自重超過50噸的有軌電車在滿載乘客時，最快僅用12秒就能完成充電，順利跑到下一站。

位于武漢市東西湖區(qū)的武漢中直電氣股份有限公司，十余年來專注研發(fā)軌道交通“電管家”，實(shí)現(xiàn)了直流牽引供電系統(tǒng)設(shè)備的國產(chǎn)化，填補(bǔ)國內(nèi)空白。

在日前公布的工信部第四批國家級專精特新“小巨人”名單上，中直電氣成功登榜。

超級充電器：12秒就能讓電車跑起來

武漢車都有軌電車T1線，是華中地區(qū)首條現(xiàn)代化有軌電車，覆蓋了包括漢陽、沌口、蔡甸在內(nèi)的“大漢陽”片區(qū)。

武漢中直電氣技術(shù)中心總經(jīng)理何賢偉介紹，驅(qū)動T1有軌電車運(yùn)行的充電裝置采用了中直電氣研發(fā)的超級電容儲能元件，車站停車時充電儲能，區(qū)間放電驅(qū)動行駛，可全線無接觸網(wǎng)運(yùn)行。“車輛進(jìn)站后，在乘客上下車的時間，我們的充電裝置就能完成充電，最快只需要12秒，就能為電車完成補(bǔ)電，讓電車順利跑到下一站。”

據(jù)介紹，中直電氣研發(fā)的有軌電車充電裝置充電功率可達(dá)1620千瓦，是普通家用電動汽車快充裝置的十倍以上。

從技術(shù)上看，有軌電車超級電容不同于鋰電池，能夠承受超大電流快速充電，可反復(fù)充放電100萬次以上，但不足是存儲能力不強(qiáng)，只適合短距離快充快放運(yùn)行。“這兩種不同的電存儲設(shè)備，相當(dāng)于短跑選手和馬拉松運(yùn)動員的區(qū)別。”何賢偉說，中直電氣充電裝置正是針對有軌電車超級電容特點(diǎn)而研制，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破。

用磁力切斷電弧，讓地鐵開關(guān)更安全

中直電氣研發(fā)的“磁吹滅弧”技術(shù)還廣泛應(yīng)用于武漢地鐵建設(shè)。

電路開關(guān)，每個家庭都有，但在軌道交通電路系統(tǒng)中，電流強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過家用電路，普通開關(guān)無法勝任通電和斷電工作。因?yàn)樵趶?qiáng)電流電路斷開的瞬間，電壓會擊穿空氣，在觸頭間隙產(chǎn)生一團(tuán)能夠?qū)щ姷臍怏w，這就是電弧。只有電弧完全熄滅斷開，電流才真正被切斷。因此，在地鐵等軌道交通電路系統(tǒng)中，需要通過技術(shù)手段進(jìn)行滅弧，保障電路系統(tǒng)安全。

而中直電氣研發(fā)的“磁吹滅弧”技術(shù)，在開關(guān)系統(tǒng)中設(shè)置線圈和隔板等裝置，利用電流和線圈產(chǎn)生的磁力，“吹動”電弧向上，使其被隔板切斷，達(dá)到瞬間滅弧的效果。

原理并不復(fù)雜，但要將原理變?yōu)榘踩煽康漠a(chǎn)品，使其能夠經(jīng)受大電流沖擊，則需要反復(fù)試驗(yàn)。在經(jīng)歷多次失敗后，中直電氣研發(fā)的開關(guān)產(chǎn)品終于經(jīng)受住十萬安培電流的考驗(yàn)。為了研發(fā)這款產(chǎn)品，中直電氣耗時兩年多，投入上千萬元。

堅(jiān)持科技研發(fā)，成功實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化

武漢中直電氣股份有限公司成立于2009年，是武漢長興集團(tuán)旗下子公司。正如其名稱中的“直”，他們研發(fā)的重點(diǎn)是直流電系統(tǒng)。但公司初創(chuàng)時，大家從交流電研發(fā)生產(chǎn)轉(zhuǎn)型為直流電，很多東西都要從零開始。

尤其是在軌道交通領(lǐng)域，列車照明采用交流電，動力則由直流牽引供電系統(tǒng)提供。因?yàn)槭袌鲆?guī)模相對小眾，長期以來，國內(nèi)軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)設(shè)備主要依靠國外核心元件及系統(tǒng)集成技術(shù)。

中直電氣看準(zhǔn)了全國各大城市軌道交通建設(shè)高速發(fā)展的趨勢，依托重點(diǎn)院校和科研院所的技術(shù)支持，對標(biāo)國際領(lǐng)先水平，突破核心技術(shù)，成功研制出適用于城市軌道交通的直流牽引供電系列產(chǎn)品，并通過國家級科技項(xiàng)目鑒定，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。2014年12月28日，中直電氣生產(chǎn)的我國首套自主研發(fā)直流牽引供電設(shè)備在武漢地鐵4號線二期正式投用。

近年來，中直電氣每年研發(fā)投入約占營收的8%，已實(shí)現(xiàn)主要產(chǎn)品及其核心元器件全系自主研發(fā)，擁有各類專利近50項(xiàng)，其中發(fā)明專利10項(xiàng)。目前，中直電氣產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于武漢地鐵、杭州地鐵、鄭州地鐵等國內(nèi)10多個城市的近50條地鐵線路。此外還為昆明長水機(jī)場、黃石現(xiàn)代有軌電車和武漢公交集團(tuán)等單位的多個重要項(xiàng)目提供了設(shè)備和服務(wù)。

企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，公司將持續(xù)加大研發(fā)投入，順應(yīng)城市軌道交通建設(shè)高速發(fā)展趨勢，面對數(shù)字化轉(zhuǎn)型和國際“雙碳”目標(biāo)帶來的全新發(fā)展格局，充分應(yīng)用新一代信息技術(shù)，持續(xù)為用戶提供技術(shù)領(lǐng)先、經(jīng)濟(jì)高效的城市軌道交通智能供配電系統(tǒng)解決方案，努力打造國際一流的軌道交通直流配電設(shè)備科研、生產(chǎn)基地。