读懂产业丨2024中国轨道交通装备涂料行业研究报告
2019年，国务院印发《交通强国建设纲要》，指出到2035年基本建成交通强国。随着交通强国战略的深入实施、智慧城市的快速建设以及“双碳”目标的积极推进，轨道交通装备行业正积极探索运用新一代信息技术，推动产业升级和数字化转型。2024年1月9日，中国国家铁路集团有限公司发布公告称，2023年，我国铁路累计投产新线3637公里，其中高铁2776公里；34个项目建成投产、102座客站投入运营；老少边和脱贫地区完成铁路基建投资4076亿元，22个县结束不通铁路的历史。截至2023年底，全国铁路运营里程达15.9万公里，高铁里程达4.5万公里，未来，我国轨道交通行业发展势头强劲。2024年一季度，铁路运输量的强势复苏更是为轨交装备市场注入了新的活力。在这一背景下，中国轨道交通装备涂料行业正迎来前所未有的发展机遇。2020年8月中国国家铁路集团有限公司发布的《新时代交通强国铁路先行规划纲要》，以系统化顶层设计文件的形式明确了中国铁路未来30年的发展蓝图，首次提出到2035年将率先建成服务安全优质、保障坚强有力、实力国际领先的现代化铁路强国，到本世纪中叶全面建成更高水平的现代化铁路强国，吹响了铁路人奋进的新号角，开启了新时代交通强国铁路先行的新征程。从2021年到本世纪中叶，分2个阶段推进。第一阶段到2035年，率先建成服务安全优质、保障坚强有力、实力国际领先的现代化铁路强国，具体表现为9个方面，其中在现代化铁路网方面，全国铁路里程达要到20万公里左右，其中高铁7万公里；《纲要》还要求20万人口以上城市实现铁路覆盖，其中50万人口以上城市高铁通达。全国1、2、3小时高铁出行圈和全国1、2、3天快货物流圈都将全面形成。第二阶段到2050年，要形成辐射功能强大的现代铁路产业体系，建成具有全球竞争力的世界一流铁路企业。中国铁路成为社会主义现代化强国和中华民族伟大复兴的重要标志和组成部分，成为世界铁路发展的重要推动者和全球铁路规则制定的重要参与者。2023年全国铁路完成固定资产投资7645亿元、同比增长7.5%；投产新线3637公里，其中高铁2776公里；34个项目建成投产，102座客站高质量投入运营。老少边和脱贫地区完成铁路基建投资4076亿元，又有22个县结束了不通铁路的历史。截至2023年底，全国铁路营业里程达到15.9万公里，其中高铁4.5万公里。《中长期铁路网规划》提出构筑的“八纵八横”高速铁路主通道已建成投产3.64万公里，占比约80%；开工在建0.67万公里，占比约15%。CR450科技创新工程取得重大突破，高速列车实现明线单列时速453公里、交会时速891公里运行。据此判断，未来轨道交通车辆的市场规模，会因为“铁路强国”的国家发展目标而呈现高速稳增长的态势。我国铁路轨交车辆产品谱系完备，根据国家铁路局产品目录，以及中国中车的产品分类，铁路运输车体主要包括机车、动车组（含城际）、客车、货车、城轨车辆五大类。近年来，我国高铁客运专线和高铁动车组目前在最高运行速度、车辆保有量、运行里程等方面都居世界首位；同时具备了相当的生产能力。近年来，国家对高铁的建设予以特别重视，城际客运专线、轻轨、地铁等都在大量建设中，对动车组车辆的需求很大。根据此前我们对各类车型的产量分析，结合市场均价，我们测算可得铁路轨交整车制造年均市场空间约1393亿元，其中规模最大的分别为动车组及城轨车辆，规模分别达403/360亿。根据中国中车公布的铁路机车和动车组销量数据，结合国家统计局公布的产量数据，可以初步测算出2023年中国中车铁路机车产量占全国比重67%，动车组产量占比96%；此外中国中车还占据了城轨车辆、客车100%的市场，以及货车80%以上的市场。根据市场金额来看，中国中车铁路、城轨车辆营收合计占全国铁路轨交车辆产值的95%以上。动车组：中国具备动车组生产资质的企业主要有中国中车旗下青岛四方、长春客车、唐山公司、四方阿尔斯通（原四方庞巴迪）和南京浦镇。其中四方股份、长客股份是国内动车组研发生产的龙头企业，动车组市场占有率分别达40%/30%，其余份额中唐山公司占20%，四方阿尔斯通占10%。城轨车辆：目前中车集团共有六家子公司具有城轨车辆生产资质，分别为南京浦镇、长客股份、四方股份、株机公司、大连机车、唐山公司，而非中国中车旗下还有京投公司控股的京车装备拥有城市轨道车辆生产资质，合计7家主机厂。根据中国轨道交通网数据，2020-2021年城轨市场签订合同金额南京浦镇位居第一，市场份额超30%；其次为长客股份市占率超20%；然后是四方股份、株机公司，市场份额在10%-20%。城轨市场竞争较为激烈，产能出现过剩，每年的市场份额跟各地规划相关性高，其中南京浦镇是长三角区域唯一的城轨车辆主机厂，近年来受益于长三角地区城轨市场的高速发展，市占率领先。机车车辆：国内机车主要生产商为中车旗下株机公司、大连机车、大同机车、中车戚墅堰等，其中市场份额最大的是株机公司和大连机车。铁路货车：中国中车旗下货车业务主体为齐齐哈尔集团和长江集团。此外中国中车还涉及核心部件制造，比如网络控制、牵引传动、转向架等，主要子公司有株洲所、四方所、永济电机、株洲电机等，其中株洲所、株洲电机主要为四方股份提供部件，四方所、永济电机主要为长客股份、唐山公司提供部件。其中株洲所和四方所是提供部件种类多、数量多的核心供应商。从总体分布来看，我国轨道交通整车制造商主要分布在湖南、山东、吉林、河北等四个省份，四个省份整车产能占据动车组、地铁等轨道交通车辆装备产能的68%。湖北、四川、浙江等省份整车产业规模紧随其后处于国内第二梯队。其中，中车株洲电力机车研究所、中车株洲电力机车公司、中车唐山机车车辆公司、中车青岛四方机车车辆公司及中车长春轨道客车公司是我国主要的五大生产动车组、铁路客车及城轨客车的制造企业，上述五大公司占据了我国整车产能的50%以上，这些企业的业务布局是导致我国轨道交通整车产业集中在上述四省的主要原因。长三角地区轨道交通将迎来高速发展，到2025年，长三角地区新开工项目约4000公里，实现城际和市域（郊）铁路错位发展，避免把城际铁路建成高铁或城际铁路建成地铁。2025年一体化运输服务能力大幅提升，中心城市之间享受1至1.5小时客运服务，上海大都市圈以及南京、杭州、合肥、苏锡常、宁波都市圈内享受1小时公交化通勤客运服务。中国轨道交通装备行业在近年来得到了国家的高度重视，政府及相关部门出台了《铁路机车车辆目录》《推动铁路行业低碳发展实施方案》《城市轨道交通通信系统运营技术规范（试行）》《“十四五”新型城镇化实施方案》《“十四五”铁路科技创新规划》等一系列政策提升铁路创新能力、科技实力，推动技术装备高端化、智能化、谱系化发展。具体政策如下：轨道交通装备用涂料主要起功能性和装饰性两大作用，按涂装工序可分为底漆、腻子、中途漆、面漆。不同轨道车辆不同土层的涂料用量不同，其中，铁路货车用涂料所占的市场份额最大，接近60%，约为3万多吨，其次为铁路客车、城轨、高铁，铁路机车所占涂料市场份额比例最小。高速铁路动车组造价很高，通常一列车（8辆编组）的购置费用达2亿元左右。按每辆车长25m、宽3m、高3m估算，仅车体外表面的面积即超过250m2，如果再加上内表面和车底、转向架等则面积远超600m2，每辆车涂料的材料费用超过10万元，当然，这仅仅是内外装饰涂料的市场情况。近年新造车辆数量逐年增加，加上城市轨道车辆的快速发展，铁路车辆涂料市场不容小觑。如果再考虑到随着车辆保有数量的增长和使用年限的增加，车辆修理和维护需要的涂料用量，动车组涂料的需求会始终保持一个较高的水平。据涂料经产业研究中心测算，2024年中国轨道交通涂料市场规模约为20亿，轨道交通用漆量（包括腻子和面漆），其中高铁11万元/1列（8节）；城际6万元/1列（4节）；地铁9万元/1列（6节），以高铁为例，有480万公里翻新的政策，故总体市场包括新增及维修两个层面。结合近几年的轨道交通装备保有量及增长变化情况，涂料经产业研究中心估计，未来中国轨道交通装备用涂料将保持增长态势，2024年中国轨道交通装备用涂料需求规模预计将达到57736吨。3.1 轨道交通装备用涂料主要起功能性和装饰性两大作用轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。轨道交通装备是铁路和城市轨道交通运输所需各类装备的总称，主要涵盖了机车车辆(路客车、铁路货车、铁路机车、动车组、城轨交通车辆)、工程及养路机械、通信信号、牵引供电、安全保障、运营管理等各种机电装备。轨道交通装备用涂料是指用于轨道交通装备的涂料，主要起功能性和装饰性两大作用。功能性侧重对基材的防护功能，这对全车各部位几乎同等重要，由于工况不同具体性能要求也存在差别。装饰性则强调外观，主要涉及人眼可及的表面，通常根据使用部位不同，装饰涂料可分为车体外装饰涂料和内装饰涂料。功能性涂料则主要有转向架用保护涂料、空心轴用抗石击涂料、连接车厢间减小空气阻力用橡胶风挡涂料、降低噪声用的阻尼涂料、车顶防滑涂料以及用于电气绝缘的绝缘涂料等。在我国轨道交通装备中，铁路客车、铁路货车、铁路机车及最近发展较为迅速的动车组和城市轨道交通车辆5大类车辆是我国目前轨道交通装备用涂料的主要需求领域。总体上，轨道交通装备用涂料主要有如下特点：轨道交通装备涂料按涂装工序分类可分为底漆、腻子、中途漆、面漆。具体来看，通常根据使用部位不同，轨道交通车辆用涂料可分为：车体外表面用涂料、车体内部装饰涂料、转向架构架保护用涂料、空心轴用抗石击涂料、减振降噪的阻尼涂料、车顶防滑涂料、橡胶风挡用涂料和电气绝缘涂料等。其中，外表面涂料要求最高，既要有装饰性还要有一定的防腐性能，内表面涂料主要以环保(底VOC)、安全(防火等)等为主，性能要求不是很高。3.3 大多数车辆车身涂装仍在使用传统溶剂型中低固体系涂料在车身涂装工艺上，大多数还在使用传统的溶剂型中低固体系涂料。牵引机车和轨道客车会采用三涂层涂装体系，其底漆通常采用高压无气喷涂法分两道进行喷涂，烘干后进行打磨，漆膜干膜厚度不小于60μm;中涂一般也采用高压无气或者混气喷涂，烘干后进行打磨，漆膜干膜厚度40-60μm，再进行两道或三道湿碰湿的面漆层喷涂。铁路货车车体涂装工艺基本采用简单的“底涂+面涂”体系，两道涂装的涂层总厚度要求达到120μm以上即可。3.4 铁路客车平均涂料用量最高，城轨交通装备平均涂料用量最少从涂料用量上来看，不同轨道车辆不同土层的涂料用量也是不同的，铁路客车、铁路货车、铁路机车、动车组、城轨交通车辆的合计平均用量分别为1340kg/车、325kg/车、1185kg/车、1130kg/车、985kg/车。3.5 2024年中国轨道交通装备用涂料需求规模将达到57736吨随着我国轨道交通装备行业技术的不断提高，主要装备的国产化率进一步提升。结合近几年的轨道交通装备保有量及增长变化情况，涂料经产业研究中心估计，未来中国轨道交通装备用涂料将保持增长态势，到2024年中国轨道交通装备用涂料需求规模将达到57736吨。以动车组为例，列车运行相应时间或里程后，一定要进行对应级别的检修。新一轮国铁大修周期来临，维保涂料市场潜力巨大。一级检修以目视检查和功能测试为主；二级检修在目视检查和功能测试的基础上，增加了性能检测和维护保养等内容；三级检修主要对转向架进行分解检修，对制动、牵引、空调等系统进行性能测试和维护保养；四级检修主要对动车组各系统进行分解检修；五级检修是对全车进行分解检修，较大范围地更新零部件，并且会对损坏的表面除锈、磨光、涂漆等。值得一提的是，在轨道交通领域上榜的涂料企业全部是民族品牌，亮克威泽是国内最大的轨道交通装备涂料企业，于1952年创建于德国柏林，2002年进入中国市场，并于2010年完成生产基地的建立，在2018年引进战略投资后，德国资本退出，成为纯自主品牌。此外，广东省内的中山大桥、四方威凯、雅图股份、联合涂料、有为技术、珠江化工、千江高新等一批涂料企业也相继涉足了轨道交通装备涂料市场。作为“中国名片”的高铁技术的对外输出，发达国家不断提出了更高的技术要求，轻量化、环保、节能、安全可靠和更高速度已成为高铁技术的发展方向。而轻量化技术则要求轻质高强的复合材料被大量地用于车体并替代传统的金属材料。因此，今后一段时间内涂料防腐性能方面的要求将逐渐弱化，而环保性和装饰性方面的要求将成为主要技术要求。水性涂料是未来轨道交通领域车辆表面防腐材料的首选，虽然初期投资比溶剂型涂料高，但在使用寿命周期（30a）内的综合费用没有明显差异；另外，随着国内城轨车辆防火等级的进一步提高（如整车采用BS6853标准）以及人们对环保越来越重视，水性涂料在城轨车辆上的广泛应用将成为必然。鉴于此，青岛地铁一期工程（3号线）铝合金地铁车辆将在国内率先使用水性涂料。因为水性涂料自身的特点，对施工现场的温度、湿度等因素非常敏感，因此，只有符合水性涂料施工要求的场合才能满足其应用。随着人们对水性涂料认识的逐步深入，各用户单位为了满足水性涂料的施工要求，基本喷涂车间都配套有烘烤房。静电喷涂在轨交行业的应用优势非常明显，不仅能极大地改善工作环境，同时对漆膜的外观质量也带来了很大的提升，在显著的提高涂料利用率的同时，也提升了生产效率。水性漆使用寿命为15年，贴膜的使用寿命为9年；在水性漆与贴膜的寿命周期内，两种材料的附着力、防火、耐老化、弯曲、耐盐雾等主要性能完全能够满足技术要求。红外干燥技术的发展已有不短时间，但鉴于轨交车辆体积较大，建设这样一套系统的成本投入会比较大，近几年随着技术的进步，性价比也不断提升，因此也得以在轨交车辆涂装当中应用。总而言之，目前，轨道交通车辆的涂装水性化虽然已取得了很大的进展，但是，若想以水性涂料完全代替溶剂型涂料，还有一段比较长的路要走。从产品性能来看，一些水性涂料品种在耐水性、硬度、高光泽等方面还达不到溶剂型涂料的性能。在高性能水性树脂合成、成膜机理、固化方式、固化工艺等方面的创新，生产制造工艺的改进，制造成本的降低以及施工工艺的成熟与规范等方面还需要更多积累。从涂装的角度来看，“三分涂料，七分施工”，涂料成本在产品涂装成本中只占有30%的权重，涂装一次合格率、生产设备的维护与保养、辅助材料的采购、安全环保固定资产投入与折旧、活性炭等环保易耗品的消耗、员工职业健康安全保障等隐性成本占据涂装成本更大的权重。水性涂料要彻底替代溶剂型涂料，不是单纯对涂料的简单替代，更多层面上是系统地切换。
