十年前，高鐵、城軌甚至于地鐵對于我們是如此的陌生，而十年后，高鐵、城軌、地鐵已經(jīng)遍布各地，8小時、3小時、1小時生活圈、跨城市地鐵網(wǎng)的名詞屢見不鮮，而這些交通工具逐漸成了我們出行不可或缺的部分。

    我們可把2008年中國首條高鐵路線京津線投入運營至2015年為止這段時間定為軌道交通用鋁第一個黃金發(fā)展期，其特點是線路建設(shè)與對鋁合金車輛需求以國內(nèi)為主；第二個黃金需求期為“十三五”與“十四五”規(guī)劃期即2016年-2025年，線路建設(shè)與對鋁型材需求國內(nèi)外并重；2026年起將進(jìn)入第三黃金需求期，其特點可能是以國外為主。

    從大的層面看，軌道車輛可分為貨運用的與客運用的兩大類。在當(dāng)前可用鋁合金制造的貨運車輛不多，還不到車輛總數(shù)的2%，發(fā)達(dá)國家的多一些，用于運輸?shù)V產(chǎn)品與農(nóng)產(chǎn)品，中國的很少，僅約3萬輛，主要是C80運煤車，用于大秦線與神黃線運煤。用鋁合金制的軌道車輛是一個龐大的家族：高速鐵路，中、低速磁懸浮線，地鐵，高架城軌，市域快軌，地際高速，市區(qū)單軌，磁懸浮車輛等。磁懸浮車輛不管速度高低都必須是全鋁的，所謂全鋁的就是在當(dāng)前的技術(shù)條件下凡是可用鋁合金制的零部件都用上了鋁。單軌車輛有兩種：懸掛式與騎跨式。

    市域快軌交通是指大城市市域范圍內(nèi)的客運軌道交通與郊區(qū)（如北京地鐵平谷線，長67.6m）、中心城市與衛(wèi)星城、重點城鎮(zhèn)間等，服務(wù)范圍一般不超過100km，在廣義上它屬城市軌道交通范圍，但是它的站距比一般市內(nèi)地鐵的長得多，通常為2km-5km，而一般市內(nèi)地鐵的僅1km左右。地鐵可以滿足出行半徑不大于50km的乘客要求，城際和高鐵的服務(wù)半徑則大于100km，而50km-100km的客運則由市域快軌承擔(dān)，它的最高速度可達(dá)160km/h，既可以在高鐵線路上跑，又能在地鐵軌道上跑，被譽為“全能”市域快軌車。

    首列這種快軌車于2015年在中國中車長春軌道客車股份有限公司下線，進(jìn)行了試跑，它的車身是用碳纖維復(fù)合材料與鋁材制造的，是中國首次用復(fù)合材料制造軌道客車車身，取得了更好的減重效果，不過復(fù)合材料價格比鋁合金的高不少，零部件制造工藝與車輛維修也比鋁合金的困難，報廢零部件與車輛的回收幾乎無法進(jìn)行，而鋁合金廢件的回收率可達(dá)95%以上，是一類永不消失可循環(huán)利用的金屬。

    市域快軌交通車輛的鋁化率為30%-40%，全鋁車輛的發(fā)展還有相當(dāng)大的潛力，仍是推廣鋁應(yīng)用的重點領(lǐng)域。

    根據(jù)國際鐵路聯(lián)盟的定義，在既有線路上運營速度大于200km/h的列車，在新建線路上運行速度大于250km/h的，相應(yīng)的線路被稱為高速鐵路，車輛被稱為高速列車車輛或高鐵車輛。在當(dāng)今的技術(shù)條件下，高鐵車輛車體都是用鋁材制造的，其中85%以上為擠壓型材，其余的15%為平軋鋁產(chǎn)品、鑄件與鍛件。另外，車輛內(nèi)部設(shè)施如行李架、衛(wèi)生設(shè)施、貯柜等還要用一些鋁，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、照明與通訊系統(tǒng)、車站與其他設(shè)施的建設(shè)也都需要一些鋁材。

    “十三五”期間國內(nèi)客運軌道車輛鋁材需求253kt

    據(jù)原國家鐵路局發(fā)布的《鐵路“十三五”發(fā)展規(guī)劃征求意見稿》（下稱《征求意見稿》）稱：全國鐵路網(wǎng)要基本覆蓋20萬人口以上的城市，80%的縣級行政中心。要基本實現(xiàn)國家、高速鐵路網(wǎng)基本覆蓋50萬人口以上的城市、區(qū)域中心城市1h-8h高速通達(dá)圈；相鄰大城市1h~4h快速交通圈；城市群內(nèi)0.5h-2h通勤圈。

 1）市域軌道線路

    市域軌道交通是一個大家族，包括磁懸浮、中低速磁懸浮、地鐵、高架城軌、市域快軌、市區(qū)單軌等，中國當(dāng)前有38個城市的軌道交通線路獲得國家發(fā)改委審批通過，約有50個城市在繼續(xù)建設(shè)與準(zhǔn)備建設(shè)這類交通線路。但是“十三五”期間究竟有多少里程開始運營沒有確切的統(tǒng)計資料可供利用，所以很難作出靠譜的對鋁材需求量。

    制造這類客運軌道車輛車體用的主要材料有：低合金化高強度碳鋼、不銹鋼、鋁材、復(fù)合材料。用鋁材制造的車輛約占總數(shù)的35%，估計“十三五”期間市域軌道線路鋁合金車輛總制造量約8000輛，每輛鋁材采購量按9t計算，鋁加工廠的供應(yīng)量約72kt，平均每年供應(yīng)14.4kt；線路、車站等建設(shè)的鋁材用量按1kt/a計算，則鋁材的供給量為15.4kt/a。

    2）國內(nèi)高速鐵路

    中國自2004年起開始建設(shè)高鐵，2007年12月首條城際高鐵——京津高速鐵路開通，至2013年高速鐵路已突破1萬km，占世界總里程的近50%，2015年中國高鐵運營里程已達(dá)1.9萬km，占世界總里程的65.5%。

    《征求意見稿》稱：“十三五”期間鐵路固定資產(chǎn)投資規(guī)模將達(dá)3.5萬億-3.8萬億元。筆者認(rèn)為，規(guī)劃的投資規(guī)模趨于保守，最終決算規(guī)模有可能突破4.2萬億-4.5萬億元。

    《征求意見稿》稱：“十三五”期間，高速鐵路網(wǎng)要在“四縱四橫”骨架基礎(chǔ)上，繼續(xù)實施一批條件成熟的高鐵項目共計20多個，其中重點建設(shè)項目包括北京至沈陽、北京至張家口至呼和浩特、大同至張家口等23個高速鐵路項目；同時建設(shè)鄭州至萬州、太原至鄭州、貴陽至南寧等21個高速鐵路。至2020年末，中國高速鐵路里程可達(dá)到3萬km。

    這3萬km高鐵通車?yán)锍逃?.1萬km是在“十三五”期間通車運營的，按1km配備1輛鋁合金車輛匡算（含機車），需1.1萬輛，這是保守的匡算，樂觀的匡算則需要1.3萬輛，平均2200輛/a-2600輛/a。每輛車采購鋁材消費量約12t（含外購產(chǎn)品如空調(diào)系統(tǒng)的用鋁量），其中擠壓材（含管材）10.6t，平軋材0.8t，鑄件0.4t，鍛件0.2t?！笆濉逼陂g國內(nèi)高鐵車輛對鋁材的總需求為：132kt-156kt，平均為26.4kt/a-31.2kt/a；另外，在車站、廠房、其他設(shè)施建設(shè)方面還要用一些鋁材，如果每km按1t采購量匡算，則采購量為11kt。由此可見，需要采購的鋁材總量為143kt-167kt。

    3）城際鐵路

    城際鐵路的服務(wù)半徑大于100km。在城際鐵路布局上，《征求意見稿》提出：城際鐵路規(guī)劃新開工建設(shè)5000km左右，2020年城際鐵路規(guī)模達(dá)到5000km。重點建設(shè)京津冀地區(qū)、長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)等8個城市群城際鐵路，其中最大的是京津冀城際，由27條城際鐵路線組成，總規(guī)模3796km，京唐城際、京濱城際、廊涿城際、首都機場到北京新機場聯(lián)絡(luò)線計劃2016年開工。如果按1.5輛/km配備動車輛，則需要車輛5694輛，若其中40%是用鋁合金制造的，則需購置鋁合金車輛2278輛；若“十三五”期間有50%線路投入運營，則投入運營的鋁合金動車有1140輛，需采購鋁材1140輛×9t/輛=10.26kt。

    這就是說，鋁加工業(yè)在“十三五”期間應(yīng)向客車車輛制造企業(yè)提供10.26kt鋁材。當(dāng)然這些鋁材有小部分是從2014年起提供的，因為有些車輛需提前制造，制造周期1a-1.5a。

“十三五”期間運煤車需要鋁材85kt

    1996年齊齊哈爾車輛公司與美國有關(guān)企業(yè)合作研制了兩輛鋁合金運煤車，2004年3月齊齊哈爾車輛公司、二七機車車輛公司、株洲電力機車車輛公司等生產(chǎn)首批210輛交付大秦線使用，2010年運營的C80型運煤車已超過11000輛，2015年神黃線購買了8000輛C80車。

    至此，中國投入運營的C80運煤車約25000輛?！墩髑笠庖姼濉贩Q，“十三五”期間將建設(shè)成都至蘭州、拉薩至林芝、蒙西至華中鐵路通道，預(yù)計需要C80型運煤車25000輛。神黃運煤專線全長860km，運輸能力1億t/a，侯月等運煤專線的總運量也在1億t/a以上。

     與鋼煤車相比，鋁合金車的優(yōu)越性顯而易見，它的經(jīng)濟效益與社會效益巨大，與C63型鋼車相比，每輛提高載重19t，提高運輸能力31.1%，因此每輛車平均收益提高22.92萬元，在車輛使用期內(nèi)每輛收益提高572.90萬元，同時可減少車輛保有量，按大秦線目標(biāo)運量2億t計算，可減少車輛購置3763輛、減少機車購置165臺。

    鋁合金煤車的抗腐蝕性能比鋼車的強得多，可大大減少車的維修費用，在運輸含硫高的煤炭時，這個優(yōu)點尤為突出，同時由于鋁合金的表面光滑，有利于卸煤。

    中國是全世界產(chǎn)煤最多的國家，2015年的產(chǎn)量37.5億t，為美國的（8.9億t）的4.21倍，可是美國的運煤車有14萬輛，為中國運煤車的5.6倍，美國從1993年起停止生產(chǎn)鋼運煤車，可見中國鋁合金煤車的發(fā)展?jié)摿€很大，運煤車的鋁化率還很低。制造運煤車用的鋁材屬常規(guī)工業(yè)鋁材，中國通通能制造。