无论是国内还是国外，未来在不断的城镇化进程中，轨道交通装备都将扮演着十分重要的角色，市场发展空间巨大。

 

　　据权威机构统计，尽管当前全球经济不景气，但轨道交通装备行业还是呈现出了强劲的增长态势。全球轨道交通装备行业产值，从2010年的1310亿欧元增长到2012年的1430亿欧元、2013年的1620亿欧元。未来，每年还将有3.4%的年平均增长率。预计到2018年，全球轨道交通装备制造业的产值有望突破1900亿欧元。

 

　　近十年来，对于中国现代化建设而言，轨道交通在优化城市空间结构，缓解城市交通拥挤，保护环境等方面等都显示出积极促进作用，已日益成为我国走新型城市化道路的重要举措，伴随着中国城市化进程的加快，城市交通需求剧增，城市轨道交通也进入高速发展时期。由于国家政策的正确引导和相关城市对规划建设轨道交通的积极努力，我国城市轨道交通发展从速度、规模和现代化水平上均显示了健康、快速的上升趋势。2013年末，我国累计有19个城市建成投运城轨线路87条，运营里程2539公里。实际新增2个运营城市、16条运营线路、395公里运营里程。在2539公里运营里程中，地铁2074公里，占总里程的81.7%;轻轨192公里，占总里程的7.6%;单轨75公里，占总里程的3.0%;现代有轨电车100公里，占总里程的3.9%;磁浮交通30公里，占总里程的1.2%;市域快轨67公里，占总里程的2.6%。

 

　　国务院印发《“十二五”综合交通运输体系规划》中提出：根据不同城市规模和特点，制定差别化的轨道交通发展目标，有序推进轻轨、地铁、有轨电车等城市轨道交通网络建设。市区人口超过1000万的城市，逐步完善轨道交通网络;市区人口超过300万的城市，初步形成轨道交通网络主骨架;市区人口超过100万的城市，结合自身条件建设大容量地面公共交通系统。

 

　　轨道交通重点工程为：建设北京、上海、广州、深圳等城市轨道交通网络化系统，建成天津、重庆、成都、沈阳、长春、武汉、西安、南京、杭州、福州、南昌、昆明、大连、青岛、宁波、哈尔滨、苏州、无锡、长沙、郑州、东莞、南宁等城市轨道交通骨架;规划建设合肥、贵阳、石家庄、太原、厦门、兰州、济南、乌鲁木齐、佛山、常州、温州等城市轨道交通骨干线路。

 

　　中国重点城市城市轨道交通发展规划(一)(单位：公里)

　　

 

 

 

 

　　中国重点城市城市轨道交通发展规划(二)(单位：公里)

　　

 

 

 

 

　　以上重点项目共涉及37个城市，除了已获批的32个城市，其余温州、乌鲁木齐、太原、济南、佛山等5座城市未获批得而得已列入《规划》，可见“十二五”期间，这5座城市必定会获批建设轨道交通，除此之外并不排除其他城市获批的可能，由此保守估计，“十二五”末，全国至少有37座城市获批建设轨道交通。

 

　　轨道交通车辆发展现状与趋势

 

　　城市轨道交通车辆数量随城轨地铁运营里程的增长而稳步增长，2012年中国城轨地铁车辆保有量已突破13700辆，是2006年的4.8倍，其中地铁运营车辆约12800辆。同时，每公里城轨车辆保有量从2006年的4.41辆/公里稳步上升到2012年近6辆/公里。主要原因在于随着各城市轨道交通通车路线的增长，轨道交通逐步成网运行，使得轨道交通运营优势逐步显现，客流增长带动开行密度增加，所需车辆逐步增多。

 

　　一般城轨车辆的使用寿命约为30年，国内城轨车辆大多服役期限仅几年时间，远未到其报废更新时间，近期城轨车辆市场需求仍以新增需求为主。以城轨车辆保有量6辆/公里和新车550万元/辆计算，2013-2015年城轨车辆市场空间为555亿元。

 

　　考虑城轨车辆维修市场，一般城轨车辆大修时间间隔为10-12年，每年将有1000辆城轨车辆需要进行大修，按每辆维修费用200万元计算，可以估算出未来几年，维修市场空间约为每年20亿元。

 

　　预计2013-2015年，城轨车辆市场总空间为555亿元。考虑未来几年城市轨道车辆保有量和轨道车辆价格的上涨，实际城轨车辆市场总空间可能达到600亿元。

 

　　轨道交通的大发展呼唤轻量化

 

　　轨道交通车体重量一直是有关使用者关注的重点，在同等牵引动力的前提下，只有减轻车体重量，才能使列车增加有效载荷，列车起动、制动距离才能缩短，运行速度才能更快。以钢铁为主要车体材料的列车，由于车体自身重量很大，难以高速运行。因此目前钢制车体的轨道交通列车时速一般不超过160km;自1952年英国工程师将铝合金型材应用在轨道交通车体制造以来，轨道交通车体重量较传统钢材车体重量减重了25-30%，产生了极大的经济效益和社会效益。从而推动了高速列车的大发展。加上自动化控制技术的采用，列车运行速度也由原来的时速100多公里提高到250-350km/h，使轨道交通发生了革命性变化。它不仅拉近了人们之间的时空距离，还提供了高效快捷的服务。

 

　　但一列八节车厢组成的高速列车其牵引动力高达5500-8800kw，因而寻找更轻的金属材料减轻车体重量，已成为节能降耗、减轻环境污染的不二选择。我国的资源结构、环境压力、对轨道交通车体轻量化的需求更为迫切。

 

　　镁合金在轨道交通车体制造中应用的可行性

 

　　镁合金在轨道交通中应用的可行性，主要有三个方面：一是材料的性能能否满足轨道交通车体制造的要求；二是经济性，既镁合金材料的价格能否为车体制造厂家所接受；三是镁合金材料在其使用生命周期内的社会效益，即节能环保效果。

 

　　1、材料性能(主要与目前普遍采用的铝合金比较)由于目前轨道交通普遍采用铝合金型材或板材作为车体材料以减轻车体重量，根据北车集团首席专家李瑞纯提供的资料，我们选常用的铝合金材料与常用的镁合金材料进行比较，变形镁合金的机械性能，经一定热处理工艺后，绝大部分与目前常用铁道车辆用铝合金型材的机械性能相当。完全可以取代相当一部分铝合金。

 

　　2、经济性即变形镁合金型材与变形铝合金型材价格比较：以车体材料为例，现在铝合金车体型材平均价格在2.7-2.9万元/吨。因镁合金密度仅为铝合金的2/3，按此推算镁合金车体型材的价格应在3.6-4.2万元/吨之间，这一价格在目前镁锭市场价格的情况下，镁合金型材加工企业是可以接受的，车体制造企业也可以承受，因而经济性不成问题。

 

　　3、社会效益：因镁合金密度是铝的2/3，使用镁合金平均每节车厢较铝合金车体可减重1.5吨，以8节一列动车组为例，可减重12吨。以目前一列动车组加上旅客等重量约为500吨计，可减重2.4%。以现在一列动车组功率5500-8800kw计算，平均可减少功率消耗132-211.2kw，以每列列车每天运行13小时，全年按运行300天计算，可节约能耗51-82万度。以每度电0.8元计算，一列车平均可节约60万元，减少二氧化碳排放放量约800吨，社会效益相当可观。

 

　　目前，我国镁工业通过这几年努力，已经为国家轨道交通建设提供了几十种大断面型材、线槽、边线、行李架骨架等，长度均在7.5米以上，其中，外接圆直径达510mm，高度为82mm，壁厚3-5mm的大尺寸中空型材已达到了科技部“十二五计划”中的要求。现在国内的涉镁企业正在积极参与研发高铁座椅或航空座椅、高铁的卫生洁具等零部件的生产，目前高铁用镁合金压铸件的生产主要集中在头靠(340g)、扶手(398g)、支臂(150g)、座椅支架(450g)、头靠侧板(290g)、墙面固定器(520g)。

 

　　镁合金在轨道交通中的应用还需要解决的问题

 

　　1、目前应用在轨道交通中的镁合金型材，大都采用现有的常用镁合金牌号如AZ31、AZ61、AZ80等经过变形加工后，以同样的几何尺寸取代现有的铝合金型材，用在非主要承力结构件上，还有一定的局限性。如何根据轨道交通型材的机械性能特点，开发出专用镁合金，对镁合金行业和有关科研院所提出了新课题。

 

　　2、镁合金和铝合金尽管有许多相似之处，但仍有很大差异。如抗拉强度相等时，屈服强度有较大差异。铁道部门的科研院所如何更好的根据有些差异，对现有的设计进行修改来满足轨道交通车体制造的需要也提出了新的任务。

 

　　3、尽管镁合金挤压型材在其挤压时成型较好，但其常温下很难矫直或整形，特别是大截面型材尤其困难。如何在生产中加强过程控制或在挤压后改进后处理工艺，以达到轨道交通型材大尺寸、高精度要求，对镁合金型材生产企业提出了新挑战。

 

　　4、现在的镁合金车体型材大都用在内饰件和非主要承载构件，以规避其抗蚀性与铝合金相比的差距。如何开发出抗蚀性更好，且涂层更牢固的镁合金型材，以适应轨道交通特别是高速列车外车体的需要，铝合金取代钢用了近30年，镁合金取代铝合金还有很长的路子要走，但我们希望缩短。

 

　　5、镁合金用在轨道交通中是个全新的领域，尽管前景很好，但需要有大量资金的投入。尤其是在使用初期，没有大批量采用的情况下，仅靠企业自身的努力是不行的，必须有国家的大力支持。衷心希望国家能像支持新能源汽车那样支持镁合金行业的发展，也希望有更多的有识之士能够加入镁行业，合作开发高性能镁合金，加大镁合金消费力度，共享镁在轨道交通事业中迎来的巨大商机!

 

（资料参考：《镁合金型材在轨道交通中的应用》——山东荣华盛镁业 霍天常）