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  • 永利游戏网址与轨道交通产业分析 通告时间:2018年5月15日 来源:永利游戏网站

    (此文发表于《新材料产业》杂志  2017-08-05)笔者:陈占恒

    轨道交通包括铁路和都市轨道交通,具有客流大、速度快、安全准点维护条件节省资源和土地资源之亮点,是国家重要基础设施和经济发展的命脉。大力提高规律交通,有利于国内钢铁、水泥、有色等产能过剩产业之电能释放,有利于相关产业链的延伸,可以大幅度拉动国内经济发展。

    高速公路方面,2015年我国高速公路里程已达12万盎司,其中高速公路1.9万盎司,迅速铁路4万盎司。2016年我国高铁里程达到2.2万盎司,占世界高铁总里程的65%。华夏高铁已经化为我国知名世界之一张名片。“十三五”期间,我国将进一步健全高速公路网络,形成八纵八横主通道,到2020年,名将实现迅速公路营业里程3万盎司,到2025年达到3.8万盎司左右。轨道交通方面,截至2016岁末,共30个城市开通城轨交通运营,营业线路133条,总长度达4152.8埃;有48个城市在建线路总规模5636.5埃,比起增长26.7 %;已拥有城轨交通建设项目批复的都市有58个,计划线路总规模为7305.3埃,总投资37018.4亿元;其中,14个城市投资计划超过1000亿元。数量表明,我国轨道交通行业已跻身大规模快速发展阶段。都市轨道交通具有节能环保、舒适安全、运力强大、节省土地等优点,是都市交通未来提高之严重性趋势。为推动城市轨道交通发展减少了审计障碍,有轨电车建设审批权于2013会上放省级政府,已有超过100个城市规划建设有轨电车。

    轨道交通技术之主干是车子牵引系统。牵引系统产品化已经化为轨道交通主流技术方向。现代化轨道交通具有运输能力大、行驶速度快、消耗能源少、营业资本低等优点,对运量大的输油管线铁路和具有陡坡、长大隧道的山区干线铁路实现工业化,在艺术上、经济上人均有明确的系统性。世界轨道交通车辆牵引系统历经第一代是直流电机牵引系统;其次世交流异步电机牵引系统,为眼前的激流技术;先后三世永磁同步电机牵引系统,是下一代机车牵引系统。

    永磁同步牵引系统与异步牵引系统相比较具有以下优点:一是低传递损耗小、噪声低;二是转速平稳、满载能力强、可靠性和功率密度高;三是体积小、重轻、效率高;四是电机采用全封闭结构维护简单,无形化齿轮驱动,磨耗小,全寿命周期成本低;五是组织多样,转向架自由空间大,径向调节能力强。永磁同步牵引系统已经化为各发达国家竞相研究之技巧热点。牵引系统能耗约占轨道交通系统总耗资的40~50%。永磁牵引系统较传统的异步牵引系统能耗可降低约11.5%。若牵引系统附加再生能量系统,永磁牵引系统之归纳能耗可降低30%控制。有材料表明,一台永磁电机可承载2台异步电机的运力并满足运行要求,永磁同步牵引电机能耗为497.198MVA.s,异步牵引电机能耗为550.068MVA.s,相比之下说明永磁同步牵引电机比异步牵引电机节能9.61%。最新永磁直驱转向架采用全封闭水冷永磁直驱电机直接驱动轮对,效率高,且直驱过程无齿轮传动损耗,跟目前主流的异步电机带齿轮传动的转向架相比,耗资降低了15%,省力优势明显。一枝地铁每年通过节能可降低运营资本400万元。一辆原来需要6动2拖的迅猛列车,采取永磁同步牵引系统可以只利用4动4拖,节约2辆动车牵引系统整火车成本可降低20%华夏中车株洲环保机车研究所的永磁同步牵引系统之电机额定效率达到了98%上述,名将电机损耗降低至原来的三分之一,众所周知降低了快速列车的牵引能耗。

    永磁牵引系统驱动电机的主干材料是永恒磁体,是第三世轨道交通牵引系统之重要部件,决定着轨道交通车辆的带动力品质、耗资和掌握特性,可以行使钐钴永磁体或者钕铁硼永磁体。两种磁体钐钴磁体高磁能积钐钴永磁的最大磁能积可达到35 MGOe,工作温度高,居里温度670850℃,采取温度高达500℃;因钴资源缺乏,价格昂贵,大规模商业化永磁牵引系统利用钐钴磁体成本压力较大;据了解当前年毛坯产量约2400吨,困难以满足轨道交通稀土的前途需求。外方车株洲环保机车研究所有限公司开发的迅猛动车组永磁牵引电动机出于安全性、可靠性和安居考虑采取钐钴磁体;电动机采用全封闭强迫风冷、特别之左右循环冷却方式,既满足全封闭防护等级要求,同时具有较好的散热效果。告知中对635kW永磁牵引电机各部的温场分布表明电机绕阻处温度最高,但未超过140°C。浓缩铀磁体磁能积的辩论极限值为64 MGOe,2006 年实验室样品已赶到59.6 MGOe,农林产品已超过55MGOe,主题性能优于钐钴磁体,居里温度320℃~460°C,工作温度与钐钴磁体相比较低,在150℃以下已经得到普遍使用,高高的工作温度200℃控制,但要补较多的重稀土金属铽镝;考虑到高速公路的民族性,必须进一步增强钕铁硼永磁体的工作温度,或者为使用钕铁硼磁体的牵引系统附加冷却系统降低钕铁硼磁体工作环境温度,才有可能使钕铁硼磁体满足高速公路需求。轨道交通领域永磁同步传动系统中的永磁材料要求其内禀矫顽力Hcj(kOe)+最大磁能积(BH)max(MGOe)>60。我国已研制出室温下综合磁性能指标内禀矫顽力Hcj(kOe)与最大磁能积(BH)max(MGOe)之和高于75的高性能烧结钕铁硼磁体,高高的工作温度高达230℃。可见,浓缩铀永磁体完全可以用于高速公路牵引系统。

    在优秀的家业政策环境推动下,依托自主开发的程序三世永磁牵引技术,“十三五”期间我国永磁轨道交通将得到长足提高。有材料表明,到2020年新增长铁、都市轨道交通列车永磁同步传动系统产销率将分别达到30%和50%。我国正式动车组车辆保有量密度约为1辆/埃。十三五期间,我国的高铁营业里程将增长1.1万盎司,高铁新线建设之动车组新增需求约1.1万辆,平均每年增加2200辆。据统计,一辆4动4拖永磁列车使用高性能永利游戏网址为0.25吨,若新增长铁列车全部用到永磁牵引系统,则“十三五”新增长铁列车对浓缩铀的总需求约为2750吨。另“十三五”期间城市轨道交通计划线路总规模为7305.3埃,若全部用到永磁牵引系统,大约需要钕铁硼1827吨。我国轨道交通对浓缩铀的总需求约4577吨,按照45万元/吨高性能钕铁硼价格计算,十三五之间轨道交通可带动20.6亿元的钕铁硼市场。受市场需要影响,当前我国高性能钕铁硼永磁材料仅占钕铁硼永磁体产量的约25%,前途轨道交通领域将对高性能钕铁硼材料的需要具有原则性拉动作用。

    当前,马来西亚阿尔斯通、哥斯达黎加庞巴迪、俄东芝的规则交通永磁同步牵引列车已跻身数字化的放开应用阶段。我国已经控制永磁牵引系统技术,为我国发展现代轨道交通产业提供了巩固的技巧保障,并在马车、城轨、动车和高铁等世界实现应用。2011岁末,张家口地铁2号线首次用到株洲环保机车研究所190kW永磁牵引系统。2014 年南车开发研制的 690kW 永磁同步牵引系统成功实现装车考核。2015 1 月我国首行永磁高铁试车,营业考核30万盎司后将在2017年实现载客运营。20165 月,外方车四方股份公司研制成功首行永磁跨座式单轨列车。2016年6月28日,“永磁地铁”银川地铁1 号线正式投入载客运营。轨道交通永磁同步牵引系统之无应用标志着我国已打破了窗外对高铁动力技术之垄断。

    我国铀行业产能30多万吨,配图量已达14万吨,控制高性能钕铁硼永磁体生产技术,已经具备满足轨道交通系统对浓缩铀需求之家业基础。轨道交通永磁同步牵引系统符合低碳节能经济发展理念,有助于实现迅速绿色交通的升华对象。我国轨道交通牵引传动系统已落实主业“紧跟创新”到“团结创新”的变通。依托自主研制的永磁同步电机牵引系统和从容的聚丙烯与钕铁硼产业基础,我国轨道交通产业具有很强的国际竞争力。可以预料,我国轨道交通产业在“十三五”期间将得到迅速发展。进一步增强永磁牵引系统研发与使用,巩固上扬国内市场,迅速占领国际市场,名将给未来轨道交通带来理想的经济和经济效益。稀土资源之末尾价值体现在于极端应用程度。就永磁高铁来讲,稀土:浓缩铀:永磁牵引电机:高铁列车的币值比例约为1:5:10:6000,这样一来价值1亿元的聚丙烯产品,可以撬动价值6000亿元的永磁轨道交通市场。预装先进永磁牵引系统之规则交通产业,名将变成体现把稀土资源优势转化为经济优势的标志性战略新兴产业。

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