2016年9月7日，中車青島四方機車車輛股份有限公司自主研制的國內(nèi)首臺軌道車輛永磁直驅(qū)轉(zhuǎn)向架裝車試驗成功，填補了國內(nèi)在直驅(qū)轉(zhuǎn)向架技術領域的空白。這里的永磁是指，其于電機應用有著節(jié)能環(huán)保、高效、減重、降容和抑噪的優(yōu)點。

　節(jié)能環(huán)保

　　2011年底，株洲所永磁牽引系統(tǒng)在沈陽地鐵2號線第20列車上成功裝車，實現(xiàn)了國內(nèi)軌道交通領域的首次應用。截至2015年5月底，沈陽地鐵2號線已無故障載客運營7萬公里。

　　研究人員在對5100公里的AW0空載試驗和1100公里的AW3加載試驗及3萬公里的載客運行的數(shù)據(jù)分析后得出結(jié)論，永磁同步牽引電機雖然采用全封閉結(jié)構，但是電機溫升比異步牽引電機低，其發(fā)熱小、熱損小、效率高；載客運營表明，一臺永磁電機可承載2臺異步電機的運力并滿足運行要求；能耗監(jiān)測和測量結(jié)果表明，永磁同步牽引電機能耗為497.198MVA.s，異步牽引電機能耗為550.068MVA.s，對比說明永磁同步牽引電機比異步牽引電機節(jié)能9.61%。

　　株洲所下屬的時代電氣公司副總經(jīng)理兼總工程師劉可安說：“高效節(jié)能是永磁牽引系統(tǒng)最突出的優(yōu)勢。”數(shù)據(jù)顯示，株洲所研發(fā)的690kW永磁同步電機，比目前主流的異步電機功率提高60%，電機損耗降低70%。

　　而對于新型永磁直驅(qū)轉(zhuǎn)向架，中車四方股份公司技術中心副主任蔣欣介紹，新型永磁直驅(qū)轉(zhuǎn)向架采用全封閉水冷永磁直驅(qū)電機直接驅(qū)動輪對，效率高，且直驅(qū)過程無齒輪傳動損耗，跟目前主流的異步電機帶齒輪傳動的轉(zhuǎn)向架相比，能耗降低了15％，節(jié)能優(yōu)勢顯著。”它還避免了齒輪傳動產(chǎn)生的噪聲，運行噪音降低了10分貝。

　降低成本

　　根據(jù)沈陽地鐵2號線的實際運行數(shù)據(jù)，時代電氣公司副總經(jīng)理兼總工程師劉可安算了一筆賬：一條地鐵每年可節(jié)能折合400萬元。

　　而對于長沙地鐵1號線16臺全部永磁電機的整列地鐵，時代電氣公司工作人員算了一筆賬：目前，1500V、B型車地鐵列車每列車的能耗為12kW/公里，每列車每年行駛里程約12萬公里，假設長沙地鐵的電費為1元/度,按照節(jié)能10%計算，一列永磁牽引系統(tǒng)列車每年就能節(jié)約電費約144000元。此外，相對現(xiàn)有的異步電機來說，永磁電機的噪音可降低約3分貝，乘客在搭乘永磁地鐵時將感覺更加安靜和舒適。在2016年6月28日正式運營的當天，長沙軌道交通集團董事長披露，永磁地鐵每千米相比異步電機列車能耗減少3度，1號線全長是23.55千米，永磁地鐵跑一個來回能節(jié)省140度電左右。

　　中國工程院院士劉友梅點評，中國中車株洲電力機車研究所的永磁同步牽引系統(tǒng)的電機額定效率達到了98%以上，將電機損耗降低至原來的三分之一，顯著降低了高速列車的牽引能耗。

　　與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架需要大量維護相比，新型永磁直驅(qū)轉(zhuǎn)向架免除了齒輪傳動裝置的維護，且永磁直驅(qū)電機為全封閉式結(jié)構，基本免維護，提高了運行可靠性，降低了運用維護成本。

　　科普資料指出，世界軌道交通車輛牽引系統(tǒng)的第一代是直流電機牽引系統(tǒng)；第二代是起步于20世紀70年代的交流異步電機牽引系統(tǒng)，為當前的主流技術；第三代就是永磁同步電機牽引系統(tǒng)，就是公認的下一代機車牽引系統(tǒng)。目前，國外阿爾斯通、龐巴迪、東芝等車輛廠生產(chǎn)的軌道交通永磁同步牽引列車已在法國、日本等國成功運用，并進入商業(yè)化的推廣應用階段。

　　目前，中國已經(jīng)成為掌握永磁牽引系統(tǒng)技術并在地鐵、城軌、動車和高鐵等領域?qū)崿F(xiàn)應用的國家，中國的永磁牽引系統(tǒng)，應用鐵硼作為其驅(qū)動電機的核心材料。

　　根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》2016版，“十三五”期間，中國計劃完善高速鐵路網(wǎng)絡，形成八縱八橫主通道，并在此基礎上規(guī)劃建設高速鐵路區(qū)域連接線，進一步完善路網(wǎng)、擴大覆蓋。到2020年，中國將實現(xiàn)高速鐵路運營里程3萬公里；到2025年，高速鐵路3.8萬公里左右，這意味著中國高鐵里程在未來十年將翻倍。在地鐵和有軌電車方面，2015年中國已開通城市地鐵運營線路2658公里，“十三五”期間規(guī)劃地鐵線路總規(guī)模4248公里，在建線路總規(guī)模3790公里。同時，中國對申報地鐵建設的城市人口要求或?qū)?00萬人以上下調(diào)至150萬，這樣會使得符合地鐵建設條件的城市從約30個增加至約90個。保守估計到2020年，中國將至少有50個城市擁有地鐵，潛在規(guī)劃里程空間巨大。此外，自2013年有軌電車建設審批權下放給省級政府后，各地就進入了一個軌道交通批復和規(guī)劃建設的爆發(fā)期。據(jù)大略統(tǒng)計，全國已有超過100個城市規(guī)劃建設有軌電車，總規(guī)劃里程已超過6000公里。保守估計至2020年，全國有軌電車線路總里程將從2015年的174公里攀升至2500公里，對應年復合增長率為70.4%。所有的路線，都需要配套相應數(shù)量的軌道機車。

　　中國已經(jīng)邁入了軌道交通永磁牽引技術新時代，在這個階段，釹鐵硼永磁直驅(qū)牽引電機機車將逐步成為軌道機車的絕對主力，未來需求已經(jīng)開始對高性能釹鐵硼的供應能力、產(chǎn)品性能提出了挑戰(zhàn)。