近日，被称作“全球最快高铁”的CR450动车组正在沪渝蓉高铁开展运用，试验期间，CR450动车组跑出了动车单列时速453公里、相对交会时速896公里的最新纪录，从起步到提速至时速350公里，只需要4分40秒，而此前正在运行的时速350公里复兴号动车组则是需要6分20秒，这个提速的周期缩短了100秒。据悉，明年将会在成渝中线展开更接近运营条件的全面测试。
这份“中国速度”突破背后的是长虹电源研制的AI锂离子蓄电池组——这套电源系统不仅轻了57%，还首创了能 “预判故障”的PHM健康管理技术，妥妥成了CR450 稳定跑起来的“动力心脏”。
CR450——AF动车组样车
01
瓶颈突破：国家战略里的“电源担当”
CR450动车组的研制，作为国家“十四五”规划里的重大科研项目——要靠它突破铁路科技创新瓶颈，把科技自立自强的主动权攥在手里。可当时，时速400公里以上的高速运行，给列车出了不少难题，如减阻降耗、减振降噪、全要素轻量化系统集成、智能化等成套技术瓶颈。
“中国高铁要冲新速度，我们不能缺位。”长虹设计三所副所长彭秋回忆道。电源公司作为轨道交通车载化学电源系统的核心供应商，公司电源产品覆盖航空航天、轨道交通等领域，装备60%中国高铁、地铁以及远销海外，肩负配合国铁集团、主机单位一起提升产品技术创新性、助力中国速度不断迈入新台阶的重担。而早在2016年，科技部就提出了“400km/h及以上高速客运装备关键技术”课题，标志着下一代高铁CR450项目相关技术的前期调研工作正式启动;2018年，长虹电源与中车青岛四方股份接洽，着手筹备车载锂电池系统前期调研和技术储备工作;到2022年，科技部和国铁集团签署了“高铁引领”科技攻关联合行动计划合作协议，两部门在协议框架下携手推进下一代CR450高速动车组等重点攻关任务;2024年3月，长虹电源正式立项，CR450蓄电池组的研发生产才算真正“开跑”。
“我们的PHM健康管理系统，能提前预判故障。”彭秋解释蓄电池组搭载的核心技术，“就像给电池装了个‘智慧大脑’，电流、电压、温度这些参数有啥不对劲，它能实时追踪分析。”锂电池配置的BMS系统(电池管理系统)通常只能监控蓄电池的实时状态，对蓄电池实时状态进行故障报警，而PHM可以对电流、电压、温度等稳态量参数进行耦合分析，对其离群量参数进行追踪分析，有效预测故障概率、剩余可用电量和寿命，并以丰富的UI型式呈现。
这份技术底气，藏在一组组实打实的硬核数据里：电池标称电压 DC103.5V、总标称容量460Ah，哪怕在-25℃到+ 40℃的环境里，也能撑着动车组紧急供电90分钟，容量比同平台的镉镍电池多了21%;使用寿命超过12年，整个系统还不到920KG，比传统镍镉蓄电池轻了57%。更关键的是安全——通过优化电芯性能、装主动被动灭火装置、用防火材料，一层层筑牢安全屏障。
CR450——BF动车组蓄电池
“PHM系统要完善，得有大量前沿运行数据，这是我们比国内外同行更占优势的地方。” 彭秋特意强调，靠着CR450项目积累的试验数据，长虹电源的电池健康管理技术一直在升级。
02
技术攻坚：200KG减重的“极限挑战”
研发没有一帆风顺的，2023年末，研发团队就遇到最大技术瓶颈，彭秋现在想起来还捏把汗。当时蓄电池系统已经从传统重量减了700KG，降到1200KG，可整车其他部件超重，且无法再减，需要蓄电池再次减重200KG来匹配整车的减重要求，要是做不到，整车系统设计就得全部推倒重来，项目进度直接卡住。
眼看项目要“卡壳”，主任设计师李凌波牵头完成减重设计，从材料到结构，一点点抠细节：电池箱既要满足振动冲击强度要求，又要满足减重设计，减重就会导致结构强度降低，只能通过特殊的结构框架来保证强度不降低的前提下来实现减重…… 那一个多月，办公室的灯常常亮到后半夜，设计图纸改了一版又一版，仿真测试做了一次又一次。直到2024年初，研发团队经过月余努力，电池系统重量终于降到920KG，成功满足整车需求。
还有，在整车调试期间，主机厂临时新增功能需求，而由于主机厂的调试计划中没有对蓄电池新增功能验证预留时间，只能等主机厂当天调试结束后，再上车进行功能验证，而主机厂通常晚上11点才结束当天调试任务，研发团队通常要到凌晨1点才能开始蓄电池的功能验证，为确保新功能实现，连续半个月都作业到凌晨6点。“那时候没人想过放弃，大家都抱着‘不攻克不罢休’的劲。” 团队成员回忆，就是这份拧劲，让项目闯过了最难的一关。
现在，CR450蓄电池组已经在第三方认证机构取得TJ/JW126、TJ/JW127、TJ/JW129标准认证。虽然目前只有一台设备在线运行，但核心客户中车青岛四方股份反馈“运行状态很好”，而且这款产品在细分领域的市场占有率已经达到50%。
更重要的是，这些技术还能“外溢”到其他领域。彭秋介绍，CR450 项目积累的智能化、轻量化、高安全性技术，能直接用在下一代地铁、低运量城轨上;就算是高压强电新能源机车、工商业储能、石油石化这些领域，也能靠这些技术定制解决方案，帮长虹电源开拓新产业、做新业态。
03
人才梯队：从“小白”到骨干的“传帮带”
自主创新，说到底靠的是人。长虹电源能拿出这样的成果，背后是一套成熟的“选、育、留”人才机制。
选人走“自主培养+社会招聘”两条路，不同岗位有不同标准。基础设计员看重踏实肯干、积极主动、按时保质保量完成交办的研发工作;二级主管以上的设计师，除了要求专业拔尖，还得会带团队、能把控项目。本项目的软件副总师唐永瑞，就是从集团内部选出来的——他自身软件方面的专业能力、行业前瞻性、管理能力都有很深的造诣，在CR450项目中，“智能化功能新增需求”这个模糊的命题，需要在过程中不断验证、迭代、优化来满足主机单位天马星空的技术构思，在此过程中，唐永瑞挑起了沟通磨合、需求转化、技术验证、功能实现和验证测试的工作重任，并成功实现功能交付验收。
育人方面，运用“导师制+项目历练”的组合拳，设计师李闯的成长就是最好的例子。刚入职时，二维、三维制图等工程软件使用上比较生疏，彭秋作为他的导师，入职才半年，就让他深度参与到2个重要项目中历练、并给予他电池组装配、接线图纸绘制的职责，“从啥都不懂到自己设计，压力真挺大，但成长也快。”李闯记得，刚接任务那阵，自己对着复杂的图纸大脑一团乱麻——没接触过这么核心的项目，生怕出一点错。那时 候彭秋常出差，不过忙也会每晚线上连线，帮他解答问题;团队里的老专家也主动分享经验，手把手教李闯。此后就1年不到的时间，李闯就成长起来了，也挑起了本项目电池组设计的重任。
长虹电源目前推出了一系列“留”住人才的举措。“让新人深度参与核心项目，不仅强化认同感，还能快速选出好苗子。” 彭秋说，目前比较行之有效的举措就是让新员工尽快深度参与项目，有项目参与感、在项目中发现和补足薄弱、学习项目管理、感受项目过程中的艰辛、体会项目成功后的荣誉感和获得感，会强化员工对企业的认同感，同时也能尽快筛选出更优秀的人才。这套机制不仅留住了人，还攒下了一支能打硬仗的创新队伍。
“努力十余月耕耘终于迎来丰收，能成为世界之最的高铁装备研发设计师之一，助力中国速度突破新台阶，有一种深深的民族自豪感。”CR450样车成功发布之时，是彭秋最有成就感的时刻。每一次时速的突破，都藏着无数个“不放弃”的日夜;每一块电池的进化，都是长虹电源向“更快、更轻、更智能”迈进的脚印。长虹电源CR450蓄电池系统研发团队用“不攻克不罢休”的“拧”劲，给CR450“全球最快高铁”装上了“智慧心脏”!
审核：王峰 郭江涛 石贵明
校对：小强
