11 月 7 日,2025 中国国际轨道交通和装备制造产业博览会在湖南株洲国际会展中心盛大启幕。作为我国轨道交通领域首个国家级、国际化专业展会,本届盛会以 “轨道联世界,磁浮通未来” 为核心主题,不仅汇聚全球轨道交通技术创新成果,更搭建起产业链协同与国际合作的高端平台,吸引来自俄罗斯、德国、瑞典、匈牙利等 20 余个国家和地区的 500 余家企业参展,其中国外龙头企业占比达 35%,专业观众规模预计突破 3 万人次,现场签约合作项目 28 个,总金额超 160 亿元,成为展现全球轨道交通产业发展趋势的 “风向标”。
开幕式现场,湖南省委副书记、省长毛伟明在致辞中强调,株洲作为 “中国轨道交通装备之都”,历经数十年发展已形成全国规模最大、链条最完整、创新能力最强的轨道交通装备产业集群 —— 集聚中车株机、中车株洲所、时代电动等 400 余家链上企业,本地配套率超 80%,2024 年产业集群总规模突破 1700 亿元,连续 12 年位居全国首位;产品覆盖高速列车、城际动车组、地铁、磁浮列车等全品类,出口至全球 100 多个国家和地区,其中 “复兴号” 动车组核心部件、时速 600 公里高速磁浮交通系统等技术达到世界领先水平。世界贸易组织副总干事张向晨通过视频致辞表示,轨道交通装备是全球产业链、供应链深度融合的典型代表,本届轨博会为各国企业搭建了技术交流、市场对接的重要桥梁,将推动全球轨道交通产业向更绿色、更智能、更普惠的方向发展。
本届轨博会展览总面积达 8 万平方米,采用 “室内 + 室外” 双展区布局,设置轨道交通装备制造、关键零部件及原材料、前沿技术示范、智慧运维服务、国际合作成果五大主题展区。室内展区内,中车株洲所展示的新一代列车牵引变流器,通过模块化设计实现体积缩小 30%、效率提升 5%;德国西门子带来的智能轨道信号系统,可实现列车运行间隔缩短至 90 秒,大幅提升线路运输能力。室外展区则成为 “明星展区”,7 款新型轨道交通装备全球首秀 —— 包括时速 600 公里高速磁浮试验车、全自动无人驾驶市域列车、低地板智能轻轨列车等,其中高速磁浮试验车吸引众多观众驻足,其车身采用轻量化复合材料,搭载自主研发的磁浮控制系统,现场演示的 “30 秒内从静止加速至 200 公里 / 小时” 性能,展现出我国在高速磁浮领域的技术突破。
同期举办的 9 场高规格论坛中,“轨道交通仿真技术与产业链创新” 分论坛人气爆棚,来自产业链上中下游的企业代表、行业专家围绕 “仿真分析如何破解研发痛点、满足客户需求” 展开深度探讨,现场展示的 12 个仿真应用案例,让参会者直观看到技术落地价值。事实上,在轨道交通装备产业从 “中国制造” 向 “中国智造” 升级的过程中,CAE 仿真分析、有限元分析、结构仿真分析、热仿真分析、流体仿真分析等技术已贯穿全产业链,成为连接 “技术创新” 与 “客户需求” 的核心纽带,其应用价值在产业链各环节均有鲜明体现。
从产业链上游的原材料与核心零部件企业来看,仿真分析是保障产品质量、提升适配性的 “第一道防线”,其成果直接决定下游装备的基础性能。在株洲时代新材料科技股份有限公司的展位上,技术人员现场演示了如何通过有限元分析优化列车空气弹簧的结构设计 —— 通过模拟空气弹簧在列车颠簸、转弯时的形变与应力分布,调整橡胶材质配方与金属骨架厚度,使产品使用寿命从 80 万公里提升至 120 万公里,故障率降低 40%,同时重量减轻 15%。“以前我们需要制作 5-6 版物理样机才能找到最优方案,现在通过有限元分析,3 版以内就能达标,研发周期缩短 50%,成本降低 35%。” 该公司工程师介绍道。为列车提供高强度铝合金车体材料的中铝株洲分公司,则借助结构仿真分析测试材料在极端环境下的性能:模拟 - 40℃高寒地区的低温冲击、70℃热带地区的暴晒老化,确保材料强度、韧性满足不同地域的运营需求,帮助下游整车厂商减少 30% 的物理样机测试成本。对采购核心零部件的整车企业而言,上游企业的仿真优化意味着 “更耐用、更适配、更经济”,从源头降低整车全生命周期成本。
在产业链中游的整车制造与系统集成环节,仿真分析是实现 “降本提效、性能突破” 的核心工具,其价值直接传递给运营方客户。中车株机在研发跨座式单轨列车时,面临 “山地城市线路坡度大、转弯多” 的客户需求,通过流体仿真分析优化列车车头外形 —— 将传统 “楔形车头” 调整为 “流线型仿生设计”,结合车身侧面导流槽,使列车空气阻力降低 25%,能耗减少 18%。“以重庆轨道交通 2 号线为例,采用该设计的列车每天运营 12 小时,每年可为运营方节省近百万元电费。” 中车株机研发负责人表示。针对城市地铁列车 “频繁启停、制动负荷大” 的特点,研发团队还利用热仿真分析模拟制动系统连续制动时的温度变化:通过建立制动盘、刹车片的热传导模型,优化散热风道布局与制动间隙,避免制动片因高温失效,将制动系统维护周期从 3 个月延长至 6 个月,大幅减少地铁停运检修时间。现场参观的成都地铁采购负责人直言:“以前我们只能通过厂家口头介绍判断产品好坏,现在看到仿真数据与重庆、深圳等地的实际运营案例对比,能清晰算出每辆车每年能省多少能耗、少停多少次修,采购决策更有底气。”
产业链下游的运营与维保企业是仿真分析的 “直接受益者”,其应用场景更贴近乘客体验与运营安全,让客户需求得到精准满足。广州地铁集团在列车日常维保中,引入第三方机构的仿真分析外包服务,针对运营超 10 年的列车车体结构,通过有限元分析代做咨询开展疲劳强度评估 —— 建立车体焊缝、螺栓连接的力学模型,模拟列车运行中 “振动 - 冲击” 的累积效应,精准预判可能出现的裂纹风险,提前制定维修方案。“去年我们通过这种方式,在某次例行检查前发现 3 辆列车的车体侧梁存在潜在疲劳损伤,及时维修避免了突发故障,减少线路停运损失超 500 万元。” 广州地铁维保部经理介绍道。深圳地铁在规划新线路时,则借助流体仿真分析解决 “隧道内列车运行噪音大” 的问题:模拟不同车型(A 型车、B 型车)在隧道内高速行驶时的气动效应,分析气压波对隧道壁的冲击、气流与车身的摩擦噪声,最终选择更适合隧道环境的 “鼓形车身 B 型车”,使列车进出隧道时的噪音降低 12 分贝,乘客耳部不适感明显减轻。这些下游应用案例让参会的国内外运营企业深刻认识到,仿真分析不仅能优化产品性能,更能通过 “预判维护、场景适配” 为运营方创造长期价值。
值得关注的是,本届轨博会还专门设置 “国际仿真技术合作展区”,瑞典 ANSYS 公司、德国西门子数字工业软件等国际企业带来了 “多物理场耦合仿真平台”“全球协同仿真系统” 等解决方案,与国内企业探讨 “跨国产业链仿真数据互通”“国际标准协同制定” 等议题。中车株洲所与瑞典 ANSYS 公司现场签署合作协议,计划联合开发 “轨道交通装备全球仿真数据库”,实现 “欧洲高寒地区、东南亚湿热地区” 等不同场景的仿真模型共享,帮助中国装备更好地适配全球市场需求。
为期 5 天的 2025 中国国际轨道交通和装备制造产业博览会,不仅是一场技术展示与合作签约的盛会,更清晰勾勒出轨道交通装备产业的发展路径 —— 以仿真分析为核心的数字技术,正贯穿产业链上游原材料研发、中游整车制造、下游运营维保全环节,一边连接着 “技术创新的深度”,一边对接着 “客户需求的精度”。这种 “全链条仿真赋能” 模式,不仅推动我国轨道交通装备产业向更高质量发展,更助力中国装备在全球市场竞争中形成独特优势,为 “轨道联世界” 的愿景提供坚实技术支撑。