【铝博士网】 日本是世界上首个建成商业化高速铁路的国家，1964年10月1日，东海道新干线正式通车运营，速度210km/h，车体是用5083和6061合金制造的。用铝合金制造轨道车辆车体是日本开的先河，1962年日本山阳电气化铁路为了减轻车辆质量第一次采用5083及6061铝合金代替碳钢制造车体。2008年中国第一条高速铁路——京津高铁线投入运营，车辆及车头是全铝的。所谓全铝的就是在现有技术条件下凡是可用铝合金代替其他材料制造的零部件都是铝的，同时在经济上是有利的。至2015年，中国的高速铁路通车里程15000km，成为世界上最长的，而且在成套装备制造、道路修建、经营管理等技术与经验方面均居世界顶尖水平。 　　现在，凡是速度大于200km/h的高铁车辆与磁悬浮车辆都已全部铝化，其他轨道车辆厢体的铝化率也已超过40%，但日本的要高一些已达50%。轨道车辆是一个庞大的家族，包括：高速铁路，中、低速磁悬浮线，地铁、高架城轨、市域快轨、城际高速、市区单轨、磁悬浮车辆等。磁悬浮车辆不管速度高低都必须是铝的；单轨车辆有两种：悬挂式与骑距式。 　　市域快轨交通是指大城市市域范围内的客运轨道交通线路，服务于城市与郊区（如北京城铁平谷线，长67.6km）、中心城市与卫星城、重点城镇间等，服务范围一般不超过100km，在广义上它属城市轨道交通范畴，但是它的站距比一般市内地铁的长得多，通常为2km~5km，而一般市内地铁的仅1km左右。地铁可以满足出行半径≤50km的乘客要求，城际和高铁的服务则大于100km至几千km，而50km~100km的运输则由市域快轨承担，被誉为“全能”市域快轨车。首列这种快轨车于2015年在中国北车长春客车生产基地进行了试跑（见图），它的车身是用碳纤维复合材料与铝合金制造的，是中国首次用复合材料制造轨道车辆车身，取得了更好的减重效果，不过复合材料的价格比铝合金高，零部件的制造加工工艺和维护检修也比铝合金的困难，报废零部件与整车身的回收几乎无法进行，而铝合金废件的回收率可达95%以上。 　　客运轨道交通用铝进入持续高速增长阶段 　　自2014年起中国经济发展进入新常态时期，也就是说在速度上迈进中高速时代。但是对轨道交通行业来说仍处于高速阶段，并至少要持续到2030年，在此期间，随着轨道交通的发展，其装备制造用铝材的复合年均增长率（CAGR）应当在22%以上，这种增长可分为两阶段，2014年至2022年的为25%，2023年至2030年的为18%。驱动轨道交通用铝持续高速发展的动力来自两台引擎：“一带一路”战略的实施与推进；国内高速铁路网进入运营期与新建线路的推进，以及城市轨道交通大建设期到来的拉动。 　　“十三五”期间中国高铁仍处于高峰建设阶段，同时以区域大城市为中心的城际铁路建设也已进入高速阶段。过去的10年是中国高速轨道交通快速发展的10年，“四纵四横”高速铁路干线已成型，根据铁路“十三五”规划：到2020年，全国铁路营运里程将达到14万km~15万km，其中高速铁路5万km~6万km，预计“十三五”期间高速铁路总竣工里程将达3.3万km，比“十二五”末的1.6万km翻1.0625番，基本建成高速铁路网骨架。但国内高铁的建设还在紧锣密鼓地进行。例如长5700km的沿海大高铁正在作开工前的准备工作，它从大连出发，进入世界最长的渤海湾大隧道，在烟台爬出来，沿着黄海、东海、南海以350km/h的高速滑行，达到广东海安又进入琼州海峡水下隧道，爬上地面后沿着海南岛东侧南下，直指终点站三亚，一路经过11个省市区。 　　目前，国内累计有38个城市的轨道交通线路获得国家发改委审批通过，截止2014年年底，中国22个城市已建成投运城市轨道交通线路101条，运营线路长度3155km。根据全国各省市城际轨道线路规划，到2030年预计建成运营线路约2万km。国内轨道交通的高速发展，为车用铝材的发展提供了广阔的发展空间，2014年国内轨道交通领域铝挤压材消费量为160kt左右，2016年可达220kt，2020年有可能超过330kt。同时建设重点在中西部，80%的投资投向中西部高铁线路，重要的有成堰铁路鼓州支线、兰新第二双线、贵广铁路、成绵乐客专、长昆客专贵阳以东段。西部地区庞大的轨道交通建设投资将为车辆铝材与沿线铁路设施建设用铝材提供了极具潜力的消费市场。 　　在“一带一路”的国家战备引领下，轨道线路特别是高铁线路建设是走出去的先锋。“一带一路”战略构想将把东亚、东南亚、南亚、欧洲、非洲东部与南部的65个国家联系在一起。该地区总人口超过44亿，2013年的经济总量大于21.3万亿美元，分别占全球的63%和近30%，是世界跨度最大、覆盖面积最广的新兴经济带。相应的有3条高铁：一条为欧亚高铁，另一条为中亚高铁，第三条为（新）泛亚高铁。 　　中亚高铁与古老传奇的陆上“丝绸之路”重合，沿着它的痕迹前行，从新疆出境，取道吉尔吉斯坦、乌兹别克斯坦等中亚国家，经过伊朗，再到土耳其，最后抵达德国。此高铁的修建是为了快速运油。 　　欧亚高铁从伦敦出发，经巴黎、柏林、华沙、基辅，经过莫斯科后分成两支，一支进入哈萨克斯坦，另一支穿越广褒的西伯利亚，直奔哈巴罗夫斯克，而后进入中国的满洲里。 　　（新）泛亚高铁是覆盖东南地区的高铁网络，从昆明出发，途经越南、缅甸、柬埔寨、泰国、马来西亚等国，最后抵达新加坡，而向西的那条则直指印度。泰国已通过2条铁路建设，计划投资7414亿泰铢，约合人民币1430亿元，可于今年开工建设，将通过老挝与中国连接。泛亚高铁有了3条方案都要经过泰国，目前经过老挝的中线由中国投资兴建，已于2014年破土动工，可通过京哈－哈牡绥高铁到达俄罗斯。 　　中国对这些中亚、泛亚高铁线路都进行了勘探与规划，现在正一个国家一个国家谈，由中方出资金和技术，用修高铁来置换当地资源，比如中亚的石油与天然气、矿产品等。这三条国际大通道的建设有重大的对外战略意义和对内经济发展意义。 　　它的对外战略意义：一可缓解南海争端下的马六甲海峡水运安全威胁，通过高铁直接与印度洋沿岸的吉大港、加尔各答等相连，以更便捷、安全的方式将各种资源运回来，成本也更低；第二，强化北京、西安、成都、昆明等城市与东南亚、南亚各大城市的经贸活动与文化、科技交流；第三，通过东北高铁网与俄罗斯远东地区互联互通，进一步加强与日本海经济圈的经贸交流与合作；第四，实现国家向外战略投资，通过泛亚高铁网建设，输出高铁技术参与邻国重大交通基础投资建设，并带动铁路沿线地区的开发与投资。 　　对内的发展作用巨大：一是京昆、京沈高铁贯通后可将西部经济与东北经济板块联为一体，使得我国的开发战略从沿海地区转向内地，是继沿海、沿江、京广之后的又一个重要成长地带；第二，这两条高铁沿线分布着北京和7个省会城市，并包括一些老工业基地，在未来培育国支柱型产业如军工产业、大型装备制造业、精密仪器和自动化装备业、以及战略性新兴产业方面均具有很突出的优势；三是通过新泛亚高铁与现有的“四纵四横”高铁网联通；并汇地区中心城市沈阳、太原、西安、成都、昆明可发挥更大的区域辐射影响力；可以进一步提升哈尔滨、昆明等边境地区中心城市的综合枢纽地位和门户辐射影响力。这些高铁项目的建设将拉动铝需求的较大幅度上升，在2025年前的总需求量可达2000kt以上。 　　现在是中国企业走出去的大好时机，应借“一带一路”这股千载难逢的强劲东风，加大走出去力度，把高端装备、高端加工材料——半成品、各种各样的可以出口的产品输出去，而把我们需要的能源与资源换回来，合作互利。现在也是已在国内做大做强的企业走向世界最佳时机。进入新世纪以来，中国有色金属产业如中国五矿集团公司、中国有色集团公司、中国铝业公司、恩菲公司、南山铝业公司、魏桥铝电有限公司、忠旺集团等在走出“国门”方面做了许多工作，取得相当大的成就，希望他们继续前行，取得更大的成就，成为跨国大公司强公司的时间指日可待。 　　全球可挤压车体大型材的挤压机 　　这里所指的可挤压轨道车辆车体大铝型材挤压机是挤压力≥90MN的，或者说是指挤压力≥100MN级挤压机。截止2014年12月全世界投产的这类大挤压机68台，中国还有1台250MN的挤压机在建。 　　中国对客运轨道车辆车体铝型材的深加工 　　对轨道车辆车体铝型材进行深加工就是将其制成车体模块或白车或甚至可上路的车辆或编组列车，对车体铝型材进行深加工是中国铝加工业的一大特点，日本、美国和德国都没有这么干的。对车辆铝型材进行深加工有很多优点，如：可以大大提高铝材的附加值，提升铝加工企业的经济效益；可加速废铝循环，提高废料品质，降低废料运输成本；降低车辆制造成本；推广铝材应用。 　　制造客运轨道车辆不但需要应用大型材，而且还要用一些板材、箔材、管材、锻件等，还要用一些中小型材制造门窗、行李架、装饰件、贮柜、推车等等。每辆车这类材料的采购质量约2.5t。 　　截止2015年，中国可制造铝合金轨道车辆整车和/或模块的企业除中国中车有限公司的长春客车股份有限公司、唐山车辆有限公司、四方车辆股份有限公司、浦镇车辆有限公司、株洲电力机车车辆有限公司等外，还有一批铝型材生产企业也加入此行列：吉林麦达斯铝业有限公司、利源精制股份有限公司、忠旺控股有限公司、南南铝加工有限公司、明泰铝业有限公司、中铝－萨帕特种铝型材（重庆）有限公司等。 　　2015年中国中车有限公司铝合金机车与车辆匡算生产能力可达8000辆/a，铝加工企业这两类产品产品2017年匡算生产能力也可能达到此数。因此，2017年全国客运轨道车辆铝合金车辆的生产能力不会低于15000辆/a，如果全部达产（这是不可能的）需要大型材（每辆按4t计算）60kt，而中国≥90MN挤压机的生产能力近590.5kt，几乎为车辆匡算需求量的8倍多，实乃匪夷所思，不过有挤压力≥90MN的挤压机52台，每台匡算生产能力为10kt/a却是铁的事实。所以再建拥有这类大挤压机项目的投资者慎之又慎，但是在市场经济条件下，即使生产能力大量过剩，只要产品有无可争辩的市场竞争力，有稳定的销售渠道，可获得合理的利润，那就可以建。 　　辽宁忠旺集团铝合金车体制造厂 　　辽宁忠旺集团有限公司创建于1993年1月，经过22年的专业化发展，现已成为全球最大的单一铝材挤压企业，2015年拥有93条挤压生产线、22条熔铸线、36条表面处理生产线、模具设计制造能力10万套/a。从2011年起，忠旺集团在原有工业铝挤压产品业务基础上延伸至深加工板块，深加工中心已于2013年投产，主导产品为交通运输工具，可分为两类：汽车类如全铝消防车、半挂车、油罐车等，另一类为轨道车辆车体。 　　忠旺深加工是当前世界最大的，已投产的生产线有：车体（厢）总成线，底架生产线，托盘生产线、特种汽车生产线等。各生产线零部件生产、组装与管理都已基本智能化与环保化，机械加工设备、组装焊接设备与大型工装从奥地利、德国、意大利、法国等国家与台湾省引进。其中：SAF焊机5台、福尼斯焊机45台、OTC焊机21台、双机台龙门焊机1台，IGM龙门自动焊机5台、数控加工中心2台、变位机3台、水刀1台、莫比亚五轴加工中心2台、FOOKE五轴加工中心4台、立式数控型材滚湾机1台、型材拉弯机2台、松下机器人自动焊12台、吊车33台、焊接烟气抽吸净化系统18套。车厢部件生产能力2000t/a。2014年11月车体制造厂又引进3台综合加工中心机床，以满足不断增加的生产加工需要，它们由操作系统、控制系统、加工系统等组成，有高效的综合加工能力。操作系统由控制面板和机械操作面板组成。操作者可通过人机界面，根据生产需要调整工艺参数，快速准确地执行程序，顺利完成加工任务。此外，它们还具有先进的主轴旋转、调速等加工功能，对一些特种工件也能实现高精加工。 　　机器人托盘自动焊接生产线于2014年全面贯通投产，由10组机器人组成，每组由2个机械焊接手臂和1个搬运手臂组成，焊接效率高，焊缝品质优秀。焊接过程产生的烟尘由抽吸系统吸走送入净化处理系统，净化后再排入大气。整个生产过程均由机械人完成，达到了自动化与智能化，仅需几个工作人员对生产过程进行监督巡视。 　　辽宁忠旺集团深加工中心2013年在公司本部所在地投产的精深加工车间成功地开发出了一批交通运输轻量化新产品如铝合金消防车、垃圾车、高寒高铁车厢厢体、半挂车等后，其铝合金精深加工有限公司又于2014年7月与辽阳市人民政府就在河东新城投资建设铝合金精深加工项目合作事宜举行了签约仪式。忠旺铝合金精深加工有限公司是忠旺集团新组建的一个分公司。铝材的精深加工代表着铝加工产业未来发展的方向，也是忠旺集团正在大力发展的产业。 　　目前铝材精深加工产业尚受到规模化程度不高等因素的制约，因此扩大产能、开展新的项目合作就显得非常必要。辽阳市政府非常重视铝加工业的发展，在河东新城建有铝材精深加工区。此次铝材精深加工项目的成功签约，可给双方带来更为密切的合作关系，促使双方在铝材精深加工方面向新的方向发展。 　　忠旺集团天津项目二期主要内容为精深加工，可以肯定它将是全球最大与最先进的铝加工企业的铝材精深加工厂。 　　郑州中车轨道交通装备有限公司 　　该公司是明泰铝业有限公司与原南车四方车辆厂、郑州控股有限公司、荥阳城投有限公司共同出资6亿元成立的合资企业，铝合金轨道车辆生产能力500节/a。公司有55MN、75MN、110MN的3条挤压生产线（太原重工股份有限公司设计制造）的挤压车间与一个生产与组装车厢的车间，后者的部件加工中心和多功能工业机器人全部引进。明泰铝业公司2013年11月与南车集团四方机车车辆厂签订了战略合作协议，后者向明泰公司提供高速动车组车体铝型材焊接、加工技术，将明泰铝业公司培育成为合格的有竞争力的车体铝型材供应商，并有车厢总成能力。中车轨道交通装备有限公司挤压材生产能力20kt/a，其中车体大型材的为5kt/a，厂址在郑州市荥阳市，由明泰铝业公司经营管理。 　　车体制造车间采用引进的高速龙门加工中心和多功能工业机器人焊接装备，加工中心配置五轴联动高级数控系统，可以对复杂的空间曲面进行高精度加工。 　　利源精制股份有限公司的机车车辆制造基地 　　吉林利源精制股份有限公司位于辽源市，为了生产轨道铝合金机车与车辆从德国梅尔公司引进5台挤压机：160MN、100MN、60MN、45MN、36MN的各1台。建设了一个铝合金机车与车辆制造车间与一个电子产品深加工车间，为了加工这些高精复杂的零件引进了约300台套装备，轨道车辆制造组装车间引进30多台套大型5轴CNC龙门加工中心、数控焊机与高度自动化的摩擦搅拌焊生产线。 　　利源精制有限公司建了两个各200m长的挤压车间，一个安160MN的，另一个安100MN的，车间内装有空调系统，可以满足高速轨道车辆大挤压型材生产的各种条件，型材的最大长度28m，型材的各项性能与尺寸偏差指标全面满足欧洲的ICE、TGV型车辆，日本的新干线（Shinkansen）车辆，中国CHR和谐号车辆车体大型材的要求。利源精制有限公司制造的铝合金高速机车及车辆用的铝型材长达28m，的质量可达2.5t。 　　利源精制股份有限公司为了进一步提升材料深加工水平，增强盈利能力，更有利于提高公司的自主创新能力，进一步提升公司的综合实力与国内、国际市场的竞争力，将投资42.3亿元，与日本三井物产金属公司建设天津利源轨道车辆制造有限公司，位于滨海高新区未来科技城的天津利源厂区。利源精制公司负责所需土地、装备方面的投资，而三井物产金属公司提供日本轨道车辆制造技术人员，以及轨道车辆制造的完整技术、设计、自动化系统等资料与技术信息，同时负责整车在国内外市场上的销售与推广宣传。 　　这个项目建成后，可形成的生产能力：动车组400辆/a，铝合金城轨地铁400辆/a，不锈钢城轨地铁200辆/a，同时新增铝型材深加工产品50kt/a，如材料利用率按85%匡算，可消化铝挤压材近60kt/a。 　　2015年4月28日利源精制股份有限公司与沈阳市沈北新区签约，将投资50亿元在沈北新区建设铝合金车辆制造及铝型材深加工项目，将重点建设铝合金高铁、地铁、城铁、磁悬浮、城际轨道客车，铝合金火车及铝型材深加工产品等。年产轨道铝合金车辆1500辆，铝型材深加工成品10kt。项目计划2015年开工，2018年竣工，全部达产后，预计销售收入250亿元/a，纳税约50亿元/a。 　　这些项目全部建成后，利源精制股份有限公司可是全世界铝加工产业最大的轨道车辆制造者，可与中国中车股份邮箱公司的长春客车公司、株洲机车车辆公司试比高。