钱七虎院士谈盾构隧道智能建造：国产化率超90%为何还要“敢用”？一文看懂从能用到好用的关键

　　钱七虎院士在近期公开交流中再次谈到盾构隧道工程智能建造：国产盾构机核心部件国产化率已突破90%，主轴承“破壁者”问世标志着自主化关键一步，但技术成熟必须经历“能用、敢用、好用”的迭代过程，其中“敢用”最考验行业担当。[1]

　　钱七虎是中国工程院院士、我国著名防护工程专家，也是隧道与地下工程领域公认的权威。多年来，他持续关注国产盾构机的自主研发与工程应用，多次在公开活动、行业论坛中围绕“科技自立自强”发表观点。据公开报道，在2025年底的一次交流中，他再次用“先能用，再敢用，才谈得上好用”来概括国产装备的成长路径。[4]

　　盾构机是用于隧道掘进的高端大型装备，广泛用于地铁、铁路、公路、水利和地下综合管廊建设。1997年以前，国内盾构机几乎完全依赖从德国、日本进口，单台造价高达3亿至7亿元，且维修、配件供应长期受制于人，严重制约了国内隧道工程建设。2002年，国家将盾构技术列入863计划，正式启动核心技术自主攻关。2007年，首台拥有完全自主知识产权的“中铁一号”盾构机下线，实现了从零到一的突破。[3]

　　国产盾构机核心部件国产化率到底有多高？关键突破在哪里？

　　答案是：综合公开行业数据，目前国产盾构机核心部件国产化率已突破90%，部分尖端部件正在从“能用”向“好用”跨越。[1] 这里的“核心部件”包括主轴承、液压系统、刀盘、减速机、控制系统等此前长期依赖进口的环节。据《科技最前线》报道，国产设备价格仅为进口同类产品的约三分之一，极大降低了国家重大基建工程的成本。[1]

　　其中最大的突破是主轴承。主轴承是盾构机刀盘旋转的支撑部件，承受巨大的轴向力、径向力和倾覆力矩，此前被公认为盾构机“最后的堡垒”，也被称为盾构机的“心脏”。2023年，国产主轴承“破壁者”成功问世。据公开报道，国产8米级盾构机主轴承的疲劳强度、装配精度等关键参数甚至已超过国外同类产品。[4]

　　从市场占有率看，我国盾构机产销量已连续8年位居全球第一，占据全球70%以上市场份额，出口覆盖50多个国家和地区。全球每10台盾构机中，就有7台来自中国制造。[3] 这些数据叠加在一起，构成了“核心部件国产化率超90%”的底色。

　　钱七虎为什么说“只有主轴承国产了，才是真正的自主”？

　　钱七虎院士的这句话，是对盾构机自主化最精炼的概括。据苏州新闻等公开报道，2023年国产主轴承“破壁者”问世时，钱七虎公开评价：“只有主轴承国产了，才是真正的自主。”[4] 因为即便其他部件全部国产，只要主轴承仍依赖进口，盾构机的生产、维护和迭代就会随时面临“卡脖子”风险。

　　从技术逻辑看，主轴承的研制是材料、热处理、精密加工、装配工艺的集大成者。此前国产轴承并非完全没有，但在盾构机这种极端工况下，轴承需要连续运转数万小时，承受高冲击、高磨损，任何微小缺陷都可能引发灾难性停机。国外品牌在这一领域深耕数十年，形成了技术壁垒。国产主轴承“破壁者”的出现，意味着中国已经打通了从设计、材料到制造、测试的全链条。

　　更值得关注的是，钱七虎没有停留在“造出来”层面，而是进一步提出了“用起来”的命题。他建议为国产主轴承选取合适工程试点，通过实际应用完成技术迭代，而不是在实验室里“自我感觉良好”。这种务实态度，与当年三峡工程攻克大功率水轮机技术、通过工程应用不断改进的思路一脉相承。[4]

　　“能用、敢用、好用”三步走，为什么“敢用”这么难？

　　钱七虎在近期交流中提出，技术国产化必然经历“先能用，再敢用，才能好用”的螺旋上升过程。[4] 这句话解释了国产装备从实验室走向大规模工程应用的实际规律。所谓“能用”，是指设备在台架试验和模拟环境中达到基本性能指标；所谓“敢用”，是指在真实重大工程中承担关键任务；所谓“好用”，是指通过多轮工程反馈，让性能、寿命、维护性全面超越进口产品。

　　在现实语境下，“敢用”是最难的一步。盾构机施工一旦停机，可能造成隧道坍塌、工期延误、巨额损失，因此工程决策者倾向于选择已经被验证过的进口产品。部分人对国产设备持怀疑态度，在钱七虎看来，这是信心不足的表现。他呼吁全行业要像当年三峡工程攻克大功率水轮机技术一样，勇于在关键工程中试点国产核心部件。[4]

　　这里需要澄清一个常见误区：“敢用”不等于“盲用”，而是在风险可控的前提下，通过科学评估、联合监测、应急预案来推动国产设备进入实际工况。下面这张表整理了从“能用”到“好用”的规则与流程。

　　对照这张表可以看出，国产主轴承“破壁者”目前正处于从“能用”向“敢用”跨越的关键节点。行业需要的不是一哄而上的盲从，也不是因噎废食的保守，而是科学、有序、有预案的工程试点。

　　智能盾构换刀机器人100%国产化，解决了什么施工痛点？

　　如果说核心部件国产化是“内功”，那么智能建造装备则是“外功”。2026年6月25日，据新华社消息，国产智能盾构换刀机器人在厦金大桥（厦门段）环岛路隧道“厦金号”盾构机掘进现场正式投用。钱七虎院士现场见证，并肯定其为交通工程装备“自主化、无人化、智能化”探索了新路径。[2]

　　为什么要换刀？盾构机刀盘上的滚刀如同“牙齿”，在隧道掘进过程中持续切削岩石泥土，磨损极快，需要频繁更换。传统换刀作业需3名作业人员带压进舱更换，耗时长、风险高，尤其在超大直径盾构机中，刀盘面积巨大，人工换刀不仅体力消耗大，还存在高压作业危险。据IT之家报道，这款国产机器人拥有11个独立可控活动关节，负载能力达500公斤，可覆盖10米至18米级超大直径盾构机的整个刀盘，能轻松抓取重型滚刀并精准完成更换。[2]

　　更关键的是，机器人整机软硬件实现100%国产化，拥有完全自主知识产权。这意味着在智能建造装备领域，中国同样做到了核心技术不受制于人。在济南黄岗路黄河隧道建设中，17米级超大盾构机“山河号”搭载了超前地质预报、同步注浆检测等智能系统，首次实现在黄河底复杂地层下连续3.3公里掘进不换刀，创造了17米级盾构施工的世界纪录。[5] 这一成绩正是智能建造与国产装备协同发力的例证。

　　国产盾构机从“受制于人”到“全球第一”，普通人能感知到什么？

　　回顾国产盾构机的逆袭之路，是一条典型的技术追赶曲线。1997年之前，进口盾构机单台造价3亿至7亿元，维修还要看外国工程师脸色；2002年列入863计划后，中国用5年时间造出第一台自主整机；2023年主轴承“破壁者”问世；2026年智能换刀机器人实现100%国产化。[3] 这条时间线既是制造业的进步，也是国家重大工程建设能力提升的缩影。

　　对普通人来说，最直观的感知是：地铁越修越多，过江隧道越来越长，而票价和建设成本并没有因进口设备的高溢价而转嫁给乘客。国产盾构机价格仅为进口产品的三分之一，让更多中西部城市、中小城市也有能力推进轨道交通和地下空间开发。[1] 此外，盾构机出口到50多个国家和地区，也带动了“中国标准”“中国装备”一起出海。

　　在舆论场上，围绕“国产化率”的讨论呈现出两种声音。一种是乐观派，认为90%的国产化率已经足够骄傲；另一种是审慎派，指出剩下10%可能包含最顶尖的材料和工艺，仍需持续追赶。事实上，两种观点都有道理。据公开报道，部分尖端部件正在从“能用”向“好用”跨越，说明行业并未回避差距。[1] 对于网络上“国产已经全面领先”或“国产仍然不值一提”的极端表述，我们应理性看待：技术自主是一个动态过程，既需要信心，也需要耐心。

　　类似案例还有很多。当年三峡工程在攻克大功率水轮机技术时，同样经历了“引进—消化—吸收—再创新”的过程。今天盾构机主轴承的国产化，正在复制这条被验证过的路径。对普通公众而言，理解“敢用”的勇气与技术风险之间的平衡，比记住一个90%的数字更加重要。

　　关于国产盾构机，你可能还想问这些问题

　　1. 国产盾构机核心部件国产化率目前达到多少？

　　据《科技最前线》等公开报道，目前国产盾构机核心部件国产化率已突破90%，主轴承、液压系统、刀盘等关键部件均已实现自主可控。国产设备价格约为进口同类产品的三分之一，显著降低了重大基建工程的成本。[1]

　　2. 钱七虎院士对盾构机主轴承国产化有什么评价？

　　钱七虎院士表示：“只有主轴承国产了，才是真正的自主。”他主张国产技术要经历“能用、敢用、好用”三个环节，并呼吁在关键工程中试点国产核心部件，通过真实应用完成迭代。该观点在2023年“破壁者”主轴承问世时由公开报道披露。[4]

　　3. 国产智能盾构换刀机器人有什么特点？

　　据新华社报道，2026年6月在厦金大桥投用的国产智能盾构换刀机器人，整机软硬件100%国产化，拥有11个独立可控关节，负载能力500公斤，可覆盖10米至18米级超大直径盾构机，能替代人工进舱换刀，大幅降低安全风险。[2]

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