山西省軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈研究

盧慶華

（山西省宏觀經(jīng)濟研究院，山西 太原 030024）

1 產(chǎn)業(yè)基本情況

1.1 國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基本情況

軌道交通裝備是我國在高端制造領域的重要組成部分，也是自主創(chuàng)新程度最高、國際競爭力最強的行業(yè)之一。近年來，隨著我國基礎設施投資力度的不斷加大，軌道交通呈迅速發(fā)展態(tài)勢，為軌道交通裝備的發(fā)展帶來廣闊市場空間。截至2019年末，我國地鐵運營里程5 187km，占比77%；市域快軌716km，占比10.6%；現(xiàn)代有軌電車406km，占比6%；輕軌255km，占比3.8%；單軌99km，占比1.5%；磁浮交通58km，占比0.9%；APM線10km，占比0.2%。2019年新增地鐵線路833km，占當年新增運營線路里程的86%。

我國軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)主要分布于傳統(tǒng)工業(yè)強省，吉林、河北、山東、江蘇、湖南等省份借助自身工業(yè)基地的技術(shù)優(yōu)勢、區(qū)位優(yōu)勢和資源優(yōu)勢，發(fā)展勢頭較好，具有較強競爭實力。其中以長春、唐山、青島、南京、株洲為核心的五大產(chǎn)業(yè)集群聚集了一批我國軌道交通裝備領域的骨干企業(yè)。

株洲市已形成集產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造和營運維保、物流配套于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈，集聚300余家軌道交通產(chǎn)業(yè)企業(yè)，本地配套率達80%，是國內(nèi)最大的軌道交通產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。青島市于2018年在膠州灣北岸城區(qū)掛牌設立軌道交通產(chǎn)業(yè)示范區(qū)，目前已成為全國唯一集高鐵地鐵整車生產(chǎn)、軌道交通關(guān)鍵核心系統(tǒng)研發(fā)制造、國家基礎應用技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新平臺于一體的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，擁有國家高速列車技術(shù)創(chuàng)新中心，2019年全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值已突破1 000億元。成都市已有軌道交通企業(yè)279家，形成以中車成都機車車輛有限公司、成都市新筑路橋機械股份有限公司等企業(yè)為龍頭，成都康尼軌道交通裝備有限公司、成都海康威視數(shù)字技術(shù)有限公司等企業(yè)配套的產(chǎn)業(yè)集群，是全國軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈條最齊備城市之一，是全國第五大軌道交通零部件配套基地，2019年軌道交通裝備制造業(yè)實現(xiàn)營業(yè)收入285.20億元，相關(guān)服務業(yè)實現(xiàn)營業(yè)收入168.30億元。南京市形成了較為完整的軌道交通產(chǎn)品與服務配套體系，2019年全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)值超500億元。

1.2 山西省產(chǎn)業(yè)發(fā)展基本情況

經(jīng)過多年發(fā)展，山西省軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)具備了一定的基礎優(yōu)勢，形成了大型骨干企業(yè)為主，一批中小型企業(yè)為輔的產(chǎn)業(yè)格局，初步建成了自主研發(fā)、規(guī)模制造、規(guī)范服務的產(chǎn)業(yè)體系。與此同時，山西省加速軌道交通基礎設施建設，進一步帶動了整車及零部件制造業(yè)的發(fā)展，已成為全國電力機車、貨車、車輪、車軸、輪對、牽引電傳動系統(tǒng)重要的生產(chǎn)基地，部分產(chǎn)品技術(shù)及市場占有率位居全國前列，具備了向全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的實力。

目前山西省共有軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上企業(yè)39家，2019年完成營業(yè)收入277.70億元。中車太原電力機車檢修國內(nèi)市場占有率48%，鐵路漏斗車國內(nèi)市場占有率50%以上，智奇鐵路設備有限公司（以下簡稱“智奇鐵路”）高速動車組輪對生產(chǎn)和檢修業(yè)務市場占有率70%～80%，太原市京豐鐵路電務器材制造有限公司（以下簡稱“京豐電務”）轉(zhuǎn)轍機占國內(nèi)高速鐵路70%的市場份額，中車永濟電機有限公司（以下簡稱“永濟電機”）在中車系統(tǒng)內(nèi)市場占有率近70%，晉西車軸股份有限公司（以下簡稱“晉西車軸”）已成為美國西屋制動SCT公司全球搖枕、側(cè)架最大供應商。中車大同電力機車有限公司（以下簡稱“中車大同”）掌握了HXD2，HXD2B等多款機車的核心技術(shù)，太原重型機械集團有限公司（以下簡稱“太重”）軌道車輪、車軸和輪對技術(shù)均處于國內(nèi)領先水平，智奇鐵路高速動車組輪對技術(shù)國內(nèi)領先，永濟電機的時速350km標準動車電傳動系統(tǒng)和“中國芯”大功率機車電傳動系統(tǒng)實現(xiàn)了動車、機車電傳動核心關(guān)鍵技術(shù)的突破[1]。軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈見圖1。

圖1 軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈圖

2 山西省產(chǎn)業(yè)空間布局

2.1 空間布局

山西省軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)布局為“一個基地、三大集群”。一個基地是太原市城市軌道交通整車制造基地。太原市依托山西省內(nèi)龍頭企業(yè)，逐步形成包括地鐵、輕軌、現(xiàn)代有軌電車、磁浮等軌道交通裝備車輛全系列制造、售后服務、日常維保及大架修生產(chǎn)能力，打造城市軌道交通車輛整車制造“山西品牌”。三大集群包括太原、大同、運城三大軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)集群。太原軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)集群以鐵路貨車、工程作業(yè)車、關(guān)鍵零部件為主導，建設國內(nèi)種類齊全、技術(shù)領先的電力機車檢修、貨車新造與檢修、鐵路工程作業(yè)車制造園區(qū)，鞏固和提升車輪、車軸、輪對、齒輪箱等軌道交通關(guān)鍵零部件領域的競爭實力。大同軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)集群以重載電力機車為主導，打造國內(nèi)領先的重載電力機車及牽引變壓器制造基地。運城軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)集群以機車車輛電傳動系統(tǒng)為主導，打造具有自主知識產(chǎn)權(quán)、國內(nèi)較大的機車車輛電傳動系統(tǒng)研發(fā)制造基地。

2.2 產(chǎn)業(yè)鏈

2.2.1 產(chǎn)業(yè)鏈上游

產(chǎn)業(yè)鏈上游包括原材料、工程機械、軌道基建配套設備等。

1）原材料。太原鋼鐵（集團）有限公司的不銹鋼材料，廣泛應用于軌道交通走行部及太原市軌道交通2號線車體。山西銀光華盛鎂業(yè)鎂合金型材大批量用于“復興號”等動車。

2）工程機械。太重8臺盾構(gòu)機率先應用于太原市軌道交通2號線建設。

3）軌道基建配套設備。道岔及道岔轉(zhuǎn)換設備：京豐電務電液轉(zhuǎn)轍機產(chǎn)品占全路提速和高速鐵路市場份額的70%以上。山西鐵路裝備制造集團有限公司（以下簡稱“山西鐵路裝備”）道岔及線上料主要用于各鐵路局集團公司及地方專用線。

風源系統(tǒng)：安瑞風機生產(chǎn)的風機和消聲器產(chǎn)品應用于北京地鐵6號線西延、北京房山線北延工程項目。

聲屏障系統(tǒng)：山西軍昊實業(yè)有限公司承建重慶地鐵五號線聲屏障工程、漢十鐵路聲屏障工程等幾十項高鐵、地鐵建設工程。

信號系統(tǒng)：山西潤澤豐科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)的應答器傳輸系統(tǒng)、機車信號車載系統(tǒng)、軌道電路讀取器等產(chǎn)品已在國鐵系統(tǒng)大面積應用，研制的應答器已取得德國安全認證。

2.2.2 產(chǎn)業(yè)鏈中游

產(chǎn)業(yè)鏈中游是軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)的核心，包括軌道交通零部件和軌道交通車輛。

1）軌道交通零部件。車軸和輪對：太重輪軸占國內(nèi)貨車市場25%、車輪占客車及城軌市場50%以上，產(chǎn)品出口50余個國家和地區(qū)，出口占比50%以上。晉西車軸具備軌道交通車軸10萬根、鐵路車輛4 000輛、鐵路輪對3萬套、搖枕側(cè)架7 500輛份及各類鑄件3.5萬t的年生產(chǎn)能力，產(chǎn)品遠銷20多個國家和地區(qū)。智奇鐵路輪對產(chǎn)品占國內(nèi)高鐵輪對市場份額的85%以上，主要裝備中國高速鐵路CRH1，CRH2，CRH3，CRH5，CRH6及標準化動車組6個車系平臺。

牽引系統(tǒng)：永濟電機電傳動產(chǎn)品覆蓋了中國鐵路主力運營的15種型號高速動車組和11種型號大功率電力機車，市場占有率76%，占據(jù)大功率和諧2型、和諧3型電力機車80%以上的市場份額。

車鉤等零部件：山西鼎榮冷彎型鋼有限公司鐵路貨車用冷彎型鋼、地鐵車輛用不銹鋼型材產(chǎn)品被中國中車集團有限公司廣泛采用。

2）軌道交通車輛。中車太原機車車輛有限公司(以下簡稱“中車太原”)貨車產(chǎn)品涵蓋漏斗車、敞車、棚車、平車、罐車、自翻車等14種車型，新造貨車年生產(chǎn)能力5 000輛，出口澳大利亞、新西蘭、巴西等國家。

中車大同形成了以HXD2，HXD2B，新HXD2，HXD2F型等多款不同功率、不同軸式為譜系的和諧2型系列機車，是我國和諧型交流傳動電力機車三大系列品牌之一[2]。

2.2.3 產(chǎn)業(yè)鏈下游

產(chǎn)業(yè)鏈下游包括車輛維護、安全檢測、交通運營等環(huán)節(jié)。

中車太原貨車廠修基本涵蓋了在用的各型貨運車輛品種，年生產(chǎn)能力8 000輛。

中車大同構(gòu)建了平面布局合理、工藝流程順暢、裝備水平先進的電力機車研發(fā)制造及維保平臺。

2.3 重點企業(yè)

山西省軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)重點企業(yè)、山西省軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)、山西省軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)重點項目見表1～第4頁表3。其中，表3中的建設內(nèi)容略。

表1 山西省軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)重點企業(yè)清單（2018年） （億元）

表2 山西省軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)清單

表3 山西省軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)重點項目清單 （萬元）

3 山西省建鏈延鏈補鏈強鏈方向和重點

根據(jù)國家軌道交通的實施方案，結(jié)合山西省現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的特點，加速山西省軌道交通裝備企業(yè)間的合作、提高產(chǎn)品的集成度，由部件、零件供應商向系統(tǒng)集成商轉(zhuǎn)型，由裝備供應商向“裝備+服務”商轉(zhuǎn)型，由企業(yè)自主攻關(guān)向與行業(yè)領跑者合作研發(fā)轉(zhuǎn)型，改變山西省軌道交通裝備點多面廣不成鏈、單兵作戰(zhàn)效益低的局面。重點專注于高速重載、智能化、譜系化、輕量化、平臺化裝備的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化、平臺建設、知識產(chǎn)權(quán)保護與人才培養(yǎng)，以“走出去、引進來”的包容態(tài)度鼓勵山西省企業(yè)在產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢地區(qū)設立分部，在高端人才聚集地區(qū)設立研發(fā)機構(gòu)，以新理念、新模式牽引山西省企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級，彌補內(nèi)陸省份思想保守、人才資金不足的短板；優(yōu)化產(chǎn)業(yè)政策，吸引先進的系統(tǒng)集成商在山西設立分廠，為山西省裝備企業(yè)提供穩(wěn)定的客戶，帶動上下游產(chǎn)業(yè)鏈的延伸與升級；充分利用山西省高鐵、城市軌道交通等基礎建設項目，切實倡導鼓勵“晉材晉用”，為新技術(shù)研究、新產(chǎn)品商業(yè)化應用提供寶貴的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機會，真正發(fā)揮重大項目對地方技術(shù)經(jīng)濟、人才培養(yǎng)的帶動作用，提升山西省軌道交通產(chǎn)業(yè)的質(zhì)量與效益。重點從以下6個方面實現(xiàn)突破與提升[3]。

1）積極推進軌道交通新材料與關(guān)鍵零部件的研發(fā)與示范應用。推進山西省鋼鐵、鎂合金材料的研究，發(fā)展高速、重載軌道交通用鋼材料，重點突破350km/h以上具有高斷裂韌性、高疲勞性能車輪鋼，30～40 t軸重重載貨車車輪用鋼材料，提高鎂合金材料及型材的強度與韌性，為車輛輕量化提供性能優(yōu)良、具有市場競爭力的結(jié)構(gòu)配件，增加產(chǎn)品種類，實現(xiàn)鎂合金在車輛、信號設備多個系統(tǒng)的應用。

發(fā)展高速動車組車軸/車輪，重點突破空心車軸的表面耐腐蝕和耐磨處理技術(shù)，改進制造工藝與質(zhì)量控制技術(shù)，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，推進高速動車組車軸/車輪批量示范應用。發(fā)展高性能轉(zhuǎn)向架，研制黏著重量高、動力學性能優(yōu)良，適用于不同軸系列和不同機型配置的轉(zhuǎn)向架產(chǎn)品。高鐵制動盤是制動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，我國年需求制動盤10萬片以上，主要由德國、法國等國家的少數(shù)幾家企業(yè)供貨，價格昂貴且技術(shù)封鎖，因此要大力推動山西省內(nèi)高鐵制動盤的產(chǎn)品檢測試驗認證工作，與車輛主機廠家合作進行上線試運行，通過實際運營考核后進行示范應用，為山西省高鐵裝備制造業(yè)增加新的核心產(chǎn)品。

2）加強裝備智能化的研制與推廣。《中國城市軌道交通智慧地鐵發(fā)展綱要》于2020年3月12日正式發(fā)布實施，標志著智慧軌道交通已成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。山西省所生產(chǎn)的列車牽引、制動、輪軸、供電、道岔及轉(zhuǎn)換設備等均是與行車安全密切相關(guān)的關(guān)鍵設備，對設備狀態(tài)的智能感知、智能監(jiān)測、智能故障預測與診斷、智能維保服務的需求尤為迫切，市場前景十分廣闊。山西省的大多數(shù)裝備制造企業(yè)只實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的信息化管理，盡管永濟電機、智奇鐵路、京豐電務已在裝備智能化方面作了積極的探索與嘗試，而對技術(shù)裝備的故障診斷和監(jiān)控管理方面卻尚未形成可應用的技術(shù)成果。就軌道交通整個產(chǎn)業(yè)而言，裝備智能化正處于起步階段，裝備智能化就是將新興信息技術(shù)與傳統(tǒng)裝備有機結(jié)合，加強山西省裝備智能化的研制與推廣，既是順應產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢之舉，又是傳統(tǒng)制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級、做強做大，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條、實現(xiàn)“產(chǎn)品+服務”的必然選擇。

3）提高山西省軌道交通裝備的集成化水平。山西省軌道交通裝備在關(guān)鍵的牽引、車輪車軸、受電弓、道岔、轉(zhuǎn)轍機、機車信號、風機、消聲器產(chǎn)品等方面的生產(chǎn)能力很強，但缺乏大系統(tǒng)集成的經(jīng)驗和能力，在整車、四電系統(tǒng)和機電設備集成方面缺少支撐點，未形成整車和電力、供電、通信、信號系統(tǒng)以及機電設備集成的企業(yè)主體和核心競爭力，市場拓展高度依賴系統(tǒng)集成商，以致集成商獲取了高額利潤，而設備生產(chǎn)企業(yè)議價能力不強、效益不高。在“十四五”期間積極推進企業(yè)間的協(xié)調(diào)合作，由業(yè)務相關(guān)的上下游企業(yè)組成聯(lián)合體，例如太重的輪軸、變速箱+永濟電機的牽引系統(tǒng)、山西鐵路裝備的道岔+京豐電務的電液轉(zhuǎn)轍機，集成為具有一定獨立功能的子系統(tǒng)，向用戶提供匹配成套的產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的集成度，發(fā)揮優(yōu)勢企業(yè)市場占有率高的特點，帶動上下游產(chǎn)品拓展市場，降低經(jīng)營成本，提高服務質(zhì)量。

4）挖掘貨物運輸“公轉(zhuǎn)鐵”的產(chǎn)業(yè)機會，以多種方式提高貨物及工程車輛的市場占有率并向維修服務延伸。山西省在電力機車、貨運車輛、鐵路接觸網(wǎng)作業(yè)車、工礦用牽引調(diào)車機車、煤炭漏斗車、平車、罐車制造維修領域有著悠久的歷史與良好的產(chǎn)業(yè)基礎，經(jīng)過幾十年的經(jīng)營，市場占有率及利潤率已趨于穩(wěn)定，呈現(xiàn)出大而不強的產(chǎn)業(yè)特征。在國家大宗貨物運輸“公轉(zhuǎn)鐵”的政策下，鐵路貨物運量會出現(xiàn)較大的增量，國家鐵路集團、大型貨物企業(yè)均對貨車機車車輛有著較大的需求量，將會使電力機車及貨物車輛造修、牽引系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、輪軸系統(tǒng)、軌道線路增加巨大的市場容量。山西省作為煤炭大省，煤炭企業(yè)、火力發(fā)電企業(yè)數(shù)量眾多，對貨物車輛需求旺盛，但煤電企業(yè)對專用貨物車輛的維修力量普遍薄弱；車輛裝備企業(yè)應積極進行貨運增量市場的拓展，同時向用戶提供車輛各個系統(tǒng)的日常維修與大中修服務，實現(xiàn)從“車輛銷售”到“車輛+全壽命維修服務”的產(chǎn)業(yè)延伸，增加產(chǎn)業(yè)發(fā)展的維度，服務于地方經(jīng)濟的發(fā)展。

山西省的火力發(fā)電企業(yè)每年產(chǎn)生大量的粉煤灰，造成了環(huán)境污染，政府在環(huán)境治理方面投入巨大。隨著技術(shù)進步，南方多個省份已將粉煤灰大量應用于建筑材料、路基工程、土壤改造、環(huán)境材料等，變廢為寶且需求量巨大。山西省貯有粉煤灰約1億t，其對鐵路運輸能力的需求會帶動鐵路貨車車輛增加約1萬輛。由地方政府牽頭組織火電企業(yè)、軌道交通裝備企業(yè)、鐵路運輸企業(yè)聯(lián)合開展粉煤灰的銷售與運輸，將對增強山西省軌道交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生積極的作用。

5）完善山西省軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈條，引進軌道交通系統(tǒng)集成商，帶動本地化產(chǎn)業(yè)發(fā)展。軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈條長，涉及勘察設計、工程建設、裝備制造、運營維護等多個環(huán)節(jié)，包括結(jié)構(gòu)工程、機車車輛、軌道線路、供配電、電力牽引、通信、信號、綜合監(jiān)控、消防、安檢、屏蔽門、通風空調(diào)、售檢票、客戶服務等多個系統(tǒng)，各系統(tǒng)都具有獨立性，均為單獨設計、單獨招標、單獨施工、單獨維護。山西省的軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)僅提供部分關(guān)鍵部件與零件，尚未形成系統(tǒng)集成的能力，積極引進系統(tǒng)集成商入晉、帶動地方配套企業(yè)、延伸產(chǎn)業(yè)鏈是當務之急。率先從引進經(jīng)驗豐富的勘察設計單位入手，與山西省內(nèi)勘察設計單位聯(lián)合承擔重點工程的前期工作，培養(yǎng)省內(nèi)軌道交通勘察設計力量與人才隊伍，按照太原地鐵2號線勘察設計費約4.6億元計算，部分設計費用可實現(xiàn)本地轉(zhuǎn)化。另外，選擇綜合監(jiān)控、消防、安檢、屏蔽門、通風空調(diào)、售檢票、客戶服務等系統(tǒng)的優(yōu)秀集成商在山西落地，帶動本地信息化、玻璃、鋁合金、通風設備、公共服務企業(yè)快速參與到軌道交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，完善山西省軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈條，分享產(chǎn)業(yè)發(fā)展的紅利。

6）建立軌道交通省級檢驗測試機構(gòu)及中試基地，促進新產(chǎn)品商業(yè)化應用。軌道交通運輸安全責任重大，對各種設備的安全性、可靠性、穩(wěn)定性均有嚴格的要求，產(chǎn)品質(zhì)量認證是對產(chǎn)品質(zhì)量的認可，是產(chǎn)品進入商業(yè)應用的“入門證”，產(chǎn)品認證成為山西省許多企業(yè)面臨的一道“坎”。山西省軌道交通領域的許多裝備企業(yè)，尤其是新進入該行業(yè)的企業(yè)，對產(chǎn)品認證程序、要求不熟悉，認證工作進展緩慢，直接影響了產(chǎn)品的商業(yè)化應用。對此，急需政府相關(guān)部門主導成立服務于山西省軌道交通產(chǎn)業(yè)的檢驗測試機構(gòu)及中試基地，重點開展輪軌關(guān)系、弓網(wǎng)關(guān)系、智能化設備的檢驗、測試及認證服務，打通由“產(chǎn)品”向“商品”轉(zhuǎn)化的通道，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展鋪平道路。

作為山西省“十四五”期間重點建設的14個戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和山西省具有代表性的先進裝備制造業(yè)，山西軌道交通裝備制造業(yè)要聚焦關(guān)鍵領域核心技術(shù)突破，打造引領山西省軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略核心力量，推動山西省軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，實現(xiàn)山西省軌道交通產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。