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【中国盾构机背后的首席专家王杜娟:从被“卡脖子”到出海领跑,年轻团队开启“地下新
【中国盾构机背后的首席专家王杜娟:从被“卡脖子”到出海领跑,年轻团队开启“地下新长征”丨我的新长征】崇明岛畔,滚滚长江奔涌不息,江面货轮往来。有谁知道,江底几十米深处,一台盾构机正缓缓转动,为高铁过江打开一条通途。这是一项集“长、大、高、深”于一体的世界级高铁越江工程,施工难度被比作“在流动的丝绸上绣花”。而揽下这个“瓷器活”的盾构机,正是中国自主研制、直径15.4米的“领航号”。在“领航号”穿江而过之际,今年9月,开挖直径达16.68米的超大直径泥水平衡盾构机“中铁1662号”在郑州中铁装备车间正式下线。从长江入海口到天山脚下,这些大国重器不仅在国内的关键工程上大显身手,更跨越重洋,帮世界上越来越多的国家打通交通要道、引水工程与城市经济命脉。全球每10台盾构机,约有7台来自中国。作为核心研发制造企业的中铁装备,出厂的盾构机已超过1700台,产销量连续多年位居世界第一,产品远销全球六大洲约40个国家和地区。今年是长征胜利90周年。90年前的长征,是地面上的伟大征程。而国产盾构机的研发之路,则是新时期一场扎根地下、突破封锁、啃硬骨头的“地下长征”。从完全依赖进口、被国外“卡脖子”,到自主研发、出海领跑,20多年的时间,中国盾构机不仅完成了科技突围,还把大国重器做成了国家名片。日前,红星新闻对话王杜娟——她24岁进盾构机研发项目组,是18个人里的年轻技术员,如今成为中铁高新工业股份有限公司总工程师、中铁装备集团首席专家。全文如下:网页链接
美国至今难以相信,中国造出这款大国重器 京华号盾构机,是我国自主研制的首
美国至今难以相信,中国造出这款大国重器 京华号盾构机,是我国自主研制的首台16米级超大直径泥水平衡盾构机,是名副其实的大国重器。整机长度150米,总重达4300吨,最大开挖直径达到16.07米,刀盘涂装独具特色的京剧脸谱,远远望去,如同一条蛰伏地下的钢铁蛟龙。 这台盾构机,专门为北京东六环改造工程量身打造,要完成7.4公里长地下高速公路隧道掘进任务。施工环境极其复杂,隧道最深位置地下75米,需要长距离穿越富水致密砂层,沿途还要下穿铁路、地铁、河流、众多地面建筑,大大小小风险源多达55处,施工稍有不慎就会引发地面沉降,施工难度在世界范围内都属于顶尖级别。 十几年前,这种超大直径盾构装备长期被国外企业垄断,核心技术牢牢掌握在外方手中,设备售价昂贵,后期维修保养处处受制于人。想要修建这类超大规模地下隧道工程,只能高价进口设备,处处要看别人脸色。为打破技术封锁,国内科研与工程团队合力攻关,攻克了超大直径主轴承制造、常压换刀、压力补偿密封等一系列关键难题,把核心技术牢牢掌握在我们自己手里,整机国产化率达到很高水平。 京华号投入施工之后,不断创造工程奇迹,一举创下超大直径盾构单月掘进542米的优异纪录。在穿越高铁、城区建筑的时候,可以把地面沉降控制在毫米级别,地面上车辆正常通行,房屋安稳无恙,几乎感受不到地下巨龙正在掘进施工,实现了对地表建筑近乎无扰动的施工效果,这项成果就连很多国外业内专家都感到惊叹,很多美国业内人士起初难以相信,中国能够独立研制并且成功应用如此先进的巨型盾构装备。 京华号的成功,不只是一台大型工程机械的诞生,更是我国高端装备制造业从过去跟跑,逐步走向世界领跑的标志性成果。从曾经装备依靠引进,到如今我们可以根据国内重大工程需要,量身定制世界级盾构设备,背后是无数科研人员、工程建设者长年累月攻坚克难,默默付出。 一项项大国重器接连问世,持续夯实我们国家工业基础与基建实力。中国制造不断突破难关,依靠自主创新稳步向前,用实实在在的硬核装备,支撑国内一座座超级工程落地建设,彰显出中国工业源源不断的发展力量。
欧洲人快被中国逼疯了!从德国回来的同事跟我说,欧洲人现在最恨的不是中国货便宜,而
欧洲人快被中国逼疯了!从德国回来的同事跟我说,欧洲人现在最恨的不是中国货便宜,而是中国人但凡把一门技术研究透了,转头就能把原本躺着都能赚暴利的行业,直接干成了白菜价。这话听着像吹牛,但还真不是瞎说。早年间,欧洲人的生活凭什么那么滋润?说白了就四个字:技术垄断。一台设备全世界只有两三家能造,价格人家说了算,修个零件得请国外工程师飞过来,机票住宿全包还按小时收费。就这种玩法,欧洲工人一周干四天半,一年带薪休假一个多月,退休金比上班时少不了多少。钱从哪来?从全世界消费者身上赚来的。拿盾构机说。这是挖隧道的核心装备,上世纪九十年代中国修秦岭隧道,从德国买一台开口就是7个亿,二手的都得3.5亿。买完之后更坑,设备出故障中国工程师连碰都不让碰,必须等德国厂家的人来,每天出场费几十万。那时候德国人卖一台盾构机够吃三年。后来中国人自己搞出来了。2008年第一台国产盾构机下线,价格直接砍到进口的一半。再往后普通型号一台两千多万就能拿下,复杂点的也就五千万,性能不比进口的差。德国人赶紧降价,同级别全球价格硬生生被拉低了百分之四十。现在全球每卖十台盾构机,七台是中国制造。光伏也是一个路子。本世纪初太阳能面板是欧洲人的天下,德国Q-Cells这些企业利润率高得吓人。后来中国企业进场,从多晶硅到组件一路打价格。2010年到2023年,光伏组件每千瓦价格跌了百分之九十以上,降到不到一千块钱。2013年欧盟对中国光伏加反倾销税,想保护本土企业,结果收了五年关税,欧洲本土厂商一家接一家倒闭,中国产品的全球份额反而越做越大。2018年欧盟自己悄悄把关税撤了——没有中国货,欧洲的光伏电站根本建不起来。如今中国掌握全球八成以上的太阳能制造能力,欧洲剩下不到百分之三。汽车这个欧洲人的支柱产业也开始松动了。2025年中国车企在欧洲卖了81万辆,比前一年翻了将近一倍,市场份额从百分之三点一涨到六点一。比亚迪一家在欧洲的新车注册量接近19万辆,同比暴涨百分之二百六十八,2025年4月它的纯电注册量首次超过特斯拉。欧盟急了,2024年年底给中国电动车加了最高百分之四十五的反补贴税。但德国大众、宝马、奔驰三大车企全都站出来反对,因为他们自己在中国市场赚得盆满钵满,怕被报复。连自己的龙头企业都不配合,这关税能有多大用?通信设备也差不多。华为在全球5G设备市场份额常年第一,在欧洲移动网络里占了四分之一,中兴又占百分之七。反过来爱立信和诺基亚加在一起在中国市场才百分之三。欧盟嚷嚷着要拆华为设备,算来算去得花四五千亿人民币,最后也没真正大规模动手。说到底,欧洲人现在的焦虑,本质上是好日子过久了之后的不适应。他们习惯了靠技术壁垒收租,习惯了一件产品的利润里一大半都是垄断租金。中国人进来之后把技术一层层拆开搞懂,然后用庞大的供应链和工程师队伍把成本压到极致。这不是什么不公平竞争,这就是工业化的本来面目——技术一旦普及,暴利就不可能长期存在。欧洲人与其天天想着加关税搞保护,不如想想自己的问题在哪。一个行业研发投入连年下滑,工程师队伍青黄不接,制造业不断外迁,然后怪别人把价格做低了?这逻辑本身就站不住脚。中国把盾构机做成白菜价,全世界修隧道的成本都降了,东南亚非洲拉美终于修得起基础设施了。中国把光伏做成白菜价,全球清洁能源普及速度大大加快,应对气候变化才有了实质性抓手。这些都是实打实的好事。当然中国企业也得清醒,把价格打下来只是第一步,能不能在高端领域持续突破、从成本优势转向技术优势,才是接下来的关键。欧洲人虽然焦虑,但他们在基础学科、精密制造、品牌运营上的积累还在,不是一朝一夕能超越的。不过有一点是确定的:那个少数国家靠技术垄断就能躺着收割全世界的时代,正在被中国人一点点终结。欧洲人迟早得适应这个现实,总不能永远靠别人不会造来维持自己的高福利吧。
欧洲人快被中国逼疯了!从德国回来的同事跟我说:欧洲人现在真正头疼的,不是中国货便
欧洲人快被中国逼疯了!从德国回来的同事跟我说:欧洲人现在真正头疼的,不是中国货便宜,而是中国人一旦攻克一门核心技术,就能瞬间把过去靠着壁垒稳赚暴利的赛道,直接干成白菜价。你仔细琢磨这话,真的越品越有味道——人家根本不是嫌你质量差,是怕你质量又好、价格还低到离谱。就拿盾构机来说,当年这可是德国工业的招牌,全球市场被德日几家企业死死攥在手里。九十年代我们修地铁挖隧道,找德国人买设备,一台普通型号张口就要3.5亿人民币,大直径机型直接喊到7亿,就连用过好几年的二手机都敢卖天价。那时候我们没得选,不光买得贵,售后更是霸王条款:机器坏了得等他们的工程师飞过来,机票住宿全报销,一天服务费就几千美元,换个小零件动辄几十万,工期全看人家脸色。结果2002年我们把盾构机技术列入研发计划,十几个人的团队从零开始硬啃,拆样机、测零件、试配方,熬了无数个通宵,只用6年就搞出了第一台完全自主知识产权的盾构机,性能指标直接追平进口机。当天外资品牌的报价就降了30%,到现在同级别国产盾构机只要2500万左右,不到当年进口价的十分之一。如今全球每10台盾构机里有7台是中国制造,德国企业别说暴利了,连中低端市场都快站不住脚了。再说说光伏产业,最早也是欧洲人带的节奏,当年他们握着核心技术和专利,光伏组件每瓦能卖到50多块钱,发电成本高得离谱,全靠各国政府砸补贴撑着。欧洲人本想着靠技术壁垒躺着收租,结果中国企业进场之后,从多晶硅、硅片到电池片、组件,把全产业链挨个打通,技术迭代快得吓人,规模效应一上来,价格直接坐了滑梯。短短十几年时间,光伏组件价格跌到每瓦1块多,降幅超过90%,光伏发电成本比火电还便宜。现在欧洲搞能源转型,建光伏电站百分之七八十的组件都得从中国进口,他们自己本土的光伏企业倒的倒、卖的卖,早就没了当年的风光。最让欧洲人睡不着觉的还是新能源汽车和动力电池。过去上百年,欧洲车企靠燃油车的品牌和技术壁垒赚得盆满钵满,一辆成本几万欧的豪华车敢卖几十万欧,光溢价就能养活整个产业链的高福利。结果中国新能源车异军突起,不光智能配置高、续航长,同级别车型价格直接比欧洲本土车便宜一半。背后最核心的就是动力电池,现在全球80%的电池产能都在中国,2024年一年电池价格就跌了近30%,直接把电动车的整体门槛打了下来。欧洲车企现在嘴上喊着要“供应链自主可控”,身体却很诚实,纷纷跑来中国找电池厂合作,因为他们自己造的电池,成本比中国货高一大截,根本没法打价格战。有人说这是中国企业搞低价倾销,纯纯是不懂行。你想想,为什么偏偏是中国能把这么多高端技术干成白菜价?说白了就三点:一是我们有全世界最完整的工业体系,从原材料到零部件再到总装,全在国内就能搞定,协作成本、物流成本低到欧洲人想都想不到;二是我们的工程师红利,几百万理工科毕业生扎进各个行业啃硬骨头,技术迭代速度比欧洲企业快好几倍;三是我们有全球最大的单一市场,一项技术突破了,马上就能靠大规模量产摊薄成本,越卖越便宜,越便宜市场越大,形成正向循环。所以欧洲人现在是真矛盾,一边天天喊着“去风险”“反倾销”,又是调查中国电动车,又是琢磨着加关税,恨不得把中国货全挡在门外;另一边又偷偷摸摸加大进口,因为不用中国货,他们自己的产业成本根本降不下来,在全球市场更没竞争力。吵了快一年的电动车反倾销调查,到现在也没个准信,为啥?真加了关税,欧洲消费者买车要多花几千欧,他们自己的车企还得靠中国电池降本,最后搬起石头砸的还是自己的脚。其实说白了,欧洲人头疼的根本不是中国货便宜,而是他们躺赚的好日子快到头了。过去几百年,他们靠着先发优势筑起高高的技术壁垒,拿着十倍百倍的溢价,靠着全世界的供养维持高福利。现在中国一步步把这些壁垒打破,把高端技术拉到大众能承受的价格,本质上就是在打破旧的利益格局。与其天天想着怎么围堵中国,不如好好想想,总不能一辈子靠吃老本过日子吧?毕竟时代变了,靠壁垒躺赢的时代,早就一去不复返了。
又一台全球最大的大国重器面世了!长220米,重3500多吨,直径13米多,专门啃
又一台全球最大的大国重器面世了!长220米,重3500多吨,直径13米多,专门啃最硬的石头……9月24日,全球最大直径双护盾硬岩掘进机“越喜号”,在成都新津的中铁高新智能装备基地顺利下线,这台巨大的“钢铁穿山甲”开挖直径13.01米,刷新了同类型设备的全球纪录——整机长220米,总重量3500吨,接下来它会奔赴凉山,用来开挖金西高速越喜隧道,这也是国内高速公路主洞第一次用上这么大规格的双护盾TBM。很多人可能不清楚TBM的价值,它和地铁盾构机不一样,专门对付深山里坚硬的岩层。越喜隧道全长18.4公里,埋深超千米,岩层不稳定,还处在生态保护区,旁边就是正在运营的成昆铁路复线,不能随便放炮开挖。而传统钻爆法每月只能掘进几十米,而“越喜号”一边掘进一边支护,施工效率直接提升3到5倍,还能把掘进误差控制在3毫米以内,可以最大程度保护山体环境,保障周边线路安全。就像当年盾构机从完全进口到批量出口一样,如今我们可以根据不同山地地质,量身定制设备。像大瑞铁路的高黎贡山隧道,就依靠国产TBM打通复杂岩层,和这次的“越喜号”一样,专门用来攻克西部深山里的超级隧道难题。这台成都造重器的意义,不只是造出一台世界第一的机器。它代表我国已经具备从设计、制造到现场施工的整套方案。金西高速建成后,凉山甘洛、越西、喜德三县将结束不通高速的历史。大国重器的背后,最终落脚点是打通山区交通,让偏远地区共享发展红利。国产掘进装备持续突破,让我们在复杂山岭工程上不再被“卡脖子”,为西部山区基建铺开了一条坚实的技术之路。越喜号盾构机下线硬核大国重器
中国能造航母,为何一颗高端轴承造不出?国产高端轴承突破!盾构机主轴承已落地!外资
中国能造航母,为何一颗高端轴承造不出?国产高端轴承突破!盾构机主轴承已落地!外资在中国份额已跌超七成?很多人过去一直想不明白,中国连航母、高铁和大型盾构机都能造,怎么偏偏会被一个轴承难住?问题就在这里:大装备的难,很多时候难在系统设计和工程集成;高端基础件的难,则藏在材料内部、加工误差和几十亿次循环受力中。外表越不起眼,里面需要磨的“慢功夫”反而可能越深。拿盾构机来说,刀盘在地下吃土啃岩,几十上百吨的载荷最终都压在主轴承上。中国科学院公布的数据里,国产8米级主轴承重41吨,最大轴向载荷达到10万千牛。更夸张的是,用在里面的大型滚子,直径误差还要压到正负1微米以内。几层楼大的钢铁设备,最后拼的却是头发丝几十甚至上百分之一的误差。真正难的还在钢里面。轴承天天滚动,钢材中的微小夹杂可能成为疲劳裂纹的起点,所以高端轴承钢既要纯净,又要均匀,还要扛住长期冲击。中国科学院团队后来从冶炼端重新做文章,研究夹杂物形成规律,引入微量稀土、低氧纯净化等技术,最终研制出高性能长寿命轴承钢。换句话说,这场突破并不是把国外轴承拆开照着加工,而是一路追到了炼钢炉里。这也是过去国产高端零部件最容易被误解的地方。图纸能画出来,不代表产品就能稳定工作;样机转几百小时,也不代表敢装进价值数亿元、深入地下施工的盾构机。主轴承一旦失效,盾构机很难像普通机器那样拉回车间维修,工程停一天,背后就是设备、人员和工期成本一起往上涨。所以国产化真正难的一关,其实是“谁敢第一个用”。早期企业更愿意购买已经有大量工程记录的进口产品,这并不奇怪。科研人员要解决的,不光是指标,还得建立检测、台架试验、装机运行和长期寿命数据。3米级国产主轴承已经进入沈阳地铁工程,随后8米级产品完成研制并推动示范应用,这条路实际上是在一点点积累国产装备自己的信用记录。更有意思的是,攻关过程中连制造轴承的机器都成了问题。2022年,团队发现现有淬火机床和磨床满足不了8米级主轴承要求,进口装备又存在限制、价格和交付周期问题。科研人员索性改造国产设备,两个月攻下超大尺寸滚道淬火难题。最后突破的已经不只是一颗轴承,还顺手推动了工业母机、热处理和精密检测能力向前走。我认为,这才是国产高端轴承突破最值得看的地方:真正有价值的并非少买了多少进口零件,而是中国正在把过去容易受制于人的“基础工业底座”一层层补齐,形成材料、装备、工艺、检测、应用互相带动的完整链条。这种能力也不会只停留在盾构机上。中国科学院已经明确提出,相关技术还在向风电、港机、塔吊以及高端精密医疗装备等方向延伸,高速高精密机床轴承和高温高可靠航空发动机主轴承也已纳入攻关成果。一个行业里最值钱的突破,往往就是这种能向旁边“长出去”的底层能力。因此,今天再谈外资高端轴承在中国市场份额下降,真正的背景已经不是简单的价格竞争。过去国外企业最大的优势,是几十年形成的材料技术、工艺经验和工程履历;现在国产企业开始把这几块短板一块块补起来,市场自然会重新分配。航母摆在海面上,人人看得见;轴承藏在机器里面,很少有人注意。但一个国家的工业实力,恰恰既写在这些庞然大物上,也藏在那些没人看见的钢圈里。国产主轴承真正落地之后,中国制造下一步要证明的,已经不只是“我能造”,而是能不能在更多工程里长期稳定地转下去,并最终把这种可靠性变成新的产业优势。
大国重器,逼疯三哥?中国盾构机如何称霸全球? 2020年9月,印度媒体自己报
大国重器,逼疯三哥?中国盾构机如何称霸全球?2020年9月,印度媒体自己报道,孟买一处工地上,一台中国产盾构机被拆成上百个零部件运到现场,因为缺中国技术人员,长期组装不起来。原因很简单,因为盾构机从来不是"付钱就能转"的铁疙瘩。这点中国最有发言权。在上世纪,盾构机被的国内市场被德国海瑞克、日本小松垄断,1997年西康铁路秦岭隧道花3.5亿买德国掘进机,外方专家维修要拉警戒线,禁止中方人员靠近看一眼。当时咱们就怒了,在2002年,盾构研发进国家863计划出台,由中铁隧道局牵头、联合二十多家单位拆进口设备测绘。2008年"中国中铁一号"下线,沉降控制精度优于进口设备;2023年主轴承被攻克,全球没几个国家掌握。但真正的变化不是这些数字,是门槛搬家了。常规盾构机出海,往往是一个体系,因为它本身的结构非常复杂,涉及机械、传感等多方面知识,说白了,要使用这玩意,必须要设计的人亲自到场。而且,图纸和原始数据都要上传,但这是别国的网络,很难不被泄露,在这说,这玩意最吃当地环境,也就是说,是算力得跟着人一起钻进隧道。所以讲到这里,为什么孟买的盾构机长期趴窝就有了解释,再者说,咱们得盾构机出海,可是全方位保障。像P16V这类移动工作站,装的是工厂设计软件认证过的专业显卡,24GB的显存就像一张超大工作台,整机模型能一次铺开算完。最实用的是它能把80亿参数的AI装在自己机器里,隧道里断网照样分析岩层、出几套掘进方案,数据从头到尾不出这台电脑。对海外工地来说,这就是把"会算账的工程师"和"保险柜"一起背进了山洞,所以,不怪三个被逼疯啊!信源:人民日报