轨交装备产业链各环节梳理

轨交装备产业链各环节梳理

最佳答案 匿名用户编辑于2024/06/03 14:02

轨交装备产业链中中游装备制造为重点,核心环节包括整车制造/通信信号系统/牵引传动系 统等。

1.轨交车辆:中车整车制造复苏,车辆及部件受益于动车招标回暖/高级修

铁路车辆技术分为九大关键及十项配套技术。铁道部根据高速列车基本组成、技术难度和 我国铁路车辆的工业化水平,把铁路车辆技术分成九大关键技术和十项配套技术。九大关 键技术包括:车辆总成、车体、牵引传动系统(包括分为牵引电机、牵引变流器、牵引变 压器、牵引控制系统)、转向架(包括齿轮箱、轮对)、制动系统。十项配套技术包括:空 调系统、集便装置、车门、车窗、风挡、钩缓装置、受流装置、辅助供电系统、内装和座 椅等。 铁路资质获取难度较大、产品技术壁垒较高,从事九大关键技术的厂商竞争格局相对集中 且稳定。九大关键技术中,车辆总成、车体、牵引传动系统、转向架等核心部件绝大多数 都由中车集团下属单位提供。高铁转向架主体由中车旗下子公司四方股份和长客股份等生 产。转向架部件中,牵引系统主要由中车时代电气及永济电机供货,牵引系统核心部件 IGBT 也由时代电气实现国产化;车轴、车轮、齿轮箱等零部件外购,轮对主要由中外合资企业 智奇铁路设备有限公司与德国波鸿交通技术集团公司(BVV)供货,车轴主要厂商包括晋 西车轴、中国中车所属铜陵车辆厂和太原重工;车轮由太原重工占据约三分之一市场;制 动系统市场德国克诺尔领先。

十大配套系统车辆主机厂对外采购较多,部分零部件可自制。车身中内装部分今创集团市 场份额较高;门系统方面,根据康尼机电 2023 年年报,康尼机电城轨车辆门系统产品已连 续十多年市场占有率超过 50%,高铁车门系统产品市场占有率也连续多年远超 50%;车辆 座椅市场集中度较高,基本集中在上海坦达、上海元通和山东嘉泰三家企业;给水卫生系 统华铁股份市场份额较高,密封条海达股份市场份额较高。电气系统中难度较大的车载辅 助电源和连接器一般与牵引系统配套,目前中车时代电气可自主供货,鼎汉技术产品也通 过部分车型认证并小批量供货。

1)整车制造: 中国中车作为铁路车辆全球龙头企业,受益于动车组招标回暖及高级修来临。疫情三年抑 制铁路出行及整体投资后,2023 年铁路设备景气度逐渐复苏。中国中车作为行业龙头,充 分受益于本轮复苏周期。中国中车 2023年铁路装备业务营业收入 981.91亿元,yoy+18.05%; 24 年 3 月 4 日,中国中车发布 23 年 12 月至 24 年 3 月期间签订合同,包括 147.8 亿元动 车组高级修合同、111.7 亿元动车组销售合同、61.1 亿元城市轨道车辆销售及维保合同、6.2 亿元机车销售合同以及储能设备、风电设备、汽车零部件等合同,合计金额 348.9 亿元。 其中高级修合同金额超过 22 年 10 月至 23 年 10 月公司两次公告高级修合同金额 70.1 与 72.7 亿元的总和。

2)转向架: 转向架是决定列车运行安全可靠性和运行品质的核心部件,起到支承、牵引和制动车体等 功能。转向架位于车辆的最下部,车体与轨道之间。转向架通常包括构架、轮对轴箱、弹 簧减振装置、基础制动装置和驱动装置等,其牵引和迁导车辆沿着轨道行驶,并承受和传 递来自车体及路线的各种载荷,同时缓和其动力作用,它是保证车辆运行品质的关键部件。 转向架具体作用包括:

1)承载(传力)——承受车架及以上各部分之重量;转向架的所有部件都必须承载。 2)驱动(牵引)——保证轮轨之间必要的黏着,并将轮轨的轮周牵引力传给车架和车钩; 由驱动装置承担。 3)制动——产生必要的制动,使机车能在规定的制动距离内停车;由基础制动装置承担。 4)转向——保证机车顺利通过各种曲线;由车体与转向架间连接装置(即牵引装置)承担。 5)缓冲(平稳、减震)——缓和路线不平顺对机车的冲击,保证机车运行平稳;由一、二 系悬挂系统承担。 在经历技术引进吸收创新阶段后,中车旗下各子公司可完成多型号的动车组转向架自主创 新。四方股份和长客股份研制的标准动车组 CR400AF 和 CR400BF“复兴号”于 2017 年 1 月取得了型号合格证和制造许可证,动车组的转向架型号分别为 SWM(T)-400E1 和 CW350(D)。2018 年,主机厂在此基础上进一步统型,研制了时速 250 km 的“复兴号” 动车组 CR300AF 和 CR300BF,转向架型号分别为 SWM(T)-400E2 和 CW351(D)。

3)牵引变流系统及 IGBT。牵引变流系统为列车提供动力,时代电气、中车永济、新誉等为主要玩家。350 公里标准 动车组牵引系统由牵引变压器(2 台)、牵引变流器及冷却单元(4 台)、牵引电机(16 台) 组成,其中牵引变流器是关键器件。牵引变流系统综合列车速度、负载等信息和牵引等指 令,基于电力变换、信息交互、传动控制等技术实现能量转换,满足列车牵引与运行控制 要求,通过信息传输共享,实时跟进各子系统工作状态,对列车故障信息进行系统性诊断、 预警和记录,保障列车安全可靠运行。

时代电气铁路车辆牵引变流系统产品型谱完整,市场份额持续领先。中车时代电气是中国 中车旗下股份制企业,公司作为我国轨道交通行业具有领导地位的牵引变流系统供应商, 现有牵引变流系统产品覆盖机车、动车、城轨领域多种车型,打破国际垄断,实现了列车 核心系统的国产替代,并领跑国内市场。国内城轨牵引变流系统市场时代电气、新誉轨道 交通有限公司(与庞巴迪合资)、中车永济电机市占率较高。据 RT 轨道交通统计,2023 年 时代电气在公开招标的 6340 辆地铁牵引变流系统订单中,中标 3382 辆,占比 53.34%, 2012 年至 2023 年连续十二年在国内市场占有率稳居第一。铁路领域由于需要国家铁路 局许可,参与者仅有铁科院全资子公司北京纵横机电、中国中车旗下中车大连所,预计时 代电气市占率超过 55%。

IGBT 是轨交车辆牵引变流器及各种辅助变流器的核心器件,时代电气形成领先的 IDM 产 线。IGBT 是牵引变流系统最核心的器件之一,是控制电能传输、转换的核心芯片,也是实 现列车高速、重载的关键基础。动车组列车根据型号的不同,所需 IGBT 数量在 80-150 个 之间。在机车领域,时代电气产品已基本替代进口同类产品;在高铁和城轨地铁领域,公 司动车组和城轨地铁产品已实现部分替代进口同类产品。随着公司产品进一步研发升级, 未来有望获得国铁集团更多产品供货认证,动车组等产品的未来市占率有望进一步提升, 成长空间广阔。时代电气 IGBT 模块交付在轨交、电网领域市场份额大幅领先,占有率国 内第一。

车门系统中康尼机电高铁车门打破国外垄断,当前城轨/高铁市占率均超 50%。轨道车辆门 系统国内市场主要有四家参与者,包括康尼机电、北京博得、青岛欧特美以及 IFE-威奥(克 诺尔集团与青岛威奥轨道集团合资),其中康尼机电主要产品包括动车及干线铁路车辆门系 统、城市轨道车辆门系统、站台安全门系统、内部装饰、连接器、闸机扇门及车辆门系统 维保及配件业务。康尼机电轨道车辆门系统市场占有率多年位居全球前列,是中国中车、 阿尔斯通、CAF、STANDLER 等国际著名轨道车辆制造商战略合作伙伴和供应商。康尼机 电城轨车辆门系统产品已连续十多年市场占有率超过 50%,高铁车门系统产品市场占有率 也连续多年远超 50%,根据 SCI 报告,其轨道车辆门系统产品在全球市场占有率排名前列。

2.“四电”系统:通信信号系统是铁路“中枢神经”,逐步进入更新周期

高速铁路“四电”系统是指高速铁路的通信、信号、电力、电气化 4 个子系统。通信和信 号系统是铁路运行的中枢神经,信号系统主要包括列控系统、联锁系统、调度集中系统、 集中监控系统等;通信系统主要包括传输系统、数据通信系统、无线通信系统、轨道交通 综合视频监控系统、旅服系统等。电力系统指集生产、输送、分配消费电能的发电机、变 压器、电力线路、各种用电设备联系在一起组成的统一体。电气化系统也叫牵引供电系统。 作用是将地方电力系统的电源 220kV(110kV)引入铁路牵引供电系统的牵引变电所,通过牵 引变压器变压为适合铁路电力机车运行的 27.5kV 电压,向电力机车提供连续电能。牵引供 电系统主要由牵引变电所、馈电线、接触网、轨道和回流线组成。

通信信号系统是铁路“中枢神经”。轨交通信信息系统主要包括传输、数据通信、无线通信、 轨道交通综合视频监控和旅服系统等。轨交信号系统通常由列车运行自动控制系统和车辆 段信号控制系统两大部分组成,包括列控、联锁、调度集中、集中监测等系统设备;我国 信号系统的主要产品包括 CTCS-0、 CTCS-1、 CTCS-2、 CTCS-3 和 CBTC 系统。以 目前国内商用技术最为先进的中国高铁列控系统(CTCS-3)为例,该套系统适用于 300km/h 以上运行速度。在城轨领域,CBTC 系统是主流的信号控制系统。CBTC 系统是 移动闭塞方式,通过车载设备、轨旁通信设备实现列车与车站或控制中心之间的信息交换, 完成列车运行控制,具有发车间隔小、安全可靠性更高等优势,可以用于各种制式的城市 轨道交通。

铁路交通控制系统对安全性要求高,仅少数企业及国际巨头掌握相关技术资质。国内通信 信号系统厂家主要有中国通号、铁科院、和利时、交控科技等企业,国际竞争对手包括西 门子、阿尔斯通、日立、庞巴迪等工业巨头。中国通号董事长周志亮 2020 年接受第一财经 采访时表示,截至 2019 年末中国通号的高速铁路控制系统总中标里程居世界第一;按照国 内高速铁路控制系统累计中标里程统计,市占率超 60%;在城轨领域,根据 RT 轨道交通 数据,2023 年城轨信号系统共计 10 家供应商参与,市占率前四为卡斯柯、众合科技、交 控科技、中车时代电气,市占率分别为 27.88%/20.51%/15.29%/13.80%,CR4 接近 90%。

中国通号为高铁通信信号系统龙头,市占率持续领先。根据中国通号 2023 年年报,高铁弱 电系统集成领域,公司相继承揽雄忻、西成、渝黔、襄荆、西十等 11 个项目,市场占有 率超 60%。截至 2023 年末,公司的高速铁路控制系统核心产品及服务所覆盖的总中标里 程继续位居世界第一;在国内高速铁路控制系统集成项目,以及核心设备中轨道电路、调 度集中系统、计算机联锁、CTCS-3 车载自动防护系统、无线闭塞中心和列控中心等产品 方面,公司的市场占有率均持续位居行业领先地位;在国内城市轨道交通领域,公司的核 心城市轨道交通控制系统产品覆盖了我国已运营及已完成控制系统招标的 40 多个城市 170 余条线路,继续强势领跑。

思维列控为 LKJ 列控系统龙头,LKJ 系统受益于自然更新周期与老旧内燃机车改造。思维 列控在普速铁路领域主营业务为列车运行控制系统、行车安全监测系统、LKJ 安全管理及 信息化系统等整体解决方案。在高速铁路领域,公司主要从事动车组列控动态监测系统及 衍生产品的研发、集成、销售与技术支持,具体由蓝信科技负责,主要产品包括列控设备 动态监测系统(DMS 系统)、动车组司机操控信息分析系统(EOAS 系统)、高速铁路列 控数据信息化管理平台(TDIS 平台)、信号动态检测系统(TJDX)等车载设备及相关地面 配套设备设施。相关车载设备的使用寿命为 8~10 年。随着 LKJ2000 使用年限增长,各 铁路局用户投入运用的 LKJ2000 产品已进入更新周期,2022 年以来,公司 LKJ2000 及 配套产品的更新数量呈上升趋势。

交控科技为国内首家掌握自主化 CBTC 核心技术的轨交信号系统总承包商,城轨信号系统 单公里造价高于高铁线路,后续新增有望稳定,存量的替换更新有望贡献增量。交控科技 以 CBTC 技术为基础,专业从事城市轨道交通信号系统的研发、设备研制。主要产品有基 础 CBTC 系统、I-CBTC 系统、 FAO 系统等。CBTC 系统具有发车间隔小、安全可靠性 更高等优势,公司的 CBTC 信号系统解决方案由以 ATP/ATO 为核心的七个子系统组成。 根据中国证券报 2019 年 4 月 13 日报道,2019 年我国新建城轨线路所需公司信号系统每公 里造价 800 万-1200 万元;既有线路改造方案已经完成了相关车载设备的研制并具备了工 程应用的条件,每公里造价 1400 万-1800 万元。城轨通信信号系统单公里造价远超高速铁 路线路,未来新增有望保持稳定,存量替换持续贡献增量。

交大思诺为列控系统关键设备的重要研发公司。交大思诺专注于应答器系统、机车信号车 载设备和轨道电路读取器(TCR)等列控系统关键设备的自主研发,研制的产品均实现了 业界安全完整性等级中最高的安全等级 SIL4 级,广泛应用于城轨、普铁、高铁等领域。在 铁路领域,公司客户包括中国中铁、中国铁建等主要工程总承包商,中国通号、和利时等 主要列控系统集成商和各铁路局等终端用户;在城市轨道交通领域,公司客户包括交控科 技、南京恩瑞特、众合科技等主要列控系统集成商。

3.检修设备及铁路工务:检修设备有望随维修提升放量,道岔/扣件格局稳定

神州高铁主营轨道交通运营检修装备与数据,高级修密集期来临+里程修转为状态修有望提 升检修设备需求。根据神州高铁 2023 年年报,公司为中国全部 85 个高铁动车检修基地和 段所、60 余个机车和车辆检修基地和段所、15 个高铁焊轨基地、200 余条城市轨道交通线 路、330 余个货站、500 余条货运专用铁路、2,900 余个高铁和地铁车站等提供信号控制系 统,为包括复兴号在内的近 20,000 辆高铁、地铁车辆提供了各类车载核心装备。后续随着 轨交装备存量市场不断扩大,检修设备需求有望进一步得到拉动。此外,铁路车辆维修方 式从传统里程修转变为更加精准的状态修以降低成本并提高效率。这一需求有望推动检测 设备和技术升级,并促进相关产业发展。

道岔产品是使列车进入或越过另一条轨道的连接设备,从应用场景来看,可分为高速铁路 道岔、普速铁路道岔、重载道岔、城轨道岔产品等。铁路道岔配置密度方面,根据交通运 输部与华经产业研究院相关数据显示,2021 年我国铁路道岔配置密度约为 1.56 组/公里, 预计未来几年道岔配置密度逐年增长,2025 年达到 1.68 组/公里。道岔总铺设量及新增需 求方面,根据华经产业研究院,2021 年中国铁路道岔铺设总量达到 23.47 万株,新增道岔 需求为 1.36 万组,预计 2023-2025 年新增道岔需求每年保持在 1.5 万组左右。

中铁工业为中国道岔市场领先企业,市占率较高,新增道岔订单稳定增长。市场主要参与 者为中国中铁下属中铁工业(道岔业务由子公司中铁山桥、中铁宝桥、中铁宝桥(南京) 负责)、铁建重工、铁科轨道(铁科院控股子公司)。根据中铁工业 2023 年报,其在道岔业 务领域涵盖了高中低速、各种轨型和类型的铁路、城市轨道交通等道岔产品。根据其 22 年 年报,中铁工业目前在高速道岔(250 公里/小时以上)市场占有率 64%、普速道岔市场占 有率 46%、重载道岔市场占有率 56%、城轨交通道岔市场占有率 70%。其他参与者方面, 根据铁建重工招股说明书,根据公司整理的 2018 年至 2020 年市场招投标数据,铁建重工 高速道岔市占率为 24.67%、普速道岔市占率为 26.47%;铁科轨道在高速/普速道岔市场中 市占率分别为 4.3%/18.1%。

轨道扣件市场竞争格局相对稳定,且各家公司市占率较为平均分散。轨道扣件将钢轨与轨 下支撑结构联结在一起,阻止钢轨的纵横向移动,为轨道结构提供弹性,减轻振动,从而 确保列车的安全运行和旅客乘坐舒适度。从应用场景来看,可分为高铁扣件、重载扣件、 客货共线铁路扣件、城轨弹条等。扣件系统存在技术授权以及认证门槛,竞争格局相对稳 定。铁建重工(隆昌公司)、铁科轨道、安徽省巢湖铸造厂、福斯罗扣件系统(中国)有限 公司、晋亿实业、河北翼辰实业、中原利达取得了 CRCC 颁发的高速铁路扣件系统认证证 书。

参考报告REPORT

轨道交通设备行业专题研究:轨交设备景气持续,产业链如何演绎.pdf

轨道交通设备行业专题研究:轨交设备景气持续,产业链如何演绎。轨交设备景气持续且更新/维修带来新机遇,产业链公司24Q1业绩亮眼。轨交设备景气持续且更新/维修带来新机遇。新增方面,铁总固定投资23年迎来增长拐点,24年1-4月继续同比增长10.5%;客运量恢复并持续增长带来动车组招标回暖,24年国铁首次招标165组已超23全年;存量更新替换方面,动车组高级修尤其是五级修密集期来临,内燃机车/铁路通信信号系统均进入更换周期。轨交设备产业链相关公司24Q1业绩亮眼,预计全年业绩同样向好。短期铁路固定资产投资/客运量/动车组招标持续超预期向上,长期存量设备高级维修与更新迭代将放量,轨交车辆和零部件、通...

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