铝在铁路和城市轨道交通中的应用

近年来，随着我国经济的发展，城市和城际轨道交通也进入了快速发展期，这也带来了对轨道交通车辆需求的急剧增加。但与此同时，能源短缺和环境恶化的问题也对轨道交通车辆的发展提出了更高的要求。然而，铝和铝合金材料由于其重量轻，成型性好，强度高，耐腐蚀性和高回收率而在许多材料中脱颖而出。在一系列轨道交通设备的制造中，镀铝率不断提高。特别是在欧美、日本等发达工业国家，铝和铝材料在交通装备制造业中的应用不断增加，取得了良好的经济效益和社会效益。虽然近年来我国铝在铁路和城市轨道交通 中的应用 也取得了长足的进步，但与欧美、日本等发达工业国家相比，仍存在一定差距。但这也意味着，我国轨道交通用铝材仍有一定的发展空间。

随着城市经济的快速运行和人流日益频繁，城际高速铁路将成为未来区域发展的重要动力。中国已进入高铁建设的高峰期。根据铁道部公布的数据，截至2010年10月底，我国已投产的高速铁路网总长度为7431公里，居世界第一，到2012年将增至3000公里。这包括新的高速连接和现有轨道升级，用于速度为200-250 km / h的列车。到2020年，我国将完成建设规划“四纵四横”城际快速客运系统拥有一条6万公里以上的客运专线。中国高铁前景光明，中国已进入高铁时代。除了国内，中国的高速铁路也在向国外延伸。北京交通大学教授、中国工程院院士王梦树曾表示，中国计划将国内高铁网络延伸至俄罗斯、中亚、东亚等17个国家，以期在2025年完成。高速铁路的建设带来了对动车组的需求。目前，中国铁路客运专线动车组使用的CRHI、CRH2、CRH3和CRH5四种类型中，除了crhi型车体由不锈钢制成外，其他三种类型的动车组均采用铝合金制成。由于材料的特性和焊接方法的现代化，时速超过250公里的高速列车必须采用铝合金制造。

随着城际客运系统的建设和高速铁路网络向国外的不断延伸，动车组对铝材料的需求也将增加。随着中国高铁和子弹头列车技术的发展，我国高铁已经走出国门承接世界高铁工程。中国铁道部已与俄罗斯和美国通用电气公司签署了合作备忘录。中国的子弹头列车也已出口到澳大利亚、菲律宾、突尼斯、加纳等国家。相信未来，随着中国高铁和子弹头列车技术向国外的出口， 铁路和城市轨道交通 对铝的需求将继续上升。

铝材在我国C80煤炭运输吊舱的潜在应用

近年来，煤炭、有色金属等大宗商品的需求随着中国经济的发展而猛增。由于我国资源分布不均和产业布局不均衡，大量原材料的运输主要依靠铁路，导致铁路物资运输能力紧张。专家预测，未来15年，我国GDP仍将保持较快增长，对各种材料的需求将大幅增加，交通运输需求将继续上升。据初步测算，到2020年，全国铁路货运需求将达到40亿吨，年均增长率为4%。铁路作为主要的运输方式，必须提供与市场需求相适应的运输能力。高速重载是未来铁路运输的发展方向。轻量化铁路车辆是实现高速重载的重要途径。铝无疑是最好的轻质材料。早在20世纪50年代，世界上一些发达国家就开始用铝合金材料制造铁路车辆，其中包括美国、加拿大、日本、俄罗斯、德国、法国等，美国是应用最早、应用最成熟的铝合金煤炭运输缆车技术的国家。然而，中国直到2004年3月才完成第一批210 C80铝合金运煤吊船的制造。

研究数据显示，铝煤车比钢制车具有明显的优势。与C76型钢制浴缸吊舱相比，我国C80型铝合金煤吊舱减少5吨，与C63A型吊舱相比，减少了19吨。在车辆总重量不变的条件下，车辆的有效载荷大大增加。此外，铝合金运煤吊舱具有节省燃料、减少温室气体排放、使用寿命长、腐蚀轻、运维成本低等优点。

据计算，虽然C80铝合金煤运输吊舱的成本略高于碳钢煤运输船，初期投资较高，但由于其无可比拟的优势，C80铝合金煤运输吊舱的综合效益超过了使用第五年后碳钢煤运输船。此外，铝煤车的使用寿命为30年，比钢制货车可以使用10年以上，其经济效益非常明显。与目前发展迅速的C80B不锈钢输煤吊舱相比，C80铝合金输煤吊舱也有其优势。据某应用企业计算，每辆车铝合金的重量比不锈钢轻700公斤。在总里程超过600公里的线路上，每辆车每年将增加37000元的收入。假设车辆使用25-30年，总收入将为700万-80万元。由于铝合金煤炭运输缆车比钢制车辆具有更大的经济效益，美国已经大量采用了铝制平台金煤卡车。根据美国金属市场的报告，2009年煤炭运输车辆的交付量为60000辆，比2005年增长50%，其中27%为铝制车辆。到目前为止，美国已生产了10万多辆铝合金煤炭运输车。目前，我国C80铝合金煤吊船运载总量仅为10000只左右，仅为2009年美国运载量的62%。铝合金煤携带缆车在美国的广泛使用已经验证了其优势。相信随着铝合金煤承载吊舱在使用中的优势不断体现，以及行业对它的了解的不断深化，铝合金煤承载吊舱在我国将有很大的发展空间。

中国城市轨道交通发展带动铝需求增长

随着中国经济的快速发展和城镇化的加快，中国城市轨道交通产业进入了跨越式发展的新阶段。住房和城乡建设部地铁轻轨中心主任、中国城市规划设计院院长李晓江说，截至2009年底，国家已批准了25个城市轨道交通短期建设规划。目前，内地在建轨道交通线路总长度为1400公里，拟开工的轨道交通新线路将达到2610公里。“十二五”期间，轨道交通建设投资可能超过7000亿元，总投资仅次于铁路和高速公路。预计2010年我国城市轨道交通里程将达到1500公里，2015年达到2100公里，2020年将达到3000-3500公里。

目前，国内 铁路 铝材已基本实现国产化，未来10年将是我国大中城市轨道交通建设发展的10年。随着轨道交通建设的快速发展， 铝在铁路 中的应用也将迎来发展机遇。铝的优异特性和国内铝生产和应用技术的提高，使得工业铝型材在汽车轻量化领域的发展前景非常乐观。可以预见，工业铝型材在中国蓬勃发展的轨道交通市场将具有巨大潜力。