印度，被称为“火车轮子上的国家”。作为亚洲最早拥有铁路系统的国家，印度铁路的全部总里程超过67000公里，每天要承载1.4万辆火车、2300万人次和300万吨的货物，铁路对于印度的重要性不言而喻。
▲这种场景今天已经很难看到了很多网友都看过印度火车“外挂”乘客的图片，这样的场景现在已经很少，但受限于印度的经济情况，印度铁路的发展状况仍然很差。特别是作为世界第四，亚洲第二的铁路大国，印度至今也没有一条真正意义上的高速铁路，半高速铁路的建设也严重依赖进口。
▲印度现役最快的列车，时速不过160千米近年来，中印两国发生了不少摩擦，再加上印度媒体的渲染，印度民间的反华情绪日益高涨，印度与中国的贸易也受到了不小的冲击。但就在前段时间，由于俄乌冲突爆发，印度向乌克兰企业订购的3.9万对车轮无法交货，只能改为向中国订购。在铁路这种重要订单上，如果有其他选择，印度是无论如何也不会买中国货的。
▲印度这么大一个国家，连火车轮子也造不出来吗？虽然印度制造一直被大家看做是笑柄，但印度毕竟也是个大国，连航母、飞机都能造，难道造不出火车轮子吗？其实，火车车轮，特别是高铁车轮的制造难度，超出了很多人的想象。不要说印度，对于中国也是个难题。
高铁车轮，究竟难在哪里？火车的车轮看起来是实心的，结构比较简单，但在加工上却非常复杂。火车在行驶过程中要沿着轨道前进，不需要人来控制方向，但同样有转弯的需求。而火车的转弯，就需要通过车轮来完成。
▲火车的车轮固定在转向架上火车的每一节车厢下方都设置有转向架，一般来说，一节车厢需要两个转向架，而每个转向架安装有2对车轮。当火车通过弯道时，由于两侧铁轨的高度和长度不同，车轮的转动方向也随之变化，带动转向架旋转，完成转弯过程。
▲火车行驶时，通过转向架带动转弯在这个过程中，车轮要承受车轮的载荷，又要承受转弯时的复杂应力环境，再加上高速行驶过程中的摩擦，火车车轮的工作环境极端恶劣，必须拥有极高的强度。而在列车车速上升后，车轮的受力会以指数式迅速增长，因此高铁车轮的要求远高于普通铁路。
▲车轮在转弯时其实是倾斜的对于高铁车轮来说，最大的难点在于保证车轮与铁轨的接触面——踏面的完整。在火车的启动和制动阶段，踏面与铁轨之间会不可避免得产生滑动现象，而高速滑动时的摩擦会产生上千度的高温。在这样的温度下，踏面很容易被破坏，导致表面的材料剥离崩落。
▲“掉块”现象是困扰国产车轮的一大问题一旦车轮的踏面发射崩落，就会影响车轮的一致性，加剧行驶中的振动。这样的振动不仅影响列车的平稳行驶，发出噪音，还会降低列车各部分零件和铁轨的寿。此外，在恶劣工况下长期运转，高铁车轮还将面临磨损和热裂现象的威胁。这些问题轻则造成列车提前报废，重则会引发重大安全事故。
▲ICE-1高速列车1998年6月3日，从德国慕尼黑驶向汉堡的ICE-1高速列车在行驶过程中突然发生脱轨，导致了严重事故。列车上搭载的400名乘客中，101人死亡，105人受伤。在此之前，ICE-1列车已经维持了7年的安全形势，从未发生任何事故。
▲这是历史上伤亡率最高的铁路事故经过对事故现场的详细勘测，调查团队得出结论：ICE-1列车的车轮设计存在严重缺陷，车轮的钢圈在使用中由于金属疲劳断裂，直接插入了车体，并且与铁轨发生了刮擦，导致列车脱离轨道。小小一个车轮的损坏，就能引发如此恐怖的事故。
不申报专利，不发表论文，不接受参观交流由于日本和欧洲国家在高铁行业起步很早，早在1963年，日本就开通了第一条时速超过200公里的铁路，拥有丰富的相关开发经验，对于高铁车轮的生产技术也有着充分研究。
▲ICE-1事故的原因就是车轮设计存在缺陷为了保证高铁车轮的安全性，车轮的内部结构必须高度一致，哪怕是0.2毫米的内部缺陷也可能造成车轮的开裂。相比普通火车车轮，高铁车轮对于钢材性能、铸造方式、杂质含量等都有着极高的要求。
▲能够独立生产高铁车轮的国家少之又少通常来说，高铁车轮是由一整块钢坯制造而成的，经过切割的高温钢坯被送入模具锻压，成型后再进行热处理和进一步的加工，才能加工为成品车轮。随后，这些车轮还要进行全面检测，确保车轮的尺寸、硬度、内部状态都符合标准，才能最终出厂。
▲正在进行锻压的车轮这样的工艺听起来不难，实施起来却是困难重重。上文中军武菌提到过踏面崩落的缺陷，而这正是长期困扰国产车轮的难题“掉块”。踏面出现“掉块”现象，主要原因是踏面的亚表面存在堆积的脆性氧化杂质，在车轮高速运转时，这些杂质就会开裂，导致踏面崩落。
▲高铁的平稳性要求非常高问题的原因很容易找到，但如何解决却是难点，必须从钢坯的铸造阶段开始着手，这又涉及到了钢材的配方和工艺。想要消除这些缺陷，必须经过大量的试验和测试，才能找到最合适的配方。
▲路奇霓公司的车轮生产线到了20世纪末，国际上高铁车轮的技术已经相当成熟，但相关技术却被少数国家严格把控。全世界只有十几个国家能够生产高铁车轮，而完整的高铁轮对只有日本住友、德国BVV、意大利路奇霓、法国瓦顿四家公司能够生产能够生产高铁车轮。其他国家想要发展高铁，必须高价从这些企业购买。
▲高铁车轮是一种消耗量极大的耗材但高铁车轮是消耗品，每运行120万公里就需要返厂检修，运行240万公里就需要更换，要想大面积铺开，车轮的消耗数量是惊人的。为了达到垄断的效果，这些公司长期实行“三不”政策，即不申报专利，不发表论文，不接受参观交流，严格防止技术外流，阻止其他国家发展高铁技术。
没有核心技术，只能受制于人中国的铁路建设也相当早，但一直到20世纪60年代，中国才开始掌握车轮的加工技术。1964年，中国第一个国产热轧车轮在马鞍山钢铁公司车轮轮箍厂制造成功，结束了中国铁路几十年来使用洋轮的历史。直到今天，马钢依旧还是中国最重要的铁路车轮生产基地。
▲一直到60年代，国产列车都要使用“洋轮”但受到当时的技术条件限制，中国的车轮技术长期停留在20世纪40年代的水平，直到80年代后，在“六五”、“七五”计划期间，马钢投入了3000多万元的资金改进加工工艺，从欧洲发达国家引进生产设备，提高了国产车轮的技术水平。
▲中国车轮的技术水平长期停留在20世纪40年代到了90年代，马钢再次进行产业升级，投入5个亿的巨资从德国等国引进先进设备和工艺，淘汰老旧的生产线，基本解决了此前由于设备工艺老旧导致的质量问题。与此同时，为了防止马钢在国内“一家独大”，我国陆续引进了多条车轮生产线，并且直接进口了部分高性能车轮，缓解了国产车轮质量上的缺陷。
▲马钢如今已经拥有世界一流的高铁车轮生产能力但对于车速超过每小时300千米的高铁来说，国产车轮的性能还远远不能达标。国内高铁在建设初期采取了进口与技术转让结合的路线，从法国、日本进口列车的同时，也一并采用了进口车轮。其中，时速低于300公里的列车使用日本住友生产的车轮，而时速高于300公里的列车则使用意大利路奇霓车轮。
▲早期的“和谐号”很多是整车从国外进口的虽然在引进高铁生产线的同时，国内也引进了车轮的生产线，但由于种种原因，国内高铁依旧需要长期购买昂贵的进口车轮。而进口的生产技术只是权宜之计，国内的生产线也只是代工厂，核心技术仍然掌握着国外企业手中。如果国产高铁想要出口到国外，但车轮厂家拒绝供货怎么办？如果受到外部因素影响，供货商断供怎么办？就算没有这些因素，进口车轮的昂贵价格也限制了国产高铁的发展。
引进，吸收，再创新实际上，此前国内的车轮技术就已经取得了不小进步，在技术上的难点不大。早在2002年，全部使用国产CL50车轮的“中华之星”号试验车就跑出了321.5公里的时速。对于运营时速在300公里以下的高速列车，国产车轮的性能已经足够达标。
▲“中华之星”号列车但在国内高铁发展的初期，由于“中华之星”等国产高速列车的可靠性和性能存在大量缺陷，在铁道部某高层领导的指示下，相关部门不再支持自主研发，而是转向进口列车，采取“引进-吸收-再创新”的路线，直接从国外进口列车和生产线，也就是后来的“和谐号”系列。
从结果来看，这样的方案是成功的。基于引进国外的先进技术，中国的高铁一夜之间就挤进了发达国家的水平。如果只靠闭门造车，今天的中国高铁不可能取得这样快的发展。但这样的方案也存在问题：高铁的核心技术，是不可能买到手的。
▲吸收引进国外技术，加快了国产高铁的研发速度以引进日本技术的CRH-2为例，虽然中国引进了全套生产线和设计图纸，但高铁的软件源代码、动力系统技术都掌握在日方手中。车上的一个显示器，国产的只要2万，而日本进口的要14万，但由于系统兼容性的问题，必须高价买进口显示器。而机车的控制程序出现问题后，还需要外国技术人员才能维修。
▲如今，高铁的国产化比例已经超过90%不过，中国在引进高铁技术时，拥有一个独特的优势：市场。2004年，国务院通过了《中长期铁路网规划》，计划在2020年将中国的铁路里程延伸到10万公里，建成四横四纵的客运专线，这是人类历史上最大规模的高速铁路建设计划。对于国外企业来说，中国高铁这块蛋糕简直大得难以想象。
▲中国高铁的市场大的惊人因此，在铁道部与国外企业进行谈判时，可以说是占尽了优势。铁道部明确要求，参与投标的外企必须以中外合资企业的形式参与，并且拥有国际领先技术支持，具备自主制造能力。而背后的目标，则是通过采购高铁换取相关技术。
▲中国市场这块蛋糕，人人都想分一杯羹在巨额利润的诱惑下，投标方纷纷拿出了自己压箱底的技术。其中，日本高铁联合体和南车集团合作，提供了新干线技术，而庞巴迪早已经和南车集团建立合资公司，技术转让也不成问题。但在竞标企业之中，性能最好，也最被国内看好的德国西门子却仗着自己的的技术优越，给原型车和技术转让费用开出天价，原型车每列3.5亿人民币，技术转让费用更是高达3.9亿欧元。
▲德国西门子ICE-3的技术先进，也最被中国看好看到德国人狮子大开口，北车集团也丝毫不退让，直接宣布西门子出局，转而向法国阿尔斯通采购原型车和技术。在首轮竞标中，日本高铁、庞巴迪和阿尔斯通各分到了一杯羹，而西门子却一无所获。这样的重大战略失败让西门子高层极度震怒，将谈判团队全体踢出了公司。
▲失去中国市场，是西门子不可能接受的2005年，铁道部开始了第二轮谈判，开始计划引进时速300公里的高铁。除了日本方面明确表示拒绝转让技术外，其他企业都继续参与了新一轮竞标。吃了大亏的西门子这次放低姿态，不仅愿意低价出售原型车，还以8000万欧元的“白菜价”转让了生产技术，手把手教中国人怎样造高铁。
▲为了换取中国市场的份额，西方国家只能提供先进技术虽然所有参与竞标的外企都知道，中国采购进口列车只是权宜之计，早晚有一天，中国会吸收自己的技术，并且发展纯国产的高速列车。但即使是这样，中国在前期采购的列车和技术转让方也能让他们赚得盆满钵满。但恐怕没人想到，中国对于高铁技术吸收的速度会有多快。
仅仅用了不到3年时间，北车集团就实现了西门子Velaro列车的国产化，不再需要从德国订购。而在日本拒绝转让时速300千米技术后，南车集团也在新干线的基础上，在2008年独立开发出了时速300千米的高速列车。
▲脱离日本的技术支持，中国依旧发展出了高速列车在引进的高铁技术中，高铁车轮的生产线引进自然也是重要组成部分。按照原计划，中国智波公司将与德国BVV合作，引进一条高铁车轮生产线，但最终，智波转而和意大利路奇霓合作成立了智奇公司。但在技术转让和价格方面，意方坚决拒绝松口。一直以来，智奇都不掌握高铁轮对生产的核心技术，只是作为意方的代工厂。
▲BVV由于错失中国市场，最终被中资企业收购不过，BVV的谈判失败造成了一个意想不到的后果：BVV失去中国市场后经营不善，最终在2016年被股东出售，而买家正是中资企业富山公司。再加上2014年被马钢收购的法国瓦顿，高铁轮对的四大巨头已经有一半被中国收入囊中。
国产车轮的崛起2011年后，由于铁道部某高层领导被撤职，随后铁路系统经过改组，国内高铁的发展方向发生了重大改变。在吸收结合了国外先进技术后，国内高铁技术已经有了不小的进步，只是由于政策原因暂时无法投入使用。而在相关政策的支持下，国产高铁以及其他相关配套系统迅速脱颖而出。
▲国产高铁的发展长期受到限制2013年，国产D1车轮在CJ1动车组身上试验成功，开始投入时速250千米的线路运营，性能表现优于进口车轮。从2014年开始，国内开始着重攻关时速350千米高铁车轮的自产技术。2015年，运用了大量先进技术的国产D2车轮研制成功，装配于CR400系列“蓝海豚”和“金凤凰”动车组，实现了高铁车轮的国产化。
▲“复兴号”开始换装国产高铁车轮和欧洲进口的ER8车轮相比，国产车轮不仅价格便宜的多，而且性能上也更具备优势。D2车轮采取了全新的中碳Si-V微合金钢材，极大的提升了车轮的断裂韧性和抗拉强度，在硬度、抗热损伤、抗磨损等方面都优于进口车轮，有效提升了使用寿命，降低了运营成本。
▲CR400AF安装的国产高铁车轮不过，出于安全性考虑，国内规定一列火车只能使用一种车轮，禁止混装车轮的行为。而当时国内绝大多数高铁都使用进口车轮，除非把车轮全部换掉，否则只能继续进口车轮。而在2018年后，经过严密的安全性测试，国内开始运行在同一列车上安装不同车轮，早期安装进口车轮的高铁也可以换装国产车轮。这也极大拓展了国产车轮的适用范围。
目前，国内高铁车轮的国产化比例已经超过了50%，未来将会进一步增加。国产高铁车轮不仅能够供应国内市场，还通过了国外的市场认证，出口到了韩国、印度、德国等多个国家。2017年，德国铁路向马钢订购了160件高速车轮，并且顺利通关了检测，投入了运行。
▲轨道交通车轮的市场还在逐年增长中根据相关研究统计，2018年，全球轨道交通车轮轮对的市场规模达到了27.02亿美元，并且还在逐年上升之中，而中国在其中所占的产量和销量均为世界第一。国产车轮不仅拥有极为庞大的国内市场，还能够广泛供应国际市场需求。
▲中国车轮的销量已经超过独联体国家的总和根据印度媒体报道，这次向中国采购的车轮价格比乌克兰方面的报价更高，但只高出了1.6%，还在可以承受的范围之内。如果印度向欧洲或者日本订货，价格恐怕是国产车轮的几倍还不止。国产高铁的安全性有目共睹，国产高铁车轮在国际市场上也逐渐受到认可。中国车轮性能优秀，价格也便宜，自然是最佳选择。
▲大家觉得这个涂装怎么样？中国的高铁技术先进，已经是世界公认的事实，也是中国制造的代表。高铁车轮的国产化不仅能保证国内高铁发展不再受制于人，更能提高中国制造的含金量。如今，就连对车轮质量要求严格，国内拥有自产能力的德国铁路都开始向中国订货，更显示出国产车轮的优秀。