近日，被稱(chēng)作“全球最快高鐵”的CR450動(dòng)車(chē)組正在滬渝蓉高鐵開(kāi)展運用，試驗期間，CR450動(dòng)車(chē)組跑出了動(dòng)車(chē)單列時(shí)速453公里、相對交會(huì )時(shí)速896公里的最新紀錄，從起步到提速至時(shí)速350公里，只需要4分40秒，而此前正在運行的時(shí)速350公里復興號動(dòng)車(chē)組則是需要6分20秒，這個(gè)提速的周期縮短了100秒。據悉，明年將會(huì )在成渝中線(xiàn)展開(kāi)更接近運營(yíng)條件的全面測試。

這份“中國速度”突破背后的“功臣”，正是長(cháng)虹電源研制的AI鋰離子蓄電池組——這套電源系統不僅輕了57%，還首創(chuàng )了能 “預判故障”的PHM健康管理技術(shù)，妥妥成了CR450穩定跑起來(lái)的“動(dòng)力心臟”。

CR450——AF動(dòng)車(chē)組樣車(chē)

CR450——BF動(dòng)車(chē)組樣車(chē)

瓶頸突破：國家戰略里的“電源擔當”

CR450動(dòng)車(chē)組的研制，作為國家“十四五”規劃里的重大科研項目——要靠它突破鐵路科技創(chuàng )新瓶頸，把科技自立自強的主動(dòng)權攥在手里?？僧敃r(shí)，時(shí)速400公里以上的高速運行，給列車(chē)出了不少難題，如減阻降耗、減振降噪、全要素輕量化系統集成、智能化等成套技術(shù)瓶頸。

“中國高鐵要沖新速度，我們不能缺位?！遍L(cháng)虹設計三所副所長(cháng)彭秋回憶道。電源公司作為軌道交通車(chē)載化學(xué)電源系統的核心供應商，公司電源產(chǎn)品覆蓋航空航天、軌道交通等領(lǐng)域，裝備60%中國高鐵、地鐵以及遠銷(xiāo)海外，肩負配合國鐵集團、主機單位一起提升產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng )新性、助力中國速度不斷邁入新臺階的重擔。而早在2016年，科技部就提出了“400km/h及以上高速客運裝備關(guān)鍵技術(shù)”課題，標志著(zhù)下一代高鐵CR450項目相關(guān)技術(shù)的前期調研工作正式啟動(dòng)；2018年，長(cháng)虹電源與中車(chē)青島四方股份接洽，著(zhù)手籌備車(chē)載鋰電池系統前期調研和技術(shù)儲備工作；到2022年，科技部和國鐵集團簽署了“高鐵引領(lǐng)”科技攻關(guān)聯(lián)合行動(dòng)計劃合作協(xié)議，兩部門(mén)在協(xié)議框架下攜手推進(jìn)下一代CR450高速動(dòng)車(chē)組等重點(diǎn)攻關(guān)任務(wù)；2024年3月，長(cháng)虹電源正式立項，CR450蓄電池組的研發(fā)生產(chǎn)才算真正“開(kāi)跑”。

CR450——AF動(dòng)車(chē)組蓄電池

“我們的PHM健康管理系統，能提前預判故障?！迸砬锝忉屝铍姵亟M搭載的核心技術(shù)，“就像給電池裝了個(gè)‘智慧大腦’，電流、電壓、溫度這些參數有啥不對勁，它能實(shí)時(shí)追蹤分析?！变囯姵嘏渲玫腂MS系統（電池管理系統）通常只能監控蓄電池的實(shí)時(shí)狀態(tài)，對蓄電池實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行故障報警，而PHM可以對電流、電壓、溫度等穩態(tài)量參數進(jìn)行耦合分析，對其離群量參數進(jìn)行追蹤分析，有效預測故障概率、剩余可用電量和壽命，并以豐富的UI形式呈現。

這份技術(shù)底氣，藏在一組組實(shí)打實(shí)的硬核數據里：電池標稱(chēng)電壓 DC103.5V、總標稱(chēng)容量460Ah，哪怕在-25℃到+40℃的環(huán)境里，也能撐著(zhù)動(dòng)車(chē)組緊急供電90分鐘，容量比同平臺的鎘鎳電池多了21%；使用壽命超過(guò)12年，整個(gè)系統還不到920kg，比傳統鎳鎘蓄電池輕了57%。更關(guān)鍵的是安全——通過(guò)優(yōu)化電芯性能、裝主動(dòng)被動(dòng)滅火裝置、用防火材料，一層層筑牢安全屏障。

CR450——BF動(dòng)車(chē)組蓄電池

“PHM系統要完善，得有大量前沿運行數據，這是我們比國內外同行更占優(yōu)勢的地方?！?彭秋特意強調，靠著(zhù)CR450項目積累的試驗數據，長(cháng)虹電源的電池健康管理技術(shù)一直在升級。

技術(shù)攻堅：200kg減重的“極限挑戰”

研發(fā)沒(méi)有一帆風(fēng)順的，2023年末，研發(fā)團隊就遇到最大技術(shù)瓶頸，彭秋現在想起來(lái)還捏把汗。當時(shí)蓄電池系統已經(jīng)從傳統重量減了700kg，降到1200kg，可整車(chē)其他部件超重，且無(wú)法再減，需要蓄電池再次減重200kg來(lái)匹配整車(chē)的減重要求，要是做不到，整車(chē)系統設計就得全部推倒重來(lái)，項目進(jìn)度直接卡住。

眼看項目要“卡殼”，主任設計師李凌波牽頭完成減重設計，從材料到結構，一點(diǎn)點(diǎn)摳細節：電池箱既要滿(mǎn)足振動(dòng)沖擊強度要求，又要滿(mǎn)足減重設計，減重就會(huì )導致結構強度降低，只能通過(guò)特殊的結構框架來(lái)保證強度不降低的前提下來(lái)實(shí)現減重…… 那一個(gè)多月，辦公室的燈常常亮到后半夜，設計圖紙改了一版又一版，仿真測試做了一次又一次。直到2024年初，研發(fā)團隊經(jīng)過(guò)月余努力，電池系統重量終于降到920kg，成功滿(mǎn)足整車(chē)需求。

還有，在整車(chē)調試期間，主機廠(chǎng)臨時(shí)新增功能需求，而由于主機廠(chǎng)的調試計劃中沒(méi)有對蓄電池新增功能驗證預留時(shí)間，只能等主機廠(chǎng)當天調試結束后，再上車(chē)進(jìn)行功能驗證，而主機廠(chǎng)通常晚上11點(diǎn)才結束當天調試任務(wù)，研發(fā)團隊通常要到凌晨1點(diǎn)才能開(kāi)始蓄電池的功能驗證，為確保新功能實(shí)現，連續半個(gè)月都作業(yè)到凌晨6點(diǎn)?！澳菚r(shí)候沒(méi)人想過(guò)放棄，大家都抱著(zhù)‘不攻克不罷休’的勁?！?團隊成員回憶，就是這份擰勁，讓項目闖過(guò)了最難的一關(guān)。

現在，CR450蓄電池組已經(jīng)在第三方認證機構取得TJ/JW126、TJ/JW127、TJ/JW129標準認證。雖然目前只有一臺設備在線(xiàn)運行，但核心客戶(hù)中車(chē)青島四方股份反饋“運行狀態(tài)很好”，而且這款產(chǎn)品在細分領(lǐng)域的市場(chǎng)占有率已經(jīng)達到50%。

更重要的是，這些技術(shù)還能“外溢”到其他領(lǐng)域。彭秋介紹，CR450 項目積累的智能化、輕量化、高安全性技術(shù)，能直接用在下一代地鐵、低運量城軌上；就算是高壓強電新能源機車(chē)、工商業(yè)儲能、石油石化這些領(lǐng)域，也能靠這些技術(shù)定制解決方案，幫長(cháng)虹電源開(kāi)拓新產(chǎn)業(yè)、做新業(yè)態(tài)。

人才梯隊：從“小白”到骨干的“傳幫帶”

自主創(chuàng )新，說(shuō)到底靠的是人。長(cháng)虹電源能拿出這樣的成果，背后是一套成熟的“選、育、留”人才機制。

選人走“自主培養+社會(huì )招聘”兩條路，不同崗位有不同標準?；A設計員看重踏實(shí)肯干、積極主動(dòng)、按時(shí)保質(zhì)保量完成交辦的研發(fā)工作；二級主管以上的設計師，除了要求專(zhuān)業(yè)拔尖，還得會(huì )帶團隊、能把控項目。本項目的軟件副總師唐永瑞，就是從集團內部選出來(lái)的——他自身軟件方面的專(zhuān)業(yè)能力、行業(yè)前瞻性、管理能力都有很深的造詣，在CR450項目中，“智能化功能新增需求”這個(gè)模糊的命題，需要在過(guò)程中不斷驗證、迭代、優(yōu)化來(lái)滿(mǎn)足主機單位天馬星空的技術(shù)構思，在此過(guò)程中，唐永瑞挑起了溝通磨合、需求轉化、技術(shù)驗證、功能實(shí)現和驗證測試的工作重任，并成功實(shí)現功能交付驗收。

育人方面，運用“導師制+項目歷練”的組合拳，設計師李闖的成長(cháng)就是最好的例子。剛入職時(shí)，二維、三維制圖等工程軟件使用上比較生疏，彭秋作為他的導師，入職才半年，就讓他深度參與到2個(gè)重要項目中歷練、并給予他電池組裝配、接線(xiàn)圖紙繪制的職責，“從啥都不懂到自己設計，壓力真挺大，但成長(cháng)也快?！崩铌J記得，剛接任務(wù)那陣，自己對著(zhù)復雜的圖紙大腦一團亂麻——沒(méi)接觸過(guò)這么核心的項目，生怕出一點(diǎn)錯。那時(shí)候彭秋常出差，不過(guò)忙也會(huì )每晚線(xiàn)上連線(xiàn)，幫他解答問(wèn)題；團隊里的老專(zhuān)家也主動(dòng)分享經(jīng)驗，手把手教李闖。此后就1年不到的時(shí)間，李闖就成長(cháng)起來(lái)了，也挑起了本項目電池組設計的重任。

長(cháng)虹電源目前推出了一系列“留”住人才的舉措?！白屝氯松疃葏⑴c核心項目，不僅強化認同感，還能快速選出好苗子?！?彭秋說(shuō)，目前比較行之有效的舉措就是讓新員工盡快深度參與項目，有項目參與感、在項目中發(fā)現和補足薄弱、學(xué)習項目管理、感受項目過(guò)程中的艱辛、體會(huì )項目成功后的榮譽(yù)感和獲得感，會(huì )強化員工對企業(yè)的認同感，同時(shí)也能盡快篩選出更優(yōu)秀的人才。這套機制不僅留住了人，還攢下了一支能打硬仗的創(chuàng )新隊伍。

“努力十余月耕耘終于迎來(lái)豐收，能成為世界之最的高鐵裝備研發(fā)設計師之一，助力中國速度突破新臺階，有一種深深的民族自豪感?！盋R450樣車(chē)成功發(fā)布之時(shí)，是彭秋最有成就感的時(shí)刻。每一次時(shí)速的突破，都藏著(zhù)無(wú)數個(gè)“不放棄”的日夜；每一塊電池的進(jìn)化，都是長(cháng)虹電源向“更快、更輕、更智能”邁進(jìn)的腳印。長(cháng)虹電源CR450蓄電池系統研發(fā)團隊用“不攻克不罷休”的“擰”勁，給CR450“全球最快高鐵”裝上了“智慧心臟”！