【科普】白天鹅的后继-HXD1型电力机车
2003年,随着刘志军出任铁道部部长,铁路发展政策发生较大变化。刘部长强调：铁路要实现“跨越式发展”,不能继续在原有基础上慢慢前进,而应该同其他行业一样,积极引进国外的先进技术,最短时间内提高中国铁路的技术水平。
2003年11月,铁道部与中国铁道部与中国南车、北车集团及其重点企业共同制定了《加快铁路机车车辆装备现代化实施纲要》并选择了6家机车制造企业作为引进先进技术和自主创新依托的主体；2004年国务院常委会通过的《中长期铁路网规划》指出：“加快我国铁路运输装备现代化,要按照引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌的总体要求,力争在较短时间内,使我国机车车辆生产能力达到世界先进水平”。2004年7月,国务院与铁道部联合下达了《大功率交流传动电力机车技术引进与国产化实施方案》,标志这中国铁路开始新型交流传动电力机车的采购过程。
2004年12月初,时任德国总理施罗德访问中国并签订了包括在铁路、航空、财政、金融和化工等领域开展合作的协议文件。同时,南车株洲电力机车厂与德国西门子签订了180台双节八轴重载货运交流传动电力机车的订单。这,便是本集故事的主角-HXD1型电力机车。
引进
根据合同规定,机车的研制由德国西门子公司完成并由株洲电力机车厂负责生产。
2005年,株洲电力机车厂、德国西门子公司与铁道部部先后进行了4次设计联络会,确定了机车的技术方案。
2006年2月,机车的设计方案通过铁道部技术审查,开始进入投料生产阶段。
机车的生产分为三个阶段：第一阶段首48台机车（0001～0048）为进口散件国内组装阶段,由西门子公司提供散件、株洲电力机车厂负责车体、转向架制造和整车组装；第二阶段的22台机车（0049～0070）开始国产化阶段,南车株洲电机公司承担牵引电机、主变压器的国产化；第三阶段的110台机车（0071～0180）为进一步国产化,西门子公司仅提供牵引逆变器、微机控制系统,株洲电力机车厂负责机车整车制造和传动装置的国产化。
2006年11月18日,首台散件进口的机车（编号0001）在株洲电力机车厂组装下线并由铁道部命名为DJ4型电力机车。
机车功率9600KW,最高运行时速120km/h,轴式Bo-Bo,轴重23吨（可增加配重压铁使机车轴重上升到25吨）。DJ4型电力机车以西门子公司研制的ES64F型电力机车为原型,并参考了DJ1型电力机车在大秦线上的运用经验研制而来,机车采用西门子公司制造的SIBAC 1800 14SP2ST01型大功率水冷IGBT变流模块（3300V/1200A）,控制系统采用了“SIBAS 32”32位微机控制系统和列车通信网络（TCN）并安装了“Locotrol”多机牵引无线同步控制系统和克诺尔公司的“CCB II”微机控制电空制动系统。
2006年12月底,铁道部下令将新型交流传动电力机车统一命名为“和谐型电力机车”,DJ4型电力机车更名为HXD1型电力机车。
2007年2月初,两台散件进口的HXD1型电力机车（编号0001和0002）前往北京环形铁道进行型式试验和综合性能试验。
运用
2007年5月,首批4台HXD1型电力机车（编号0003-0006）配属太原铁路局湖东电力机务段（太局湖段）与HXD2型电力机车替代韶山4、DJ1和8K型电力机车一起担当大秦线货运列车牵引任务。
2007年7月底起,HXD1型电力机车正式开始担当大秦线2万吨组合列车的牵引任务,逐步替代了原来的韶山4、DJ1和8K型电力机车。
2008年6月,铁道部向南车株洲电力机车有限公司追加了第二笔40台HXD1型电力机车（编号0181～0220）的订单,但2008年11月,铁道部要求暂缓执行原有合同并取消了原定向株洲电力机车有限公司采购40台HXD1型电力机车的计划,株洲电力机车厂也在2008年12月5日关闭了HXD1型电力机车的生产线。
2009年11月,铁道部委托中国技术进出口总公司与株洲电力机车有限公司签署了40台HXD1型电力机车的采购合同,至此,HXD1型电力机车的产量达到440台220组。
2022年4月14日,HXD1-0166号机车牵引某重载列车运行至大秦线K413+600m处时,与翠屏山站溜出的几辆货车相撞,造成HXD1-0166号机车A节机车及机后1-11为车辆脱轨。
国产化改造
根据铁道部的统一安排,株洲电力机车厂根据HXD1型电力机车的运用经验,将大部分配件换装为国产化配件,研制了HXD1深度国产化机车。
在国产化改进中,株洲电力机车研究所、株洲南车时代电气自主研制了牵引逆变器和微机控制系统,机车的外观发生了较大变化。
2012年3月,首台HXD1深度国产化机车在株洲电力机车厂下线,4月赴北京环形铁道进行包括特性试验、温升试验、自动过分相等试验。
2012年6月16日,HXD1-1001和1002号机车配属武汉铁路局江岸机务段（武局江段）进行入正线运行试验。
2012年7月12日,两台HXD1深度国产化机车开始担当武汉北（武昌南）至株洲北间担当行包列车的牵引任务。
2012年12月底,南车资阳机车有限公司按照南车株机公司提供的图纸,试制了深度国产化HXD1型电力机车(编号6001),并赴北京环形铁道进行试验。
自2013年1月18日起,深度国产化HXD1型电力机车襄渝铁路正式投入运用,担当襄阳北至达州间货物列车牵引任务,牵引定数为4500吨。首批50台机车（1001～1050）将陆续配属武汉铁路局襄阳机务段（武局襄段）。
随后成都铁路局贵阳机务段（成局贵段）、广铁集团怀化机务段（广铁怀段）、兰州铁路局兰州机务段（兰局兰段）、西安铁路局安康机务段（西局安段）都有配属。
神华&陕煤集团
由于刘部长不满神华集团打破了铁路“全路一盘棋”的局面,因此在神华集团采购铁路机车车辆时收到了来自铁道部的诸多限制,只被允许采购韶山4B型电力机车,引进大功率交流传动电力机车的计划迟迟未能实现。
2011年,随着高阻接替刘部长后拟加快转换铁路经营机制,开始将设备采购、招投标的权力下放给了企业。神华集团也获得了采购大功率交流传动电力机车的机会。
2011年9月8日,中国神华能源股份公司与中国南车股份公司在北京签署战略合作框架协议。株洲电力机车有限公司将与神华集团合作,在深度国产化的HXD1型电力机车基础上研制2种大功率交流传动电力机车,分别为9600千瓦的双节八轴电力机车（机车编号由7001起排序）、14400千瓦的三节十二轴电力机车（又称神12）。
2013年1月15日,神华八轴大功率交流电力机车在朔黄铁路上线投入试运行.
2020年6月16日,中车株机公司为陕西铁路物流集团有限公司设计的“陕煤号”电力机车集体交验。其中,7237、7238安装了自动驾驶系统。
”
2020年10月起,孟家湾机车运用、检修车间与株洲中车时代电气根据项目进度安排,联合开展智能驾驶系统正线牵引试验、空车小列、重车小列、空车大列,并攻克了神木西机外停车、平稳操控、分相抢速等难点。
神24
2020年6月9日,国家能源集团发布中标公告:“国家能源集团神朔铁路4×N轴大功率交流传动电力机车组研制及关键技术研究”,中车株机公司成功中标。
2020年7月29日,中车株机公司与国家能源集团联合研制的全球最大功率“神24”电力机车(基于HXD1-7000系机车研制）在中车株机公司下线。
机车功率高达28800KW,最高运行时速120km/h,机车的长度更是到达了惊人的106米。机车首创自适应配置网侧电路、网络动态编组控制技术,可实现16轴（4节）、20轴（5节）和24轴（6节）的灵活编组,满足多样的运力需求。同时,神24型电力机车具备智能驾驶、智能运维等功能,可实现自动唤醒、自动起车、自动调速、自动停车,行进过程中无需人工操作以及配备了智能运维平台,构建全寿命周期的故障预测和健康管理系统、实现关键部件的自动感知、自动诊断、寿命分析以及温度、振动等关键指标的异常识别,从而保障机车安全运行。
神24型电力机车下线后赴北京环形铁道进行试验。
2021年2月,“神24”电力机车牵引108辆C80车辆、载重10800吨、总重11700吨、编组总长1455米,在神朔铁路K113公里标处试验斜坡起车。K113是神朔铁路（朱盖塔至神池南段）最困难路段,最大坡道12‰、最小坡道10.9‰且有半径为500米的弯道。此前,机车已通过5‰～10.5‰一系列坡道起车试验。
2021年6月21日,神24型电力机车正式上线运行。
结语
作为中国铁路的交流传动电力机车之一,HXD1型电力机车在这之后延伸出了一个庞大的家族。如今,HXD1型电力机车的故事还在继续书写……
——（完）——
参考资料：
《中华人民共和国铁路机车概要2017版》
《西门子在华获3.5亿欧元签单》
《铁道部打造中国铁路机车车辆装备品牌》
《装载公司自主牵引系统的大功率交流传动电力机车完成环铁试验》
《神华大功率交流传动电力机车-非人狂想屋》
《神朔24轴大功率交流传动电力机车-非人狂想屋》
《全球首台最大功率电力机车“神24”安全运行一周年》
《铁影｜帅气的“黑金刚”——靖神铁路运转记》
《HXD1型电力机车-百度百科词条》
《炫黑硬核的“陕煤号”重载电力机车交付十二轴》
《“动力之王”势不可挡》
