世界最先端の高速鉄道用けん引技術、中国が開発に成功

11年の研究期間、1000万回の試験、150GBのデータの蓄積、1億元（1元は約19.9円）の投資によって、中国中車株式有限公司傘下の株洲電力機車研究所（以下、同社）が、第3世代軌道交通けん引技術の難関である、永久磁石同期電動機けん引システム（以下、同システム）の開発に成功した。同社は同システムの知的財産権を保有する。長沙地下鉄1号線で使用される永久磁石同期電動機が、2015年5月16日に交付された。

同システムは業界内で「列車の心臓」と呼ばれている。その性能は、列車の動力の質、エネルギー消費、制御の特徴を決める。また列車の経済性・快適性・信頼性に影響を及ぼし、省エネ・アップグレードのカギでもある。同社副総経理の馮江華氏は、「同システムを手にした者が、高速鉄道の発言権を手にする」と話した。同システムは列車の動力システムで、変流器と電動機によって構成される。そのうち変流器は列車の心臓、電動機は列車の筋肉のようなものだ。変流器は動力伝達を担当し、電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、列車の安定運行を実現する。

◆地下鉄用から高速鉄道用へ

馮氏は2003年、同システムについて初めて耳にした。同社は当時、中国初の同システムの開発チームを発足し、ゼロからのスタートを切った。馮氏は、「参考可能な資料がなく、開発や実験に用いる関連設備も不足していた。当時は石橋を叩いて川を渡るしかなかった」と振り返った。チーム発足から8年後の2011年末に、同社の同システムは瀋陽地下鉄2号線で取り付けに成功し、中国の軌道交通で初の使用を実現した。中国の鉄道に同システムが存在しないという歴史が終わった。

同社の首席設計専門家の李益豊氏は、「瀋陽地下鉄に使用されている永久磁石同期電動機の出力は190kWだが、時速500キロの高速列車に用いられるものの出力は690kWに達し、かつ常に高速運転を維持する。これはけん引システムの安定性・信頼性などの大きな試練となる」と述べた。同社は2013年12月に、時速500キロの高速列車用の電動機の開発に成功し、2014年10月に青島四方株式公司の取付試験に合格した。

◆省エネの神器、エネルギー効率が60％向上

中国工程院院士、同社総経理の丁栄軍氏によると、同社のけん引システムの都市列車市場におけるシェアは、2014年に57％に達した。今後は非同期電動機の代わりに、同システムを採用していく。データによると、同社が開発した690kW永久磁石同期電動機は、現在主流となっている非同期電動機のエネルギー効率を60％上回り、電動機の消耗を70％減らすことができる。

同社傘下の時代電気公司副総経理兼チーフエンジニアの劉可安氏が持つ、業界内の分析・報告書によると、2020年頃までに全国で約100本の都市軌道交通路線が敷設される予定だ。そのうち60％が同システムを使用した場合、生産額は100億元に達する見通しだ。新たに敷設される鉄道のエネルギー消費は、毎年約2億4000万元分削減される。（編集YF）

「人民網日本語版」2015年6月24日