1、先进轨道交通装备技术路线图,丁荣军 2015.9.29,汇报内容,1. 行业概览,轨道交通装备 是国家公共交通和大宗运输的主要载体，属高端装备制造业，也是我国高端装备“走出去”的重要代表。 轨道交通制造业 将重点研制安全可靠、先进成熟、节能环保的绿色智能谱系化产品，建立世界领先的现代轨道交通装备产业体系，实现全球化运营发展。,先进轨道交通装备包含 现代技术的干线轨道交通、区域轨道交通和城市轨道交通的运载装备、通号装备、运控装备与路网装备。,Page 4,1. 行业概览,行业特点：随着社会经济的快速发展，资源紧缺、污染严重等问题突出，造成客货运力不足、道路交通拥堵、排放及噪声污染、公交便捷及安全
2、等问题愈发被人们关注。 行业影响力：中国轨道交通装备制造业是创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展的典型代表，是我国高端装备制造领域自主创新程度最高、国际创新竞争力最强、产业带动效应最明显的行业之一。 国际认可：轨道交通装备作为我国高端装备“走出去”的典型代表，得到了世界的认可。,技术变革：全球正出现以信息网络、智能制造、新能源和新材料为代表的新一轮技术创新浪潮，全球轨道交通装备领域孕育新一轮全方位的变革。 国际化的挑战：国家积极推进企业“走出去”战略，实现跨国经营，拓展国外市场，而跨国文化的融合、标准的统一等将面临考验。,第一部分,行业概览,第二部分,发展需求,第三部分,发展目标,第四部分,
3、发展重点,第五部分,应用示范,第六部分,战略支撑与保障,第七部分,技术路线,汇报内容,中国全球规模最大的轨道交通装备市场,预计“十三五”期间，全国新建铁路不低于2.3万公里，总投资不低于2.8万亿元。,截止到2014底，38个城市获批建设城轨,未来十年,年均需求超过5000辆。,2. 发展需求,Page 7,全球轨道交通市场呈现强劲的增长态势,2015-2020年,车辆需求530-610亿欧元，年复合增长率3.3%,2021-2025年,车辆需求630-730亿欧元，年复合增长率3.75%,我国正强有力推动“一带一路”战略实施，作为绿色环保、大运量交通方式，轨道交通将成为“一带一路”的先锋，“
4、一带一路”沿线及辐射区域形成庞大的轨道交通市场需求。,2. 发展需求,第一部分,行业概览,第二部分,发展需求,第三部分,发展目标,第四部分,发展重点,第五部分,应用示范,第六部分,战略支撑与保障,第七部分,技术路线,汇报内容,是公路交通输送能力的10倍左右,中国制造2025之轨道交通领域： 我国轨道交通装备领域将发展安全、高效、绿色、智能的新型轨道交通作为未来的主导方向，发展模式由传统模式向可持续、互联互通和多运输模式转变，全面推行产品的数字化设计、智能化制造和信息化服务，使我国轨道交通真正迈入数字化和智能化时代！,3. 发展目标,我国轨道交通装备制造业形成完善的、具有持续创新能力的创新体系，
5、在主要领域推行智能制造模式，主要产品达到国际领先水平，境外业务占比达到40%，服务业务占比超过20%，主导国际标准修订，建成全球领先的现代化轨道交通装备产业体系，占据全球产业链的高端。,轨道交通装备研发能力和主导产品达到全球先进水平，行业销售产值超过6500亿元，境外业务比重超过30%，服务业比重超过15%，重点产品进入欧美发达国家市场。,3. 发展目标,2020,2025,第一部分,行业概览,第二部分,发展需求,第三部分,发展目标,第四部分,发展重点,第五部分,应用示范,第六部分,战略支撑与保障,第七部分,技术路线,汇报内容,4. 发展重点重点产品,中国标准高速动车组,30吨轴重重载电力机车
6、,城际快速动车组,100%低地板现代有轨电车,中低速磁悬浮系统,4. 发展重点重点产品,中国标准高速动车组,30吨轴重重载电力机车,城际快速动车组,100%低地板现代有轨电车,中低速磁悬浮系统,研发30吨轴重重载电力机车，及牵引变流及控制系统、制动系统等关键部件及系统。 目标速度等级120km/h；牵引功率: 9600kW；轴式2（B0-B0）; 轴重:30t的重载电力机车。,Page 14,4. 发展重点重点产品,中国标准高速动车组,30吨轴重重载电力机车,城际快速动车组,100%低地板现代有轨电车,中低速磁悬浮系统,完成120140/140160 km/h两个速度级，适应不同自然环境、不同
7、线路条件，兼顾AC25kV和DC1500V供电制的城际快速动车组研制、工程化验证和运用考核。,Page 15,4. 发展重点重点产品,中国标准高速动车组,30吨轴重重载电力机车,城际快速动车组,中低速磁悬浮系统,研制出适应不同技术路线（局部无供电网混合动力或动力电池；全线无供电网超级电容储能）的具有自主知识产权的100%低地板现代有轨电车,完成整车试验验证和运用考核，建立技术标准和规范。,100%低地板现代有轨电车,100%低地板现代有轨电车,Page 16,4. 发展重点重点产品,中低速磁悬浮系统,在已成功自主研制常导短定子中低速磁悬浮示范列车的基础上，构建中低速磁悬浮系统的设计、制造、试验
8、、检测技术平台，建立技术标准和规范。,中国标准高速动车组,30吨轴重重载电力机车,城际快速动车组,4. 发展重点关键零部件,A,功率半导体器件,B,动力型超级电容器件,C,高速动车组车轴/车轮,D,列车制动系统,E,通信信号装备,F,齿轮传动系统,G,车钩缓冲系统,重点突破硅基IGBT、MOSFET等先进的功率半导体器件芯片的技术瓶颈，推进国产硅基器件的应用和产业发展； 推进碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等下一代功率半导体器件的研发和产业化。,4. 发展重点关键零部件,功率半导体器件,动力型超级电容器件,研制12000F、3.0V、10Wh/kg、100万次充放的大功率、高能量、长寿命、高
9、安全、免维护超级电容单元器件，推进城市公共交通储能式电力牵引技术产业化。,高速动车组车轴/车轮,列车制动系统,通信信号装备,齿轮传动系统,车钩缓冲系统,A,B,C,D,E,F,G,4. 发展重点关键零部件,突破车轴/车轮用钢的冶金质量控制、材料热处理工艺，空心车轴的表面耐腐蚀和耐磨处理技术； 开展高速动车组自主化车轴/车轮批量应用。,高速动车组车轴/车轮,列车制动系统,通信信号装备,齿轮传动系统,车钩缓冲系统,功率半导体器件,动力型超级电容器件,A,B,C,D,E,F,G,高速动车组车轴/车轮,列车制动系统,通信信号装备,齿轮传动系统,车钩缓冲系统,功率半导体器件,动力型超级电容器件,4. 发
10、展重点关键零部件,研制新一代大功率交流传动机车、自主化高速动车组制动系统，技术达到国际先进水平。,A,B,C,D,E,F,G,高速动车组车轴/车轮,列车制动系统,通信信号装备,齿轮传动系统,车钩缓冲系统,功率半导体器件,动力型超级电容器件,4. 发展重点关键零部件,突破列控系统车载ATP、车载ATO、地面RBC/ZC、地面列控中心、地面联锁设备以及无线通信宽带等关键技术； 研制覆盖高、中、低速的自主化轨道交通通信信号装备。,A,B,C,D,E,F,G,高速动车组车轴/车轮,列车制动系统,通信信号装备,齿轮传动系统,车钩缓冲系统,功率半导体器件,动力型超级电容器件,4. 发展重点关键零部件,突破
11、齿轮热处理、轻合金箱体铸造、在线故障诊断等技术； 开发高速动车组、城际快速动车组、现代有轨电车等平台齿轮传动系统产品。,A,B,C,D,E,F,G,高速动车组车轴/车轮,列车制动系统,通信信号装备,齿轮传动系统,车钩缓冲系统,功率半导体器件,动力型超级电容器件,4. 发展重点关键零部件,突破城轨车辆和高速动车组车钩集成制造工艺、过载保护、吸能等技术； 开发出半自动、全自动、半永久车钩系列产品。,A,B,C,D,E,F,G,7,1,2,3,4,5,6,新型车辆车体技术,高性能转向架技术,制动系统技术,电传动系统技术,储能与节能技术,通信信号技术,列车网络控制技术,镁铝合金等新材料车体、高强度轻量
12、化,永磁直驱、跨国互联互通、碰撞安全防护,新型IGBT、永磁电机、非粘着驱动技术,动力型超级电容储能器技术,数字液压制动、涡流（非粘着）制动等,基于以太网的中央控制单元和网关单元,自动驾驶技术、 4G TD-LTE车地高速无线传输等,4. 发展重点关键共性技术,第一部分,行业概览,第二部分,发展需求,第三部分,发展目标,第四部分,发展重点,第五部分,应用示范,第六部分,战略支撑与保障,第七部分,技术路线,汇报内容,5. 应用示范,集成储能电源、碳化硅新型高效变流器、高效永磁同步电机驱动和基于能量最优特性的自动驾驶等城轨交通前沿技术，树立中国绿色智能轨道交通车辆的样本。,绿色智能工程化样车,在“
13、绿色智能工程化样车”工程实施的基础上，集成基于以太网的千兆带宽实时控制、网络控制、双向馈能等技术，实施“绿色智能轨道交通装备集成工程”。,绿色智能轨道交通系统集成工程,5. 应用示范,以绿色智能轨道交通车辆为“移动终端”，集成车载智能化状态监测、故障灾害监测系统等网络化、智能化技术，探索建立“基于物联网的轨道交通装备全寿命周期服务体系”。,基于物联网的轨道交通装备全寿命周期服务体系,5. 应用示范,第一部分,行业概览,第二部分,发展需求,第三部分,发展目标,第四部分,发展重点,第五部分,应用示范,第六部分,战略支撑与保障,第七部分,技术路线,汇报内容,Step 2,Step 3,提高创新能力以
14、企业为主体，产学研用相结合，加强技术的基础性、前瞻性研究，建立和完善电力机车、城轨车辆国家工程实验室、国家工程研究中心等国家级研发基地，实施“新一代先进轨道交通装备”产业创新发展工程。,Step 1,6. 战略支撑与保障,构建国际标准体系加强产品质量检验检测能力建设，加快培育建立第三方的专业检验检测和认证机构，建立和完善轨道交通装备产品认证制度；加强轨道交通装备标准的研究和制修订工作，鼓励有实力的单位牵头制定国际标准。,6. 战略支撑与保障,Step 2,Step 3,Step 1,支持国际化经营加强对企业“走出去”的宏观指导和服务，引导有实力的制造企业抓住全球产业重新布局机遇，有序走出去，开
15、展绿地投资、并购投资、联合投资等，在境外设立研发机构、生产制造基地和市场营销网络。,6. 战略支撑与保障,Step 2,Step 3,Step 1,第一部分,行业概览,第二部分,发展需求,第三部分,发展目标,第四部分,发展重点,第五部分,应用示范,第六部分,战略支撑与保障,第七部分,技术路线,汇报内容,7. 技术路线,2020,2025,2030,关键技术突破,新型车辆车体技术,应用镁铝合金等新型材料，开发适用于城际动车组和现代的轻量化车体,突破轨道交通车辆先进高分子复合材料制备和应用技术,高性能转向架技术,突破不同型式转向架的电机悬挂方式、动力学性能、减振技术、车轮踏面形式与钢轨适应性技术、
16、一、二系悬挂装置技术,研制粘着重量利用高、动力学性能优、不同轴系列、不同机型配置的转向架系列,电传动系统技术,突破硅基IGBT、MOSFET等先进高压大功率场控功率半导体器件芯片技术,馈能式双向变流技术突破，推广应用,推广永磁电机驱动技术与无齿轮直驱技术,碳化硅电力电子器件研发,储能与节能技术,研制大容量超级电容，实现有轨电车、无轨电车全线无供电网运营和能量可循环利用,研究开发车辆轻量化、牵引高效率、粘着高利用、空调高节能等关键技术，从整体上可持续提高列车系统能量利用效率,列车制动系统技术,有轨电车液压制动系统自主化、国产化，数字液压制动器示范应用,高速动车组、城际动车组制动系统自主化、国产化
17、,突破列控系统车载ATP、车载ATO、地面RBC/ZC、地面列控中心、地面联锁设备以及无线通信宽带等关键技术,自主开发适用于中国标准高速动车组、快速动车组的网络控制系统,开发出规范化、标准化、系列化的现代有轨电车用以太网络系统硬件、软件平平台,自主化标准规范, 系统自主设计与集成,突破列控系统车载ATP、车载ATO、地面RBC/ZC、地面列控中心、地面联锁设备以及无线通信宽带等关键技术,列车网络控制技术,通信信号技术,7. 技术路线,2020,2025,2030,关键技术突破,我国轨道交通装备将依托数字化、信息化技术平台，广泛应用新材料、新技术和新工艺，重点研制安全可靠、先进成熟、节能环保的绿色智能谱系化产品。到2025年，我国将成为绿色、智能轨道交通装备技术的引领者，突破并广泛应用轨道交通储能式电力牵引等关键技术；中国标准动车组、30吨轴重重载电力机车、城际快速动车组、储能式现代有轨电车、中低速磁浮系统等绿色、智能轨道交通装备将成为全球主导产品。 预期取得的重大突破,8. 结束语,感谢聆听！,
