德國專家：當初不該逼迫中國自研盾構機，如今中國壟斷盾構機市場

前言

盾構機雖深埋地下作業，看似與日常生活相距甚遠，實則是支撐國家基建的“隱形巨龍”。這類設備單臺造價動輒數億元，堪稱工程機械界的巔峰之作。

曾幾何時，這項核心技術被德國企業牢牢掌控，不僅定價高昂，還曾放出豪言：“即便把圖紙送到你們手上，也造不出核心主軸承。”

而這個主軸承正是盾構機運轉的核心命脈，一旦失效，整臺機器將徹底癱瘓，隧道工程也可能因此中斷甚至報廢。彼時的中國，在這一領域幾乎束手無策。

令人振奮的是，2023年河南洛陽傳來重大突破——成功研制出直徑達8.01米的超級主軸承，可承受高達2500噸的壓力，連續掘進10公里無需更換！

消息一出，全球震動，連德國專家都坦言懊悔：當初不該低估中國自主研發的決心與能力，如今反被中國主導了全球盾構機市場格局！

德國壟斷下的工業困境

盾構機外表看似只是一個裝配刀盤的巨型鋼筒，實則集成了眾多尖端科技，其中最關鍵的部件便是主軸承。

它深藏于設備中心，如同人體心臟一般，需在數百米地層深處持續運行上萬小時，直面泥漿、巖層和數千噸壓力的輪番沖擊。

哪怕出現微小裂紋，就可能引發連鎖故障，導致價值數千萬的設備停擺，已開挖的隧道面臨封填風險，經濟損失難以估量。

早年間我國大規模推進地鐵與隧道建設，對盾構機需求迫切，但全球僅有德國等極少數國家具備主軸承制造能力。

技術壟斷帶來的是價格霸權，一枚進口主軸承售價超千萬元人民幣，且供貨周期漫長，必須排隊等待。

有一次國內城市修建軌道交通時，盾構機主軸承突發故障，聯系原廠維修，對方竟拖延三個月才派員到場，僅技術服務費就收取數百萬。

更令人憤慨的是，德方工程師全程封鎖操作區域，嚴禁中方人員靠近觀察，仿佛守護著不可泄露的圣物。

為何德國敢于如此強勢？根本原因在于主軸承的技術壁壘極高，幾乎達到工業極限。

首先是材料要求極為苛刻，必須兼具超高硬度、強韌性和極致純凈度。

硬度確保耐磨性，韌性防止斷裂，而任何細微雜質都會在高壓環境下成為裂紋起點，最終釀成災難性后果。

當時我國冶金水平尚無法穩定生產如此高純度鋼材，煉鋼工藝始終難以跨越這道門檻。

其次是加工精度要求近乎變態。一個幾米寬的環形構件，加工誤差不得超過頭發絲直徑的幾分之一。

而這種大型金屬件本身極其“敏感”，溫度波動會引起熱脹冷縮，自重也會造成輕微變形，稍有不慎便前功盡棄。

德國當年斷定：中國的基礎制造體系遠未達標，就算拿到完整圖紙，也無法復現產品性能。

這就如同頂級廚師交出菜譜，若沒有同等火候掌控與刀工技藝，終究做不出原味佳肴。工業領域的毫厘之差，往往就是天壤之別。

那段時間，盡管我們能自主生產盾構機的外殼、驅動系統和刀盤組件，但核心主軸承受制于人，等于把命脈交到了別人手中。

對方開價多少就得接受多少，發貨時間完全由其決定。

國內制造商只能長期依賴高價進口，利潤空間被嚴重擠壓，產業發展舉步維艱。

這種被扼住咽喉的屈辱感，深深刺痛了中國工業人的自尊心，也點燃了自主創新的熊熊烈火。

河南軍團聯手破局

懷著一股不服輸的斗志，中國啟動了主軸承關鍵技術集中攻關行動。

此次攻堅主力來自河南兩大硬核單位：中鐵工程裝備集團與洛陽LYC軸承有限公司。

洛陽軸承是中國軸承工業的奠基者之一，自“一五”時期扎根中原以來，幾十年間為國家重大工程提供關鍵支撐，從核燃料離心機到載人航天器，皆有其貢獻身影。

破解主軸承難題，首要任務是攻克材料瓶頸。這項重任落在中國科學院金屬研究所李殿中研究員團隊肩上。

經過反復論證，他們選擇了一條極具挑戰性的路徑——研發“稀土軸承鋼”。

稀土被譽為“工業維生素”，添加適量可顯著提升鋼材性能，但用量過少無效，過多反而破壞結構穩定性，是一把典型的雙刃劍。

科研人員日以繼夜駐守實驗室，不斷調整配比方案，測試力學表現。

僅稀土元素的摻雜比例試驗，累計就進行了上千次。

一次嘗試中，他們在鋼水中加入微量稀土，本期望改善純凈度，結果卻導致材料脆化，整爐報廢。

團隊并未氣餒，通過高精度檢測手段發現，問題源于稀土與其他微量元素發生了不利反應。

隨后優化冶煉流程，先深度凈化鋼水去除有害成分，再精確控制稀土注入時機與劑量，終于摸索出最佳工藝參數組合。

這種新型稀土軸承鋼究竟有多出色？

其內部雜質含量降至ppm級（百萬分之一），微觀組織高度均勻，同時實現高強度、高韌性與優異抗疲勞特性。

相當于為主軸承打造了一副“金剛不壞之軀”，從根本上解決了材料可靠性難題。

這一成就的背后，是中國高端冶金技術的歷史性躍升，更是無數科研工作者默默堅守的真實寫照。

材料問題解決后，緊接著是加工工藝的攻堅戰。洛陽軸承的工程師與資深技工攜手出擊。

面對大型軸承環易變形的難題，他們融合現代數字仿真技術與多年實戰經驗。

利用計算機模擬整個加工與熱處理過程中的應力分布，提前預測形變趨勢，并據此設計專用夾具與支撐結構。

淬火環節尤為關鍵，溫控偏差哪怕一度，都可能導致工件扭曲失效。

洛陽老師傅們憑借多年積累的手感與判斷力，開發出一套分階段升溫、梯度降溫的獨特工藝，有效緩解內應力積累。

同時創新研制在線監測校正裝置，在加工過程中實時捕捉尺寸變化，發現偏差立即干預修正。

歷經三年多晝夜奮戰，2023年，直徑8.01米的國產盾構機主軸承在洛陽正式下線。

經權威機構檢測，該軸承可承受2500噸軸向載荷，設計使用壽命超過1萬小時，足以完成10公里隧道連續掘進任務。

更為重要的是，其各項性能指標全面達到國際先進標準，部分參數甚至優于德國同類產品。

當這枚龐然大物順利裝機并完成實地掘進測試時，整個研發團隊激動落淚，多年的堅持終獲回報。

中國盾構機逆襲

主軸承的成功研制，不只是誕生了一個零部件，而是標志著中國盾構機實現了真正意義上的“全自主化”。

過去我們的設備雖能組裝，但核心部件依賴進口，猶如一臺移植心臟的機械生命體，仍需定期服用“抗排異藥物”維持運轉。

如今，從主機結構、刀盤系統到主軸承、電控芯片，全部實現國產替代，中國盾構機終于擁有了屬于自己的“強健心臟”，徹底擺脫外部掣肘。

這一突破迅速轉化為市場競爭優勢。

以往國際市場由德國、日本企業主導，設備單價居高不下。

現在，中國盾構機依托全產業鏈自主可控的優勢，售價僅為國際同類產品的三分之一左右，性能卻毫不遜色。

短短數年，中國盾構機全球市場份額飆升至七成以上。

莫斯科地鐵擴建工程、巴黎地下隧道項目、東南亞高速鐵路建設、以色列基礎設施升級……處處可見印有“CREG”（中鐵裝備）與“CRCHI”（鐵建重工）標識的中國盾構機忙碌身影。

曾經對中國產品嗤之以鼻的海外客戶，如今紛紛主動洽談采購合作。

中國盾構機的崛起，徹底終結了西方企業的暴利時代。

過去德國品牌一臺設備報價高達5億元，如今中國同級別產品僅售約1.5億元，且提供更快響應速度與本地化服務支持。

國外廠商眼見訂單流失，被迫跟進降價，卻難以復制中國高效的供應鏈體系。

這就是中國制造的強大“降維打擊”能力——只要實現完全自主，就能將天價產品變為普惠利器，惠及更多發展中國家。

更深遠的影響在于，主軸承技術突破帶來了廣泛的技術溢出效應。

既然能夠制造8米級盾構機主軸承，那么風電發電機主軸、大型船舶推進系統軸承、核電站旋轉部件等高端裝備的關鍵件，均可借鑒相同技術路線。

目前，洛陽軸承已進軍風電主軸承領域，依托稀土鋼技術優勢，快速取得實質性進展，成功打破國外對該領域的長期封鎖。

在河南，一個世界級的盾構機產業集群正在成型。

鄭州作為整機制造中心，中鐵裝備總部坐落于此，依托全國交通樞紐地位，將設備高效輸送至國內外工地。

長沙則是工程機械重鎮，匯聚鐵建重工、三一重工等行業巨頭，形成協同集聚效應。

洛陽專注核心零部件研發生產，除主軸承外，還能自主供應液壓系統、控制系統等關鍵模塊。

三城聯動，構建起全球最完整、最具競爭力的盾構機產業鏈閉環。

洛陽這座老工業城市，也因這次技術突圍迎來新生。

作為傳統工業基地，這里曾面臨設備陳舊、機制僵化的發展瓶頸，一度被認為跟不上新時代節奏。

但憑借深厚的產業積淀與頑強拼搏精神，洛陽強勢回歸，不僅振興軸承產業，還在積極布局中原算力谷、新能源動力電池等前沿賽道。

這座千年古都，正以硬核科技重塑城市形象，成為中國老工業基地轉型升級的標桿典范。

結語

從德國宣稱“給圖紙也造不出”，到河南洛陽獨立研制出8.01米盾構機主軸承，中國用事實擊碎了“技術不可逾越”的迷思。

這背后凝聚著科研人員的智慧結晶，凝聚著一線工匠的匠心雕琢，也體現著老工業基地的堅韌傳承與創新驅動。

主軸承的突破，不僅是單一產品的勝利，更是中國基礎工業體系整體躍遷的縮影，標志著中國制造從“被動跟隨”邁向“全面引領”的歷史性轉變。

今天，中國盾構機已走向世界舞臺中央，以卓越性價比服務全球基建事業，既彰顯了國家實力，也為人類交通發展作出積極貢獻。

讓我們為中國制造鼓掌喝彩，也期待未來涌現更多如洛陽主軸承般的奇跡，讓“卡脖子”成為歷史塵埃，讓自主創新成為中國制造最閃亮的底色。