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在铁道部组织的大规模引进、消化、吸收再创新过程中，株洲所对交流传动系统的研究分阶段、分步骤进行了技术探索、合作研制、自主开发与技术引进，以开放的心态面对技术封锁，积极吸收国外最新成果，株洲所几乎与全世界所有的知名轨道交通制造企业如西门子、三菱、庞巴迪、阿尔斯通、日立建立了联系，并在美国成立中国轨道交通装备制造领域的第一家海外研发中心。株洲所先是借鉴和研究国外先进技术模式，以国外某种车型为参照，结合我国铁路应用的实际情况，确立系统的技术条件和各部件参数要求，分别进行部件的研发，然后将各部件组合成系统进行试验研究和验证，再装车进行试验和验证。在部件的研发中，既考虑满足某个具体系统的需要，又要考虑通用性，进行模块化设计，将任务和困难进行分解，分步实施和突破，系统和部件都经过设计试验改进再试验直至成功的过程，从局部的成功到整体，直到整个系统的成功。
在轨道交通装备制造领域，该所充分发挥直流传动电力牵引系统的领先优势，与主机厂紧密合作，批量研发了从SS1到SS9型电力机车，其中多种机型成为中国当今铁路的主力型车。同时，凭借交流传动电力牵引系统的优势，相继成功研制出首台交流传动地铁维护车，“蓝箭”、“奥星”、“先锋”、“西部之光”及磁悬浮列车。2003年，铁路第六次大提速以来，他们又相继为国产化高速动车组、大功率交流传动电力机车、内燃机车提高了70%以上的变流器、辅助变流器、网络监控等核心装备。通过精心培育，基于交流传动系统集成技术所形成的功率半导体、安全监控装置、大型养路机械、网络信息以及智能交通等产业，形成了一个产值近30亿元的轨道交通产业群。
作为中国唯一一家在城轨牵引系统具有自主知识产权的国有企业，1999年，株洲所加快了向城轨装备领域进军的步伐。在掌握交流传动系统核心技术及大部件的标准化、系列化开发的基础上，实行技术转移和集成创新，又先后开发了基于IGBT器件的大功率交流传动系统、符合TCN标准的车载网络系统等集成电气系统。形成了具有完全自主知识产权的城轨交通车辆交流传动与网络控制系统集成技术体系。2003年，在铁道部、国家发改委、中国交通运输协会的支持下，株洲所开始了北京地铁13号线B型车电气系统的研制工作，并于2006年正式上线运营，两年来，整个系统运行良好，甚至在电制动能力和黏着控制能力等方面比国外的产品还要好。这台实验车的稳定运行，为株洲所城轨市场的开拓在业界树立了良好的口碑，相继进入上海、广州、深圳等城市地铁市场。
2002年，株洲所抓住国家电动汽车重大研究专项的机会，果断跻身电动汽车领域，主持了“863”计划电动汽车牵引电传动项目的研究。经过6年的努力，株洲所电动汽车项目从最初9个人的项目部发展成今天中国国内最大、技术门类最为齐全的电动汽车专业化制造公司，拥有29项电动汽车技术专利，承担12项国家“863”计划电动汽车专项课题。2008年，该所研制的纯电传动系统、地面充电机、无轨电车电气系统、电池管理系统和5台豪华大巴成功进入北京奥运会市场；同时，株洲所的电动汽车整车及部件产品在上海、广州、珠海、上海等大中城市广泛采用，2009年，株洲所又成功中标长株潭新能源汽车推广项目，获得500台、价值3亿元的目标，成为科技部“十城千辆”项目获得订单最多的企业。
