伴隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)復(fù)蘇，軌道交通行業(yè)景氣周期正處于新一輪上升階段。在能源危機(jī)與環(huán)保壓力日益加大的今天，綠色軌道交通將成為世界首選的交通方式，軌道交通行業(yè)將在全球開啟新周期快速發(fā)展新篇章。
軌道交通鑄件種類繁多，占我國(guó)鑄件總量的5%左右。相關(guān)產(chǎn)品主要為機(jī)車、貨車、動(dòng)車組及城軌裝備領(lǐng)域配套需要的機(jī)械傳動(dòng)齒輪箱、大功率柴油機(jī)、轉(zhuǎn)向架搖枕和側(cè)架、構(gòu)架、減振裝置、車鉤緩沖、牽引電機(jī)、盤型制動(dòng)裝置、制動(dòng)夾鉗、軸箱等關(guān)鍵承載零部件，產(chǎn)品技術(shù)要求高，制造難度大，以中小件為主，鑄造材質(zhì)及方式多種多樣，產(chǎn)品的安全性和可靠性直接關(guān)系到公共行車安全。由此可見，鑄件在軌道交通行業(yè)的重要性不言而喻。
根據(jù)中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)軌道交通鑄造分會(huì)的統(tǒng)計(jì)分析，預(yù)計(jì)2018年，軌道交通鑄件各板塊市場(chǎng)需求仍處于不均衡狀態(tài)。目前，國(guó)內(nèi)客運(yùn)部分越來越多依靠高鐵動(dòng)車組解決，貨車與機(jī)車的需求驅(qū)動(dòng)力為宏觀經(jīng)濟(jì)和貨運(yùn)量。隨著地鐵通車?yán)锍痰奶嵘?，地鐵車輛需求逐年提升，迎來井噴。具體分析如下：
動(dòng)車板塊：市場(chǎng)需求出現(xiàn)向上拐點(diǎn)
2016年動(dòng)車組招標(biāo)數(shù)僅為110標(biāo)準(zhǔn)列，2017年1~11月，中國(guó)鐵路總公司共招標(biāo)205標(biāo)準(zhǔn)列，同比增長(zhǎng)86.4%，這主要受益于“一帶一路”政策的刺激，拉動(dòng)海外訂單持續(xù)增長(zhǎng)。2017年，以生產(chǎn)動(dòng)車車輛相關(guān)鑄件為主的企業(yè)顯得格外忙碌，如中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司動(dòng)車組鋁合金齒輪箱迎來歷史峰值，以生產(chǎn)牽引電機(jī)鑄件為主的株洲九方鑄造有限責(zé)任公司始終在為完成訂單而努力。
就未來發(fā)展形勢(shì)來看，動(dòng)車新增通車?yán)锍逃|底回升疊加運(yùn)營(yíng)密度提升，動(dòng)車需求迎來向上拐點(diǎn)。2016年國(guó)家發(fā)布了《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，計(jì)劃到2020年我國(guó)高鐵里程數(shù)將達(dá)到3萬公里以上，到2025年中國(guó)高速鐵路通車?yán)锍虒⑦_(dá)到3.8萬公里以上。從建設(shè)進(jìn)度來看，未來三年我國(guó)高鐵新增里程相比17年快速增長(zhǎng)。其中2017年為低點(diǎn)，2018年開始快速增加，帶動(dòng)軌道交通裝備需求觸底回升。屆時(shí)傳動(dòng)齒輪箱、車鉤及緩沖器、制動(dòng)盤、夾鉗、軸箱體、定位轉(zhuǎn)臂、牽引電機(jī)等鑄件產(chǎn)品訂單需求會(huì)相應(yīng)快速回升。
此外，城際鐵路投資加速，成為動(dòng)車需求增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿χ弧８鶕?jù)2015年12月國(guó)家發(fā)展改革委、交通運(yùn)輸部對(duì)外發(fā)布《城鎮(zhèn)化地區(qū)綜合交通網(wǎng)規(guī)劃》，到2020年，我國(guó)新建城際鐵路約8000公里，覆蓋98%的節(jié)點(diǎn)城市和近60%的縣（市）。如果按照動(dòng)車運(yùn)營(yíng)密度每公里0.9輛來計(jì)算，新增的8000公里城際鐵路帶來的動(dòng)車需求為7200輛，對(duì)應(yīng)900標(biāo)準(zhǔn)列，年均需求為180標(biāo)準(zhǔn)列。不容忽視的是，貨運(yùn)動(dòng)車組啟動(dòng)研發(fā)，有望成為未來動(dòng)車需求的一個(gè)重要增量。
城軌地鐵板塊：預(yù)計(jì)增長(zhǎng)20%以上
隨著地鐵通車?yán)锍讨鹉晏嵘?，地鐵車輛需求也將逐年提升，預(yù)計(jì)2017年保持20%以上的增長(zhǎng)。有軌地鐵、輕軌、單軌、市域快軌、磁懸浮、現(xiàn)代有軌電車等蓬勃發(fā)展，齒輪箱、制動(dòng)盤、牽引電機(jī)等鑄件市場(chǎng)訂單需求大幅度提升。
貨車板塊：正式宣告市場(chǎng)回暖復(fù)蘇
2016年共招標(biāo)貨車25272輛，正式宣告貨車市場(chǎng)回暖復(fù)蘇。2017年1月19日，中國(guó)鐵路總公司啟動(dòng)了成立以來最大規(guī)模的貨車招標(biāo)，數(shù)量高達(dá)4萬輛，相比2016年全年增長(zhǎng)58%。此次招標(biāo)采購(gòu)NX70A型共用平車和X70型集裝箱專用平車各2萬輛。目前，軌道交通鑄造分會(huì)以貨車配件生產(chǎn)企業(yè)為主，大規(guī)模貨車訂單為眾多會(huì)員單位帶來了生機(jī)。
機(jī)車板塊：招標(biāo)與交付量提升明顯
2016年，受制于鐵中招標(biāo)進(jìn)程放緩的影響，全年交付機(jī)車僅有100余臺(tái)，進(jìn)入2017年，隨著貨車招標(biāo)與交付量提升，機(jī)車需求量也明顯增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年1月26日，中國(guó)鐵路總公司發(fā)布招標(biāo)公告，一次性招標(biāo)586臺(tái)客貨運(yùn)電力機(jī)車，其中貨運(yùn)電力機(jī)車495臺(tái)，客運(yùn)電力機(jī)車91臺(tái)。2017年11月3日，中國(guó)鐵路總公司招標(biāo)160km/h（6軸7200kW）交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車，2017年12月11日，中車戚墅堰公司與鐵總簽訂了4400馬力交流傳動(dòng)調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車采購(gòu)合同，車型為HXN5B型，數(shù)量30臺(tái)。以機(jī)車機(jī)械傳動(dòng)齒輪箱、牽引電機(jī)鑄件、制動(dòng)盤等為主要業(yè)務(wù)的機(jī)車和低速客車零部件鑄造企業(yè)也迎來喘息之機(jī)。
綜合當(dāng)前形勢(shì)來看，軌道交通裝備行業(yè)未來3~5年內(nèi)仍將保持15%~20%的增長(zhǎng)。動(dòng)車組年增量預(yù)計(jì)長(zhǎng)期保持在300~400列，年市場(chǎng)規(guī)模600億~800億元，動(dòng)車組每年需鑄件約2560噸。
預(yù)計(jì)鐵路火車將有平均7萬~8萬輛的需求，按每輛貨車平均使用6噸配套鑄件計(jì)算，每年需鑄件480000噸。機(jī)車每年預(yù)計(jì)需求700~1000輛，按每輛鐵路機(jī)車平均使用10噸配套鑄件計(jì)算，鐵路機(jī)車行業(yè)每年需鑄件約10000噸。
鐵路客車（車廂）保有量有望保持4%的增長(zhǎng)，年需求預(yù)計(jì)約為7000輛左右，按每輛鐵路客車平均使用1.5噸配套鑄件計(jì)算，鐵路客車行業(yè)每年需鑄件10500噸。
未來5年，城市軌道交通將迎來井噴，今后較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)有望保持每年2500~3000輛的持續(xù)增長(zhǎng)，按每輛城軌車輛平均使用1.5噸配套鑄件計(jì)算，城軌車輛每年預(yù)計(jì)鑄件需求4500噸。
2018年：重點(diǎn)攻克以下技術(shù)難關(guān)
在技術(shù)創(chuàng)新方面，2018年軌道交通鑄件企業(yè)將重點(diǎn)做好以下幾項(xiàng)工作：
第一，中國(guó)中車已成立鑄造專家組，針對(duì)軌道交通鑄件開發(fā)生產(chǎn)中的難題進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。在鑄造模擬仿真技術(shù)方面，擬組織聯(lián)合研討，在缺陷的預(yù)測(cè)方面更加全面、可靠，并從傳統(tǒng)的分析縮松缺陷，擴(kuò)大到分析夾渣、裂紋、冷隔等外部缺陷方面，甚至能預(yù)測(cè)金相組織及力學(xué)性能，最終對(duì)產(chǎn)品的使用性能做出評(píng)價(jià)。在鑄鋼件廢砂處理方面，擬聯(lián)合開展更深入的技術(shù)研究，推進(jìn)解決軌道交通鑄鋼件水玻璃砂濕法再生過程循環(huán)水問題和干法再生的殘鈉（Na）問題，軌道交通鑄鋼件整體芯舊砂使用率問題，軌道交通各類薄壁鑄件砂鐵比問題，并研討擴(kuò)大覆膜砂鑄造、消失模鑄造等在軌道交通鑄鋼件上的應(yīng)用范圍。
第二，3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)鑄造技術(shù)的結(jié)合。3D打印能夠迅速實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到產(chǎn)品的過程，減少中間環(huán)節(jié)，加快產(chǎn)品開發(fā)周期，降低成本，尤其適合軌道交通快速研發(fā)單件新產(chǎn)品或者小批量結(jié)構(gòu)復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)。主要攻克方向：一是直接燒結(jié)覆膜砂或者陶瓷粉，制造砂型或者砂芯用于重力或低壓鑄造；二是燒結(jié)高分子塑料或者石蠟材料，通過熔模鑄造的方法快速制造金屬零件。
第三，鑄鋼、鑄鐵新材料的開發(fā)及應(yīng)用。在新型鑄鋼材料及工藝方面，針對(duì)貨用車鉤鉤體及鉤舌裂損慣性質(zhì)量問題，需重點(diǎn)開發(fā)高強(qiáng)韌鑄鋼材料及制造工藝研究；針對(duì)工程機(jī)械耐磨鑄鋼件如耙板、搗鎬等耐磨件耐磨性偏低的特點(diǎn)，亟須開展新型高耐磨高韌性鑄鋼材料技術(shù)攻關(guān)，開發(fā)新型高耐磨鑄鋼材料，提高磨耗產(chǎn)品的耐磨性及服役壽命；針對(duì)動(dòng)車組鑄鋼制動(dòng)盤及其他關(guān)鍵鑄鋼零部件對(duì)鑄件本體夾雜物及氣體含量要求較低的現(xiàn)狀，開展中頻爐鋼水凈化技術(shù)及高純凈鋼材料制備工藝研究，降低鋼水中的氣體及夾雜物含量，提高鋼水品質(zhì)，保證產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量和性能；在新型鑄鐵材料及工藝開發(fā)方面，開展新型鑄鐵材料及制造工藝的開發(fā)，發(fā)展新型高性能球墨鑄鐵材料，拓寬其應(yīng)用范圍；開發(fā)新型耐低溫高性能球鐵材料及制造工藝，提高耐低溫球鐵件的服役性能，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域；研究各種合金化鑄鐵的力學(xué)性能及使用性能，既擴(kuò)大了鑄鐵材料的應(yīng)用范圍，也為代替各種軌道交通鑄鋼件提供了基礎(chǔ)支撐。
第四，更高強(qiáng)度等級(jí)的鋁合金鑄件和高強(qiáng)度鎂合金材料工藝研究。隨著軌道交通裝備朝著高速、節(jié)能、安全、舒適的方向發(fā)展，對(duì)鑄造鋁合金產(chǎn)品的性能和質(zhì)量提出了更高的要求，在輕量化的同時(shí)越來越追求合金的高強(qiáng)度和延伸率。然而由于鑄造工藝性能較差，高強(qiáng)韌鑄造Al-Cu系合金和鎂合金在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用還幾乎是空白，2018年需要在提高Al-Cu系合金材料和鎂合金材料的鑄造性能和新的鑄造工藝技術(shù)兩方面取得突破。
第五，鋁基復(fù)合制動(dòng)材料的研發(fā)。鋁基復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度、比剛度和優(yōu)良的高溫力學(xué)性能以及低的膨脹系數(shù)和優(yōu)良的耐磨性，在軌道交通、航空、航天、汽車等工業(yè)領(lǐng)域具有十分廣泛的應(yīng)用前景，是當(dāng)前金屬基復(fù)合材料研究的熱點(diǎn)，也是鑄造鋁合金發(fā)展的新方向。用鋁合金復(fù)合材料制作的軌道交通用的剎車制動(dòng)盤，可減重50%～60%，減小了慣性力，增大了制動(dòng)加速度，提高了導(dǎo)熱速度，減小了磨損，從而改善了制動(dòng)盤的性能。目前，中車戚墅堰所正在與澳大利亞科工組織聯(lián)合開展軌道交通用鋁基復(fù)合材料制動(dòng)盤的研究。
第六，面對(duì)國(guó)家環(huán)保部日益嚴(yán)峻的治污以及各主機(jī)客戶對(duì)高鐵意識(shí)的提升和高標(biāo)準(zhǔn)要求，再加上日益上漲的原材料價(jià)格，2018年軌道交通鑄件企業(yè)必須持續(xù)深化精益管理，聚力提質(zhì)增效。持續(xù)落實(shí)綠色鑄造和智能化制造，推進(jìn)熔煉、澆注、打磨、表面處理工位設(shè)備和設(shè)施的轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)施精細(xì)化過程管控和現(xiàn)場(chǎng)精益管理，建立鑄件缺陷風(fēng)險(xiǎn)防范體系，優(yōu)化和平衡質(zhì)量成本，創(chuàng)建軌道交通鑄件品牌價(jià)值。（中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)軌道交通鑄造分會(huì)秘書長(zhǎng) 徐貴寶）
轉(zhuǎn)自：中國(guó)工業(yè)報(bào)
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