05
7月
2021

技术专利助推“复兴号”实现制动闸片国产化替代

  一直以来,我国城市轨道交通建设始终路障重重,一度陷入“成本居高不下”、“核心技术受制于人”、“国产技术创新动力不足”三大怪圈。

  自上世纪90年代,我国铁路部门为打破创新发展壁垒,改善“经济发展受制于交通瓶颈”的现状,大力发展以轨道交通装备行业为代表的先进制造业,逐步开展高铁基础理论与关键技术研究,时至今日已积累了丰富的自主技术攻关经验和海量的科研试验数据。2017年正式开通的“复兴号”动车组,可以说是真正意义上具备着完全自主知识产权的“中国名片”,承载着无数铁路科研人员的伟大愿景。

打破高铁闸片专利困局

  在“复兴号”动车组技术方案设计环节中,必须严格遵循安全可靠、简统化、系列化、经济性、节能环保等原则,并且在安全冗余等方面加大创新力度,在关键技术的路径优化与专利布局方面实现突破。特别在制动方面,如何让这8辆编组总重量达500多吨的“复兴号”兼顾高速度与高稳定性,并且还能保持在时速350公里飞速运行的前提下,将紧急制动控制在6500米内的安全距离,这其中高铁制动闸片的专利研究与技术推广起到了至关重要的作用。

  而当时铁路行业所面临的困局主要有三个,首先是由于闸片材质的易损易耗属性,直接导致了其单一价格的波动影响着高速动车整体的运营成本;其次,在2012年以前,高铁闸片一直处于国外专利技术保护期,我国不得不选择全部引进国外产品,每年的进口额高达40亿元;另外,进口制动闸片的缺点不仅体现在价格高,还存在供货周期长、供应不及时和售后服务差等问题。因此,如何摆脱核心技术的受制于人,打破关键零部件进口枷锁,开展闸片等高铁关键零部件的国产化替代,已成为动车组运营必须解决好的重要课题。

  2013年北京天宜上佳高新材料股份有限公司通过研发技术与专利成果的持续积累,在行业内取得先发优势,率先实现了粉末冶金闸片国产替代,经历了一系列审核机制后在众多供应商中脱颖而出,成为“复兴号”制动闸片的重要供应商。同时,天宜上佳深知科创属性企业专利技术战略的重要性,在公司创立初便邀请三聚阳光加入到天宜上佳知识产权的整体规划与布局建设中。双方早早达成发展共识,无论是知识产权的防御、竞争还是运营,均离不开专利战略高阶发展路径由量化到质变的过程,这也直接决定了企业产品具有很好的市场支配力与行业引领能力。

  在技术专利方面,制动闸片既要具备稳定的摩擦系数,更要具有优秀的耐热属性,保证在长时间300~400℃与瞬时900~1000℃的环境下摩擦能力不出现明显衰减;同时还要具备足够的机械强度,在极端环境下不会出现变形、断裂、脱落等损坏,在制动过程中及停车后,闸片材料不会出现移位,不能使制动盘产生裂纹,并且是能缓解冲击的特殊结构……其中,摩擦块作为制动闸片最重要的组成零件,也是决定闸片制动性能最为核心的部件,需要运用到粉末冶金的创新技术,将特定的材料经过压制成型、高温加压烧结等环节进行制作。另外还要兼顾不同速度的运行需求,对制动闸片的详细参数提出了更多差异化要求,因此更加考验闸片厂商的专利技术实力,对专利资质以及上下游整合能力都有要求。

把握先发优势 提前专利布局

  天宜上佳制动闸片的创新性研究与规模化生产,一方面打破国外公司的技术垄断,填补了国内闸片技术空白,实现高速动车制动闸片的完全自主化、国产化生产和全球化供货,大大降低高速动车的运营成本,加速推动了我国高铁动车组核心零部件的国产化进程;另一方面,对中国高铁核心技术与关键零部件的出口起到重要推动作用,同时对提高国内高铁闸片相关行业的研发能力、技术手段与行业工艺水平,带来了深远影响。

  在打破关键零部件进口枷锁方面,三聚阳光为天宜上佳做了哪些前期准备工作?

  1、作为天宜上佳的独家知识产权服务机构,三聚阳光在其前期知识产权底层基础体系的建设方面做足工作,帮助天宜上佳在专利挖掘、商标注册、版权管理、产品研发、专利规划布局、上市辅导等方面进行全方位系统性的设计,打造完备的知识产权壁垒;并且三聚阳光已连续多年定期为天宜上佳提供专利培训服务,随着公司的发展扩容,让更多新员工能够快速提升专利意识,让老员工对专利价值的保护与运用有更新更深的认识,更好地推进后续工作。

  2、另外,三聚阳光针对“新材料企业”的技术出口,为其定制了海外知识产权风险预警体系建设方案。其中涉及PCT国际专利申请、马德里国际商标申请,以及“一带一路”战略下知识产权保护工作的设计实施,依托政府预警项目资助,全面排查了侵权风险,进一步实现了闸片产品的全球化布局,为我国高铁技术向海外的输出推广提供了化解风险的能力。

  天宜上佳作为“轨道交通装备行业”综合优势突出的技术型创新企业,具备成熟的客户关系、稳定的上下游产业关系链以及自主原创的核心技术,配合三聚阳光为其设计打造的知识产权管理体系,在2019年科创板成功上市。天宜上佳对我国高端装备制造领域的自主创新、国际创新竞争力、相关技术产业发展具有明显的带动效应。

  轨道交通装备行业作为战略性新兴产业,一直受到国家大力支持。天宜上佳的快速发展对整个行业具有重要的借鉴作用,其中得益于以下两点——首先,天宜上佳紧紧抓住了技术演进和产业发展机遇,坚持创新驱动,以自身发展带动行业发展;其次,三聚阳光自始至终以陪伴者的身份为其提供全方位知识产权服务,并发挥了重要的作用,帮助天宜上佳进行知识产权创造能力和保护能力的建设,进一步加速推动我国轨道交通产业建设,为行业发展带来更加广阔的发展空间。

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