山西省軌道交通裝備制造產業鏈研究

盧慶華

（山西省宏觀經濟研究院，山西 太原 030024）

1 產業基本情況

1.1 國內產業發展基本情況

軌道交通裝備是我國在高端制造領域的重要組成部分，也是自主創新程度最高、國際競爭力最強的行業之一。近年來，隨著我國基礎設施投資力度的不斷加大，軌道交通呈迅速發展態勢，為軌道交通裝備的發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業主要分布于傳統工業強省，吉林、河北、山東、江蘇、湖南等省份借助自身工業基地的技術優勢、區位優勢和資源優勢，發展勢頭較好，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業集群聚集了一批我國軌道交通裝備領域的骨干企業。

株洲市已形成集產品研發、生產制造和營運維保、物流配套于一體的全產業鏈，集聚300余家軌道交通產業企業，本地配套率達80%，是國內最大的軌道交通產業集聚區。青島市于2018年在膠州灣北岸城區掛牌設立軌道交通產業示范區，目前已成為全國唯一集高鐵地鐵整車生產、軌道交通關鍵核心系統研發制造、國家基礎應用技術協同創新平臺于一體的產業集聚區，擁有國家高速列車技術創新中心，2019年全產業鏈產值已突破1 000億元。成都市已有軌道交通企業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為龍頭，成都康尼軌道交通裝備有限公司、成都海康威視數字技術有限公司等企業配套的產業集群，是全國軌道交通產業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實現營業收入285.20億元，相關服務業實現營業收入168.30億元。南京市形成了較為完整的軌道交通產品與服務配套體系，2019年全產業鏈企業實現產值超500億元。

1.2 山西省產業發展基本情況

經過多年發展，山西省軌道交通裝備產業具備了一定的基礎優勢，形成了大型骨干企業為主，一批中小型企業為輔的產業格局，初步建成了自主研發、規模制造、規范服務的產業體系。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的發展，已成為全國電力機車、貨車、車輪、車軸、輪對、牽引電傳動系統重要的生產基地，部分產品技術及市場占有率位居全國前列，具備了向全產業鏈發展的實力。

目前山西省共有軌道交通裝備制造產業規模以上企業39家，2019年完成營業收入277.70億元。中車太原電力機車檢修國內市場占有率48%，鐵路漏斗車國內市場占有率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和檢修業務市場占有率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”）轉轍機占國內高速鐵路70%的市場份額，中車永濟電機有限公司（以下簡稱“永濟電機”）在中車系統內市場占有率近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，太原重型機械集團有限公司（以下簡稱“太重”）軌道車輪、車軸和輪對技術均處于國內領先水平，智奇鐵路高速動車組輪對技術國內領先，永濟電機的時速350km標準動車電傳動系統和“中國芯”大功率機車電傳動系統實現了動車、機車電傳動核心關鍵技術的突破[1]。軌道交通裝備制造產業鏈見圖1。

圖1 軌道交通裝備制造產業鏈圖

2 山西省產業空間布局

2.1 空間布局

山西省軌道交通裝備制造產業布局為“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龍頭企業，逐步形成包括地鐵、輕軌、現代有軌電車、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業集群。太原軌道交通裝備產業集群以鐵路貨車、工程作業車、關鍵零部件為主導，建設國內種類齊全、技術領先的電力機車檢修、貨車新造與檢修、鐵路工程作業車制造園區，鞏固和提升車輪、車軸、輪對、齒輪箱等軌道交通關鍵零部件領域的競爭實力。大同軌道交通裝備產業集群以重載電力機車為主導，打造國內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業集群以機車車輛電傳動系統為主導，打造具有自主知識產權、國內較大的機車車輛電傳動系統研發制造基地。

2.2 產業鏈

2.2.1 產業鏈上游

產業鏈上游包括原材料、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。道岔及道岔轉換設備：京豐電務電液轉轍機產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：安瑞風機生產的風機和消聲器產品應用于北京地鐵6號線西延、北京房山線北延工程項目。

聲屏障系統：山西軍昊實業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：山西潤澤豐科技開發有限公司生產的應答器傳輸系統、機車信號車載系統、軌道電路讀取器等產品已在國鐵系統大面積應用，研制的應答器已取得德國安全認證。

2.2.2 產業鏈中游

產業鏈中游是軌道交通裝備制造產業的核心，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：太重輪軸占國內貨車市場25%、車輪占客車及城軌市場50%以上，產品出口50余個國家和地區，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、搖枕側架7 500輛份及各類鑄件3.5萬t的年生產能力，產品遠銷20多個國家和地區。智奇鐵路輪對產品占國內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：永濟電機電傳動產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 產業鏈下游

產業鏈下游包括車輛維護、安全檢測、交通運營等環節。

中車太原貨車廠修基本涵蓋了在用的各型貨運車輛品種，年生產能力8 000輛。

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

2.3 重點企業

山西省軌道交通裝備制造產業重點企業、山西省軌道交通裝備制造產業關鍵技術、山西省軌道交通裝備制造產業重點項目見表1～第4頁表3。其中，表3中的建設內容略。

表1 山西省軌道交通裝備制造產業重點企業清單（2018年） （億元）

表2 山西省軌道交通裝備制造產業關鍵技術清單

表3 山西省軌道交通裝備制造產業重點項目清單 （萬元）

3 山西省建鏈延鏈補鏈強鏈方向和重點

根據國家軌道交通的實施方案，結合山西省現有產業的特點，加速山西省軌道交通裝備企業間的合作、提高產品的集成度，由部件、零件供應商向系統集成商轉型，由裝備供應商向“裝備+服務”商轉型，由企業自主攻關向與行業領跑者合作研發轉型，改變山西省軌道交通裝備點多面廣不成鏈、單兵作戰效益低的局面。重點專注于高速重載、智能化、譜系化、輕量化、平臺化裝備的技術研發、產業轉化、平臺建設、知識產權保護與人才培養，以“走出去、引進來”的包容態度鼓勵山西省企業在產業優勢地區設立分部，在高端人才聚集地區設立研發機構，以新理念、新模式牽引山西省企業產業升級，彌補內陸省份思想保守、人才資金不足的短板；優化產業政策，吸引先進的系統集成商在山西設立分廠，為山西省裝備企業提供穩定的客戶，帶動上下游產業鏈的延伸與升級；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”，為新技術研究、新產品商業化應用提供寶貴的產業發展機會，真正發揮重大項目對地方技術經濟、人才培養的帶動作用，提升山西省軌道交通產業的質量與效益。重點從以下6個方面實現突破與提升[3]。

1）積極推進軌道交通新材料與關鍵零部件的研發與示范應用。推進山西省鋼鐵、鎂合金材料的研究，發展高速、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良、具有市場競爭力的結構配件，增加產品種類，實現鎂合金在車輛、信號設備多個系統的應用。

發展高速動車組車軸/車輪，重點突破空心車軸的表面耐腐蝕和耐磨處理技術，改進制造工藝與質量控制技術，提高產品的穩定性，推進高速動車組車軸/車輪批量示范應用。發展高性能轉向架，研制黏著重量高、動力學性能優良，適用于不同軸系列和不同機型配置的轉向架產品。高鐵制動盤是制動系統的關鍵部件，我國年需求制動盤10萬片以上，主要由德國、法國等國家的少數幾家企業供貨，價格昂貴且技術封鎖，因此要大力推動山西省內高鐵制動盤的產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增加新的核心產品。

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展綱要》于2020年3月12日正式發布實施，標志著智慧軌道交通已成為行業發展的必然趨勢。山西省所生產的列車牽引、制動、輪軸、供電、道岔及轉換設備等均是與行車安全密切相關的關鍵設備，對設備狀態的智能感知、智能監測、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。山西省的大多數裝備制造企業只實現了生產過程的信息化管理，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，而對技術裝備的故障診斷和監控管理方面卻尚未形成可應用的技術成果。就軌道交通整個產業而言，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與傳統裝備有機結合，加強山西省裝備智能化的研制與推廣，既是順應產業發展的趨勢之舉，又是傳統制造企業轉型升級、做強做大，延伸產業鏈條、實現“產品+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鍵的牽引、車輪車軸、受電弓、道岔、轉轍機、機車信號、風機、消聲器產品等方面的生產能力很強，但缺乏大系統集成的經驗和能力，在整車、四電系統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、信號系統以及機電設備集成的企業主體和核心競爭力，市場拓展高度依賴系統集成商，以致集成商獲取了高額利潤，而設備生產企業議價能力不強、效益不高。在“十四五”期間積極推進企業間的協調合作，由業務相關的上下游企業組成聯合體，例如太重的輪軸、變速箱+永濟電機的牽引系統、山西鐵路裝備的道岔+京豐電務的電液轉轍機，集成為具有一定獨立功能的子系統，向用戶提供匹配成套的產品，提高產品的集成度，發揮優勢企業市場占有率高的特點，帶動上下游產品拓展市場，降低經營成本，提高服務質量。

4）挖掘貨物運輸“公轉鐵”的產業機會，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、鐵路接觸網作業車、工礦用牽引調車機車、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業基礎，經過幾十年的經營，市場占有率及利潤率已趨于穩定，呈現出大而不強的產業特征。在國家大宗貨物運輸“公轉鐵”的政策下，鐵路貨物運量會出現較大的增量，國家鐵路集團、大型貨物企業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、供電系統、輪軸系統、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、火力發電企業數量眾多，對貨物車輛需求旺盛，但煤電企業對專用貨物車輛的維修力量普遍薄弱；車輛裝備企業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的日常維修與大中修服務，實現從“車輛銷售”到“車輛+全壽命維修服務”的產業延伸，增加產業發展的維度，服務于地方經濟的發展。

山西省的火力發電企業每年產生大量的粉煤灰，造成了環境污染，政府在環境治理方面投入巨大。隨著技術進步，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、軌道交通裝備企業、鐵路運輸企業聯合開展粉煤灰的銷售與運輸，將對增強山西省軌道交通產業發展，改善生態環境產生積極的作用。

5）完善山西省軌道交通產業鏈條，引進軌道交通系統集成商，帶動本地化產業發展。軌道交通產業鏈條長，涉及勘察設計、工程建設、裝備制造、運營維護等多個環節，包括結構工程、機車車輛、軌道線路、供配電、電力牽引、通信、信號、綜合監控、消防、安檢、屏蔽門、通風空調、售檢票、客戶服務等多個系統，各系統都具有獨立性，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業僅提供部分關鍵部件與零件，尚未形成系統集成的能力，積極引進系統集成商入晉、帶動地方配套企業、延伸產業鏈是當務之急。率先從引進經驗豐富的勘察設計單位入手，與山西省內勘察設計單位聯合承擔重點工程的前期工作，培養省內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本地轉化。另外，選擇綜合監控、消防、安檢、屏蔽門、通風空調、售檢票、客戶服務等系統的優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、公共服務企業快速參與到軌道交通產業發展中，完善山西省軌道交通產業鏈條，分享產業發展的紅利。

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

作為山西省“十四五”期間重點建設的14個戰略性新興產業和山西省具有代表性的先進裝備制造業，山西軌道交通裝備制造業要聚焦關鍵領域核心技術突破，打造引領山西省軌道交通裝備制造產業發展的戰略核心力量，推動山西省軌道交通裝備制造產業集群發展，實現山西省軌道交通產業的高質量發展。