制造强国战略-综合卷-4轨道交通装备领域组
领域课题报告四：
轨道交通装备制造强国战略研究
报告摘要
《制造强国的主要指标研究》课题组
二○一四年十二月
制造强国战略研究综合卷
（一）产业现状
我国轨道交通装备制造业经历60多年的发展，已经形成了自主研发、配套完整、设备先进、规模经营的集研发、设计、制造、试验和服务于一体的轨道交通装备制造体系，包括电力机车、内燃机车、动车组、铁道客车、铁道货车、城轨车辆、机车车辆关键部件、信号设备、牵引供电设备、轨道工程机械设备等10个专业制造系统，特别是近十年来在“高速”、“重载”、“便捷”、“环保”技术路线推进下，大功率机车和高速动车组取得了举世瞩目的成就。
总体而言，我国轨道交通装备制造业还处于“大”而不“强”阶段，仍有部分关键技术、核心部件、基础材料还依赖国外，自主创新能力有待进一步提升。当前，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。我国轨道交通装备制造业要坚持创新驱动，紧紧抓住技术和产业演进的机遇，实现由制造大国到制造强国的升级。
2013年，我国轨道交通装备产业年销售产值超过2 500亿元。《轨道交通装备产业“十二五”规划》预计到2015年，轨道交通装备产业年销售产值超过4 000亿元，2020年将超过6 500亿元。
1. 具有竞争力的重大产品
通过多年的技术研发和铁路大规模应用，我国大功率电力机车和高速动车组在全球市场具有一定优势。大功率电力机车形成了以单轴功率1 200 kW动力单元为基础的6、8、12轴列重载机车组系列，最大机车功率达14 400 kW，居世界第一。自主研制的CRH380A 高速动车组脱轨系数、轮轴横向力等安全性指标低于国际铁路联盟限度标准，车内噪声等舒适度指标均在国际标准优级范围内，列车再生能源回馈率、人均百公里能耗等节能环保指标达到世界领先水平。
2. 产业发展的短板
我国轨道交通装备制造行业仍然年轻，与发达工业国家相比还存在以下几个方面的差距：①原始创新能力不强，专长于产品开发应用，而基础性研发不足，在科技储备、设计仿真和试验验证等原始创新能力上未能达到国际先进水平；②产业核心基础器件技术和产品全方位配套相对薄弱，还未完全形成一批“高、精、特、专”产品配套企业群体；③产业基础工艺相对落后，工艺研究投入不足，先进基础工艺提升相对缓慢；
④产业质量技术基础有待升级，质量技术的基础研究投入缺位，国家级第三方检测试验平台及专业化检测、试验和服务体系权威性不够；⑤国际化能力有待提高，在满足国内快速增长的市场需求为主导的基础上，提高国际竞争力是轨道交通装备制造业的未来必需。
（二）我国与强国对比分析
1. 轨道交通装备制造强国的特征
一般而言，轨道交通装备制造强国是拥有一批高端装备制造产品和核心技术，拥有·382·
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具有国际影响力的自主品牌，在国际市场上有较高占有率，能够主导国际轨道交通装备制造领域标准制定，引领技术发展。同时轨道交通装备制造产业具有相当规模，具有成熟的产业链和完善的基础配套，具备良好的技术创新支撑条件，形成了轨道交通装备制造业可持续发展能力的国家。据此标准，当前德国、法国、日本等国家属于轨道交通制造强国。
2. 我国轨道交通装备制造与强国的对比
1）产业规模已经全球领先。我国轨道交通装备制造领域2013年销售产值超过2 500
亿元，成为全球轨道交通装备产业规模最大的国家。
2）产业发展结构有差距。一是我国轨道交通整车企业海外收入占总收入比值仍然
较低，2013年中国南车、中国北车的平均值仅为7.18%，德国、加拿大、日本企业同比为40%～90%。二是我国轨道交通制造服务业增加值比重较低，中国南车、中国北车为10%左右，西门子、阿尔斯通、庞巴迪等跨国公司服务业务约占业务总额的35%左右。
3）质量效益水平有待提升。制造质量方面，我国轨道交通整车企业都通过了国际
铁路行业标准（International Railway Industry Standard , IRIS ）认证，质量水平和安全保障符合轨道交通运用要求，主要差距在产品质量认证体系缺位，面向出口欧美国家的产品认证不足。产业效益方面，中国南车、中国北车2013年平均工业总产值劳动生产率101.5万元/人；日本川崎重工的劳动生产率达到300万元/人，德国西门子公司的劳动生产率为172万元/人。
（三）产业发展趋势
进入21世纪后，出于能源危机及环境保护的考虑，国际上积极建设及完善高速铁
路网络，铁路建设再度进入新的发展高潮。根据德国SCI Verkehr 铁路工业信息咨询公司的相关统计，预计到2015年，全球铁路市场容量将增长至1 600亿欧元，年增长率约为 4.1%。轨道交通装备是全球化发展程度最高的产业之一，中国轨道交通装备制造业增长空间将转向海外市场，加速国际化经营进程是长久之计，也是当务之急。
随着社会经济的快速发展，资源紧缺、污染严重等问题突出，人口增多、经济发展、城镇化建设等带来了社会公共交通需求，客货运力不足、道路交通拥堵、环境振动噪声、公共出行安全等问题愈发被人们关注。因此，世界各国都将发展安全、绿色、高效、智能的新型公共交通作为未来发展的主导方向，发展模式也由传统模式向可持续、互联互通、多模式运输发展转化。
理论界和产业界普遍认为，世界正处于新一轮技术创新浪潮引发的新一轮工业革命
的开端，信息技术的发展和应用正以前所未有的广度和深度，加快推进生产方式、发展模式的深刻变革。轨道交通装备制造业作为高端制造的代表，全球领先的轨道交通企业已经开始实施产品数字化设计、智能化制造、信息化服务。在发展趋势和政策导向下，中国轨道交通装备制造业将迈进数字化、智能化时代，走上制造强国之路。
制造强国战略研究综合卷
（四）发展战略和发展途径
1. 发展目标
1）轨道交通强国的强基期（2015—2025年）。以轨道交通装备谱系化、数字化和节能降耗相关技术为主线，形成完善的、具有持续创新能力的创新体系，主要产品达到国际先进水平，掌握一批核心技术，拥有一批知识产权，标准及认证体系与国际接轨，跻身世界轨道交通装备制造强国之列。
2）轨道交通强国的提升期（2025—2035年）。到2035年，我国轨道交通装备制造业总体提升为“智能化一代”，在主要领域全面推行智能制造模式，拥有一批高端产品和核心技术，主导国际标准制定，具备成熟的产业链和完善的基础配套能力，占据全球制造和服务产业链的高端地位，具备世界领先的出口能力。
3）轨道交通强国的稳固期（2035—2045年）。到2045年，我国轨道交通装备产业形成100强世界级品牌、世界级知名企业，成为具有引领性的世界一流轨道交通装备制造强国，托起中国实现伟大复兴之梦。
2. 发展途径
围绕轨道交通装备制造强国的战略目标，按照“推动原始创新、引领绿色智能、拓展国际空间”的发展思路，以构建具有世界领先的现代轨道交通装备制造体系为指引，以体现信息技术与制造技术深度融合的数字化、智能化中国制造为主线，推进要素驱动向创新驱动转变，低成本竞争优势向质量效益竞争优势转变，资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色制造转变，生产型制造向服务型制造转变。
1）坚持技术引领。坚持走“以我为主”的自主创新路线，将轨道交通“高速”、“重载”、“便捷”、“环保”技术引领战略向“绿色”、“智能”技术引领战略进化。
2）推进数字化智能化。借助大数据系统和云服务技术，促进研究设计、生产制造、检测检验、运营管理等各个环节向数字化和智能化发展。
3）加速国际化经营。积极开展海外业务，通过绿地投资、兼并重组等手段，由产品输出向产品、技术、资本、服务输出转变。
4）发展制造服务业。提升轨道交通装备企业在设计研发、试验验证、系统集成、认证咨询、运营调控、维修保养、工程承包等产业链前后端的增值服务，逐步实现由“生产型制造”向“服务型制造”转变。
（五）重点任务
针对距轨道交通装备制造强国的差距，未来十年，我国要重点做好以下几方面工作。
1. 研制新技术产品
未来一段时间，我国轨道交通装备产业将大量应用新材料、新技术和新工艺，逐步向体系化安全保障技术、谱系化装备轻量技术、高速重载化保质保寿技术和绿色智能化节能环保技术等方向发展。
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重点开发并应用新型车辆车体技术，应用镁铝合金等新型材料，开发适用于城际列
车和现代有轨电车，并满足EN12663标准要求的轻量化车体；高性能转向架技术，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；电力传动系统技术，深入开展高速动车组牵引、辅助变流器及其关键部件的研究，完成碳化硅电力电子器件的应用与研发，推进馈能式双向变流技术，永磁电机驱动技术与无齿轮直驱技术；储能与节能技术，加快大能量密度超级电容的研制，推进城轨交通轻轨车辆、有轨电车由受电式向储能式进化，实现能量的循环利用和无接触网运行；制动系统技术，将数字液压制动器的应用推广到有轨电车领域；列车千兆带宽的实时控制与信息网络技术，实现列车网络的智能化和简统化；列车产品数据中心和列车应用软件，实现运营商和制造商对产品全时全程的掌控；车载智能化状态监测技术、列控系统核心技术和灾害监测系统，实现智能控制和对列车安全相关数据的综合诊断、集中显示和预警；通信信号技术，采用现代计算机、物联网、大数据、云计算等技术，研究覆盖高、中、低速铁路和城轨交通的安全、高效、绿色、节能的列车运行控制系统技术和产品。
2. 提升产业基础
1）基础器件。重点研究开发碳化硅新型高效变流器、大功率电力电子器件、计算
机网络接口器件、信号安全计算机、轨道参数计算机、数字化传感器、车辆轴承、轨道交通设备用气动元件及密封件、液压器件等。
2）基础材料。基于轨道交通装备“安全、可靠、节能、环保”的发展目标，以经
济可承受性为主旨，重点开发关键基础零部件所需的高品质结构材料和工艺材料。
3）基础工艺。开发先进、绿色的铸造工艺、锻压工艺、焊接工艺、热处理工艺、
表面处理工艺、切削加工工艺、无损检测及电子产品制造等特种工艺为攻关方向。
4）产业基础。开展轨道交通装备绿色制造基础理论和共性技术研究，推进现代数
字技术在轨道交通装备研究开发、生产制造、检测检验、运营管理等各个环节的应用，实现产品研发的数字化仿真设计，实现危险工位和质量敏感工位的智能化制造以及产品全寿命周期的实时跟踪监管信息的数字化服务，形成轨道交通装备绿色智能制造理论、技术和标准体系，提升轨道交通装备的安全性、可靠性和舒适性。
3. 实施重大创新示范工程
积极实施“先进轨道交通装备及关键部件创新示范工程”，在中国标准高速动车组、30 t 轴重机车车辆、城际动车组、储能式现代有轨电车、中低速磁浮轨道交通系统、通信信号装备、运用维护及其他工程装备、安全监测装备、绿色供电装备（储能器件及能源管理系统）等领域，实施创新示范工程，推进前沿技术快速向产业化转移。
（六）保障措施
1. 提高创新能力
以企业为主体，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。
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2. 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。
3. 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，开展资源和价值链整合，增强国际化经营能力。
4. 推进工业化与信息化融合
以信息化、智能化、集成化为突破口，建成具有国际先进水平的高端装备研发制造基地，加强企业信息化基础建设的总集成。
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参 考 文 献
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坛，2010(6)：59-63.
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[5] 苗圩. 在全面深化改革中打造制造业强国[J]. 求是，2014(5)：15-18.
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组长：刘友梅
副组长：丁荣军
成员：张新宁王勇智康熊张晓莉刘涛杨颖陈高华孙学军梁兵张波周武成王永志
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执笔人：李林刘荣耀