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2018年中国铁路列车空调行业发展现状及趋势分析[图]

2019年09月30日 13:31:53字号:T|T

    一、中国铁路列车空调行业概况

    (1)产品定义及属性

    空调即空气调节器。是指用人工手段,对建筑或构筑物内环境空气的温度、湿度、流速等参数进行调节和控制的设备。铁路列车空调指空调在铁路列车这样特定场合的使用。

    (2)铁路列车空调产品分类

    随着铁路系统的发展和科技的进步,列车作为一种重要交通工具,经历了从低速度逐渐提升为高速的发展过程。铁路轨道交通分为普速铁路、快速铁路和高速铁路,因此铁路列车空调可分为普速铁路空调、快速铁路空调、高速铁路空调。

中国铁路列车空调产品分类

资料来源:智研咨询整理

    二、中国旅客列车空调的发展现状

    列车空调系统主要由空调机组和控制系统组成,空调机组由结构部分、系统部分和控制器组成,其中,结构部分包括空调外壳和机组防护罩等,系统部分包括蒸发器、冷凝器和变频压缩机;控制器包括主控制器、人机交互控制器及紧急通风逆变模块;控制系统包括独立控制和集中控制,独立控制通过每节车厢安装的车控器对空调机组进行控制,同时,通过列车总线和通讯将所有车控器系统连接,从而实现对所有空调机组的集中控制。

列车空调产品

资料来源:公开资料整理

    (1)动车组、地铁空调规模占比超97%

    根据智研咨询发布的《2019-2025年中国铁路列车空调市场专项调查及发展趋势分析报告》数据显示:随着我国铁路客运事业的迅速发展,新型集中供电全空调高速旅客列车将逐步替代旧型车体的旅客列车。2018年我国铁路列车空调市场规模为32.92亿元,其中普通火车客车空调规模0.88亿元,动车组空调规模18.9亿元,地铁空调及其他空调规模13.14亿元。

2015-2018年我国铁路列车空调市场规模分析

年份
普通火车客车空调规模:亿元
动车组空调规模:亿元
地铁空调及其他规模:亿元
铁路列车空调规模:亿元
2015年
5.1
36.48
6.29
47.87
2016年
5.28
31.05
10.06
46.39
2017年
1.32
20.8
14.02
36.14
2018年
0.88
18.9
13.14
32.92

资料来源:智研咨询整理

    (2)中国铁路列车空调产值33.8亿元

    目前,我国轨道交通空调生产企业主要有:广州鼎汉、石家庄国祥、上海法维莱、广州中车轨道、山东朗进、江苏新誉、上海松芝制冷、金鑫美莱克及上海科泰等等。

    2018年全国铁路列车空调产值规模33.8亿元,相比2017年减少了2.7亿元。

2015-2018年中国铁路列车空调市场产值情况

资料来源:智研咨询整理

我国主要列车空调企业产能统计表

企业名称
产能:台
广州鼎汉轨道交通车辆装备有限公司
8000
山东朗进科技股份有限公司
3300
石家庄国祥运输设备有限公司
7000

资料来源:智研咨询整理

    广州鼎汉轨道交通车辆装备有限公司(“广州鼎汉”)在江门生产基地发布了三款空调新产品,包括二氧化碳空调(CO2制冷剂空调)、DC1500V直供电空调、轨道车辆智慧空调系统,代表着轨道交通空调面向绿色化、节能化、智能化发展的技术前瞻性。其中,自主研发的CO2列车空调打破了国外对相关产品的技术垄断,在轨道列车空调朝着绿色节能环保的发展方向上具有里程碑的意义。

    新型环保制冷剂研究与应用推广的需求日益紧迫,以CO2制冷剂为代表的天然工质受到日益关注。因此,针对轨道车辆空调系统,上海交通大学制冷所与广州鼎汉合作研究,不断试验和摸索,攻克CO2空调系统的应用技术难点,最终成功研发并发布CO2列车空调,为环境保护做出积极贡献。

    (3)铁路列车空调价格有所下降

    目前,国内动车组空调价格在三十万以上,地铁空调价格在11万元/套左右。国内铁路列车空调整体均价呈现下降态势,如下图所示:

2015-2018年中国铁路列车空调价格情况

资料来源:智研咨询整理

    三、中国列车空调目前存在的问题

    (1)车厢内的通风

    与建筑空调工况相比,列车空调运行工况有很大不同。虽然列车内的控制温度是一定的,但是由于列车作为一种交通工具,搭乘的乘客数量不固定。特别是中国地理情况决定了很多长途列车跨越的地区气候状态变化较大,室外温度发生较大变化,这样会影响列车空调的负荷。而且搭乘的旅客来自不同的地域,人们对舒适的要求也不尽相同。目前列车基本上采用定风量空调系统,没有考虑室外温度以及人员活动量变化对空调负荷的影响,例如夏季列车夜间运行时,空调系统按定风量运行,室外气温降低,而且当乘客逐渐入睡的时候,车厢内的温度会逐渐降低,乘客会有热不舒适感,同时造成能源的白白浪费。

    (2)空调列车装饰材料

    空调列车在设计和制造时,为了满足装修和空调系统节能的需要,使用了大量的装饰及保温保湿等材料,这些材料会释放出甲醛、苯、甲苯、乙醛等挥发性有机物(VOC)。虽然VOC的浓度都不是很高,低于CO2的浓度,但较之CO2,挥发性的有机物对人体健康构成更大的威胁。

    (3)列车空调的管理运行

    在列车运行过程中,会出现有些车厢温度高,有些车厢温度低的情况。列车管理人员没有能够根据实际情况,来确定空调运行参数,车厢内就会很热。
实际调查过程中也显示,车辆空调制冷剂的泄漏现象严重,有些车辆几乎运行一次就要重新充注制冷剂,否则会明显影响制冷效果。因此加强对管理人员的技术培训和车辆空调装置的定期维护,对提高空调使用效果及使用寿命、降低运行成本也是非常重要的,也有利于环保节能。

    四、中国列车空调行业改善措施

    (1)新风量不足是导致列车车厢内空气质量恶化的原因之一。我国 《公共交通工具卫生标准》(GB9673- 1996) 中规定,客车内夏季新风量不少于20m3/人.h。只有保证一定的新风量,才能稀释室内的CO2和其他有害气体浓度,增加室内氧气含量。在列车超员严重时,应注意加强通风,增加换气量,从而保证室内良好的空气品质,满足人们的健康需要。

    (2)为了提供更有效的热舒适环境且节能,列车应采用变风量空调系统,送风量根据列车空调负荷的变化而变化,与定风量系统相比,将会有很大的节能潜力。

    (3)在进行新车体内装修时应采用环保型原材料,在投入运营前,车辆厂应请有资质的部门对车厢进行挥发性有机物的检测,待挥发性有机物浓度降至合格标准后,方可投入使用。尽量减少列车超员,保证车厢空气质量相对稳定。

    (4)由于中国旅客列车超载情况比较严重,通过减少客流量来减轻车厢空气质量的恶化显然不现实,而通过通风换气的方式改善车厢内的空气质量也有--定限度,所以应采用空气净化装置来改善空气质量。

    (5)为了保持该型列车空气卫生质量,应保证空调设备至少每4h运行通风模式,同时减少旅客吸烟,定时开启列车上的车窗以加强通风换气。

    五、中国铁路列车空调发展方向分析

    铁路列车空调系统发展展望随着轨道交通建设规模的壮大,以及建设速度的加快和技术水平的提高,空调系统也将取得越来越快的发展。从国家工程建设发展和人员等多方面需求上分析,其未来发展方向将是“ 安全健康、经济节能、环保美观” 。

    1、城市轨道交通通风空调多功能设备集成系统

    多功能主要体现在地下空间的通风与空调系统进行有机的功能组合,还体现在区间空调和车站空调系统的优化整合。另外,在新型集成系统中,还可将较为先进的自动清洗空气滤芯、风机变频等新型技术应用在集成系统之中,让系统具备更加先进和完善的功能。

    2、开展耐寒耐高温技术研究,改善列车特殊环境下的运行性能

    我国气候类型复杂,长途列车跨越的地理条件多变,途径高温、高寒、风沙区域时,必须考虑特殊条件下系统的安全与节能措施。首先,应提高车辆整体保温性能,除了以对人体及环境无害、隔热性能良好、便于安装作为标准选择适用的保温材料外,还应开发新的保温材料。目前在防寒保温方面我国主要采用的技术是车体选用防寒材和对车体冷桥进行处理以减小冷桥对车体整体传热的影响。在隔热方面,主要是在车身上涂装隔热涂料和使用隔热性能好的玻璃车窗( 如真空玻璃、低辐射镀膜玻璃) 。同时,改进车体结构,优化局部设计,减小列车冷桥对车体整体传热的影响,避免出现结露现象”。

    在沙尘较多地区,冷凝风容易将沙尘吸人冷凝腔,造成沙尘在整个冷凝腔内堆积,影响空调系统正常运行。可设置导沙板、带自动排沙装置的冷凝腔等措施,进行防沙、排沙。

    3、进行空调系统压力保护技术研究,为高速列车的产业化提供技术支持

    列车高速运行过程中不可避免地要产生压力波,传入车内的压力波对旅客乘坐舒适度有重大影响,为了保证乘坐舒适度,就必须对高速列车空调系统采取良好的压力保护措施。空调系统需要针对空气压力的变化,结合人员的健康要求,提出合理有效的控制标准,并会同有关专业共同解决。在空调系统中,可以通过线路信号、压力表探测系统、清洗模式等方式,启动空调系统的压力保护装置,提高列车乘坐舒适度。

    4、能系统控制,以实现节能降耗

    传统铁路列车空调系统运行能耗较高,南方城市约50%的运营能耗为空调系统耗能,北方城市能耗也达到运行总能耗的近1/3。在空调系统的设计与运行方面,应注重节能措施的综合运行,降低系统运行能耗。

    空调系统高能耗一方面是由于设备本身正常运行就要消耗较多的能量,另一方面也是由于不合理的设备控制导致能量的非正常消耗。为改善这一现象,一方面可通过节能降耗设备的研发,另一方面可以在设备控制方面下工夫,比如说根据载客量和当时的环境温度进行轨道车辆车厢内的温度和风量调节,从乘客感受出发而不是以单一的温度和湿度为目标。这种人性化、智能化的控制方案不仅能让车厢内乘客获得更好的乘坐体验,还能起到较好的节能降耗作用。 

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