中国高速铁路技术与日法德比较

1.中国高铁建设与运营理念的独特性

世界银行发布的研究报告认为，中国高铁的发展经验值得别国借鉴。《中国的高速铁路发展》报告指出长期全面的规划和设计标准化是中国高铁成功的关键要素。报告认为，中国的《中长期铁路网规划》为高铁体系发展提供了清晰框架。凭借惊人的发展速度以及过硬的实力，中国高铁已赢得国际社会的高度认可。

在基建方面，中国高速铁路网的建设成本为平均每千米1 700万～2 100万美元，约为其他国家建设成本的2/3。世界银行在2013年年底对27条运行中的高铁建设成本做了分析，中国设计时速350 km的线路单位成本为每千米9 400万～1.83亿元，设计时速250 km的客运专线（个别除外）的单位成本为每千米7 000万～1.69亿元，时速200 km高速铁路的平均造价为1.04亿元。这一造价水平至少比欧洲同类基建造价低40%。

在准点率方面，中国高铁出发和到站的准点率分别为 98% 和 95%。“复兴号”两项数据更是达到99% 和98%。中国高铁之所以取得如此成就，在于其“细心规划”“大量投资”“发展铁路通过能力”“和当地政府合作”“分析市场”“提升服务竞争力（准点率等）”和“注重安全”。

在票价方面，相比全球各国高速铁路车票售价，中国高铁票价是最低的：高铁二等座票价每人每千米0.46元，一等座每人每千米0.74元。这样的售价令中国高铁在1 200 km距离内，相比汽车和飞机具有竞争优势。反观国外，法国高铁每人每千米售价为1.65～2.13元，德国为2.34元，日本为2～2.13元。这也意味着中国高铁票价是外国票价的1/5～1/4。

在投资回报率方面，据估计中国高铁网的投资回报率为8%，远高于中国和其他多数国家长期大型基础设施投资项目的资本机会成本。高铁带来的效益包括缩短出行时间、改善出行安全、促进劳动力流动和旅游业发展。

在动车组维修方面，中国的动车组维修目前专注于预防性维修，其他维修仅在需要时进行。这些车辆有3 000多个自动传感器，用于监控运动部件的状态。这些传感器将信息传输到动车组车间，以帮助指导所需进行的具体维护。维护周期主要基于使用情况和使用时间，动车组每4 000 km或48 h会进行检查和维护，主要包括目视检查和功能测试。此外，每当动车组进入或离开车间时，线路设备都会测试每个车轮的情况，有效地延长了车辆的使用寿命，减少了维修成本。

2.中国高铁“走出去”的优势所在

中国拥有世界先进的高铁集成技术、施工技术、装备制造技术和运营管理技术，具有“组团出海”的实力，中国标准与欧洲标准基本一致，施工标准远高于欧洲标准。中国高铁“走出去”拥有的是全套成熟的自有版权技术，有完备的世界通行的中国标准。中国高铁还拥有最完备的技术体系和制造体系，拥有大规模建设和运营经验。英国BBC在一篇题为“中国新工业革命”的文章中将中国高铁建设看作是中国开展新工业革命的标志，称之为“高铁革命”。中国已进入了建立健全中国铁路先进技术体系的新阶段。中国还建立了从勘察设计、工程建设、设备制造、项目验收到运营维护、人员培训等系统配套的高铁安全保障体系。

中国具有全球最大的高铁市场，中车集团是全球最大的轨道交通装备供应商，中国高铁产业具有巨大的成本优势和规模经济优势。中国高铁融合日本新干线、法国TGV（高速列车）、德国 ICE（城际快车）等技术优势，并进行了进一步技术创新。例如，中国高铁运营速度高于日本、德国、法国。日本新干线运营最高时速是 300 km，法国地中海线运营时速最高也是300 km，德国高铁的运营最高时速仍然是300 km。日本除了道岔区以外，都是无砟轨道，法国用的是有砟轨道，德国新线部分使用无砟轨道。而中国高铁大部分线路是无砟轨道，设计时速是350 km，接近最大安全速度。中国高铁通过学习、巩固、吸收、深化，在世界上率先攻克了时速350 km条件下空气动力学、轮轨关系、车体气密强度、减振降噪、大断面车体等一系列重大技术难题，从而使列车速度保持在稳定的范围内，并保证了一定的安全余量，使其控制在30%～35%。

中国高铁技术复杂程度全球第一。中国复杂的地理环境决定技术的复杂程度，高铁产业克服了三大国际公认的技术难题——防冻胀路基、接触网融冰、道岔融雪。哈大高铁是世界上首条新建高寒高速铁路；兰新高铁新疆段实现12级大风不停轮，技术水平足以克服该路段高原、高寒、风灾等问题。这对在自然条件和地理环境复杂多变地区扩展市场的中国高铁产业而言具有显著优势。中国高铁技术在工务工程、通信信号、牵引供电、动车组制造等方面，能够提供一揽子出口，而这是其他国家难以实现的，因为他们的技术往往分别掌握在很多家不同公司手中。

中国高铁列车生产率水平全球最高，如中车青岛四方机车车辆股份有限公司拥有全球最大的高铁列车制造基地，每4天生产3列高铁列车。同一技术标准的列车，国外企业制造需要18～22个月，中国最多只需要12个月。(www.xing528.com)

中国铁路安全发展水平总体平稳。与法国、德国、俄罗斯、日本、美国等铁路发达国家相比，在铁路网规模快速扩充、内外部环境日益复杂严峻的情况下，近10年来中国铁路10亿吨公里的事故率死亡率等铁路安全指标都比较低，运输安全持续稳定，安全发展总体可控并处于先进水平。

中国高铁全面“走出去”的是产品、技术和服务的综合体，中国高铁“走出去”集成了商品贸易、服务贸易和资本输出三大方式，这在西方也是最值得称道的商业模式。

无论从运营里程还是运营时间来看，中国高铁具备的规模优势和应对高峰客流的运营经验以及在复杂地理条件下修建高铁的成功经验，是世界上任何国家无法比肩的。

3.中国高铁技术主要短板

实现关键核心技术装备完全自主可控有待提升，基础性、前瞻性和关键共性技术研究仍待实现原创性突破。尽管中国高铁关键技术与国际领先水平不断缩小，但自主可控、先进适用、安全高效的关键技术装备体系需要进一步突破掌握，部分“卡脖子”技术难题亟待加快攻关，基础理论研究、基础应用研究和前瞻性研究需要强化，现代信息技术等新型基础设施与铁路融合应用、赋能发展相对滞后。

凭借深厚的工业和科技基础，德国、法国和日本等高度重视科技创新，铁路科技原创能力突出，通过大力发展自主原创的基础理论、应用技术和前瞻技术，铁路关键技术自主化率很高，拥有建设、运营、运维等先进完备技术及专利，在不同专业领域引领世界铁路技术发展。德国、法国、日本除了保持在传统技术领域的领先地位外，还始终瞄准世界科技发展的前沿，以前瞻性的眼光规划未来铁路科技发展战略。2015年，德国提出了以信息化和互联网技术为主要特征的数字化发展战略；法国国营铁路公司也宣布了“SNCF数字化”计划；日本长为286 km的东京—名古屋磁悬浮铁路也开通建设，设计运营时速505 km，预计2027年建成。

德国铁路技术装备世界领先，创新基础能力较强，在电气化铁路、机车电力驱动和高速铁路技术等方面处于世界领先地位。德国高度重视科技创新顶层规划，形成了连续性的创新战略和系统性的创新政策制度，成为引领和保障德国创新驱动发展方向的重要手段。德国铁路科研试验能力体系较为完善，德铁系统技术公司是欧洲最大的铁路技术中心，能承担新造机车车辆、新线投入运用所需的全套准入试验；西门子公司具有世界先进、功能完善的轨道交通系统测试中心。近年来，德国持续加大科技创新投入力度，全国研发投入占国内生产总值的比例为 39%，高于欧盟 2% 的平均水平。西门子交通技术集团将研发视为企业发展的核心动力，全球研发经费占公司总营收的比重高达6.7%。

法国在动力集中型动车组研制方面创新成就突出。针对日本动力分散型动车组维护复杂、新干线造价高等问题，法国重点研制了动力集中型高速列车。

作为欧洲最大的两家铁路公司，法国国家铁路公司（SNCF）和德国铁路公司（DB）面临着类似的挑战，可以从相似的解决方案中获益，合作关系非常重要，构成了围绕欧洲标准和倡议团结一致、密切合作、分享想法和经验的基础，这也正是推进建设真正的欧洲铁路系统所必需的。2021年3月，为扩大双方现有的合作关系，两家铁路公司签署了一项新的数字合作协议。根据协议，两家铁路公司将汇集技术知识，加快关键领域的进展，包括开发BIM与数字孪生、旅客服务应用程序的改进等方面内容，并继续实施的举措包括开发自动驾驶列车、列车故障安全本地化、未来通信系统（包括5G和智能铁路运营）和人工智能（AI）。

日本十分注重基础性、前瞻性、理论性技术的研发，高速铁路技术引领作用明显。日本动车组的动力分配装置逐渐扩大到世界范围内，列车节能技术、新能源和双动力技术也属于世界领先水平。元器件方面，日本的全碳化硅功率模块已应用于N0高速列车，成为世界首列采用全碳化硅功率模块的高速列车。新材料方面，镁合金、陶铝合金等材料的研发和应用也在世界铁路上名列前茅。

另外，以法、德为代表的欧洲，目前在最高试验速度、高速运行、运营组织和乘客服务方面具有一定的优势，特别是法国别出心裁的技术创意今后也会是其保持竞争力的有力武器。日本在车辆轻量化技术、大量运输、安全运行技术、正点运行方面优于欧洲。从世界范围内来看，虽然目前一些发达国家的高速列车已经进入更新改造时期，但随着欧洲高速铁路客运市场对私营运营商的开放，一些私营运输公司加快高速列车的采购速度以及一些国家高速铁路规划的出台，高速列车仍有一定的市场需求（如英国城际快车计划IEP）。