軌道交通用鋁再入黃金期
2017年03月14日 9:38 6550次瀏覽 來源: 中國有色網(wǎng) 分類: 鋁應(yīng)用
十年前,高鐵、城軌甚至于地鐵對于我們是如此的陌生,而十年后,高鐵、城軌、地鐵跟我們走得卻是如此之近,8小時、3小時、1小時生活圈、跨城市地鐵網(wǎng)的名詞屢見不鮮,而這些交通工具逐漸成了我們工作、生活、學(xué)習(xí)不可或缺的出行伴侶。
我們可把2008年中國首條高鐵路線京津線投入運(yùn)營至2015年為止這段時間定為軌道交通用鋁第一個黃金發(fā)展期,其特點(diǎn)是線路建設(shè)與對鋁合金車輛需求以國內(nèi)為主;第二個黃金需求期為“十三五”與“十四五”規(guī)劃期即2016年-2025年,線路建設(shè)與對鋁合金需求國內(nèi)外并重;2026年起將進(jìn)入第三黃金需求期,其特點(diǎn)可能是以國外為主。
在當(dāng)前可用鋁合金制造的貨運(yùn)車輛不多,還不到車輛總數(shù)的2%,發(fā)達(dá)國家的多一些,用鋁合金制的軌道車輛是一個龐大的家族:高速鐵路,中、低速磁懸浮線,地鐵,高架城軌,市域快軌,地際高速,市區(qū)單軌,磁懸浮車輛等。磁懸浮車輛不管速度高低都必須是全鋁的,所謂全鋁的就是在當(dāng)前的技術(shù)條件下凡是可用鋁合金制的零部件都用上了鋁。單軌車輛有兩種:懸掛式與騎跨式。
市域快軌交通車輛的鋁化率為30%-40%,全鋁車輛的發(fā)展還有相當(dāng)大的潛力,仍是推廣鋁應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域。
在當(dāng)今的技術(shù)條件下,高鐵車輛車體都是用鋁材制造的,其中85%以上為擠壓型材,其余的15%為平軋鋁產(chǎn)品、鑄件與鍛件。另外,車輛內(nèi)部設(shè)施如行李架、衛(wèi)生設(shè)施、貯柜等還要用一些鋁,空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、照明與通訊系統(tǒng)、車站與其他設(shè)施的建設(shè)也都需要一些鋁材。
“十三五”期間國內(nèi)客運(yùn)軌道車輛鋁材需求253kt
據(jù)原國家鐵路局發(fā)布的《鐵路“十三五”發(fā)展規(guī)劃征求意見稿》(下稱《征求意見稿》)稱:全國鐵路網(wǎng)要基本覆蓋20萬人口以上的城市,80%的縣級行政中心。要基本實(shí)現(xiàn)國家、高速鐵路網(wǎng)基本覆蓋50萬人口以上的城市、區(qū)域中心城市1h-8h高速通達(dá)圈;相鄰大城市1h~4h快速交通圈;城市群內(nèi)0.5h-2h通勤圈。
1)國內(nèi)高速鐵路
中國自2004年起開始建設(shè)高鐵,2007年12月首條城際高鐵——京津高速鐵路開通,至2013年高速鐵路已突破1萬km,占世界總里程的近50%,2015年中國高鐵運(yùn)營里程已達(dá)1.9萬km,占世界總里程的65.5%。
《征求意見稿》稱:“十三五”期間,高速鐵路網(wǎng)要在“四縱四橫”骨架基礎(chǔ)上,繼續(xù)實(shí)施一批條件成熟的高鐵項(xiàng)目共計(jì)20多個,其中重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目包括北京至沈陽、北京至張家口至呼和浩特、大同至張家口等23個高速鐵路項(xiàng)目;同時建設(shè)鄭州至萬州、太原至鄭州、貴陽至南寧等21個高速鐵路。至2020年末,中國高速鐵路里程可達(dá)到3萬km。
這3萬km高鐵通車?yán)锍逃?.1萬km是在“十三五”期間通車運(yùn)營的,按1km配備1輛鋁合金車輛匡算(含機(jī)車),需1.1萬輛,這是保守的匡算,樂觀的匡算則需要1.3萬輛,平均2200輛/a-2600輛/a。每輛車采購鋁材消費(fèi)量約12t(含外購產(chǎn)品如空調(diào)系統(tǒng)的用鋁量),其中擠壓材(含管材)10.6t,平軋材0.8t,鑄件0.4t,鍛件0.2t。“十三五”期間國內(nèi)高鐵車輛對鋁材的總需求為:132kt-156kt,平均為26.4kt/a-31.2kt/a;另外,在車站、廠房、其他設(shè)施建設(shè)方面還要用一些鋁材,如果每km按1t采購量匡算,則采購量為11kt。由此可見,需要采購的鋁材總量為143kt-167kt。
2)城際鐵路
城際鐵路的服務(wù)半徑大于100km。在城際鐵路布局上,《征求意見稿》提出:城際鐵路規(guī)劃新開工建設(shè)5000km左右,2020年城際鐵路規(guī)模達(dá)到5000km。重點(diǎn)建設(shè)京津冀地區(qū)、長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)等8個城市群城際鐵路,其中最大的是京津冀城際,由27條城際鐵路線組成,總規(guī)模3796km。如果按1.5輛/km配備動車輛,則需要車輛5694輛,若其中40%是用鋁合金制造的,則需購置鋁合金車輛2278輛;若“十三五”期間有50%線路投入運(yùn)營,則投入運(yùn)營的鋁合金動車有1140輛,需采購鋁材1140輛×9t/輛=10.26kt。
這就是說,鋁加工業(yè)在“十三五”期間應(yīng)向客車車輛制造企業(yè)提供10.26kt鋁材。當(dāng)然這些鋁材有小部分是從2014年起提供的,因?yàn)橛行┸囕v需提前制造,制造周期1a-1.5a。
3)市域軌道線路
市域軌道交通是一個大家族,包括磁懸浮、中低速磁懸浮、地鐵、高架城軌、市域快軌、市區(qū)單軌等,中國當(dāng)前有38個城市的軌道交通線路獲得國家發(fā)改委審批通過,約有50個城市在繼續(xù)建設(shè)與準(zhǔn)備建設(shè)這類交通線路。但是“十三五”期間究竟有多少里程開始運(yùn)營沒有確切的統(tǒng)計(jì)資料可供利用,所以很難作出靠譜的對鋁材需求量。
制造這類客運(yùn)軌道車輛車體用的主要材料有:低合金化高強(qiáng)度碳鋼、不銹鋼、鋁材、復(fù)合材料。用鋁材制造的車輛約占總數(shù)的35%,估計(jì)“十三五”期間市域軌道線路鋁合金車輛總制造量約8000輛,每輛鋁材采購量按9t計(jì)算,鋁加工廠的供應(yīng)量約72kt,平均每年供應(yīng)14.4kt;線路、車站等建設(shè)的鋁材用量按1kt/a計(jì)算,則鋁材的供給量為15.4kt/a。
“十三五”期間運(yùn)煤車需要鋁材85kt
中國投入運(yùn)營的C80運(yùn)煤車約25000輛?!墩髑笠庖姼濉贩Q,“十三五”期間將建設(shè)成都至蘭州、拉薩至林芝、蒙西至華中鐵路通道,預(yù)計(jì)需要C80型運(yùn)煤車25000輛。神黃運(yùn)煤專線全長860km,運(yùn)輸能力1億t/a,侯月等運(yùn)煤專線的總運(yùn)量也在1億t/a以上。
C80型運(yùn)煤車為雙浴盆式,車廂長13m、高2m、寬2.5m,用6mm-8mm的5083-H32合金板與加固型材鉚接而成。每輛車約用板材1.8t,型材1.6t,共用鋁材3.4t/輛,“十三五”期間制造C80運(yùn)煤車需要鋁材85kt。
與鋼煤車相比,鋁合金車的優(yōu)越性顯而易見,它的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益巨大,與C63型鋼車相比,每輛提高載重19t,提高運(yùn)輸能力31.1%,因此每輛車平均收益提高22.92萬元,在車輛使用期內(nèi)每輛收益提高572.90萬元,同時可減少車輛保有量,按大秦線目標(biāo)運(yùn)量2億t計(jì)算,可減少車輛購置3763輛、減少機(jī)車購置165臺。
鋁合金煤車的抗腐蝕性能比鋼車的強(qiáng)得多,可大大減少車的維修費(fèi)用,在運(yùn)輸含硫高的煤炭時,這個優(yōu)點(diǎn)尤為突出,同時由于鋁合金的表面光滑,有利于卸煤。
中國是全世界產(chǎn)煤最多的國家,2015年的產(chǎn)量37.5億t,為美國的(8.9億t)的4.21倍,可是美國的運(yùn)煤車有14萬輛,為中國運(yùn)煤車的5.6倍,美國從1993年起停止生產(chǎn)鋼運(yùn)煤車,可見中國鋁合金煤車的發(fā)展?jié)摿€很大,運(yùn)煤車的鋁化率還很低。制造運(yùn)煤車用的鋁材屬常規(guī)工業(yè)鋁材,中國通通能制造。
責(zé)任編輯:于璐
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