这些年,我们越来越能感受到交通的发达,几千里的距离,不过高铁数小时,这一切都离不开运输工业和铁路装备技术的引进和发展。不过,随着轨道交通业的发展,铁路车辆对舒适度和轻量化要求越来越高,随后也有不少新材料、新技术出现在行业领域中。大量的复合材料、轻金属材料替代了原来的重金属材料,材料的连接方式越来越多地采用胶粘剂粘接技术替代传统的焊接、铆接、螺栓连接。国家在“十三五”规划中明确提出了对轨道交通设备的要求:重量减轻3%〜5%,阻力减少5%〜8%,每公里能耗减少10%,而胶粘剂,会在轻量化中起重要作用。
如今,乘用车用胶粘剂的市场空间约为35亿元,客车用胶粘剂的市场空间约为10亿元,轨道交通行业(高铁,地铁等)的市场空间约为10亿元。 随着中国高速铁路建设的飞速发展,轨道交通行业所用的胶水量将继续增加。
一、高铁领域胶粘剂需求量持续增长,国产替代正在进行
胶粘剂在高速铁路方面主要用于无砟铁路铺设,具有粘接性能好、减震、降噪等性能。另一方面用于轨道交通车辆的弹性粘接、弹性密封、结构粘接、螺纹锁固剂、放电化学腐蚀、瞬干胶、压敏胶和封堵胶等。Sika、Henkel和Bostik目前仍占据了全球高铁用胶市场的主导地位。
而目前我国铁路、高铁里程已然位居世界前列,2019 年全国铁路营业里程达到13.9 万公里以上,其中高铁运营里程超过3.5 万公里,2019 年全国铁路固定资产投资完成8029亿元,到2020年,铁路网规模达到15万公里,其中高速铁路3万公里,覆盖80%以上的大城市。根据《铁路“十三五”发展规划》、《中长期铁路网规划》,到2025 年我国铁路网规模将达到17.5 万公里左右,其中高铁规模达到3.8 万公里,到2030 年我国铁路网规模将达到20 万公里左右,其中高铁规模达到4.5 万公里,将基本实现省会高铁连通、地市快速通达、县域基本覆盖的目标。
随着高速铁路建设的迅猛发展,胶粘剂的需求量持续增长,国产替代正在进行。而且,高铁领域的乘用胶毛利率高。预计高铁建设用胶粘剂的增速每年在1万吨以上,未来10年内铁路胶粘剂用量将达到约10万吨左右,市场前景非常广阔。
同时,存量列车翻新也将带来较大的胶粘剂需求,高铁列车的平均寿命在38-42年之间,而胶粘剂的翻新周期仅在7至9年。国内动车和高铁保有量在2008年后进入快速增长期,截至2019年底,全国动车保有量为3665辆,故而翻新市场的用胶需求也将逐渐开始大幅增长。
二、城市轨交多元化发展,将带动胶粘剂需求
在城市轨道交通方面,胶粘剂同样得到广泛的应用。如司机室前挡风玻璃、侧窗玻璃需要胶粘剂粘接和密封。此外,在门槛、电器柜、轨道车辆部件链接方面也起到重要的粘接作用。
以上图片来源于中车
随着我国经济、人口的迅猛发展,城市轨道交通迎来大规模建设热潮。目前,全国有53个城市轨道交通建设获得国家批复,其中35个城市已开通地铁运营,合计城市轨道交通运营185条线路,总长度达5761.4 公里,在实施的建设规划线路总长7611 公里(不含已开通运营线路),预计到2019 年将达到6600 公里,已形成以地铁、轻轨为主体,其他制式为补充的多元化发展格局。随着国内城镇化速度的不断加快,城市轨道交通未来还有较大增长潜力,从而带动对上游胶粘剂材料的需求。
三、胶粘剂在轨道交通装备的行业展望
环保高性能胶粘剂的使用
胶粘剂在铁路装备生产中的使用逐年增加,按照目前生产量估算,每年新造和修理机车和车辆使用的胶粘剂数量近百吨、品种上百种。为避免胶粘剂对环境污染和生态破坏,发展对环境无污染和对人体无毒害的胶粘剂已势在必行。因此,一方面,胶粘剂生产企业应加大科技投入,积极研制“环保、安全、健康、高效”的胶粘剂,发展基于高固含量、无溶剂、水性、光固化、生物降解和低VOC含量型胶粘剂,另一方面,铁路装备企业在使用和技术研发方面,也应当加强环保粘接技术的运用,以满足铁路装备制造用胶粘剂的高性能、高品质要求。
智能制造自动化粘接设备应用
随着“智能制造”逐步铺开,工业机器人快速发展,粘接技术的智能化能够节约粘接剂、规范粘接操作,减少人为造成的粘接缺陷、降低工人劳动强度,保护人员健康,因此,在粘接这个特殊又关键的工序上实现粘接自动化、智能化意义重大。
碳纤维材料的粘接技术研究
碳纤维增强树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势。虽然从整体上看,碳纤维复合材料用量和比例正大幅提高,但是和汽车、航空等领域相比,碳纤维复合材料在轨道装备中的应用才算刚刚起步,属于新兴材料,在应用过程中粘接技术、粘接工艺的研究等方面还需要做更多研究和探索工作。
现在,中国中车已成为全世界最大,最完整的轨道交通设备供应商。 在不断发展的国内市场中,中车积极顺应“一带一路”发展机遇和“国际化战略”,未来国际业务潜力巨大。 回天等国内头部公司近两年与中车公司在“防寒材特种胶粘剂”和“城轨主机抗电弧绝缘材料”领域达成合作,并率先推出了进口替代的引擎。
综上所述,随着轨道交通胶水市场的快速增长,叠加中车逐步打开了进口替代品的市场空间,轨道交通业务将成为高端领域胶水的另一个重要增长点!
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