2018年中國鐵路列車空調行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析[圖]

    一、中國鐵路列車空調行業(yè)概況

    （1）產(chǎn)品定義及屬性

    空調即空氣調節(jié)器。是指用人工手段，對建筑或構筑物內環(huán)境空氣的溫度、濕度、流速等參數(shù)進行調節(jié)和控制的設備。鐵路列車空調指空調在鐵路列車這樣特定場合的使用。

    （2）鐵路列車空調產(chǎn)品分類

    隨著鐵路系統(tǒng)的發(fā)展和科技的進步，列車作為一種重要交通工具，經(jīng)歷了從低速度逐漸提升為高速的發(fā)展過程。鐵路軌道交通分為普速鐵路、快速鐵路和高速鐵路，因此鐵路列車空調可分為普速鐵路空調、快速鐵路空調、高速鐵路空調。

中國鐵路列車空調產(chǎn)品分類

資料來源：智研咨詢整理

    二、中國旅客列車空調的發(fā)展現(xiàn)狀

    列車空調系統(tǒng)主要由空調機組和控制系統(tǒng)組成，空調機組由結構部分、系統(tǒng)部分和控制器組成，其中，結構部分包括空調外殼和機組防護罩等，系統(tǒng)部分包括蒸發(fā)器、冷凝器和變頻壓縮機；控制器包括主控制器、人機交互控制器及緊急通風逆變模塊；控制系統(tǒng)包括獨立控制和集中控制，獨立控制通過每節(jié)車廂安裝的車控器對空調機組進行控制，同時，通過列車總線和通訊將所有車控器系統(tǒng)連接，從而實現(xiàn)對所有空調機組的集中控制。

列車空調產(chǎn)品

資料來源：公開資料整理

    （1）動車組、地鐵空調規(guī)模占比超97%

    根據(jù)智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國鐵路列車空調市場專項調查及發(fā)展趨勢分析報告》數(shù)據(jù)顯示：隨著我國鐵路客運事業(yè)的迅速發(fā)展，新型集中供電全空調高速旅客列車將逐步替代舊型車體的旅客列車。2018年我國鐵路列車空調市場規(guī)模為32.92億元，其中普通火車客車空調規(guī)模0.88億元，動車組空調規(guī)模18.9億元，地鐵空調及其他空調規(guī)模13.14億元。

2015-2018年我國鐵路列車空調市場規(guī)模分析

資料來源：智研咨詢整理

    （2）中國鐵路列車空調產(chǎn)值33.8億元

    目前，我國軌道交通空調生產(chǎn)企業(yè)主要有：廣州鼎漢、石家莊國祥、上海法維萊、廣州中車軌道、山東朗進、江蘇新譽、上海松芝制冷、金鑫美萊克及上海科泰等等。

    2018年全國鐵路列車空調產(chǎn)值規(guī)模33.8億元，相比2017年減少了2.7億元。

2015-2018年中國鐵路列車空調市場產(chǎn)值情況

資料來源：智研咨詢整理

我國主要列車空調企業(yè)產(chǎn)能統(tǒng)計表

資料來源：智研咨詢整理

    廣州鼎漢軌道交通車輛裝備有限公司（“廣州鼎漢”）在江門生產(chǎn)基地發(fā)布了三款空調新產(chǎn)品，包括二氧化碳空調（CO2制冷劑空調）、DC1500V直供電空調、軌道車輛智慧空調系統(tǒng)，代表著軌道交通空調面向綠色化、節(jié)能化、智能化發(fā)展的技術前瞻性。其中，自主研發(fā)的CO2列車空調打破了國外對相關產(chǎn)品的技術壟斷，在軌道列車空調朝著綠色節(jié)能環(huán)保的發(fā)展方向上具有里程碑的意義。

    新型環(huán)保制冷劑研究與應用推廣的需求日益緊迫，以CO2制冷劑為代表的天然工質受到日益關注。因此，針對軌道車輛空調系統(tǒng)，上海交通大學制冷所與廣州鼎漢合作研究，不斷試驗和摸索，攻克CO2空調系統(tǒng)的應用技術難點，最終成功研發(fā)并發(fā)布CO2列車空調，為環(huán)境保護做出積極貢獻。

    （3）鐵路列車空調價格有所下降

    目前，國內動車組空調價格在三十萬以上，地鐵空調價格在11萬元/套左右。國內鐵路列車空調整體均價呈現(xiàn)下降態(tài)勢，如下圖所示：

2015-2018年中國鐵路列車空調價格情況

資料來源：智研咨詢整理

    三、中國列車空調目前存在的問題

    （1）車廂內的通風

    與建筑空調工況相比，列車空調運行工況有很大不同。雖然列車內的控制溫度是一定的，但是由于列車作為一種交通工具，搭乘的乘客數(shù)量不固定。特別是中國地理情況決定了很多長途列車跨越的地區(qū)氣候狀態(tài)變化較大，室外溫度發(fā)生較大變化，這樣會影響列車空調的負荷。而且搭乘的旅客來自不同的地域，人們對舒適的要求也不盡相同。目前列車基本上采用定風量空調系統(tǒng)，沒有考慮室外溫度以及人員活動量變化對空調負荷的影響，例如夏季列車夜間運行時，空調系統(tǒng)按定風量運行，室外氣溫降低，而且當乘客逐漸入睡的時候，車廂內的溫度會逐漸降低，乘客會有熱不舒適感，同時造成能源的白白浪費。

    （2）空調列車裝飾材料

    空調列車在設計和制造時，為了滿足裝修和空調系統(tǒng)節(jié)能的需要，使用了大量的裝飾及保溫保濕等材料，這些材料會釋放出甲醛、苯、甲苯、乙醛等揮發(fā)性有機物（VOC）。雖然VOC的濃度都不是很高，低于CO2的濃度，但較之CO2,揮發(fā)性的有機物對人體健康構成更大的威脅。

    （3）列車空調的管理運行

    在列車運行過程中，會出現(xiàn)有些車廂溫度高，有些車廂溫度低的情況。列車管理人員沒有能夠根據(jù)實際情況，來確定空調運行參數(shù)，車廂內就會很熱。
實際調查過程中也顯示，車輛空調制冷劑的泄漏現(xiàn)象嚴重，有些車輛幾乎運行一次就要重新充注制冷劑，否則會明顯影響制冷效果。因此加強對管理人員的技術培訓和車輛空調裝置的定期維護，對提高空調使用效果及使用壽命、降低運行成本也是非常重要的，也有利于環(huán)保節(jié)能。

    四、中國列車空調行業(yè)改善措施

    （1）新風量不足是導致列車車廂內空氣質量惡化的原因之一。我國 《公共交通工具衛(wèi)生標準》（GB9673- 1996） 中規(guī)定，客車內夏季新風量不少于20m3/人.h。只有保證一定的新風量，才能稀釋室內的CO2和其他有害氣體濃度，增加室內氧氣含量。在列車超員嚴重時，應注意加強通風，增加換氣量，從而保證室內良好的空氣品質，滿足人們的健康需要。

    （2）為了提供更有效的熱舒適環(huán)境且節(jié)能，列車應采用變風量空調系統(tǒng)，送風量根據(jù)列車空調負荷的變化而變化，與定風量系統(tǒng)相比，將會有很大的節(jié)能潛力。

    （3）在進行新車體內裝修時應采用環(huán)保型原材料，在投入運營前，車輛廠應請有資質的部門對車廂進行揮發(fā)性有機物的檢測，待揮發(fā)性有機物濃度降至合格標準后，方可投入使用。盡量減少列車超員，保證車廂空氣質量相對穩(wěn)定。

    （4）由于中國旅客列車超載情況比較嚴重，通過減少客流量來減輕車廂空氣質量的惡化顯然不現(xiàn)實，而通過通風換氣的方式改善車廂內的空氣質量也有--定限度，所以應采用空氣凈化裝置來改善空氣質量。

    （5）為了保持該型列車空氣衛(wèi)生質量，應保證空調設備至少每4h運行通風模式，同時減少旅客吸煙，定時開啟列車上的車窗以加強通風換氣。

    五、中國鐵路列車空調發(fā)展方向分析

    鐵路列車空調系統(tǒng)發(fā)展展望隨著軌道交通建設規(guī)模的壯大，以及建設速度的加快和技術水平的提高，空調系統(tǒng)也將取得越來越快的發(fā)展。從國家工程建設發(fā)展和人員等多方面需求上分析，其未來發(fā)展方向將是“ 安全健康、經(jīng)濟節(jié)能、環(huán)保美觀” 。

    1、城市軌道交通通風空調多功能設備集成系統(tǒng)

    多功能主要體現(xiàn)在地下空間的通風與空調系統(tǒng)進行有機的功能組合，還體現(xiàn)在區(qū)間空調和車站空調系統(tǒng)的優(yōu)化整合。另外，在新型集成系統(tǒng)中，還可將較為先進的自動清洗空氣濾芯、風機變頻等新型技術應用在集成系統(tǒng)之中，讓系統(tǒng)具備更加先進和完善的功能。

    2、開展耐寒耐高溫技術研究，改善列車特殊環(huán)境下的運行性能

    我國氣候類型復雜，長途列車跨越的地理條件多變，途徑高溫、高寒、風沙區(qū)域時，必須考慮特殊條件下系統(tǒng)的安全與節(jié)能措施。首先，應提高車輛整體保溫性能，除了以對人體及環(huán)境無害、隔熱性能良好、便于安裝作為標準選擇適用的保溫材料外，還應開發(fā)新的保溫材料。目前在防寒保溫方面我國主要采用的技術是車體選用防寒材和對車體冷橋進行處理以減小冷橋對車體整體傳熱的影響。在隔熱方面，主要是在車身上涂裝隔熱涂料和使用隔熱性能好的玻璃車窗（ 如真空玻璃、低輻射鍍膜玻璃） 。同時，改進車體結構，優(yōu)化局部設計，減小列車冷橋對車體整體傳熱的影響，避免出現(xiàn)結露現(xiàn)象”。

    在沙塵較多地區(qū)，冷凝風容易將沙塵吸人冷凝腔，造成沙塵在整個冷凝腔內堆積，影響空調系統(tǒng)正常運行?？稍O置導沙板、帶自動排沙裝置的冷凝腔等措施，進行防沙、排沙。

    3、進行空調系統(tǒng)壓力保護技術研究，為高速列車的產(chǎn)業(yè)化提供技術支持

    列車高速運行過程中不可避免地要產(chǎn)生壓力波，傳入車內的壓力波對旅客乘坐舒適度有重大影響，為了保證乘坐舒適度，就必須對高速列車空調系統(tǒng)采取良好的壓力保護措施?？照{系統(tǒng)需要針對空氣壓力的變化，結合人員的健康要求，提出合理有效的控制標準，并會同有關專業(yè)共同解決。在空調系統(tǒng)中，可以通過線路信號、壓力表探測系統(tǒng)、清洗模式等方式，啟動空調系統(tǒng)的壓力保護裝置，提高列車乘坐舒適度。

    4、能系統(tǒng)控制，以實現(xiàn)節(jié)能降耗

    傳統(tǒng)鐵路列車空調系統(tǒng)運行能耗較高，南方城市約50％的運營能耗為空調系統(tǒng)耗能，北方城市能耗也達到運行總能耗的近1/3。在空調系統(tǒng)的設計與運行方面，應注重節(jié)能措施的綜合運行，降低系統(tǒng)運行能耗。

    空調系統(tǒng)高能耗一方面是由于設備本身正常運行就要消耗較多的能量，另一方面也是由于不合理的設備控制導致能量的非正常消耗。為改善這一現(xiàn)象，一方面可通過節(jié)能降耗設備的研發(fā)，另一方面可以在設備控制方面下工夫，比如說根據(jù)載客量和當時的環(huán)境溫度進行軌道車輛車廂內的溫度和風量調節(jié)，從乘客感受出發(fā)而不是以單一的溫度和濕度為目標。這種人性化、智能化的控制方案不僅能讓車廂內乘客獲得更好的乘坐體驗，還能起到較好的節(jié)能降耗作用。