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在中车株洲所，做不好产品甚至被视同为一种耻辱。这样的集体意识，来自于中车株洲所镌刻在文化DNA 里最深刻、稳定、耀眼的基因片段。
15年来，中车株洲所风电产业孕育于创新，脱胎于创新，浸润于创新，成就于创新。借助中车株洲所多元化、全产业链发展模式，贯通了一个个风电基础技术关键节点，实现整机技术创新与验证闭环，将丰富的创新成果充分转化，实现产品竞争力与市场占有率稳步提升。
“风电行业始终处于一个充分、激烈的竞争环境中，企业只有不断创新，才能永葆发展活力，创新成了企业成长的动力源泉。”中车株洲所总经理刘可安对本刊记者谈道，“中车株洲所由科研院所转制，其技术开拓创新意识和研发支撑体系，无论在中车集团内部，还是在风电行业中，都具备超前优势。”
若非技术创新持续推动，中车株洲所或许很难在充分竞争的风电行业拥有拼搏、拓展与成长的底气。正是紧扣技术创新驱动发展的罩门，中车株洲所已成为我国最具成长潜力的风电整机制造企业，通过研发生产度电成本领先的绿色电力装备，助推“30·60”双碳目标的实现。
积累成功
“借助于科研底蕴和高端装备制造基因，中车株洲所通过早期技术引进、消化、吸收，快速掌握了双馈型风电机组整机设计、制造技术，并成功打造风电产品的领先性和金品质。”中车株洲所总经理助理、风电事业部总经理朱建成谈道。
2006年，初涉风电整机领域的中车株洲所风电事业部，与奥地利Windtec公司合作，引进首套风电整机技术，并成功研制出单机容量为1.65MW、风轮直径77米的WT1.65型风电机组，首台样机竖立在湖南省永州市江华瑶族自治县的群山中。一年后，中车株洲所凭借该产品成功获得首个批量订单。随后，通过对这套整机技术进行消化、吸收，设计推出风轮直径分别为82米和88米两款机型，并结合我国国情在这些产品的基础上，首次尝试自主技术创新，探索开发适用于高海拔区域的风电机组。
当时引进整机技术的国内整机商不在少数，中车株洲所之所以能够扮演先行者角色，主动承担并解决高海拔风电技术这一世界级应用难题，源于其在轨道交通领域几十年的技术积淀。
“海拔高度超过4000米就没有相关标准了，因此，有很多课题需要研究攻关并最终解决，比如高原地区电气系统的冷却、绝缘间隙、温差适应、爬电距离等问题。”朱建成谈道，“机车要在高海拔地区运行，需要具备特殊的环境适应性，中车株洲所的技术大量运用于青藏铁路中，先行完成了全面的高海拔电气技术储备。”
在研制高海拔产品WT1500D82型风电机组的同时，中车株洲所成为唯一参与《高海拔风力发电机组技术导则》行业标准制定的整机厂商，主持完成《高海拔型风力发电机组》国家标准制定。如果将1.65MW系列机型的引进、消化、吸收看作是中车株洲所“十一五”期间的主要技术创新成果，那么2MW系列机型的引进、吸收与创新，则可锚定为其“十二五”全面夯实整机技术，打造自主研发能力的里程碑。
2011年前后，我国“三北”地区逐渐出现弃风限电，中东南部低风速区域随即成为风电开发的重点方向。中车株洲所预判市场发展趋势，迅速展开行动，与德国设计公司GH合作，开展面向低风速区域的WT2000D110机型开发工作，率先实现低风速型风电机组批量化供应。
“从此我们开始了解到，如何根据整机载荷向零部件供应商提出技术要求，如何进行整机与部件选型，如何建立自主化的整机设计开发体系……这也为中车株洲所风电事业部日后的新品开发打下底子，开始完全自主进行新机型开发与延伸工作。”中车株洲所风电事业部技术中心主任万宇宾强调，“为确保产品设计质量，提升自主设计能力，我们还建立了知识管理平台，在产品开发过程中提炼、总结、评审与积累，最终形成各项设计准则。”
也正是在2MW级机型的研发与推广过程中，中车株洲所风电事业部的技术创新团队，逐渐从对产品的细致琢磨延展至对市场需求的认知判断，这一更高维度的视角与能力，为日后研发出广受市场欢迎的新品打下基础。
“多年来，中车株洲所风电事业部技术团队对两项事物的认知不断加深，一个是技术设计本身，另一个是技术经济性，也就是推出的产品会怎样影响到项目的经济性以及客户方的投资收益。这使我们对技术创新的方向越来越有把握，产品开发的目标也更清晰、明确。”万宇宾认为。
“十一五”“十二五”的持续积淀，成为中车株洲所在“十三五”“十四五”实现风电整机技术跨越式发展的强大推力。
到“十三五”末，中车株洲所已完全掌握风电机组整机一体化多学科设计技术，这包括风电大功率、高塔筒、长柔叶片、变流技术、主控技术、电网友好性等诸多专项技术。更值得一提的是，中车株洲所完全自主研发的WT2500D146机型，再次站到低风速整机技术发展趋势的最前沿，成为中车株洲所风电整机产业首个百亿级订单产品。该机型带动我国陆上风电机组风轮直径突破146米，单位千瓦扫风面积达6.7m2，可实现在4.8米/秒风速下，年利用小时数达2060小时。随后，中车株洲所风电事业部推出3.xMWD160系列平台化产品，再次推动我国陆上风电机组风轮直径突破160米。该机型已在2021年上半年获得了多个规模级市场订单，有望成为第二个百亿级明星产品。
“经过多年积累，从技术储备、产品研发乃至整个业务发展而言，中车株洲所风电事业部已经实现了良性循环。”朱建成说。
并肩共进
风电整机研发的业务内核，往往体现于领先市场的技术与产品整合能力：通过分析市场规划产品，利用自身创新资源实施整机系统级研发，充分优化成千上万个零部件间原本作为独立个体所产生的不和谐因素，实现整机有机体般的完美配合。风电机组的部件供应方则尽可能地满足整机技术要求，通过自身对零部件领域的技术迭代，提供性能更好、成本更优、可靠性更佳、交付更稳定的零部件，协力实现整机更强竞争力。
上述过程往往并不如纸面表达这般轻松。若想达到亲密无间的配合，往往需要多方需求与观点的反复碰撞、充分沟通，更重要的是目标一致。
对于这一点，朱建成颇有感触。他强调中车株洲所风电事业部发展到现在有两个法宝，一个是开放，另一个是创新。“我们闭门造车肯定不行，必须与内外部不断交流，确保实现上下游产业链紧密配合，提升创新能力。”
事实上，关于上下游合作，中车株洲所风电事业部有着足以令全行业羡慕的优势。中车株洲所共有1.8万名员工，有三分之一从事研发工作，其中包括1名中国工程院院士和226名博士，这使其能够投入大量资源进行基础技术研究，支持各业务领域的发展。更值得关注的是，中车株洲所是我国风电整机产业链条最全的企业之一，已形成器件、部件、整机三位一体的技术研发与产品制造能力。叶片、发电机、齿轮箱、变流器、弹性支撑、塔筒等与风电设备相关的器件与部件，更是处于市场占有率前列。
这为中车株洲所风电事业部整机研发提供了难得的协同便利性与规划整体性，从而使其产品在技术指标与推出节奏上，具备引领市场的可能。刘可安对此辩证地强调，中车株洲所内部风电业务通过相互协力实现共同成长，零部件支撑了整机业务，整机业务又对零部件新技术给予充分验证，协同发展，相得益彰。
以WT2500D146机型为例， 其推出市场当年能够实现2.5MW级机组的最大风轮直径，从而具备领先同级一个代际的发电能力，这一成绩的取得离不开时代新材的协力配合。中车株洲所风电事业部与时代新材双方共同预判、反复推敲，分析认为在当时140米、141米风轮直径的2.5MW 级机型已批量进入市场的情况下，必须推出更大风轮直径的产品才有成功胜算。达成充分共识后，他们一起高效推动工作，最终实现风轮直径达146米的2.5MW机组面世。
不仅仅是叶片的规格，在上述合作过程中，时代新材对新材料的应用还有效赋能中车株洲所风电整机产品，并在“抢装”之年大大提升交付能力，增强了双方市场竞争力。
“146米叶轮叶片与当时量产140米叶轮叶片的成本差不多，但发电量高出很多。”时代新材副总经理侯彬彬介绍说，“2019年，我们开始用聚氨树脂替代环氧树脂，使材料的耐温性、环保性、交付稳定性均有所提升，保障了合作伙伴的叶片供应。”
另一个例子是中车株洲所风电事业部充分利用中车株洲所在电气领域的技术优势，与中车株洲变流技术国家工程研究中心有限公司（下称“株洲国变”）合作推出超级双馈与PHM 技术，将双馈机组技术劣势转化为优势。
“中车株洲所多次与我们联合进行技术创新，把共有的技术门槛跨过去。对于双馈技术路线而言，以往3米/秒以下的超低风速可以说是垃圾风速区，机组耗电比发电多，通过超级双馈技术对整个电气控制进行策略优化，可将1.5~3米/秒的风有效利用起来，提升总体发电量1.7%~2%。”株洲国变总经理胡家喜介绍说。
中车株洲所拥有的两大核心技术，一是变流，二是控制，PHM正是这两项技术优势相互碰撞而出的先进解决方案。
与不少整机商增加大量传感器实现故障预警的方式不同，中车株洲所风电事业部为避免传感器本身出现故障，与株洲国变合作研发专用于风电机组的PHM解决方案。对于这项技术方案，可以简单理解为利用变流器对轴承、发电机等的电压、电流进行监测，一旦部件出现轻微异常，可通过评估模型对失效位置与原因进行对比判断，提前避免部件故障发生。
据胡家喜介绍，这项技术正处于测试与评估阶段，将首先应用在中车株洲所风电事业部的机组产品中。
变与不变
2021年，我国陆上风电正式告别“补贴时代”，进入“平价时代”，市场对整机产品需求发生了显著变化。一方面，体现在多样性上，由于平价后项目只要能通过经济性评审，基本就可以实现开发，这势必造成因项目风能资源与地形差异而产生多样化的产品需求：一些区域更倾向于高性能机组，另一些区域可能需要高性价比机组。另一方面，是整机价格连续下降，促使成本优化愈发重要，从而造成产品迭代加速。同时，为控制投资成本，开发企业更倾向于将不同区域项目集中打捆招标，为整机企业的产品规划带来了诸多不确定性。
面对种种变化，朱建成认为，整机企业在平价时代仍需做好技术创新，专注于产品本身，而非其他偏离主业的过度延伸。因此，中车株洲所风电事业部的技术创新团队正尝试建立起新的工作逻辑，使整机技术与产品开发工作更可控。
“通过价格去弥补产品劣势是很难想象的，必须要在解决方案上建立优势，赢得技术溢价空间，比较好的方式是利用几款代表性机型的合理搭配，或者推出平台化、定制化产品。”万宇宾解释，“比如我们面向平价时代推出的5.xMWD175型机组，主推市场仍是中低风速区域。它作为5.x平台的旗舰机型具有很强的标杆意义，能充分展现出平台产品所具备的一系列技术特征。”
除了在全国陆上风电机组中首先实现175米风轮直径外，万宇宾所提到的5.xMWD175机型的显著特点还包括实现了平台零部件复用率大于80%，在充分考虑经济性的前提下，这能更好地满足项目差异化的需求。该机型样机于2021年6月24日成功吊装，在其搭载了陆上风电迄今全球最大风轮直径的机组机舱上，党旗迎风飘扬，中车株洲所将它作为向庆祝建党100周年的深情献礼。
如果说5.xMWD175的产品特点，展现了中车株洲所风电事业部应对平价时代主动求变的一面，那么，在其宣传中对高可靠性的反复强调，则是这家高铁基因企业以不变应万变的坚持。
“风电产品不能保持长期不变，而在变化过程中能坚持的是准则。当我们想尝试一些设计上的创新时，会在最初阶段尽可能充分论证，并遵循一种可控、一致的准则去稳妥改变，对一个工程师或者设计者而言，这是一种洁癖。”万宇宾的底气不仅来自于对团队技术创新能力的笃定，也来自于中车株洲所验证资源在背后的强力支撑。
据了解，中车株洲所建立了轨道交通领域的首个RAMS（可靠性、可用性、可维修性、安全性）中心，拥有上百名的技术人员专业从事基础研究、理论研究、模型构建等工作。例如，该研究中心不仅分析被动损坏零部件的根因，还主动通过零部件加速寿命试验，以着重研究失效机理、寿命衰减过程、故障出现前表征。中车株洲所通过上述实验“损坏”的零部件价值可达数千万元，换来了其在轨道交通领域实现零部件“状态修”的能力。
“在轨道交通领域，这样的大投入也创造了大产出。”刘可安谈道：“在风电行业竞争如此激烈的情况下，依靠风电业务本身获利进行此类研究非常困难。但对于中车株洲所而言，可以将在轨道交通领域的可靠性验证体系平移至风电业务，有效支撑整机产品的可靠性与可利用水平。”
在产品研发过程中，中车株洲所风电事业部始终要求保证两项工作到位，一个是质量，一个是安全，这可以说是根植在中车株洲所骨子里的文化。在谈及中车株洲所对于我国风电产业发展所作出的贡献时，朱建成表示，从第一个整机订单项目开始，中车株洲所在不同时期推出的所有产品，能够坦然地说没有给客户项目投资带来过重大损失，这实际上也是中车株洲所为行业作出的积极贡献，更是对“源自中车，值得信赖”的完美诠释。
低调中，蕴藏着中车株洲所对自身整机产品足够的自信，以及对平价时代风电技术发展更深入的理解。只有基于高可靠性的技术创新，才是决定产品核心价值的真实走向——这或许是支持中车株洲所赢得下一个时代的永续支点。
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