中国高铁的创新是集中力量办大事，使中国用不到7年的时间走完了其他发达国家40年的研发之路。从落后、追赶到领先，这是一场中国高铁的技术革命，更是一场中国科技体制创新的革命^[1]，创造了一套自主创新的“中国高铁模式”。

一 飞速发展的高铁

按照国际铁路联盟（UIC）给出的标准，新线速度在250千米/小时以上，既有线改造速度在200千米/小时以上的铁路叫作高速铁路。2007年4月18日零点起，中国铁路第六次提速正式付诸实施，将在主要干线开行时速200千米/小时及以上的动车组统称为“和谐号”（China Railways High-speed，CRH），至此不仅高铁是一个新的交通概念，高铁经济也成为颇受青睐的新名词。

作为“十二五”战略性新兴产业的中国高速铁路建设，得到了国务院和国家发改委的重视，如图1所示，根据国家“十二五”规划纲要，“十二五”期间我国共计安排铁路基建投资2.3万亿元，其中高铁占比为60%以上。

图1 2004～2013年中国铁路基本建设投资

经过10余年的高速铁路建设和对既有铁路的高速化改造，中国目前已经拥有全世界上最大规模以及最高运营速度的高速铁路网：2008年中国大陆拥有了第一条时速350千米的高速铁路——京津城际铁路，时速350千米的动车能耗大约是大巴汽的1/3、小汽车的1/6、飞机的1/4，这是我国第一条高等级城际快速铁路（参见表1）；2009年中国拥有了世界上一次建成里程最长、运营速度最高（380千米/小时）的武广客运专线；从中国铁路总公司（原“铁道部”）获得的最新数据显示，2010年年底，中国高速铁路的营业里程为7000余公里、在建高铁线路为1.6万公里，居世界第一。截至2013年年底，中国高铁运营里程达到1.1万公里，“四纵”干线基本成形，中国高速铁路运营里程约占世界高铁运营里程的45%，稳居世界高铁里程榜首。

表1 2008年已建成的350千米/小时及以上高速铁路

二 中国高铁技术体系

目前，中国高速铁路在工程建设、列车控制、高速列车、客站建设、运营维护、系统集成、环保标准等方面形成了一套完整的技术标准体系。2011年，中国已经制定了100余项高速铁路建设标准规范，覆盖了牵引供电、工务工程、系统设备、通信信号、客运服务、运营调度六大系统，形成了具有世界先进水平的中国高铁技术标准体系和成套工程技术。其中，比较具有自主创新代表性的关键技术包括：①获国家科学技术进步一等奖的CRH2型高速动车组转向架技术；②中国南车创造的中华“自主芯”交流电传动系统技术；③郑西高铁大面积湿陷性黄土地区高速铁路控制沉降技术。

（1）中国南车发明的中华“自主芯”交流电传动系统技术被誉为铁路机车的“机芯”，主要包括动力系统和控制系统两大核心技术系统。列车控制系统是指挥列车安全、高效、有序运行并保证行车安全的“大脑”。以变流器为中心，为高速动车组提供持续稳定动力的牵引电传动系统，则被誉为高速动车组的“心脏”和“生命之泵”。

实现动车组“机芯”的自主创新，关键是掌握关键核心元器件技术。IGBT是被业内人士誉为电力电子行业的“CPU”的核心元器件，中文全称绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor），是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，具有驱动功率小、饱和压降低等特点，适用于直流电压不同等级的变流系统，如交流电机、变频器、牵引传动等。具备了完全自主知识产权的IGBT“中国芯”，迈开了国产IGBT功率“自主芯”替代进口的步伐，也标志着我国在高端IGBT领域形成了设计制造、模块封装的完整产业链。具有自主产权的IGBT“中国芯”提供了中国高铁走同世界的契机，高铁产业将有机会在与东盟各国的贸易、投资、人文合作中扮演重要角色。

IGBT技术长期以来是被西方发达国家玩转的“魔方”。2008年10月31日株洲旗下的南车电气首次跨出国门，成功收购加拿大Dynex半导体公司75%的股权。2009年，我国第一条IGBT产品封装线在南车株洲电气公司落成，成功实现了IGBT模块的国产化。从此，中国南车形成完整的从大功率高压晶闸管、IGCT到IGBT等中高端电力电子产品结构，完全可以为国内所有轨道交通产品提供全套解决方案。CRH380A/380AL高速动车组列车的“心脏”是由南车株洲所研制的TGA10系列传动装置，与日本三菱公司和德国西门子Siemens公司研制的同类传动装置相比