咱們可把2008年中國首條高鐵路線京津線投入運營至2015年中止這段時間定為軌跡交通用鋁第一個黃金開展期,其特色是線路建造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”方案期即2016年~2025年,線路建造與對鋁合金需求國內(nèi)外偏重;2026年起將進入第三黃金需求期,其特色也許是以國外為主。
從大的層面看,軌跡車輛可分為貨運用的與客運用的兩大類。在當(dāng)時可用鋁合金制作的貨運車輛不多,還不到車輛總數(shù)的2%,發(fā)達國家的多一些,用于運送礦商品與農(nóng)商品,中國的很少,僅約3萬輛,首要是C80運煤車,用于大秦線與神黃線運煤。用鋁合金制的軌跡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。磁懸浮車輛不論速度凹凸都必須是全鋁的,所謂全鋁的就是在當(dāng)時的技能條件下但凡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。
市域快軌交通是指大城市市域規(guī)劃內(nèi)的客運軌跡交通與市郊(如北京地鐵平谷線,長67.6m)、中心城市與衛(wèi)星城、要點鄉(xiāng)鎮(zhèn)間等,服務(wù)規(guī)劃一般不超越100km,在廣義上它屬城市軌跡交通規(guī)劃,但是它的站距比一般市內(nèi)地鐵的長得多,一般為2km~5km,而一般市內(nèi)地鐵的僅1km擺布。地鐵能夠滿意出行半徑不大于50km的乘客請求,城際和高鐵的服務(wù)半徑則大于100km,而50km~100km的客運則由市域快軌承當(dāng),它的最高速度可達160km/h,既能夠在高鐵線路上跑,又能在地鐵軌跡上跑,被譽為“萬能”市域快軌車。首列這種快軌車于2015年在中國中車長春軌跡客車股份有限公司下線,進行了試跑,它的車身是用碳纖維復(fù)合材料與鋁材制作的,是中國初次用復(fù)合材料制作軌跡客車車身,取得了更好的減重作用,不過復(fù)合材料價格比鋁合金的高不少,零部件制作技能與車輛修理也比鋁合金的艱難,作廢零部件與車輛的收回簡直無法進行,而鋁合金廢件的收回率可達95%以上,是一類永不不見可循環(huán)運用的金屬。
市域快軌交通車輛的鋁化率為30%~40%,全鋁車輛的開展還有相當(dāng)大的潛力,仍是推行鋁運用的要點領(lǐng)域。
依據(jù)國際鐵路聯(lián)盟的界說,在既有線路上運營速度大于200km/h的列車,在新建線路上運轉(zhuǎn)速度大于250km/h的,相應(yīng)的線路被稱為高速鐵路,車輛被稱為高速列車車輛或高鐵車輛。在當(dāng)今的技能條件下,高鐵車輛車體都是用鋁材制作的,其間85%以上為揉捏型材,其余的15%為平軋鋁商品、鑄件與鍛件。別的,車輛內(nèi)部設(shè)備如行李架、衛(wèi)生設(shè)備、貯柜等還要用一些鋁,空調(diào)通風(fēng)體系、照明與通訊體系、車站與別的設(shè)備的建造也都需求一些鋁材。
“十三五”時期國內(nèi)客運軌跡車輛鋁材需求253kt
據(jù)原國家鐵路局發(fā)布的《鐵路“十三五”開展方案征求意見稿》(下稱《征求意見稿》)稱:全國鐵路網(wǎng)要根本掩蓋20萬人員以上的城市,80%的縣級行政中心。要根本完成國家、高速鐵路網(wǎng)根本掩蓋50萬人員以上的城市、區(qū)域中心城市1h~8h高速靈通圈;相鄰大城市1h~4h迅速交通圈;城市群內(nèi)0.5h~2h通勤圈。
國內(nèi)高速鐵路
中國自2004年起開端建造高鐵,2007年12月首條城際高鐵——京津高速鐵路注冊,至2013年高速鐵路已打破1萬km,占國際總路程的近50%,2015年中國高鐵運營路程已達1.9萬km,占國際總路程的65.5%。
《征求意見稿》稱:“十三五”時期鐵路固定資產(chǎn)投資規(guī)劃將達3.5萬億~3.8萬億元。筆者以為,方案的投資規(guī)劃趨于保存,終究決算規(guī)劃有也許打破4.2萬億~4.5萬億元。
《征求意見稿》稱:“十三五”時期,高速鐵路網(wǎng)要在“四縱四橫”骨架基礎(chǔ)上,持續(xù)施行一批條件成熟的高鐵項目合計20多個,其間要點建造項目包含北京至沈陽、北京至張家口至呼和浩特、大同至張家口等23個高速鐵路項目;一起建造鄭州至萬州、太原至鄭州、貴陽至南寧等21個高速鐵路。至2020年末,中國高速鐵路路程可到達3萬km。
這3萬km高鐵通車路程有1.1萬km是在“十三五”時期通車運營的,按1km裝備1輛鋁合金車輛匡算(含機車),需1.1萬輛,這是保存的匡算,樂觀的匡算則需求1.3萬輛,均勻2200輛/a~2600輛/a。每輛車收購鋁材消費量約12t(含外購商品如空調(diào)體系的用鋁量),其間揉捏材(含管材)10.6t,平軋材0.8t,鑄件0.4t,鍛件0.2t?!笆濉睍r期國內(nèi)高鐵車輛對鋁材的總需求為:132kt~156kt,均勻為26.4kt/a~31.2kt/a;別的,在車站、廠房、別的設(shè)備建造方面還要用一些鋁材,假如每km按1t收購量匡算,則收購量為11kt。由此可見,需求收購的鋁材總量為143kt~167kt。
城際鐵路
城際鐵路的服務(wù)半徑大于100km。在城際鐵路方案上,《征求意見稿》提出:城際鐵路方案新開工建造5000km擺布,2020年城際鐵路規(guī)劃到達5000km。要點建造京津冀區(qū)域、長三角區(qū)域、珠三角區(qū)域等8個城市群城際鐵路,其間最大的是京津冀城際,由27條城際鐵路線構(gòu)成,總規(guī)劃3796km,京唐城際、京濱城際、廊涿城際、首都機場到北京新機場聯(lián)絡(luò)線方案2016年開工。假如按1.5輛/km裝備動車輛,則需求車輛5694輛,若其間40%是用鋁合金制作的,則需置辦鋁合金車輛2278輛;若“十三五”時期有50%線路投入運營,則投入運營的鋁合金動車有1140輛,需收購鋁材1140輛×9t/輛=10.26kt。這就是說,鋁加工業(yè)在“十三五”時期應(yīng)向客車車輛制作公司供給10.26kt鋁材。當(dāng)然這些鋁材有小部分是從2014年起供給的,由于有些車輛需提早制作,制作周期1a~1.5a。
市域軌跡線路
市域軌跡交通是一個大家族,包含磁懸浮、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)時有38個城市的軌跡交通線路取得國家發(fā)改委批閱經(jīng)過,約有50個城市在持續(xù)建造與預(yù)備建造這類交通線路。但是“十三五”時期終究有多少路程開端運營沒有切當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計資料可供運用,所以很難作出靠譜的對鋁材需求量。制作這類客運軌跡車輛車體用的首要材料有:低合金化高強度碳鋼、不銹鋼、鋁材、復(fù)合材料。用鋁材制作的車輛約占總數(shù)的35%,估計“十三五”時期市域軌跡線路鋁合金車輛總制作量約8000輛,每輛鋁材收購量按9t核算,鋁加工廠的供給量約72kt,均勻每年供給14.4kt;線路、車站等建造的鋁材用量按1kt/a核算,則鋁材的供給量為15.4kt/a。
“十三五”時期運煤車需求鋁材85kt
1996年齊齊哈爾車輛公司與美國有關(guān)公司協(xié)作研發(fā)了兩輛鋁合金運煤車,2004年3月齊齊哈爾車輛公司、二七機車車輛公司、株洲電力機車車輛公司等出產(chǎn)第一批210輛交給大秦線運用,2010年運營的C80型運煤車已超越11000輛,2015年神黃線購買了8000輛C80車。至此,中國投入運營的C80運煤車約25000輛?!墩髑笠庖姼濉贩Q,“十三五”時期將建造成都至蘭州、拉薩至林芝、蒙西至華中鐵路通道,估計需求C80型運煤車25000輛。神黃運煤專線全長860km,運送能力1億t/a,侯月等運煤專線的總運量也在1億t/a以上。
C80型運煤車為雙浴盆式,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”時期制作C80運煤車需求鋁材85kt。
與鋼煤車比較,鋁合金車的優(yōu)越性清楚明了,它的經(jīng)濟效益與社會效益巨大,與C63型鋼車比較,每輛進步載重19t,進步運送能力31.1%,因此每輛車均勻收益進步22.92萬元,在車輛運用期內(nèi)每輛收益進步572.90萬元,一起可削減車輛保有量,按大秦線目標(biāo)運量2億t核算,可削減車輛置辦3763輛、削減機車置辦165臺。
鋁合金煤車的抗腐蝕性能比鋼車的強得多,可大大削減車的修理費用,在運送含硫高的煤炭時,這個長處尤為杰出,一起由于鋁合金的外表潤滑,有利于卸煤。
中國是全國際產(chǎn)煤最多的國家,2015年的產(chǎn)值37.5億t,為美國的(8.9億t)的4.21倍,但是美國的運煤車有14萬輛,為中國運煤車的5.6倍,美國從1993年起中止出產(chǎn)鋼運煤車,可見中國鋁合金煤車的開展?jié)摿€很大,運煤車的鋁化率還很低。制作運煤車用的鋁材屬慣例工業(yè)鋁材,中國通通能制作。
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