城市轨道交通车辆应用技术
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2.2 城轨车辆国产化

2.2.1 城轨车辆国产化政策

从1999年开始,为降低城市轨道交通建设投资,提高设备的技术水平,促进轨道交通产业的发展,扩大国内需求,促进经济发展,国家先后发布一系列有关城市轨道交通设备国产化文件,提出了城市轨道交通设备国产化的目标、方针、政策、组织和管理办法。

1.确保国产化率

1999年和2001年,国务院办公厅转发国家计委关于城市轨道交通设备国产化实施意见(国办发〔1999〕20号文)和实施方案(计产业〔1999〕428号文和计产业〔2001〕564号文),提出城市轨道交通全部车辆和机电设备的平均国产化率要确保不低于70%,牵引系统国产化率要确保不低于40%。

2.深化设备国产化工作

2002年,国家计委印发了加快城市轨道交通设备制造业发展的若干意见通知(计产业〔2002〕913号文),要求深化城市轨道交通设备国产化工作,加强专家队伍建设;各相关企业要抓住机遇,在生产经营中注意引进和借鉴国外先进技术,培养产品研发和系统集成能力,努力降低产品成本,提高市场竞争力。

3.坚持量力而行,有序发展的方针

2003年,国务院办公厅发出了关于加强城市轨道交通建设管理的通知(国办发〔2003〕81号文),指出发展轨道交通应当坚持量力而行、有序发展的方针。提出了对轨道交通建设标准、安全管理、经营体制和国产化的具体要求。

4.机电设备采购规则

2005年,国家发改委办公厅印发了城市轨道交通建设项目机电设备采购规则的通知(发改办工业〔2005〕2084号文),提出了城市轨道交通建设项目机电设备采购核定的范围、组织、程序、标准和相关的责任,从而规范了城市轨道交通建设项目机电设备的采购核定方式。

5.加快振兴装备制造业的若干意见

2006年,国务院发布了关于加快振兴装备制造业的若干意见(国发〔2006〕8号文),提出以城市轨道交通项目为依托,通过引进、消化、吸收先进技术和自主创新相结合,掌握新型地铁车辆等装备核心技术。

6.加快培育和发展战略性新兴产业

2010年,国务院发布了关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定(国发〔2010〕32号文),其中轨道交通装备制造产业被确定为高端装备制造战略性新兴产业的重点发展方向之一。

7.轨道交通装备制造业发展规划

2010年,工业和信息化部发出了关于征求《轨道交通装备制造业发展规划(2011~2015年)》意见的函,规划提出了2011~2015年产业发展的思路及目标、重点方向及任务、产业布局、重大工程和政策措施,以加快发展我国轨道交通装备制造业。

2.2.2 城轨车辆国产化效果

经过10多年的全力推行国产化,我国城市轨道交通车辆及机电设备国产化工作取得了显著成绩。

1.车辆及机电设备国产化率达到预期的目标

目前,我国已建成通车的北京、天津、上海、南京、广州、深圳等城市地铁新线都认真贯彻执行了城市轨道交通设备国产化政策,车辆与机电设备平均国产化率达到70%以上。从表2.8中可以看出,供电、电扶梯、环境通风和给排水设备等系统设备的国产化率远高于70%,从而保证了每条线机电设备的综合平均国产化率达到70%以上。

表2.8 已建成部分城轨交通线路的车辆与机电设备国产化率

2.车辆和机电设备价格大幅度下降

自1999年实施国产化以后,通过不断总结城市轨道交通建设的经验,尤其是在项目研究、工程设计、施工组织、车辆及设备国产化等方面总结的经验,我国城市轨道交通建设造价已呈明显下降的趋势。地铁造价已从20世纪90年代初的7亿元/km左右,下降到90年代末的5亿元/km左右;轻轨造价已由4亿元/km左右,下降到2亿元/km左右;车辆与机电设备投资占工程总投资的比例降到30%以下。广州地铁1号线全长18.5km,1999年2月全线开通运营,建设总投资127.2亿元,平均造价为6.89亿元/km。实施车辆与设备国产化后,广州地铁2号线全长23.27km,2003年通车运营,总投资113亿元,平均造价4.86亿元/km,比1号线平均造价降低了29.5%;2号线机电设备采购费为30.35亿元,2号线在比1号线长度增加了4.76km的情况下,比1号线的机电设备采购费47.07亿元降低了35.5%。1号线每辆车为1769万元(A型车),2号线为988万元,每辆车造价降低了44%。南京地铁1号线全长21.7km,2005年通车,车辆预算采购价为135万美元,实施国产化后,每辆车实际造价为116.5万美元,节约车辆投资4000多万元。天津滨海轻轨全长46km,2003年10月试通车,工程概算73亿元,实际决算降至57.6亿元,每公里造价1.27亿元;车辆预算购置费7.6亿元,实际决算购置费降至6.6亿元,每辆车价格为574万元(B型车)。目前我国每辆A型车的购置费由人民币1000万元降低到800万元以下,每辆B型车的购置费降至600万元以下。

3.提高了国内车辆与机电装备生产技术水平

由于国产化政策的支持,国内车辆制造企业通过技贸结合、技术转让、消化吸收、自主创新,已完全掌握了铝合金车体和不锈钢车体、车体内装修、转向架、车钩缓冲装置、基础制动、车门、贯通道、空调、广播、旅客信息和系统集成等设计制造技术。中国北车集团和中国南车集团所属企业通过引进国外先进工艺,增加工艺装备,扩建生产厂房,加强培训,提高了生产能力,可以批量生产城轨车辆。长春安达公司和上海电气阿尔斯通车辆厂等2家合资企业也能批量生产地铁车辆。截至2009年底,我国车辆企业城轨车辆年总生产能力3400辆,其中铝合金车辆1490辆,不锈钢车辆1910辆。

2010年6月30日,我国首列具有完全自主知识产权的时速100km/h的B型地铁车辆(北京地铁房山线地铁车辆)在北京车辆装备有限公司顺利下线。该车辆装用了由株洲南车时代电气股份有限公司开发的牵引交流传动系统、辅助电源系统、列车控制与诊断系统等核心部件;安装了中国铁道科学研究院机车车辆研究所生产的制动系统,使整车国产化率达到95%以上。车辆总体性能和技术指标达到国内外同类产品先进水平。

2010年底,新开通的北京市轨道交通亦庄线是北京市政府采用国家“首台套”政策实施的第一条国产ATC系统的示范工程,以北京交通大学研发的CBTC系统作为核心技术,由卡斯柯信号有限公司作为信号系统集成商进行整体集成,实现了信号系统的国产化,对我国信号系统的发展起到了里程碑式的示范作用。此外,同在2010年底开通的北京地铁大兴线通信系统专用传输系统首次使用国产设备华为OSN系列产品,大大降低了传输系统设备投资和后期维护费用;专用传输系统首次采用最先进的MSTP内嵌RPR功能的产品,保证数据业务在RPR宽带的业务接入点进行业务分类、公平控制、拥塞处理。

目前,国内已有众多厂家可为城市轨道交通车辆、供电、通信、信号、自动售检票、电扶梯、综合监控、环控通风、防灾报警、给排水、车辆段设备等系统提供配套批量产品,我国已初步形成了比较完备的轨道交通设备制造体系,促进了城市轨道交通产业的发展。

4.带动和促进当地经济的发展

为加快车辆和机电设备国产化步伐,国内已有许多厂家参加到车辆及机电设备的部件国产化市场竞争中来,促进了国内民族工业的发展,扩大了国内需求和就业面。车体铝合金型材生产不但有定点企业西南铝合金加工厂,还有天津柯鲁斯铝型材公司、山东龙口丛林铝业集团和辽源麦达斯铝型材公司等,都可提供车辆用大型铝合金型材。其他车辆配套的产品如车门、空调、采暖设备、列车广播、信息显示系统、贯通道、车内设备等都由国内厂家供货。此外,电扶梯、供电、车站监控、环控通风、防灾报警和给排水等系统的设备,也都由国内厂家供货。这些车辆和机电设备配套厂家所提供的合格的产品不但保证了城轨交通设备的需求,而且促进了企业自身发展,扩大了就业范围,促进了当地经济的发展。

5.培养和造就了一支坚持国产化道路的中青年技术队伍

各企业先后派出大批中青年科技人员、设计人员和技术骨干,出国考察、设计联络,技术交流和培训;同时,也派出很多一线工人骨干到国外厂家培训。对于关键技术,在引进、吸收的同时,不断进行消化,自主创新,积极开发国内生产的产品,国内已开发成功的铝合金车体和不锈钢车体完全满足了国内城轨车辆的需求。科研设计单位严格做好设计文件,高质量地编制国产化实施方案,组织关键产品技术攻关,锻炼了科研设计队伍,提高了科研设计人员的业务水平。

各企业在实施国产化方案过程中,通过技术交流,出国考察,设计联络,参加技术转让的谈判,编制车辆与机电设备用户需求书,主持招投标活动等,提高了中青年业务骨干的技术水平和业务素质。

2.2.3 城轨车辆国产化的深化

1.加快车辆关键核心技术国产化步伐

根据国家计委计预测〔1999〕428号文安排,有关交流牵引传动系统的两家定点企业是株洲电力机车研究所和上海电气自动化设计研究所,负责交流牵引传动设备国产化工作;制动系统研发和国产化单位是中国铁道科学研究院机车车辆研究所和北车四方车辆研究所。

经过几年的攻关,地铁车牵引传动及网络控制系统、制动系统核心技术已取得较大进展。2007年11月26日,南车株洲电力机车研究所自主设计制造的地铁车辆牵引传动及网络控制系统和中国铁道科学研究院自主设计制造的制动系统,在沈阳地铁2号线的120辆地铁车辆招标中一举中标,这标志着我国地铁车辆的国产化工作又发展到一个新的阶段。2010年12月,国产牵引传动和制动系统又在北京地铁房山线、亦庄线推广应用,国产牵引传动和制动系统首次在整条地铁线路上得以应用,打破了地铁车辆的核心技术长期被国外垄断的局面,推动了国产自主产品的快速发展,使整车国产化率提高到90%以上。2010年6月11日,中国北车四方所自主研制的城轨列车制动系统,通过了中国交通运输协会城市轨道交通专业委员会装车试验评审,达到了原装进口制动系统的技术水平。

但是,目前装用国产化的牵引传动系统和制动系统的车辆所占市场份额还很小。据2010年全国新开通运营15条线(表2.9)统计,运营里程326.744km,所需配属车辆总计2424辆,其中应用国产化牵引传动系统的车辆288辆,仅占市场份额的11.9%;国产化制动系统的车辆456辆,仅占市场份额的18.8%。

表2.9 2010年国内新线路车辆牵引制动系统状况

2.建立城轨交通系统市场准入制度

加快建立、健全符合我国国情的轨道交通装备制造业产品认证制度,既有利于掌握产业发展的主动权、保护国内市场和产业,又有利于引进技术的消化吸收,同时还有利于促进自主研发和自主创新。为此,国家必须要推行市场准入制度,把现有企业做强做大,以避免资源浪费。

(1)国际上非常重视城市轨道交通的规范管理和市场准入。美国政府在宏观上通过制定有关法律、法规,特别是在保证运输安全方面进行严格控制。日本铁路为了使采购的产品质量都能符合JRS标准的要求,建立了专门进行质量认证的管理机构和执行机构,负责全铁路采购的产品质量认证工作。

(2)我国铁路运输装备市场也建立有市场准入制度,实行铁路工业产品的质量监督生产许可证、制造特许证、监督抽查及新产品鉴定检验制度。如一种新型机车车辆问世或结构有重大变更时,都必须进行由中国铁路总公司(原铁道部)组织型式试验,作出安全评估后才能上路。

(3)城市轨道交通属于安全性要求极高的运行系统,为了有效地保证符合安全和质量要求的车辆和机电设备产品进入城轨市场,并充分利用WTO框架下的技术贸易壁垒(TBT)和相关国际惯例,保护自己的合法权益,必须建立一套完善的城市轨道交通市场准入制度。目前,我国城市轨道交通尚未建立完善的市场准入制度,车辆和机电设备采购基本采用甲方采购、甲方验收的合同方式。对国内研发的具有自主知识产权的车辆与机电设备产品,由于没有专门城轨交通产品认可条例遵守,没有得到相应的认证机构认可,业主单位难以冒安全和质量风险来采购国内已开发成功的车辆和机电设备产品。当务之急是:首先要达建立和健全法律法规,组建产品相应的认证机构,建立起市场准入制度;其次要建设城轨交通综合试验基地,作为公正的第三方,进行城轨运行系统产品全面系统的检验和试验,检验、试验合格后才能投入运行。

3.加快产品技术标准制修订工作

城轨交通设备产品技术标准是进行车辆与机电设备产品设计、制造、运用维修和国产化的前提与依据。20世纪90年代,国内开始加快城市轨道交通建设,才陆续加快城轨交通产品标准编制工作,目前共制定城轨交通产品国家标准22项,行业标准12项,在编标准67项,其中车辆已完成《地铁车辆通用技术条件》(GB/T 7928—2003)等国家标准3项。这些标准在车辆产品国产化中已成为指导性文件,但是在标准数量和质量上还远不能满足城轨交通发展的要求。根据我国住房和城乡建设部“建标〔2010〕112号文”通知要求,城轨交通产品标准体系共有267项标准,其中车辆产品标准需要64项,目前只完成7项标准的制定,占10.9%;其他机电设备产品标准需要203项,目前只完15项标准的制定,占7.38%。因此,必须加快车辆与机电设备产品技术标准的编制工作,以满足城轨交通快速发展的需要。

参考文献

[1]车辆规划与资源共享综合研究报告[R].铁科院(北京)工程咨询有限责任公司,2008.12.

[2]我国城市轨道交通行业发展条件研究报告[R].中国国际工程咨询公司,2011.4.