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首列出口歐洲雙層動車組的背後:面臨多重挑戰 忠旺方案卓有成效

時間:2021 - 06 - 28 字號

新京報北京6月25日電(記者潘亦純)

作為亞洲最大的工業鋁擠壓產品研發製造商,忠旺集團與中車合作再次完成一項壯舉。

2021年5月31日,中國首列出口歐洲雙層動車組在中車株洲電力機車有限公司下線,這是我國自主研製的滿足歐盟鐵路互聯互通技術規範(TSI標準)的雙層動車組,最高運營時速可達200公裏,具有載客量大、靈活編組、安全可靠、智能舒適等特點,將出口奧地利,運用在奧地利、德國、匈牙利等5個國家的鐵路線上。

 


忠旺集團是首列出口歐洲雙層動車組幕後功臣之一,為該項目提供車體鋁擠壓材產品,也是該項目鋁合金車體的獨家供應商。


面臨TSI標準、雙層動車組等多重挑戰

據悉,此次下線的歐洲雙層動車組採用2動4拖6節的基本編組形式,座席載客571人,最大載客可達1280人,較單層車運量提高30%~35%,可有效緩解歐洲繁忙線路運力緊張的問題。


 

同時,動車組採用雙流製交流傳動系統集成設計,具備自動切換和手動切換兩種模式,可以實現不同供電製式、不同功能需求的快速切換,並配置多套信號系統,滿足歐洲鐵路互聯互通的運輸需求。

由忠旺集團提供的車體鋁擠壓材是保證這一雙層動車組按時下線的重要力量之一,與國內標準有所不同,歐洲雙層動車組採用的TSI標準的車身較高,而風阻系數又是車身設計的重要參數,所以,對車身尺寸要求極為嚴格。


 

為了應對這一挑戰,忠旺集團集結了擁有經驗豐富的擠壓模具設計團隊和技術團隊,藉助全產業鏈先進設備的深厚積累,製備了大規格優質鑄錠和精密擠壓模具,研發製造大寬幅斷面精密在線淬火設備,最終實現雙層動車組車體型材的穩定、高效生產,產品綜合性能均高於歐洲及國家標準。

不僅如此,相較單層動車組,雙層動車組斷面的寬厚比更大,性能要求更為嚴格,對此,忠旺集團採用了先進的模具加工設計技術、熔煉技術以及精密的淬火設備,最終完美解決這一問題。

此外,雙層動車組也對輕量化有更高要求,這就意味著車體重量要減輕,面對難題,忠旺集團經過多輪討論分析,最終確定的方案不僅能滿足輕量化的要求,也保證了鋁型材的可應用性和安全性。

綜合其他新型復合材料並結合結構優化後,最終,雙層整車重量相對單層車僅增重10%左右。


投入研發、多次論證、嚴控生產 忠旺方案卓有成效

此次出口歐洲的雙層動車組列車還可根據客流大小,通過增加或減少中間車廂的數量,進行4至8節編組,其中,短編組可用作城際列車,長編組可作為中長途客運列車,實現不同運量的要求,滿足多場景應用。如小長假、黃金周期間,可通過短編組、高密度、公交化的運營,滿足客流量大、潮汐客流的運輸需求,可謂動車組中的「變形金剛」。


 

但如此靈活的編組也提高了車體設計的難度,忠旺集團相關負責人對貝殼財經記者坦言,這一項目的技術要求比較高,對鋁擠壓材的重量、尺寸公差、表面質量、抗疲勞性能、耐腐蝕性能等方面都有嚴格要求,我們的技術團隊結合車體型材結構的設計特點,研發了新型模具。「在生產過程中,我們還對熔鑄、擠壓、熱處理各生產環節進行嚴格控製,反復進行技術分析和試驗驗證,產品滿足所有車體材料的技術要求,在整車車身輕量化同時,還能保證車體強度。」

中車株機公司副總工程師樊運新也對歐洲雙層動車組鋁合金材料的創新應用表示認可,他稱,列車採用整體承載結構的鋁合金車體,具有較強防撞性能,滿足歐洲標準的安全體系。


 

「這是我國自主研製的滿足TSI標準的雙層動車組,這是中國軌道交通裝備最新成果在奧地利應用,將成為歐洲一道亮麗的風景線。」上述忠旺集團相關負責人表示,作為中車的長期戰略供應商,公司已經成為中車集團軌交項目最重要的車體鋁擠壓材供應商。依託集團強大的研發、生產製造能力,將讓軌道交通車輛車體降本提質,提高中國製造在世界市場上的競爭力。


軌交車體鋁擠壓材佔有率第一 券商給予買入評級

忠旺集團在歐洲雙層動車組項目中的表現只是其重視科研創新、產品升級的縮影。近年來,該公司在多個重大的中外項目中頻頻現身,攻克多個技術難關,成為多項軌道交通類產品順利下線不可或缺的力量。

在軌交領域的高端鋁產品研發方面,忠旺集團為海內外多個城市的動車組、地鐵項目提供批量優質的車體鋁擠壓材。

比如2020年10月份下線的墨西哥蒙特雷輕軌列車,忠旺集團即是該項目全部輕軌廂體製造用鋁合金擠壓型材的獨家供應商。


忠旺集團獨家供貨車體鋁擠壓材的墨西哥蒙特雷輕軌

 

據了解,該列車編組靈活,既可1節編組單獨運營,也可根據客流量等實際需要,2、3、4節編組連掛運營,這就對列車裝配精度提出了更高的要求,對鋁型材擠壓精度控製也更為嚴格。

生產期間,忠旺集團通過調整模具結構,採用精密淬火裝置完成型材擠壓,各斷面尺寸均達到高精度級別,滿足了整體車身的裝配公差。同時,該項目涉及到的所有鋁擠壓材,均秉持「高標準、高質量、高要求」原則,產品各項性能均高於行業及國家標準。

忠旺集團還參與了難度較高的浙江金華—義烏—東陽市域軌道交通工程電動客車項目(以下簡稱:新型120km/h市域電動客車),於去年年底正式下線,其所用的鋁合金材料的力學性能、微觀組織結構、疲勞性能、抗腐蝕性能、深加工性能等技術指標均高出標準要求,且該客車採用全密封結構,並創新運用中頂板送風和側頂回風技術,能在滿足高載客量通風要求的同時,進一步降低車內噪音,提高乘客的舒適性。

 

忠旺集團獨家供貨車體鋁擠壓材的新型120km/h市域電動客車


但事實上,想要在全密封結構下提高通風並不容易,這要求產品在具備高強度、高疲勞性能、高耐腐蝕性及優良的焊接性能的同時,還必須遵守嚴格的產品設計理念,保證所設計的產品能夠進行有效的生產和合理的組裝,作為該項目獨家鋁材供應商的忠旺集團,憑借自身強大技術和產業鏈積累,也圓滿完成了任務。

時至今日,每年在研發創新上投入超5億元的忠旺集團在國內軌道交通車體鋁擠壓材領域市場佔有率已穩居第一,也是國內唯一一傢具備為中國中車旗下6家主機廠生產鋁合金車體的合格供應商。

2013年,忠旺集團正式被批準列入「國家高新技術企業」行列,並成為目前國內少數幾家能夠研發、製造時速從160km/h、250km/h、350km/h、380km/h到400km/h高鐵車體鋁擠壓產品的企業,一些大截面的產品,如高鐵車頭部分的蒙皮擠壓型材、復興號列車一體化車鉤面板、一體化裙板等,國內目前只有忠旺集團等少數企業能夠生產。

隨著中國經濟發展、城市化水平不斷提高,中國城市軌道交通領域也迎來更廣闊的發展空間,忠旺集團在軌交領域也面臨更大發展機遇。

國泰君安證券研報觀點也認為,忠旺集團是亞洲首屈一指的鋁加工產品研發製造商,高價值鋁壓延材的投產將成為公司未來的利潤驅動力,並與現有的工業鋁擠壓材具有輔助和協同效應。隨著新冠肺炎疫情影響的顯著減退,預計2021年公司的鋁擠壓產品和鋁壓延產品的銷量將增加,因此上調公司的投資評級至「買入」。

 

(備註:文中歐洲雙層動車配圖均來自中車株機公司)