吳長榮 劉思雨

[摘要]軌道交通裝備產業是國家一直大力支持的戰略性新興產業。經過多年發展,江蘇軌道交通裝備產業的規模總量和整體技術水平居全國前列,擁有較為完整的產業鏈,基本涵蓋了上、中、下游的各個環節,企業發展水平較高。通過梳理國內外軌道交通裝備產業發展概況與最新形勢,深入分析江蘇軌道交通裝備產業鏈發展的現狀和不足,并從發展模式創新、關鍵技術攻關、產業鏈協作配套、提升自主可控水平等方面提出對策建議,為“十四五”時期提升江蘇軌道交通裝備產業鏈水平提供參考。
[關鍵詞]軌道交通裝備;產業鏈;提升發展
軌道交通是指運營車輛需要在特定軌道上行駛的一類交通工具或運輸系統,可分成鐵路軌道交通和城市軌道交通兩大類。軌道交通裝備是軌道交通運輸所需各類裝備的總稱,主要包括轉向架、剎車片、輪對等關鍵部件,信號系統、牽引系統、制動系統、供電系統、信號通信系統、監控系統、安監系統等子系統集成以及動車組、鐵路貨車、城市軌道車輛等整車。從產業鏈角度可將其分為上游的車用材料及加工設備、中游的普通部件和關鍵部件制造以及下游的系統集成和車體裝配等。
一、 軌道交通裝備產業發展概況與最新形勢
近年來,全球軌道交通裝備市場總體呈現較強的增長態勢。我國居于全球軌道交通裝備領域第一方陣,現已建立較為完備的制造體系,整體發展態勢較好。
1. 國內外產業發展概況
近年來,隨著全球運輸需求的持續提升,軌道交通作為重要運輸方式發展迅速。從全球范圍來看,2019年,全球軌道交通裝備市場規模達2127.4億美元,增長率為3.5%。預計到2025年,世界鐵路車輛維保市場復合增速為12%,市場規模將達到4137億美元1。產業大多集中在北半球地區,尤其以歐洲、北美和亞洲三大地區最為突出。工業基礎雄厚的德國和法國是世界軌道交通產業的重鎮,加拿大和美國作為全球經濟科技發達地區在軌道交通領域有眾多行業巨頭公司,日本軌道交通基礎產業雄厚,中國鐵路運營經驗豐富。行業集中度高,全球80%以上市場份額被幾家國際巨頭企業占據。以中國中車(CRRC)、加拿大龐巴迪(Bombardier)、法國阿爾斯通(Alstom)、德國西門子(Siemens)、美國通用(GE)、日本日立(Hitachi)等為代表的巨頭公司占據了全球約82%的市場份額。從國內發展來看,我國建立了集研發、設計、制造、試驗和服務于一體的軌道交通裝備制造體系,形成了配套完整、體系完善、自主化程度高、制造水平先進的產業鏈。2019年,全國高速鐵路運營里程3.5萬公里,占全球2/3以上,位居全球第一,軌道交通裝備市場規模達到5120億元,同比增長13.52%1,主要由中國中車主導布局,初步形成中西部地區、長三角、環渤海三大集聚區域。其中,中西部地區的湖南株洲、山西太原是我國軌道交通裝備的重鎮;長三角地區以江蘇南京、常州為代表;環渤海地區以山東青島、吉林長春、遼寧大連、河北唐山為代表。重點企業主要由中車系主導企業和非中車系配套企業構成。其中,中國中車旗下的整車制造企業主要生產動車組、鐵路客車、城市軌道交通車輛等,其他重點企業圍繞中車的產品需求進行配套生產。
2. 產業發展趨勢
隨著社會經濟快速發展帶來的需求變化和重大技術的持續突破,安全、高效、綠色、智能、多樣的新型軌道交通將成為未來公共交通發展的主導方向,帶動軌道交通裝備產業向多個方向發展:一是“制造+服務”化。目前,軌道交通裝備主流供應商以加工、生產、裝配及組裝為主,并逐步拓展設計研發、試驗驗證、系統集成、認證咨詢、運營調控、維修保養、工程承包等增值服務,未來將促進產品制造與增值服務進一步深度融合,實現由“生產型制造”向“服務型制造”轉型。二是智能化。隨著信息技術的廣泛應用,未來軌道交通裝備產品的智能化水平和數字化制造技術將進一步提升,并逐步向智慧軌道交通轉型發展。三是輕量化。隨著越來越嚴格的環境保護和綠色發展要求,對軌道交通業的能耗和環保提出了更高的要求,而軌道交通裝備輕量化正是符合這一發展要求的重要趨勢。通過選用碳纖維、新型合金材料等新材料,優化結構設計,可有效減輕車體質量、提高同等動力裝置的運轉性能,對車輛減重、提速、降噪、降低能耗具有重要的現實意義。四是綠色化。隨著人們對環保和可持續發展的要求越來越高,將促使軌道交通業和軌道交通裝備制造往更加綠色的方向發展,通過引入清潔能源、研發先進動力技術、應用高性能環保材料等方式,將綠色化理念貫徹到設計、制造、運行、經營管理全過程,從而助推構建軌道交通業的低碳生態。五是多樣化。隨著大中型城市的人口激增和交通擁堵等問題越來越突出,對大型公共交通的便捷性、運量、時速提出了更高、更多樣的要求。軌道交通作為主流的公共交通運輸方式,為適應不斷升級的市場需求,將進一步朝著多樣化的方向發展。
3. “十四五”產業形勢分析
“十四五”時期,“一帶一路”“新基建”等重大戰略既為我國軌道交通裝備產業發展帶來了新的發展機遇,同時需求和市場升級也對產業發展提出更高要求,需進一步提升產業鏈水平。
(1)“新基建”為產業發展帶來新風口。2020年3月,中央政治局常委會提出,要加快新型基礎設施建設進度[1]。“新基建”中一大領域就是城際高速鐵路和城際軌道交通,這為我國軌道交通裝備產業發展帶來了新一輪的發展機遇。一是投資規模將迎來新一輪增長。據賽迪智庫預測,“新基建”七大領域短期內可帶動1.1萬億元投資,其中城際高速鐵路和城際軌道交通領域相關投資約為6000億元,僅2020年上半年,相關領域企業注冊量超過1.3萬家,同比增長175%;到2025年預計投資規模可達4.5萬億元。二是國內市場需求將達到新高。在高鐵動車領域,2019年年底,全國高鐵通車里程已達3.5萬公里2,“八縱八橫”高鐵4.5萬公里的遠期目標有望提前實現,預期將產生1.1至1.2萬輛客運動車需求,將帶動高鐵客運動車市場規模增至2200億元以上3。城軌地鐵領域,隨著更多大城市快捷交通體系建設加快推進,將進一步加速我國城市軌道交通發展進程,預計“十四五”期間將產生2.5萬節以上的車輛需求,帶動城軌車輛市場規模增至1500億元以上[2]。
(2)“一帶一路”為全產業鏈“走出去”創造更佳條件。“一帶一路”的重心是促進沿線國家和地區建設互聯互通的基礎設施。軌道交通作為重要的基礎設施之一,是區域間政策溝通、貿易暢通、資金融通的重要載體和保障。近年來,我國軌道交通“走出去”取得了較為顯著的成績,亞吉鐵路、蒙內鐵路順利通車,中老鐵路、雅萬鐵路等項目取得重大進展。隨著“一帶一路”的深入推進,將持續為我國軌道交通產業創造發展機遇。一是帶動全產業鏈“走出去”。高鐵等先進軌道交通裝備作為“一帶一路”下“走出去”的先鋒,可協同帶動上游鋼鐵、有色金屬、軌道基建施工、配套設備建設和中下游車輛裝備相關配件、城市運營、物流、客貨運輸等整條產業鏈相關企業“批量輸出”,在擴大我國企業全球市場份額的同時,不斷提升我國軌道交通裝備產業的國際影響力。二是加速鏈上企業全球化布局。“一帶一路”的深入推進將帶動國內產業鏈重點企業對沿線國家進行戰略布局,既有利于整合全球資源、推進企業國際化,也有利于吸收海外創新資源、實施產品和技術創新,促進核心產品和關鍵技術的提檔升級,進而提升我國軌道交通裝備產業鏈的層次和水平。
(3)在更高安全性和可靠性的要求下產業鏈提升更加緊迫。軌道交通運營方式正在逐步向網絡化和多樣化發展,運營速度不斷加快,這就要求建立一套由列車安全防護、網絡通信、檢修檢測、運維服務等構成的運營系統,在實現列車自動化運行與高安全保障的基礎上,能夠提高列車使用效率、降低運營成本。在該趨勢下,對軌道交通運營管理和設備的安全性、可靠性提出了更高要求,需要企業更加注重自身發展質量,兼顧硬件制造和軟件系統開發,持續加大產品和技術研發力度,提高制造水平和內部管理效率,以系統思維打造一套完整的運營系統產品,加快由單一制造型企業向提供全面解決方案的服務型企業轉變,進而成為可引領帶動產業鏈發展的“鏈主”企業。
(4)在雙循環新發展格局下產業鏈協同發展的要求更加明確。在我國雙循環新發展格局下,提升產業鏈完整性、保障產業鏈供應鏈的安全與穩定至關重要。但與其他產業不同的是,我國軌道交通裝備產業發展主要由中國中車及其下屬企業主導,帶動其他輔助配套的重點企業共同發展。由于中車在國內不同地區布局的項目不盡相同,各地優勢產品和所處產業鏈環節也存在差異,且軌道交通裝備產業體系龐大、產業鏈長,因此,要實現全產業鏈的提升發展,需“全國一盤棋”,在中車的引領帶動下,加快打破區域間行政壁壘,發揮各地優勢,開展高效的產業鏈協同,促進要素資源共享,創新力量流動,因地制宜延伸發展設計、總包、運維、檢測、軟件等領域,推動產業鏈上各環節重點企業形成優勢互補、協同共進、合作緊密的發展格局。
二、 江蘇軌道交通裝備產業鏈發展現狀與不足
江蘇是我國軌道交通裝備產業的重要省份之一,規模總量和整體技術水平居全國前列,擁有較為完整的產業鏈,配套能力較強,基本涵蓋了產業鏈上、中、下游的各個環節(表1)。
1. 發展現狀
(1)規模總量居全國前列。經過多年發展,江蘇軌道交通已形成千億級產業規模。在鐵路軌道交通領域,“十三五”以來,新增高鐵里程1356公里,鐵路建成里程達到4204公里,其中高鐵2215公里1,高鐵里程排名由全國第14名一躍進入全國前三。在城市軌道交通領域,截至2020年11月,全省城軌在建及運營總里程1363公里,建設及運營總里程均位居全國前三2。
(2)產業鏈分布區域相對集中。江蘇軌道交通裝備產業主要分布在南京、常州、蘇州等地市。其中,南京產業鏈較為完整,主要包括上游(原材料、軌道配件等)、中游(機械設備、電氣設備等)、下游(通信系統、整車制造等),涵蓋整車集成、路網信號、綜合監控等產業鏈關鍵環節,擁有重點企業30多家,在整車制造、門系統、電氣自動化、通信信號系統等領域優勢顯著。常州擁有武進和戚墅堰軌道交通產業園兩大制造基地,在內燃機車、整車、車輛內裝飾、牽引傳動、輸變電、車體、轉向架、照明、屏蔽門等產業鏈細分環節優勢突出。蘇州軌道交通裝備產業涵蓋牽引控制系統、牽引傳動系統、信號系統、制動系統等多個產業鏈細分領域,擁有重點企業近20家。
(3)鏈上重點企業實力較強。江蘇軌道交通裝備產業現已初步形成了以中國中車下屬企業——浦鎮車輛廠和中車戚墅堰所為主導,常州今創、康尼機電、新譽集團等配套企業協同共進的發展格局。其中,南京浦鎮車輛有限公司,處于產業鏈下游整車制造環節,是我國鐵路客車、動車組和城市軌道交通裝備的專業化研制企業,掌握動車組、城市軌道車輛和現代有軌電車等核心技術,其城軌列車國內市場占有率達25%。戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司,處于產業鏈中游關鍵零部件制造環節,主要生產齒輪、輪對、制動盤等軌道交通裝備關鍵部件,其齒輪傳動系統國內市場占有率達80%。南京康尼機電股份有限公司,處于產業鏈中游關鍵零部件制造環節,主要生產城軌車輛門、高鐵車輛門等門系統產品,是國內最大的軌道交通門系統供應商,在城市軌道交通國內市場占有率連續十年超過50%。常州今創集團股份有限公司,處于產業鏈中游普通零部件制造環節,主要生產頂板、地板、行李架、座椅、箱體等車輛內飾產品及配件,動車組和地鐵車輛內飾系統的市場占有率均超40%,是國內軌道交通車輛配套產品行業的龍頭企業3。
(4)關鍵產品技術優勢突出。在產品方面,江蘇軌道交通裝備產業產品門類較為齊全,產品品種有2500余種,幾乎涵蓋了產業鏈所有環節,在整車系統集成、車輛門、車體內飾制造、內燃機等細分領域優勢尤為突出。其中,門系統、安全玻璃市場占有率全球第一;牽引傳動系統占國內市場份額的45%以上;客車制動盤市場占有率達80%;內飾產品市場占有率達65%;內燃機占國內市場份額60%以上;軌道交通直流開關柜市場占有率國內第一。在技術方面,江蘇先后突破了一批產業關鍵技術。截至目前,全省擁有省級企業技術中心13家,獲批建設軌道交通裝備國家高端裝備標準化試點;基本掌握城際快速動車組技術、低地板現代有軌電車技術、動力型超級電容器件技術、輕量化技術及氣動力學技術等一批關鍵技術,特別是CBTC列車自動監控系統、HXN5型大功率交流傳動貨運內燃機車、DLJ-1型動車組車輪故障在線檢測系統等一批首臺套重大裝備填補了國內空白4。
2. 存在的不足
在產業鏈重點企業的引領帶動下,江蘇省軌道交通裝備產業在多個細分領域具備較強的競爭優勢,但在發展模式、技術自主化程度、產業鏈協作配套等方面仍存在一些不足,需在“十四五”時期進一步突破:
(1)產業發展模式偏傳統。一方面,軌道交通裝備產業未來發展的一個重要趨勢是由“生產型制造”向“服務型制造”轉型,而現階段江蘇重點企業仍偏重于制造環節,在設計研發、試驗驗證、認證咨詢、運營調控、維修保養、工程承包等增值服務方面的前瞻布局相對不足,個性化定制服務、全生命周期管理、網絡精準營銷和遠程運營維護等新業態新模式尚未推廣開來。另一方面,目前江蘇軌道交通裝備產業智能化水平還不夠高,特別是核心零部件和高端軌道交通裝備制造智能化升級還處于初級階段。
(2)關鍵核心技術有待進一步突破。與西門子、龐巴迪、阿爾斯通等國際巨頭相比,江蘇重點企業在高精尖的關鍵控制技術及核心零部件制造工藝等方面還存在較大差距,不少核心技術仍受制于人,且產品的安全性、可靠性和使用壽命等方面與發達國家相比仍存在一定差距。例如,在高速(300 km/h以上)動車組集成制造技術、無人駕駛技術、磁懸浮技術等尖端技術方面尚未取得實質性突破,硅基IGBT、MOSFET等先進的功率半導體器件芯片短板明顯,空氣彈簧、抗側滾扭桿、彈性鐵墊板、減震器、軌距擋等軌道交通彈性元件的國產化率還不高。
(3)產業鏈本地配套相對偏低。雖然江蘇軌道交通裝備產業鏈較為完備,但多集中在中游及下游領域,上游部分的基礎材料、專用設備及中游部分關鍵零部件領域的本地供應商數量相對不足、產品技術水平還不夠高,尚未形成一批優質的“高、精、特、專”產品配套企業群體。例如,列車用鋁材等輕量化車體材料、聚氨酯黏膠劑等本地供應商相對不足;多功能沖剪機、臥式金屬帶鋸床等專用加工設備僅能部分配套,且配套產品性能質量和可靠性與國外仍存在一定差距。
(4)產業鏈自主化水平還不夠高。由于部分關鍵制造設備、關鍵軟件及服務、核心零部件等高度依賴進口且國內尚無可替代產品,江蘇軌道交通產業鏈整體的自主化水平還有待進一步提升。以南京為例,作為長三角地區軌道交通裝備產業發達地市之一,其產業規模超500億1,但產業鏈自主化率還不到80%,主要短板集中于制造設備、核心零部件和核心軟件等環節,特別是關鍵核心軟件及服務自主化率相對較低,如SCADE(高安全性的應用程序開發環境)建模軟件、MES(制造企業生產過程執行管理系統)軟件、PLM(產品生命周期管理系統)軟件等均高度依賴歐美企業,一旦被國外斷供,國內尚無可替代的產品,將間接導致門系統、信號系統、供電系統、整車等多個細分領域產品生產受限。
三、 推動江蘇軌道交通裝備產業鏈發展的對策建議
針對上述不足,為進一步提升江蘇軌道交通裝備產業鏈發展水平,提出以下幾個方面建議:
1. 推廣發展“制造+服務”模式
鼓勵和支持江蘇省內重點企業在聚焦制造主業的同時,逐步拓展設計研發、試驗驗證、系統集成、認證咨詢、運營調控、維修保養、工程承包等增值服務,實現由“生產型制造”向“服務型制造”轉型,提升企業核心競爭力,擴大關鍵環節企業的產業鏈帶動力,鍛造更具韌性、強度更高的產業鏈。
2. 聚焦支持攻關一批關鍵核心技術
在重大技術專項中深化軌道交通裝備領域支持項目,重點依托和支持江蘇省內重點企業,聯合省內高校院所等創新資源,聚焦高速(300 km/h以上)動車組集成制造技術、無人駕駛技術、磁懸浮技術、儲能技術、信息化與無線重聯技術、永磁牽引與變流技術等尖端技術瓶頸,實施攻關。同時,針對軌道交通領域新的發展需求和發展趨勢,開展新型軌道交通裝備、大數據智能化、輕量化環保材料等前沿技術研究,持續增強產業基礎能力和產業鏈創新能力。
3. 不斷深化產業鏈本地化協作配套
一是提升現有企業配套實力。引導和支持省內重點企業通過兼并、合作等手段擴大企業規模、延伸產業配套半徑;鼓勵配套企業進行歐盟TSI標準、美國AAR技術標準等國際標準體系技術和產品認證,提升配套實力。二是招引一批成熟的配套項目。充分利用江蘇軌道交通裝備龍頭企業的行業影響力,強化產業鏈招商,有針對性地在上游列車用鋁材等輕量化車體材料、聚氨酯黏膠劑等領域引進一批優質成熟的配套企業落戶,不斷深化產業鏈的本地化協作配套。
4. 持續提升產業鏈自主可控水平
一是加快關鍵制造裝備短板突破。重點圍繞數控彎管機、數控高速滾齒機、銑齒機、數控成形磨齒機、數控臥式加工中心等關鍵制造裝備,建立軌道交通裝備產業短板裝備清單和項目庫,建立和完善重點企業牽頭、研用結合、協同創新的短板裝備攻關機制,推進短板制造設備攻關。二是進一步推進關鍵軟件應用及服務自主替代。重點圍繞安全實施操作系統、數據庫、電子設計自動化等高端工業軟件及ERP等集成化管理信息系統等重點領域實施關鍵核心軟件技術攻關,推動軌道交通制造企業與軟件企業開展產用協同攻關適配,打造融合產業應用協同攻關平臺,形成一批自主應用解決方案,持續提升軌道交通產業所需的關鍵軟件及服務的自主可控水平。
5. 順應發展趨勢提升產業能級
一是引導和支持重點企業提升智能化、網絡化、信息化、自動化制造水平,推動建設一批國家級、省級智能制造試點示范項目,引領帶動建設一批軌道交通裝備領域的智能工廠和數字化車間。二是鼓勵和支持重點企業在研究設計、生產制造等各個環節應用綠色化、高效節能的先進工藝,提升企業綠色制造水平。三是支持結構關鍵部件、車體等配套企業逐步加大高品質結構材料和工藝材料的應用比重,深化軌道交通裝備綠色化、輕量化材料和技術的產業化應用。
參考文獻:
[1] 中國共產黨新聞網.中共中央政治局常務委員會召開會議 中共中央總書記習近平主持會議[EB/OL].(2020-03-04)[2021-02-21]. http://cpc.people.com.cn/n1/2020/0305/c64094-31617516.html.
[2] RT軌道交通網.新基建中新型軌道交通產業發展著力點與策略.[EB/OL].(2020-05-18)[2021-02-21]https://www.sohu.com/a/397428971_180330.
Research on the Upgrading and Development Countermeasures of Jiangsu
Rail Transit Equipment Industrial Chain during the “14th Five-Year Plan”
Abstract:The rail transit equipment industry is a strategic emerging industry which has been strongly supported by the state. After years of development,the scale and overall technical level of Jiangsu rail transit equipment industry ranks in the forefront of the country.It has a relatively complete industrial chain that basically covers the upper,middle and downstream links,and the level of enterprise development is relatively high.By combing the development situation and latest situation of rail transit equipment industry at home and abroad, in-depth analysis of the current status and shortcomings of Jiangsu rail transit equipment industrial chain, and then put forward some countermeasures and suggestions from the aspects of development mode innovation, key technology tackling,industrial chain cooperation and improvement of independent and controllable level,so as to provide some reference for improving the level of Jiangsu rail transit equipment industrial chain during the "14th Five-Year Plan" period.
Key words:rail transit equipment;industrial chain;promotion and development
作者簡介:吳長榮(1974-),女,南京軌道交通系統工程有限公司,研究方向為產業經濟;劉思雨(1994-),女,南京財經大學碩士,江蘇經信智庫咨詢有限公司中級研究員,研究方向為產業經濟。
(收稿日期:2021-01-22 責任編輯:顧碧言)