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燭照未來：中國高鐵發展歷程
西南交通大學 唐曼 孫紅林
中國已成為世界上高速鐵路發展最快、系統技術最全、集成能力最強、運營里程最長、運行時速最高、在建規模最大的國家，中國高鐵引領著世界高鐵發展的新潮流。這一典型的國家成就，內蘊著特殊的交通科技史價值，也孕育著中國特色的科技文化。
此前，新中國成立后的近60年間，中國鐵路長期在低速中徘徊。鐵路發展遠低于經濟增長的速度，一直是制約國民經濟發展的瓶頸。2004年起，長足發展。到2017年3月，中國鐵路營業里程超過12萬公里，高速鐵路運營里程突破2萬公里，居世界第一位。這一舉世矚目的成就受到了全球的關注，中國高鐵的發展歷程也吸引了世人的眼光。中國高鐵一路走來，從無到有，從弱變強，從積累、引進和自主創新，從國內走向國外，都堪稱世界奇跡。高鐵史的光輝，燭照著交通科技的未來。
以技術路線、技術系統和技術來源的選擇以及在這些選擇下設計生產的相應產品為標記，將迄今為止的中國高速列車創新劃分為三個階段：中國高鐵的發展歷經了技術儲備期 （2004年之前），技術引進期（2004年～2008年）和自主創新期（2009年至今）。三個時段，對應著中國高鐵堅持原始創新、引進消化吸收再創新以及全面自主創新三階段。
1. 技術積累期（2004年以前）
中國高鐵能取得舉世矚目的成就固然得益于2004年實施的技術引進，但更離不開此前的技術積累。路風對中國高鐵列車技術來源的分析證明，中國高鐵技術存在著引進之外的來源，即中國高鐵裝備工業能夠消化吸收再創新的能力基礎，及其此前已經掌握的核心技術。如果不具備創新能力，引進技術只會陷入“引進-落后-再引進-再落后”的怪圈。中國高鐵跳出這個怪圈，在夯實技術理論基礎、積累試驗運營經驗和探索國產高鐵研制等三個方面開展了扎實的奠基工作。
1.1技術研究基礎
中國對高速鐵路的研究，實際始于20世紀90年代初。鐵路主管部門在1990年的《鐵路“八五”科技發展設想——先行計劃》中提出，要重點組織“高速鐵路成套技術”重大科技攻關項目論證，并于1991年經國家批準列入國家“八五”重點科技攻關計劃，中國高鐵啟動了科研攻關；1990年，鐵路主管部門正式立項，下達了“中國高速鐵路發展模式和規劃的研究”科研課題，由中國鐵道科學研究院具體負責實施。同年鐵路主管部門組織專家完成了《京滬高速鐵路線路方案構想報告》，提交全國人大會議進行討論，這是中國首次正式提出高速鐵路興建計劃。
雖然新建高速鐵路成為業界共識，但從1990年12月報告的完成，到2008年4月18日京滬鐵路正式動工，圍繞這條高鐵的修建地點、修建時間、修建方法所引發的爭議和論證卻長達18年之久。“磁浮派”和“輪軌派”之爭是中國高鐵技術理論奠基史上的顯著標志，當時磁懸浮派認為磁懸浮列車代表著未來高鐵技術發展趨勢，而輪軌派認為無論從技術上還是從工程造價上來看，修建輪軌高鐵才是當務之急。這場歷時18年的爭論堪稱一場關于高速鐵路的思想啟蒙。期間對為如何建設高鐵、以什么樣的標準建設高鐵等問題的反復研討與摸索，恰恰奠定了扎實的技術基礎。
1993年，原國家科委、國家計委、經貿委、體改委及鐵路主管部門（簡稱“四委一部”）領導“京滬高速鐵路重大技術經濟問題前期研究”項目，組織了47個單位120余名專家參加，就該項目的重大技術經濟問題開展研究。鐵路主管部門組織科研、設計、高校等單位，深入開展高速鐵路基礎理論、關鍵技術、建設和運營管理模式等專題研究，同時安排鐵路第三、四勘察設計院對京滬鐵路走向和重點工程進行研究。 為了了解與掌握國外高速鐵路技術的發展狀況，鐵路主管部門先后組織50多次國外專家來華進行技術交流，并派出各專業科技人員組成多個團隊赴日、德、法、西、韓等國和中國臺灣等地區進行技術考察或研修，培養了數以千計的青年科技和管理人才。
1999年10月，鐵路主管部門成立京滬高速鐵路辦公室，開始組織一系列的高速輪軌技術的研究。1999年至2003年間，中國鐵道科學院與路內外上百個單位聯手攻關，共完成鐵路主管部門下達的高速鐵路科研項目353項，項目廣泛涉及高鐵的發展模式、基礎理論、專業技術、設計與施工、運輸組織、材料應用和檢測技術等領域，其中鐵道建筑及設備115項，機車車輛及供電121項，通信信號54項，運輸經濟43項，新材料新工藝10項，綜合技術10項。這些豐碩的研究成果為制定中國高速鐵路設計、施工規范提供了理論依據，也為引進國外關鍵技術做了重要的前期積累工作。
1.2試驗運營實踐
前期的技術研究積累奠定了中國高速鐵路技術理論基礎，而通過試驗運營等各種工程實踐，中國高速鐵路技術得到不斷完善和提高。在新建高速鐵路項目由于種種原因未獲批準的情況下，1980年代末期鐵路主管部門從形勢發展和市場需要等實際國情出發，決定選擇繁忙干線進行既有線路技術改造，以期達到開行時速160公里準高速列車的目標，并以此為突破口，為將來的高速鐵路建設與運營積累經驗。
中國高速鐵路的試驗運營實踐中，廣深高鐵、秦沈客專等工程最為典型，而中國鐵路六次大提速的前五次正是試驗運營實踐經驗的累積效果。
1.2.1廣深高鐵
1989年鐵路主管部門成立了廣深鐵路提速聯合專家組，由中國鐵道科學研究院和廣州鐵路局組成。1990年鐵路主管部門下達了《廣深線準高速鐵路科研攻關及試驗計劃的通知》，廣深鐵路準高速機車車輛、線路工程、信號系統、速度分級控制及安全評估試驗等15個重點技術攻關研究計劃開始全面執行，其中東風11型準高速內燃車、韶山8型準高速電力機車、25Z型準高速雙層客車、25Z型準高速客車、準高速旅客列車速度分級控制、旅客列車移動電話系統、準高速鐵路接觸網及受流技術等八項專題被列入“八五”國家科技攻關計劃。1991年12月28日，經國家計委批準，廣深準高速鐵路技術改造工程正式動工，總投資48億元，全長147公里，其中新塘至石龍之間設有時速200公里高速試驗段。改造的兩個重點包括改造既有小曲線半徑和換鋪每米60公斤的重型無縫鋼軌。1994年12月22日，廣深準高鐵正式開通運營，開行了最高時速160公里的“春光號”準高速列車，成為中國第一條準高速鐵路。
1997年，廣深鐵路高速電氣化工程全面開工，并確定以“先客運、后貨運、先高速、后普速”為原則，總投資達8億元。1998年5月改造完成，設計最高時速為200公里，其中約27公里設有時速250公里的試驗段。為了研究通過擺式列車在中國既有線實現客運提速至高速鐵路的可行性，并配合廣深準高速鐵路的電氣化改造，1998年8月廣深鐵路率先使用從瑞典ADtranz租賃的一列X2000擺式高速列車，并將其命名為“新時速”高速列車，其編組比北歐版增加了一節客車。除了這列X2000，“新時速”還包括另一種車型，即后來我國自主研制的動力集中型動車組“藍箭”。廣深新時速動車組是我國首列商業運營的電力動車組，因為率先采用了眾多達到1990年代國際先進水平的技術和設備，因此被視為中國高速鐵路的實驗基地，是中國由既有線改造踏入高速鐵路的開端。廣深準高速鐵路共有80多項科技成果被授予1999年鐵路主管部門科技進步獎，其中時速200公里電氣化新技術獲鐵路主管部門科技進步一等獎。
1.2.2中國鐵路大提速
為實施我國鐵路內涵擴大再生產、實現運輸能力快速擴張，1994年6月鐵路主管部門提出“大力提高列車重量，積極增加行車密度，努力提高行車速度”的技術政策。1995年6月鐵路主管部門召開部長辦公會議，成立了提速領導小組，迅速組織全路大力實施中國鐵路提速戰略，主攻繁忙干線的既有線提速。
第一次全面大提速
1995年9月至10月，鐵路主管部門在滬寧線首次進行客、貨列車提速試驗，中國鐵道科學院100多名科技人員參與了列車、地面的測試工作，采集了超過10億個數據，圓滿完成了首次提速試驗任務。
1997年4月1日，中國鐵路實施第一次全面大提速，首次開行了夕發朝至列車，京滬、京廣、京哈三大干線全面提速，最高運行時速達140公里，全國鐵路客車平均速度由1993年初的時速48.1公里，提高到時速54.9公里。
第二次全面大提速
1998年10月1日，中國鐵路實施第二次大面積提速，京廣、京滬、京哈三大干線提速區段最高時速達到160公里，廣深線最高時速達到200公里，夕發朝至列車增至228列。
第三次全面大提速
2000年10月21日，中國鐵路實施第三次大面積提速，重點聚焦中西部地區的隴海、蘭新、京九、浙贛線，對加快西部大開發、強化亞歐第二大陸橋東西通道建設具有重要作用。
第四次全面大提速
2001年10月21日，第四次大面積提速著力強化東部地區與中西部地區的快運通道。提速后全國鐵路旅客列車平均運營時速提高至61.6公里。此次提速根據市場需求對全路列車運行圖進行了調整，在列車運行速度、運輸產品結構、客運服務質量等方面也有許多新變化。
第五次全面大提速
2004年4月18日，中國鐵路在已經全面掌握了既有線160公里時速的客貨共線技術基礎上進行提速。時速160公里及以上提速線路總里程達7700多公里。新增開19對“Z”字直達特快列車。全國鐵路旅客列車平均旅行速度達到時速65.7公里，其中直達特快列車平均運營時速119.2公里，特快列車平均運營時速92.8公里。
這次大提速中，在機車車輛領域所取得的成就值得關注。客車方面，25T型客車上線，構造時速為210公里，最高運行時速為200公里，最高運營時速為160公里。
中國鐵路大提速戰略引發了一場涉及鐵路行業深刻的管理創新、技術創新與安全控制創新，是我國鐵路提升技術裝備水平、擴充運輸能力、全面優化運營質量的重要舉措，在技術、設備和管理上為中國高鐵建設事業做好了前期準備。在這幾次提速中，為京滬高鐵研制的一些技術與設備被應用于實際運營中，這為中國高鐵技術的不斷完善提供了豐富的實踐經驗。可以說，沒有前面這五次大提速的積累，就難以出現以CRH為代表的第六次大提速，而第六次大提速，正是中國高鐵進入新時期的最重要標志。
1.2.3 秦沈客專
中國高速鐵路的建設始于1999年所興建的秦沈客運專線，這是中國第一條真正意義上的高速鐵路。20世紀90年代，中國鐵路按既定的提速戰略，在展開既有線改造提速的同時，積極推進高速鐵路新建事業。為了擴大秦皇島至沈陽的鐵路輸送能力，鐵路主管部門從1986年開始進行可行性研究，1999年2月經國家計委報國務院同意正式立項。1998年6月，鐵三院完成了秦沈鐵路客運專線可行性研究報告，8月鐵路主管部門組織了審查鑒定。1999年初，國家計委報請國務院同意，相繼批準了秦沈客運專線項目建議書和可行性研究報告；同年7月國務院批準開工，并將其列為國家重點建設項目。8月 16日，秦沈客運專線正式開工建設，2003年1月開通運營，全線總長404.6公里。2007年2月1日，秦沈客專被并入京哈線，成為京哈鐵路秦沈段。
為探索和積累高速鐵路修建技術，鐵路主管部門在秦沈客專線山海關至綏中北間修建了66.8公里的綜合試驗段，試驗段的線路平面最小曲線半徑為5.5千米，鋪設60kg/m高速鋼軌，有24公里的接觸網采用鎂銅導線，按時速300公里高速鐵路標準設計。2001年至2002年間，試驗段共進行了運行時速達200—300公里列車的三次綜合試驗，全面檢驗了安全平穩性。第一次綜合試驗的運行列車是“神舟號”內燃動車組，最高時速為210公里。第二次試驗于2002年9月進行，“先鋒號”電力動車組駛上線路，最高時速達292公里。在同年11月27日進行的第三次綜合試驗中，“中華之星”電力動車組最高時速達321.5公里，創造了我國鐵路試驗速度的最高紀錄。山綏綜合試驗段為路基、橋梁、線路、弓網、通信信號和動車組的高速試驗提供實際場地，對驗證高速鐵路科研成果的科學性和合理性有重大意義。
秦沈客專是中國自主研究、設計、施工的第一條鐵路客運專線，在中國鐵路發展史上具有里程碑式的意義：我國鐵路加強了對時速200 km 及以上鐵路的關鍵技術的認識和實踐, 積累了設計、施工、制造和調試的經驗, 提高了線橋工程建造技術水平，初步擁有了成套裝備制造和綜合系統集成的能力，為我國后來大規模的高速鐵路建設進行了先行探索，并為其提供了豐厚的技術積累和堅實的人才基礎。原鐵路主管部門建設司司長楊建興說，參加京滬高鐵建設的技術骨干有90%的人都參加過秦沈客專的建設。
1.3 國產高速列車的研制歷程
高鐵創新的技術積累不僅包括線路的科技攻關和工程實踐，也包括高速動車組的研制。
動車組研發過程所積累下來的人才與技術基礎，成為后來高鐵技術引進消化吸收并實現再創新的關鍵因素之一，并在我國的高速動車組自主研發過程中發揮了中堅力量。比如，后來負責引進消化吸收重要機型CRH2A的關鍵人物，就是研制“中原之星”的技術總負責人；再比如2004年起負責鐵路主管部門動車組聯合辦公室技術引進工作的黃強，也曾是研制“先鋒號”動力分散型動車組的總體技術負責人，而早在1995年他就是“九五”重點科技攻關項目“高速試驗列車技術條件的研究”的主持人。這種人才的延續和積淀，對實現中國高速鐵路跨越式發展來說功不可沒。
1.3.1早期內燃動車組研制
動車組按動力類型可分為內燃動車組（DMU）和電力動車組（EMU）。我國動車組的研發歷史可追溯到1950年代。
1956年，鐵路主管部門制定了《鐵路十二年科技發展規劃》，提出牽引動力的改造是鐵路技術改造的重點，要逐步由蒸汽機車轉到電力機車和內燃機車。各大機車廠紛紛“爭取生產內燃機”，同時一些大學、科研院所以及企業也開始了相關理論和關鍵部件的研究。
中國最早進口的內燃機動車組是“NC3”動力分散型動車組。
1993年至1995年間，四方機車車輛廠研制了兩臺“天安號”液力傳動內燃公務動車組，分別配屬于北京鐵路局和沈陽鐵路局，在1996年的鑒定試驗中最高試驗時速達到了120公里。1995年，鐵路主管部門為落實市場經濟建設精神，下發《關于擴大鐵路局更新改造投資決策權的規定》【鐵計（1995）173號】，采購權和投資權的下放。90年代以來，在市場經濟的推動下，各路局紛紛與機車車輛制造廠聯合，研制了一大批新產品，掀起了一場中國動車組研發的高潮。
1998年唐山機車車輛廠自行開發成功研制NZJ“廬山”號動車組，采用兩動兩拖編組，設計時速160公里，后在實際運用中改為120公里。同年四方機車車輛廠啟動了液力傳動內燃動車組的研制，將其命名為NYJ1，采用2動5拖等多種編組形式，設計時速100-140公里不等。1999年2月出廠后，運營相對穩定，獲得南昌局、哈爾濱局、內蒙古集通鐵路公司、北京鐵路局、廣西的地方鐵路公司和包神鐵路公司的訂單，并分別被命名為“九江”號、“北亞”號、“罕露”號、“晉龍”號、“北海”號、“神華”號。
為滿足鐵路客運提速需要，1998年鐵路主管部門下達研制“時速180公里級別準高速內燃動車組”的任務，并將其列為鐵路主管部門重點科研攻關專案之一。1999年8月，戚墅堰機車廠、浦鎮客車廠和上海鐵路局共同研制出NZJ1型內燃動車組，動車組采用2動9拖編組，中間拖車為雙層軟、硬座客車組成，最高運用時速為180公里。1999年10月在滬寧線進行測試，最高時速達194公里。隨后配屬上海鐵路局，被命名為“新曙光”號，投入滬寧線使用，2010年初停用。
2000年7月，大連機車車輛廠、長春客車廠和四方機車車輛廠共同為北京鐵路局研制出NZJ2型“神州”號雙層內燃動車組，最高運營時速180公里。在北京—秦皇島高速試驗時，最高時速達到214公里。“神州”號還配備有全球衛星定位系統等其他現代化設施。
2001年，大連機車廠聯合四方機車車輛廠為蘭州鐵路局研制開發了“金輪”號雙層內燃動車組。采用交—直流電傳動系統，動車組最大運用時速180公里，是為西北高原的首列內燃動車組。
2003年“普天”號內燃動車組研制成功，這是我國研制的唯一一款擺式動車組，由大連機車車輛廠、唐山機車車輛廠和浦鎮聯合開發，其原型即1998年向瑞典ADtranz租用的X2000。2001年在西南交通大學的滾動振動試驗臺上進行了動力學試驗，試驗臨界速度達到時速220公里以上。由于當時我國鐵路發展政策發生重大改變，“普天”號于2004年初完成了編組試驗后即被封存于唐山廠內。
1.3.2早期電力動車組研制
1978年，KDZ1型新型交流電動車組課題立項。該動車組由長客廠、株洲所、鐵科院等單位聯合研制，于1988年試制完成，是中國最早的電力動車組。采用兩動兩拖4節編組，構造時速140公里，1989年，該動車組在北京環形試驗線上進行調試，最高試驗速度達到142.5公里，各項指標達到設計任務書要求。KDZ1動車組采用了大量新技術，雖由于當時運輸條件的限制未能投入正式運用，但它為后來我國電力動車組的開發積累了重要經驗。
1999年，為迎接昆明世界園藝博覽會，株洲電力機車廠、長客廠與昆明鐵路局聯合研制了一列動力分散型動車組“春城”號，擔任昆明至石林的城際線路運營。動車組采用3動3拖編組，最高運營時速120公里，是我國自主研制的首列投入商業運營的分散動力式電動車組。2009年“春城“號被封存。
90年代末，關于京滬高鐵的“輪軌”與“磁懸浮”路線之爭日趨激烈，在此背景下，上海磁懸浮試驗線上馬，而支持高速輪軌方案的鐵路主管部門也著手進行前期研究以研發的實際成果來證明輪軌的正確性。隨著鐵路主管部門立項的“時速200公里電動列車組”正式被列入“九五”國家科技攻關計劃，自1998年起，鐵路主管部門集結了大批機車車輛技術專家聯合進行時速200公里的高速列車的研制。
1999年4月，由株洲電力機車廠與株洲電力機車研究所共同研制的DDJ1型“大白鯊”號電力動車組問世，動車組以我國電力機車鼻祖韶山8型和25Z型準高速客車為基礎，用動力集中式1動6拖編組。9月初，“大白鯊”被派往廣深鐵路進行試驗，最高試驗速度達到時速223公里。9月27日起開始在廣深投入運營，最高時速達200公里。
同期，國家重點科技攻關項目“高速鐵路試驗工程前期研究”和“時速200公里電動旅客列車組合動力分散交流傳動電動車組研究”正式啟動，并先后研制出DJJ1型 “藍箭”號和DJF2型“先鋒”號高速電力動車組。
DJJ1型動力集中型電動車組“藍箭”號于2000年9月問世，在廣深線高速綜合試驗中，最高試驗速度達時速236公里。2001年1月，“藍箭”號投入廣深線運營，最高運行時速達220公里。8列藍箭與1列購自瑞典的X2000一起組成了廣深鐵路“新時速”列車。
2001年5月正式出廠的DJF2型“先鋒”號是我國首列時速達200公里的電動車組，也是我國首列交流傳動動力分散型電動車組。由浦鎮公司研制，借鑒了日本新干線300系的一些技術。2001年10月“先鋒”號在廣深鐵路的線路試驗中創下了時速249.6公里的當時中國第一速，2002年9月又在秦沈客專綜合試驗中創造了時速292.8公里的中國速度新紀錄。
2001年9月，株機廠、四方廠、株洲所和鄭州鐵路局聯合研制出動力分散型交流傳動電動車DJF1型，命名為“中原之星”號，是我國首款采用IGBT逆變器的動車組型號，2001年11月投入正式使用。設計時速200公里，最高運營時速160公里。
至2000年初，鐵路主管部門向國家計委提交“時速270公里高速列車產業化項目報告”，報告于2000年下半年獲正式批準立項，并被正式列入國家高新技術產業化發展計劃項目，列車被命名為“中華之星”。2001年4月，鐵路主管部門下達“時速270公里高速列車設計任務書”，我國具有完全自主知識產權的“中華之星”高速列車正式展開研發。為確保研制成功，中國列車制造行業的四大企業都參與了該項目，株機廠和大同機車廠分別負責研制一臺動力車，長客廠負責研制4節拖車，四方廠負責研制5節拖車，再加上軌道技術最強的兩家高校西南交通大學和中南大學以及鐵路系統四大科研院所株機所、鐵科院、四方車輛研究所、戚墅堰機車車輛公益研究所，都參加了研制工作，被稱為“422工程”。
“中華之星”號電力動車組由2動9拖編組而成，動力集中型交流傳動，研制時速達270公里，總定員726人。2001年通過了技術設計審查，進入試制階段。2002年9月，在北京鐵科院環形試驗線中進行編組調試，11月，“中華之星”動車組在秦沈客運專線的沖刺試驗中創造了最高時速321.5公里，成為當時“中國鐵路第一速”。這是2004年技術引進之前，中國自主研發的頂峰，為中國高鐵實現再創新奠定了技術開發基礎、提供了高速鐵路技術平臺。2006年8月“中華之星”停運，被存放于沈陽車輛段。
在“和諧號”CRH“系列動車組大規模投入使用之前，中國所研制的最后一款動車組是2005年由長客公司研發出廠的 “長白山”號，動車組為動力分散型，6動3拖編組，設計時速210公里。2005年5月參與了“遂渝線200公里時速提速綜合試驗”，最高試驗時速達250公里。2006年底配屬沈陽局，2010年4月起被封存。
2. 技術引進期（2004-2008年）
2003年6月28日，鐵路主管部門在一次研討會上正式提出鐵路跨越式發展的路線方針，并發表了綱領性文件，詳細分析了走跨越式發展路線的原因、內容、目標和主要任務。跨越式發展主要包括兩個方面的內容，一是實現機車車輛裝備的現代化，二是建設發達的鐵路網以快速擴充運輸能力。
2.1 高速列車現代化
機車車輛裝備方面，為了快速提升技術裝備水平, 鐵路主管部門與2003年11月審議通過了《加快機車車輛裝備現代化實施綱要》。2004年4月國務院又召開專題會議，印發《研究鐵路機車車輛有關問題的會議紀要》，明確提出“引進先進技術，聯合設計生產，打造中國品牌”的基本方針，確定了引進少量原裝、國內散件組裝和國內生產的項目運作模式，開啟了中國高速列車引進、創新、超越的發展新路。
2004年7月29日，國家發改委與鐵路主管部門聯合印發了《大功率交流傳動電力機車技術引進與國產化實施方案》和《時速200公里動車組技術引進與國產化實施方案》。根據具體實施方案，中國鐵路在引進中要堅持“先進、成熟、經濟、適用、可靠”的技術標準，由鐵路主管部門統一招標，發揮國內企業的主體地位，引進核心技術進行消化吸收再創新。2004—2005 年，在鐵路主管部門的組織下，中國南車旗下的青島四方、中國北車旗下的長客和唐車先后從加拿大的龐巴迪、日本的川崎、法國的阿爾斯通和德國的西門子引進技術，開始聯合設計、生產高速動車組。
2004年6月17日，為配合鐵路第六次大提速，鐵路主管部門組織進行時速200公里動車組公開招標，招標共分7個包，每包20列動車組，包括1列原裝進口車，2列散件進口并在國內完成組裝，以及17列國產化列車。按鐵路主管部門的訂購合同，獲訂單的國外公司需把若干關鍵技術轉讓給中國公司。
2004年8月正式開標，南車四方與龐巴迪聯合體以Regina C2008型動車組中標，引入中國后被命名為CRH1A。CRH1A動車組于2007年2月1日正式投入廣深線運營服務，最高運營時速200公里。同屬CRH1系列的還有CRH1B和CRH1E型動車組。由于CRH1車型技術完全由龐巴迪方導入所以自主化水平低。
同時鐵路主管部門向南車四方與日本大聯合的聯合體訂購3包60列動車組，并命名為CRH2A型動車組。CRH2A以日本東北新干線家族的“疾風號”E2-1000系為原型，作為中國首列時速200公里的國產動車組，CRH2型“和諧號”動車組列車于2006年9月28日在南車四方下線。2007年1月28日，CRH2正式投入滬杭線及滬寧線運營，4月18日第六次大提速后，最高運行時速達250公里，用于改造后的既有線運行。除CRH2A之外，四方又設計出CRH2B、CRH2C、CRH2E。
另一中標公司為長客與阿爾斯通的聯合體，鐵路主管部門向其訂購3包60列動車組，引入中國后命名為CRH5型，是以“Pendolino”擺式列車和SM3型動車組的結合體為基礎的高速列車。作為中國首列時速250公里國產動車組列車，CRH5型“和諧號”動車組列車于2007年4月6日在北車長客下線。12天后，4月18日，全國鐵路實施第六次大提速和新的列車運行圖，開通了140對“D”字頭旅客列車，上線的“和諧號”CRH高速動車組除了CRH5，還包括CRH1A和CRH2A。“和諧號”動車組全面上線投入運營。
鐵路主管部門在系統掌握時速200-250公里動車組技術基礎上，又于2005年6月啟動了時速300-350公里動車組招標。同時鐵路主管部門大力整合鐵路制造業的資源人才，組織鐵科院株洲所等科研院所與四方唐車等幾大主機廠，啟動時速300-350公里的動車組設計和研制工作。通過輪軌動力學、氣動力學、轉向架等方面的技術創新，中國鐵路基本形成了時速300-350公里動車組技術標準體系。
通過2005年第二輪招標，鐵路主管部門向南車四方訂購了60列時速300公里動車組訂單，這是南車四方在CRH2A的基礎上自主研制的時速300公里動車組，于2007年12月22日出廠，最高運營時速350公里，被稱為CRH2C型一階段（又稱CRH2C-300），這是中國首列國產化時速300公里的動車組列車，國產化率超過70%，標志著中國鐵路客運裝備技術達到了世界先進水平。2008年4月24日，CRH2C型編號為CRH2-061C列車在京津城際鐵路上進行高速測試，最高時速接近370公里，打破了“中華之星”時速321.5公里的速度紀錄。該紀錄又于同年6月底為國產CRH3型時速394.3公里所打破。之后南車四方又在CRH2C-300的基礎上進行再創新，研制出CRH2C二階段（又稱CRH2C-350），設計時速350公里，最高運營時速380公里，于2010年2月投入鄭西高鐵運營。CRH2型堪稱中國高速動車組第一代車型中自主能力最強的系列，獲2007年度全國鐵路科學技術獎一等獎。
同時鐵路主管部門還向唐車與西門子的聯合體訂購了60列時速300-350公里的動力分散型動車組列車，并命名為CRH3，其原型為德國ICE-3列車。CRH3在引進世界高速動車組成熟技術的基礎上，根據中國鐵路客運需求，在車體外形和材質、轉向架、檢測系統等方面進行了優化設計。CRH3車型包括CRH3C、CRH3A和CRH3D。其中CRH3C型是由唐車在中國制造的國產化CRH3型電力動車組，在西門子Velaro平臺技術的基礎上研制而成。2008年4月11日，國產CRH3C型動車組在唐車正式下線，采用4動4拖編組，最高運營時速達350公里，這是鐵路技術裝備現代化取得的又一重大成果。2008年6月24日，國產CRH3C型動車組在京津城際鐵路的試驗中時速達394.3公里，創下了當時中國的最高試驗速度紀錄。同年8月，CRH3C型在京津城際鐵路投入運營，運營時速達350公里，是當時世界日常運營時速最快的輪軌高速鐵路。CRH3A是國內首次自主研發的城際動車組，由長客和唐車聯合設計生產，于2013年6月8日在長客下線，時速為160公里、200公里和250公里不等。鐵路主管部門于2009年再次向唐車西門子聯合體訂購100列以CRH3C為基礎的16節編組動車組，命名為CRH3D，最高運營速度為350公里。
2004年以來中國高速鐵路技術的引進消化吸收再創新之路，最核心的就是引進國外的高速動車組研發制造技術。在短短三到四年的時間里，中國鐵路裝備制造企業在早期動車組研制基礎上，通過引進國外先進技術，加強消化吸收，較快地掌握了高速動車組大部分關鍵技術，基本形成了中國時速200-250公里動車組技術標準體系，實現了動車組國內制造。
2.2 路網規劃與建設
有了車，還必須有路。鐵路主管部門在完成高速動車組技術引進之后，著手全面開展宏偉的中國高速鐵路建設計劃。在鐵路主管部門的推動下，國務院于2004年1月7日審議通過了《中長期鐵路網規劃》，這是我國鐵路歷史上第一個中長期發展規劃，確定2020 年我國鐵路營業里程達到10 萬公里，建設客運專線1.2萬公里以上。主要繁忙干線實現客貨分線，復線率和電化率均達到50%。根據我國綜合交通體系建設的需要，國務院又于2008年發布《中長期鐵路網規劃（2008年調整）》，將2020年全國鐵路營業里程規劃目標由10萬公里調整到12萬公里，將客運專線建設調整從1.2萬公里調整到1.6萬公里以上，確定中國高鐵發展以“四縱四橫”為代表的快速客運網絡，包括時速200公里的城際軌道交通和客貨混跑快速鐵路，形成快速便捷的鐵路客運通道，即“四縱四橫”規劃。
在規劃快速客運網絡的同時，鐵路主管部門還積極推動鐵路管理體制改革，撤銷鐵路分局，同時建立“省部合作”的機制，充分發揮地方政府建設鐵路的積極性，加快高速鐵路建設。通過引進消化吸收再創新，中國鐵路系統掌握了高速鐵路路基、橋梁、隧道、無砟軌道、減振降噪以及四電工程等相關關鍵技術，逐步構建起中國高速鐵路技術標準體系。以無砟軌道技術為例，鐵路主管部門在引進國外無砟軌道技術的同時，決定在遂渝線鋪設全長13.16公里的無砟軌道試驗段，系統地研究解決不同類型的無砟軌道結構和無砟軌道對信號系統的適應性等關鍵技術。2006年鐵路主管部門又組織20多家科研設計施工單位開展“客運專線無砟軌道技術再創新”，共設立22項科研課題，圍繞核心技術進行攻關。2007年1月遂渝線無砟軌道綜合試驗段建造完成，并隨后承擔CRH2型動車組的高速測試，這為后來中國高速鐵路大面積鋪設無砟軌道打下了基礎。至2009年，我國鐵路研發出具有完全自主知識產權的CRTSⅢ型板式無砟軌道，被視為“引進—消化吸收—再創新”戰略和高速鐵路技術國產化的重要成果之一。
2005年6月11日，石太鐵路客運專線率先開工建設。全線總長225公里，橋隧多，占全線的58.7%。總投資130億元，是雙線電氣化高速客運專線。于2009年4月1日通車，設計時速250公里，動車組主要采用CRH5型和CRH380AL型。這是《中長期鐵路網規劃》中第一條開工建設的高速鐵路。
12天后，6月23日，武廣鐵路客運專線正式開工，全長1068.6公里，設計時速350公里，總投資1166億元，于2009年12月26日開通運營。全線基本采用無砟軌道，一次鋪設跨區間無縫線路。全線橋隧總長579.549公里，占線路長度的59.9%，是世界上一次建成里程最長、工程類型最復雜的高速鐵路。武廣高速鐵路采用的是由唐車研制的CRH3C和由四方研制的CRH2C型高速動車組。其中，CRH3C動車組在武廣線的試運行中創下時速394.2公里的武廣高鐵最高速度紀錄。
2005年7月4日，京津城際鐵路正式動工，全長120公里，總投資133.24億元，設計時速達350公里。2008年8月1日正式通車，列車為國產時速350公里的CRH3和CRH2C型動車組，其中CRH3在試驗中創下了時速394.3公里的世界運營列車最高速度紀錄。在工程建設方面，京津高速鐵路應用無砟軌道系統，采用500米無縫鋼軌焊接，確保高速列車安全平穩運行；為解決地質沉降問題，采用松軟土路基設計和施工技術；大量采用“以橋代路”，橋梁長度占到了線路總長87%。京津城際鐵路是中國第一條具有完全自主知識產權、世界一流水平的高速鐵路，也是世界上第一條按時速350公里運營的高速鐵路，為中國接下來的龐大的高速鐵路網建設提供了寶貴經驗。
2008年4月18日，歷經18年研究論證的京滬高鐵全線開工，全長1318公里，設計時速350公里，總投資2209.4億元，全線采用無砟軌道技術，首次鋪設CRTSⅡ型軌道板，是世界上一次建成路線最長、技術標準最高的高速鐵路。2011年6月30日，京滬高速鐵路正式通車。運行列車主要為新一代國產高速列車CRH380A和CRH380B。
全長921公里的哈大高鐵是“四縱四橫”中京哈高鐵的重要組成部分。于2007年8月23日正式開工建設，2012年12月1日投入運營，這是世界上第一條投入運營的新建高寒地區長大高速鐵路，開行列車為時速350公里的國產CRH380B型高寒動車組列車。
隨后，2012年12月26日，全長2281公里的京廣高鐵全線開通運營，作為“四縱四橫”的重要“一縱”，京廣高鐵連接華北、華中和華南地區，跨越多個氣候分布區、眾多水系，地質條件復雜，是中國目前建設標準最高的高速鐵路之一。這是世界上運營里程最長的高速鐵路，設計時速350公里，
2010 年2 月6日，全長505公里、時速350公里的鄭西高鐵開通運營，這是我國首條修建在濕陷性黃土地區的高速鐵路。
2010 年7 月1日，全長301公里、時速350公里的滬寧城際高速鐵路開通運營，這是當時中國開通運營的站點最密集、站間距最小、行車密度最高的高速鐵路。
僅2016年，全國鐵路固定資產投資完成8015億元，投產新線3281公里，其中高速鐵路達1903公里。 截至2016年底，全國鐵路營業里程超過12萬公里，高速鐵路運營里程突破2.2萬公里，居世界第一位。
3. 自主創新期（2009年至今）
中國高速列車技術發展大致以三代產品的成果形式呈現在世人面前。第一代主要是引進消化吸收，在此階段，即2004年到2007年，通過引進消化吸收，中國掌握了時速200-250公里的高速列車制造技術，代表性車型包括CRH1型、CRH2型系列、CRH3型、CRH5型等高速列車；第二代中國高速動車組的代表車型為CRH380系列，主要包括CRH380A型、CRH380B型、CRH380C型、CRH380D型四種，是在掌握時速200-250公里高速列車技術的基礎上，自主研制生產的時速350公里及以上的高速列車，這一代高速列車是高新技術的系統集成，將融合交流傳動技術、復合制動技術、高速轉向架技術、減阻降噪技術等一系列最新科研成果，實現了眾多技術創新與系統優化。標志著中國高速列車技術達到世界先進水平。第三代產品指研制以自主化為標準、以標準化為前提、以需求為牽引來開展的，通過正向設計而創新研制的“中國標準”動車組（CEMU）。此后中國高鐵加快了走向海外的步伐。
3.1高速列車全面自主創新
在全面自主創新階段，新一代CRH380系列動車組的研制生產主要歸功于2008年科技部與鐵路主管部門共同實施的一次自主創新聯合行動計劃。這項計劃在中國高速動車組技術創新史上具有重大的意義，而CRH380正是這項計劃中最重要的項目。
2008年2月26日，科技部與鐵路主管部門共同簽署了《中國高速列車自主創新聯合行動計劃合作協議》，提出要在消化吸收相關技術的基礎上，建立完善具有自主知識產權、國際競爭力強的時速350公里及以上的中國高速鐵路技術體系。兩部聯合行動以“十一五”國家科技支撐計劃“中國高速列車關鍵技術及裝備研制”項目為支撐，獲國家科技經費10億元，參與研發的企事業單位自籌資金20億元，共計投入30億元，由南車、北車、鐵科院、中科院等單位主持10項專項課題進行科技攻關。參與單位規模龐大，據統計，參與此次聯合行動計劃的科研人員共計68名院士、500多名教授和其他工程科研人員萬余人。參與科研的單位有包括清華大學、西南交通大學、中南大學在內的25家重點高校、11家科研院所、51家國家重點實驗室和工程研究中心。這次行動計劃有力地推動了產學研的結合，通過以政府為主導、企業為主體、市場為導向、項目合作為紐帶的方式實現了技術創新，被稱為“國家科技計劃與重大工程結合的典范”。
在分析京津城際鐵路等高速鐵路建設積累的大量經驗的基礎上，鐵路主管部門提出新一代動車組性能提升方向，形成一整套列車系統設計方案和各子系統優化設計方案，全面支撐中國高速列車自主創新的需求。
為滿足京滬高鐵時速380公里的運營需求，青島四方在運營時速350公里的CRH2C第二階段（CRH2C-350）電力動車組基礎上全面提升整體性能、自主研發的動力分散式高速動車組，采用鋁合金空心材車體，最高運營時速380公里。2010年9月，鐵路主管部門正式將其名稱更改，其中8輛編組動車組被命名為CRH380A,而16輛編組的動車組被命名為CRH380AL。當月，CRH380A配屬上海鐵路局，并在滬杭客運專線進行高速試驗，以往返時速413.7公里和416.6公里先后兩次刷新當時的 “中國鐵路第一速”。2010年10月26日起CRH380A正式投入滬杭線運營。2010年12月3日，CRH380A型動車組在京滬高鐵棗莊至蚌埠段聯調聯試和綜合試驗中創下時速486.1公里的世界鐵路運營試驗最高速度紀錄。在CRH380系列車型中，CRH380A自主化程度最高，牽引傳動系統等關鍵技術通過了美國知識產權的評估。為確保京滬高鐵安全可靠運營，四方又以CRH380A的技術平臺為基礎，于2011年3月1日成功研制出設計時速400公里的CRH400A（CIT400A）高速綜合檢測車，并在京滬高鐵線上進行一系列檢測。
CRH380B型動車組于2010年5月27日在長客下線。這是由長客研發的高寒型動車組，滿足零下40攝氏度低溫下的運營需求，主要為中國東北高寒地區提供運營服務，是中國高速動車組研發的一個重大突破。
CRH380BL是在CRH3C型電力動車組基礎上自主研發而成，由唐車和長客共同生產，共115列，采用8動8拖編組。2010年9月，首列CRH380BL型動車組在唐車下線。主要用于京滬和京廣高速鐵路的運營服務。2011年8月，CRH380BL因為連續發生熱軸報警誤報、牽引丟失等故障，被召回54列進行整改，合格后于2011年11月陸續恢復運營。
CRH380C是長客在CRH3C和CRH380BL型動車組基礎上自主研發的高速列車，是繼哈大高鐵專用的CRH380B高寒動車組后的又一款高寒動車組，也是國內首款16輛大編組高寒動車。
CRH380CL系列動車組于2013年3月出廠，共25列，車頭具有較大創新，采用了細長比更大的流線型鋁合金車頭，有效降低空氣阻力，持續運行時速350公里，最高運營時速380公里。該車型國產化程度高，其網絡控制技術已達到完全自主化水平。
CRH380CL高速動車組于9月25日起在京滬高鐵投入運營。
CRH380D是由四方龐巴迪合資公司生產，其技術平臺為龐巴迪zefiro380，技術由龐巴迪導入，自主化水平較低。2013年4月CRH380D在寧杭甬高鐵線進行的試驗中最高時速達420公里。2015年配屬上海鐵路局。
中國動車組自主創新的重要成果還包括CRH380AM、CRH6、CJ1型城際動車組、CJ2型城際動車組等，研發于第二代高速動車組CRH380系列之后、第三代高速動車組之前，是中國高鐵技術自主化的重要體現。
CRH380AM又稱cit500更高速度試驗列車，是繼創造時速486.1公里世界運營試驗速度紀錄的CRH380A動車組后，國內設計的時速最高的高速試驗列車，是由南車研制的時速500公里的高速動車組，其最關鍵的電氣系統采用了具有完全知識產權的牽引變流器、網絡控制系統等核心部件，采用大量炭纖維、鎂鋁合金等新型材料和風阻制動裝置等前瞻性的新技術，(實驗室滾動臺)最高試驗速度達605公里。
CRH6型城際動車組于2012年11月30日在青島四方下線，是為中國首列時速200公里的城際動車組，也是我國城際動車組全新技術平臺Cinova的首個車型。其特點是編組靈活、運能大、舒適節能等，CRH6在核心關鍵技術上完全實現了自主化，是國家高速動車組總成工程技術研究中心、高速列車系統集成國家工程實驗室的重要創新成果。
第三代中國高速動車組是中國標準動車組。中國標準動車組自2012年起開始研發，在中國鐵路總公司主導下，國內相關企業、高校科研單位，產學研用結合開展研制工作。這是一個以自主化為標準、以標準化為前提、以需求為牽引來開展的正向設計的創新過程。中國標準動車組于2015年6月30日正式下線，時速350公里，具有完全自主知識產權。2015年11月18日，中國標準動車組在大西客運專線上試驗時速達385公里，各項技術性能表現優異，取得重要階段性成果。標準動車組的下線和試驗，為我國高鐵技術全面自主化、標準化打下堅實基礎，標志著中國高速列車進入了正向研發時代。
中國標準動車組的設計研制，遵循了安全可靠、簡統化、系列化、經濟性、節能環保等原則，在環保、節能、降低全壽命周期成本等方面加大了創新力度，具有創新性、智能化、安全性、人性化、經濟性等特點。中國標準動車組采用的重要標準涵蓋了動車組基礎通用、車體、牽引電氣、制動及供風、列車網絡標準、運用維修等13個重要方面，大量采用了中國國家標準、行業標準以及專門為中國標準動車組制定的一批技術標準，同時為促進中國裝備走出去也積極采用一些國際標準及國外先進標準。
至2016年底，中國鐵路投入運營了各種型號的動車組2586余組（標準列），居世界首位。中國動車組已取得累計千余件相關專利授權。中國鐵路已經掌握了設計、制造適應各種運行需求的不同速度等級的高速動車組列車成套技術，具備極強的系統集成、適應修改、綜合解決并完成本土化的自主創新能力，最終形成自主技術標準與設計，完成從“中國制造”向“中國創造”的轉身。
3.2高鐵的新征途——走向世界
至2016年底，全國鐵路營業里程超過12萬公里，高速鐵路運營里程突破2.2萬公里，居世界第一位。中國高鐵技術已經處于世界先進前列，并開始角逐全球高鐵市場。中國高鐵工程大步走向海外，成為中國外交戰略的一個大方向。目前中國正在洽談的海外高鐵項目有20多個，承建了世界高鐵網絡中的60%。主要涉及如下幾個國家：印度尼西亞、巴基斯坦、老撾、泰國、俄羅斯、匈塞鐵路、埃塞俄比亞和美國等。
2016年7月，中國政府出臺了新版《中長期鐵路網規劃》，2025年達到3.8萬公里。不久的未來，這一龐大的高鐵網絡將構建出一個現代國際軌道交通場域，藉此場與出發，中國高鐵的能量也將通過絲綢之路經濟帶將海外項目逐個點亮。在經濟全球化和中國特色文化貢獻的互動中，中國高鐵將以怎樣的方式“飛入尋常百姓家”——絲綢之路經濟帶中的國家，將是今后相當長的時間內中國高鐵最重要的文明使命。
素材來源：西南交大
