洛阳轴承厂与中国高铁

高京林

洛阳涧西区建设路一尊毛主席的塑像屹立街头，背后是洛阳轴承集团股份有限公司的办公大楼，楼后面有一排酱紫色的厂房。毛主席塑像应该是1960年代留下的，办公楼则是2000年代的建筑风格，而后面的厂房应该是1950年代前苏联的式样。 《图》洛阳涧西区建设路的毛主席塑像 洛阳轴承集团股份有限公司（简称洛轴），原名洛阳轴承厂。它建于1954年，是“一五”时期前苏联援助的156个重大项目之一。在洛阳涧西区同期建设的还有洛阳拖拉机厂、矿山机械厂、铜加工厂、河南柴油机厂和洛阳耐火材料厂。
洛轴有员工5000人，涧西区和洛龙区两个生产基地。资产90亿元，净资产18亿元。2024年营业收入46.75亿元，净利润2.47亿元。业务范围涵盖九大类、3万余种轴承产品，尺寸从内径6mm到外径15米。保持多项中国轴承行业的领先记录。
应用领域：高端装备、航空航天（神舟、嫦娥和C919）、新能源（风电主轴轴承）、交通运输、轨道交通、汽车、摩托车、工业制造（矿山、冶金、工程机械、机床、电机和工业齿轮箱）、医疗器械、基础建设、盾构机和和系列主轴承。 《图》洛轴老办公楼 《图》洛轴新办公楼 中国高铁和高端动车轴承
中国高铁2008年运营里程为1000公里，有动车组52列（每列8车厢）；2015年1.9万公里，有动车组3789列；2020年3.8万公里；2025年5万公里，有动车组4500列；预计2030年为6万公里。
高铁轴承为高速动车的全系列轴承，而其中的高端轴承主要为车轴箱轴承。齿轮箱轴承。牵引电机轴承。
《图》高铁动车轮轴 2008年京津城际开通时，时速250km的车辆轴承处于空白，所有配套均需整机引进。采购单价高达百万人民币一套且订货周期为16~22个月。此时，时速350km的京广高铁已于2005年动工，京沪高铁已经立项。

时速350公里的高铁轴箱轴承需承受每分钟6000转的极限转速，连续工作温度为-40~+80℃。在强电磁干扰、盐雾腐蚀、沙尘侵蚀等复合严酷环境下要确保5年的免维修周期，320万公里零缺陷尺寸公差严格控制在±0.5μm区间。任何微观组织异常都将引发灾难性失效。 洛轴从1990年代末就启动高铁轴承预研项目，十几年中投入12亿人民币建设国家级高速轴承实验室和试验台。
但高速轴箱轴承性能指标太高了如：精度等级P4/P2。动载荷180~350KN、净载荷220~420KN。最大允许转速3000~5000、轴向承载50~120KN、疲劳寿大于200万公里、故障率≥5万公里，还有一系列指标当时我国无法达到。主要瓶颈均在高端材料、精密加工和智能制造等方面。 我国轴承有不超过10个头部企业，其中洛轴、瓦（房店）轴、和哈（尔滨）轴实力最强，洛轴规模不是最大，但主要生产高端轴承。

洛阳地区有300多家相关轴承企业，形成了完整的产业链。位于洛阳的河南科技大学拥有全国唯一的轴承专业和完善的实验室，它尖端科研能力已被美国政府所承认（2020年与清华、中国科学院金属所一同列入美国的制裁清单）。国内还有中国科学院金属所、宝钢、河北钢厂等一系列钢材研究生产单位协助攻关高端轴承材料，形成了闭环。

2008年京津城际高铁时，我们的动车组轴承还是空白。但到2010年已经实现了97%的国产化替代。不过这最后的3%为高端轴承，其中包括车轴箱轴承等。

为解决这最后的3%，从2007~2021年间，科技部的“863计划”、财政部的“国家重大科技成果转化项目”、国家发改委的“产业振兴和技术改造投资项目”、国家工信部的“工业强基工程项目”和国铁集团（铁道部）的“重大专项”对洛轴进行了长期的资金和政策支持，使洛轴与国内同行一起持续努力的进行国产化的替代工作。结果是：

2008年动车高端轴承国产化率为 0
2012年动车高端轴承国产化率为 30%
2020年动车高端轴承国产化率为 40%
2025年动车高端轴承国产化率为 55%
2030年动车高端轴承国产化率为 85~90%（预计） 这其中包括许多核心技术的突破。
寿命指标：平均无故障运行里程突破320万公里，关键性能参数优于国际同类产品标准上限。
振动控制：洛轴研发的轴承振动值比进口同类产品低15% 。
成本控制：国产轴承成本比进口产品低40%以上。

材料纯度：宝武集团"超纯净钢"产线将杂质含量降至百万分之三，达到国际一流标准。

龙头企业：洛轴、瓦轴、天马等形成国产主力阵营
产学研协同：洛轴+河南科技大学+宝武集团形成"铁三角"协作模式
认证进展：2024年底，新型轴承已通过国家认证验收，正式进入商用阶段
在技术突破方面，金属所团队通过添加稀土元素到轴承钢中，提升了轴承的性能。开发的低氧稀土轴承钢，将氧含量控制在5ppm以下，显著提高了轴承的硬度和耐用性。此外，洛轴研发的高铁轴承，能够在时速350公里下稳定运行，经过120万公里的路试验证，表现优异。
洛轴科研团队从最基础的电渣重熔锭开始优化成分配比，完成17轮热处理制度迭代，开展237次滚动接触疲劳试验，重构6类轴承结构拓扑模型，最终成功研制出符合UIC 812-2国际标准的350km/h轴箱轴承B32系列。该产品通过2000小时台架加速寿命试验、18个月线路跟踪考核及2022年郑州局极端暴雨环境压力测试，各项动态指标稳定达标，已获CRCC铁路产品认证及欧盟TSI互联互通认证，具备年产12万套的智能制造能力。
以上是国产化的一些进展，虽然有些指标已经达到了国外的标准，但稳定性和良品率还有待提高。

但直至目前为止我们批量化（量产）产品上仍有技术差距如：
轴承寿命： 国内240万小时 国外290万小时
免维护周期： 国内待验证 国外165万公里
材料纯净度： 国内杂质含量高1个数量级 国外亚微米级
年故障率： 国内0.5~2% 国外0.1%
热处理、磨削精度和批量的一致性仍由很大差距，另外需通过欧洲铁路联盟107项严苛测试。 最新消息，目前高铁动车轴承的国产化率已经到达98.6%。剩下的1.4%虽然还在进口，但已有国产产品可以替代。如果可以买，我们依然买，因为好用。如果国外断供，国产的马上可以顶上，只是精度和寿命差一些，但中国的高铁不会停。