山西省轨道交通装备制造产业链研究

卢庆华

（山西省宏观经济研究院，山西 太原 030024）

1 产业基本情况

1.1 国内产业发展基本情况

轨道交通装备是我国在高端制造领域的重要组成部分，也是自主创新程度最高、国际竞争力最强的行业之一。近年来，随着我国基础设施投资力度的不断加大，轨道交通呈迅速发展态势，为轨道交通装备的发展带来广阔市场空间。截至2019年末，我国地铁运营里程5 187km，占比77%；市域快轨716km，占比10.6%；现代有轨电车406km，占比6%；轻轨255km，占比3.8%；单轨99km，占比1.5%；磁浮交通58km，占比0.9%；APM线10km，占比0.2%。2019年新增地铁线路833km，占当年新增运营线路里程的86%。

我国轨道交通装备产业主要分布于传统工业强省，吉林、河北、山东、江苏、湖南等省份借助自身工业基地的技术优势、区位优势和资源优势，发展势头较好，具有较强竞争实力。其中以长春、唐山、青岛、南京、株洲为核心的五大产业集群聚集了一批我国轨道交通装备领域的骨干企业。

株洲市已形成集产品研发、生产制造和营运维保、物流配套于一体的全产业链，集聚300余家轨道交通产业企业，本地配套率达80%，是国内最大的轨道交通产业集聚区。青岛市于2018年在胶州湾北岸城区挂牌设立轨道交通产业示范区，目前已成为全国唯一集高铁地铁整车生产、轨道交通关键核心系统研发制造、国家基础应用技术协同创新平台于一体的产业集聚区，拥有国家高速列车技术创新中心，2019年全产业链产值已突破1 000亿元。成都市已有轨道交通企业279家，形成以中车成都机车车辆有限公司、成都市新筑路桥机械股份有限公司等企业为龙头，成都康尼轨道交通装备有限公司、成都海康威视数字技术有限公司等企业配套的产业集群，是全国轨道交通产业链条最齐备城市之一，是全国第五大轨道交通零部件配套基地，2019年轨道交通装备制造业实现营业收入285.20亿元，相关服务业实现营业收入168.30亿元。南京市形成了较为完整的轨道交通产品与服务配套体系，2019年全产业链企业实现产值超500亿元。

1.2 山西省产业发展基本情况

经过多年发展，山西省轨道交通装备产业具备了一定的基础优势，形成了大型骨干企业为主，一批中小型企业为辅的产业格局，初步建成了自主研发、规模制造、规范服务的产业体系。与此同时，山西省加速轨道交通基础设施建设，进一步带动了整车及零部件制造业的发展，已成为全国电力机车、货车、车轮、车轴、轮对、牵引电传动系统重要的生产基地，部分产品技术及市场占有率位居全国前列，具备了向全产业链发展的实力。

目前山西省共有轨道交通装备制造产业规模以上企业39家，2019年完成营业收入277.70亿元。中车太原电力机车检修国内市场占有率48%，铁路漏斗车国内市场占有率50%以上，智奇铁路设备有限公司（以下简称“智奇铁路”）高速动车组轮对生产和检修业务市场占有率70%～80%，太原市京丰铁路电务器材制造有限公司（以下简称“京丰电务”）转辙机占国内高速铁路70%的市场份额，中车永济电机有限公司（以下简称“永济电机”）在中车系统内市场占有率近70%，晋西车轴股份有限公司（以下简称“晋西车轴”）已成为美国西屋制动SCT公司全球摇枕、侧架最大供应商。中车大同电力机车有限公司（以下简称“中车大同”）掌握了HXD2，HXD2B等多款机车的核心技术，太原重型机械集团有限公司（以下简称“太重”）轨道车轮、车轴和轮对技术均处于国内领先水平，智奇铁路高速动车组轮对技术国内领先，永济电机的时速350km标准动车电传动系统和“中国芯”大功率机车电传动系统实现了动车、机车电传动核心关键技术的突破[1]。轨道交通装备制造产业链见图1。

图1 轨道交通装备制造产业链图

2 山西省产业空间布局

2.1 空间布局

山西省轨道交通装备制造产业布局为“一个基地、三大集群”。一个基地是太原市城市轨道交通整车制造基地。太原市依托山西省内龙头企业，逐步形成包括地铁、轻轨、现代有轨电车、磁浮等轨道交通装备车辆全系列制造、售后服务、日常维保及大架修生产能力，打造城市轨道交通车辆整车制造“山西品牌”。三大集群包括太原、大同、运城三大轨道交通装备产业集群。太原轨道交通装备产业集群以铁路货车、工程作业车、关键零部件为主导，建设国内种类齐全、技术领先的电力机车检修、货车新造与检修、铁路工程作业车制造园区，巩固和提升车轮、车轴、轮对、齿轮箱等轨道交通关键零部件领域的竞争实力。大同轨道交通装备产业集群以重载电力机车为主导，打造国内领先的重载电力机车及牵引变压器制造基地。运城轨道交通装备产业集群以机车车辆电传动系统为主导，打造具有自主知识产权、国内较大的机车车辆电传动系统研发制造基地。

2.2 产业链

2.2.1 产业链上游

产业链上游包括原材料、工程机械、轨道基建配套设备等。

1）原材料。太原钢铁（集团）有限公司的不锈钢材料，广泛应用于轨道交通走行部及太原市轨道交通2号线车体。山西银光华盛镁业镁合金型材大批量用于“复兴号”等动车。

2）工程机械。太重8台盾构机率先应用于太原市轨道交通2号线建设。

3）轨道基建配套设备。道岔及道岔转换设备：京丰电务电液转辙机产品占全路提速和高速铁路市场份额的70%以上。山西铁路装备制造集团有限公司（以下简称“山西铁路装备”）道岔及线上料主要用于各铁路局集团公司及地方专用线。

风源系统：安瑞风机生产的风机和消声器产品应用于北京地铁6号线西延、北京房山线北延工程项目。

声屏障系统：山西军昊实业有限公司承建重庆地铁五号线声屏障工程、汉十铁路声屏障工程等几十项高铁、地铁建设工程。

信号系统：山西润泽丰科技开发有限公司生产的应答器传输系统、机车信号车载系统、轨道电路读取器等产品已在国铁系统大面积应用，研制的应答器已取得德国安全认证。

2.2.2 产业链中游

产业链中游是轨道交通装备制造产业的核心，包括轨道交通零部件和轨道交通车辆。

1）轨道交通零部件。车轴和轮对：太重轮轴占国内货车市场25%、车轮占客车及城轨市场50%以上，产品出口50余个国家和地区，出口占比50%以上。晋西车轴具备轨道交通车轴10万根、铁路车辆4 000辆、铁路轮对3万套、摇枕侧架7 500辆份及各类铸件3.5万t的年生产能力，产品远销20多个国家和地区。智奇铁路轮对产品占国内高铁轮对市场份额的85%以上，主要装备中国高速铁路CRH1，CRH2，CRH3，CRH5，CRH6及标准化动车组6个车系平台。

牵引系统：永济电机电传动产品覆盖了中国铁路主力运营的15种型号高速动车组和11种型号大功率电力机车，市场占有率76%，占据大功率和谐2型、和谐3型电力机车80%以上的市场份额。

车钩等零部件：山西鼎荣冷弯型钢有限公司铁路货车用冷弯型钢、地铁车辆用不锈钢型材产品被中国中车集团有限公司广泛采用。

2）轨道交通车辆。中车太原机车车辆有限公司(以下简称“中车太原”)货车产品涵盖漏斗车、敞车、棚车、平车、罐车、自翻车等14种车型，新造货车年生产能力5 000辆，出口澳大利亚、新西兰、巴西等国家。

中车大同形成了以HXD2，HXD2B，新HXD2，HXD2F型等多款不同功率、不同轴式为谱系的和谐2型系列机车，是我国和谐型交流传动电力机车三大系列品牌之一[2]。

2.2.3 产业链下游

产业链下游包括车辆维护、安全检测、交通运营等环节。

中车太原货车厂修基本涵盖了在用的各型货运车辆品种，年生产能力8 000辆。

中车大同构建了平面布局合理、工艺流程顺畅、装备水平先进的电力机车研发制造及维保平台。

2.3 重点企业

山西省轨道交通装备制造产业重点企业、山西省轨道交通装备制造产业关键技术、山西省轨道交通装备制造产业重点项目见表1～第4页表3。其中，表3中的建设内容略。

表1 山西省轨道交通装备制造产业重点企业清单（2018年） （亿元）

表2 山西省轨道交通装备制造产业关键技术清单

表3 山西省轨道交通装备制造产业重点项目清单 （万元）

3 山西省建链延链补链强链方向和重点

根据国家轨道交通的实施方案，结合山西省现有产业的特点，加速山西省轨道交通装备企业间的合作、提高产品的集成度，由部件、零件供应商向系统集成商转型，由装备供应商向“装备+服务”商转型，由企业自主攻关向与行业领跑者合作研发转型，改变山西省轨道交通装备点多面广不成链、单兵作战效益低的局面。重点专注于高速重载、智能化、谱系化、轻量化、平台化装备的技术研发、产业转化、平台建设、知识产权保护与人才培养，以“走出去、引进来”的包容态度鼓励山西省企业在产业优势地区设立分部，在高端人才聚集地区设立研发机构，以新理念、新模式牵引山西省企业产业升级，弥补内陆省份思想保守、人才资金不足的短板；优化产业政策，吸引先进的系统集成商在山西设立分厂，为山西省装备企业提供稳定的客户，带动上下游产业链的延伸与升级；充分利用山西省高铁、城市轨道交通等基础建设项目，切实倡导鼓励“晋材晋用”，为新技术研究、新产品商业化应用提供宝贵的产业发展机会，真正发挥重大项目对地方技术经济、人才培养的带动作用，提升山西省轨道交通产业的质量与效益。重点从以下6个方面实现突破与提升[3]。

1）积极推进轨道交通新材料与关键零部件的研发与示范应用。推进山西省钢铁、镁合金材料的研究，发展高速、重载轨道交通用钢材料，重点突破350km/h以上具有高断裂韧性、高疲劳性能车轮钢，30～40 t轴重重载货车车轮用钢材料，提高镁合金材料及型材的强度与韧性，为车辆轻量化提供性能优良、具有市场竞争力的结构配件，增加产品种类，实现镁合金在车辆、信号设备多个系统的应用。

发展高速动车组车轴/车轮，重点突破空心车轴的表面耐腐蚀和耐磨处理技术，改进制造工艺与质量控制技术，提高产品的稳定性，推进高速动车组车轴/车轮批量示范应用。发展高性能转向架，研制黏着重量高、动力学性能优良，适用于不同轴系列和不同机型配置的转向架产品。高铁制动盘是制动系统的关键部件，我国年需求制动盘10万片以上，主要由德国、法国等国家的少数几家企业供货，价格昂贵且技术封锁，因此要大力推动山西省内高铁制动盘的产品检测试验认证工作，与车辆主机厂家合作进行上线试运行，通过实际运营考核后进行示范应用，为山西省高铁装备制造业增加新的核心产品。

2）加强装备智能化的研制与推广。《中国城市轨道交通智慧地铁发展纲要》于2020年3月12日正式发布实施，标志着智慧轨道交通已成为行业发展的必然趋势。山西省所生产的列车牵引、制动、轮轴、供电、道岔及转换设备等均是与行车安全密切相关的关键设备，对设备状态的智能感知、智能监测、智能故障预测与诊断、智能维保服务的需求尤为迫切，市场前景十分广阔。山西省的大多数装备制造企业只实现了生产过程的信息化管理，尽管永济电机、智奇铁路、京丰电务已在装备智能化方面作了积极的探索与尝试，而对技术装备的故障诊断和监控管理方面却尚未形成可应用的技术成果。就轨道交通整个产业而言，装备智能化正处于起步阶段，装备智能化就是将新兴信息技术与传统装备有机结合，加强山西省装备智能化的研制与推广，既是顺应产业发展的趋势之举，又是传统制造企业转型升级、做强做大，延伸产业链条、实现“产品+服务”的必然选择。

3）提高山西省轨道交通装备的集成化水平。山西省轨道交通装备在关键的牵引、车轮车轴、受电弓、道岔、转辙机、机车信号、风机、消声器产品等方面的生产能力很强，但缺乏大系统集成的经验和能力，在整车、四电系统和机电设备集成方面缺少支撑点，未形成整车和电力、供电、通信、信号系统以及机电设备集成的企业主体和核心竞争力，市场拓展高度依赖系统集成商，以致集成商获取了高额利润，而设备生产企业议价能力不强、效益不高。在“十四五”期间积极推进企业间的协调合作，由业务相关的上下游企业组成联合体，例如太重的轮轴、变速箱+永济电机的牵引系统、山西铁路装备的道岔+京丰电务的电液转辙机，集成为具有一定独立功能的子系统，向用户提供匹配成套的产品，提高产品的集成度，发挥优势企业市场占有率高的特点，带动上下游产品拓展市场，降低经营成本，提高服务质量。

4）挖掘货物运输“公转铁”的产业机会，以多种方式提高货物及工程车辆的市场占有率并向维修服务延伸。山西省在电力机车、货运车辆、铁路接触网作业车、工矿用牵引调车机车、煤炭漏斗车、平车、罐车制造维修领域有着悠久的历史与良好的产业基础，经过几十年的经营，市场占有率及利润率已趋于稳定，呈现出大而不强的产业特征。在国家大宗货物运输“公转铁”的政策下，铁路货物运量会出现较大的增量，国家铁路集团、大型货物企业均对货车机车车辆有着较大的需求量，将会使电力机车及货物车辆造修、牵引系统、供电系统、轮轴系统、轨道线路增加巨大的市场容量。山西省作为煤炭大省，煤炭企业、火力发电企业数量众多，对货物车辆需求旺盛，但煤电企业对专用货物车辆的维修力量普遍薄弱；车辆装备企业应积极进行货运增量市场的拓展，同时向用户提供车辆各个系统的日常维修与大中修服务，实现从“车辆销售”到“车辆+全寿命维修服务”的产业延伸，增加产业发展的维度，服务于地方经济的发展。

山西省的火力发电企业每年产生大量的粉煤灰，造成了环境污染，政府在环境治理方面投入巨大。随着技术进步，南方多个省份已将粉煤灰大量应用于建筑材料、路基工程、土壤改造、环境材料等，变废为宝且需求量巨大。山西省贮有粉煤灰约1亿t，其对铁路运输能力的需求会带动铁路货车车辆增加约1万辆。由地方政府牵头组织火电企业、轨道交通装备企业、铁路运输企业联合开展粉煤灰的销售与运输，将对增强山西省轨道交通产业发展，改善生态环境产生积极的作用。

5）完善山西省轨道交通产业链条，引进轨道交通系统集成商，带动本地化产业发展。轨道交通产业链条长，涉及勘察设计、工程建设、装备制造、运营维护等多个环节，包括结构工程、机车车辆、轨道线路、供配电、电力牵引、通信、信号、综合监控、消防、安检、屏蔽门、通风空调、售检票、客户服务等多个系统，各系统都具有独立性，均为单独设计、单独招标、单独施工、单独维护。山西省的轨道交通装备制造产业仅提供部分关键部件与零件，尚未形成系统集成的能力，积极引进系统集成商入晋、带动地方配套企业、延伸产业链是当务之急。率先从引进经验丰富的勘察设计单位入手，与山西省内勘察设计单位联合承担重点工程的前期工作，培养省内轨道交通勘察设计力量与人才队伍，按照太原地铁2号线勘察设计费约4.6亿元计算，部分设计费用可实现本地转化。另外，选择综合监控、消防、安检、屏蔽门、通风空调、售检票、客户服务等系统的优秀集成商在山西落地，带动本地信息化、玻璃、铝合金、通风设备、公共服务企业快速参与到轨道交通产业发展中，完善山西省轨道交通产业链条，分享产业发展的红利。

6）建立轨道交通省级检验测试机构及中试基地，促进新产品商业化应用。轨道交通运输安全责任重大，对各种设备的安全性、可靠性、稳定性均有严格的要求，产品质量认证是对产品质量的认可，是产品进入商业应用的“入门证”，产品认证成为山西省许多企业面临的一道“坎”。山西省轨道交通领域的许多装备企业，尤其是新进入该行业的企业，对产品认证程序、要求不熟悉，认证工作进展缓慢，直接影响了产品的商业化应用。对此，急需政府相关部门主导成立服务于山西省轨道交通产业的检验测试机构及中试基地，重点开展轮轨关系、弓网关系、智能化设备的检验、测试及认证服务，打通由“产品”向“商品”转化的通道，为产业发展铺平道路。

作为山西省“十四五”期间重点建设的14个战略性新兴产业和山西省具有代表性的先进装备制造业，山西轨道交通装备制造业要聚焦关键领域核心技术突破，打造引领山西省轨道交通装备制造产业发展的战略核心力量，推动山西省轨道交通装备制造产业集群发展，实现山西省轨道交通产业的高质量发展。