第一节 定义、性能及应用特点
1、定义
电车线全称为电力牵引力接触线，是电气化铁道架空接触网中与机车受电弓滑板相接触并传输电流的导线成为接触线，接触线横截面上部有左右堆成的用语悬吊的沟槽。这种接触线有纯铜、铜合金、铝包钢、铜包钢接触线。铜合金电车线是电车线中的一类，也是最为重要的一类。
2、性能
1）力学性能高，综合拉断力小于40KN。
2）高导电率，以减少电能损耗和电磨损。
3）耐磨性好，接触线的使用寿命不小于20年。
4）耐热性好，抗热化温度高，软化处理（300℃保温2h）后其常温抗拉温度不小于初始态的90%。
5）抗大气腐蚀性能好。这在空气污染严重，温暖潮湿的沿海及工业区尤为重要。
6）线膨胀系数小，以提高接触网的稳定性。
3、具体应用举例
京沪高速列车接触线性能要求


 
第二节 发展历程
铜合金电车线的发展历史与我国电气化铁路的发展是分不开的，1958年，我国第一条电气化铁路开始建设，1961年8月15建成通车。到2005年，我国已经建成电气化铁路两万公里，成为继俄罗斯，德国之后的世界第三电气化铁路大国，2006年浙赣线电气化改造工程的开通，标志着我国已经成为世界第二大电气化铁路大国，铁路电气化趋势为铜合金电车线的发展创造了良好的发展环境，在电气化铁路飞速发展的同时也取得了不错的发展。略……
第三节 上游行业发展状况分析
铜合金电车线主要包括银铜合金电车线、锡铜合金电车线、镁铜合金电车线、铬锆铜合金电车线等，因此，上游产业有铜工业、银工业、镁工业、锡业等。
1、铜工业发展情况
随着产业的发展和壮大，产业向聚集的优势状态发展。本文根据七大区域分别计算2007年各地区的精炼铜产量、GDP和固定资产投资分别占全国总量的比重。通过这种测算，可以在一定程度上看出不同区域的精炼铜产量与消费（用GDP和固定资产投资这两个指标来显示）之间的关系，从而间接观察精炼铜产业布局。其中华北精炼铜占6.86%，GDP占14.49%，固定资产占15.12%；华东精炼铜占58.74%，GDP占38.02%，固定资产37.33%；华南精炼铜占3.28%，GDP占13.88%，固定资产9.45%；华中精炼铜占8.29%，GDP占12.13%，固定资产12.24%；东北精炼铜占1.59%，GDP占8.48%，固定资产10.32%；西北精炼铜占9.49%，GDP占4.85%，固定资产5.67%；西南精炼铜占11.74%，GDP占8.15，固定资产9.86%；
从数字上可以看出，华东地区是我国铜生产的主要基地，精炼铜产量占全国比重的最大，无论是用GDP还是固定资产投资指标来衡量铜产品的需求，该地区都是精炼铜的最大消费地。西南、西北、华中地区铜的生产与消费大体平衡，而华南、东北地区铜产量与消费相矛盾，消费量相对较大，生产相对不足，供需矛盾比较突出。
2004-2009年中国精炼铜产量

                                                                           单位：万吨

铜产业在其发展的过程中由于主要是资源导向型，产业的集中度区域离散，而其又由于我国铜矿产资源层次底，技术也对美国、日本等发达国家来说相对落后，从而造成了当前铜产业的产品质量层次底，开发成本高，不能满足当前我国对精炼铜的需求，所以我国铜对外依存度比较高。这就要求我国加强铜的冶炼技术，提高铜的产量和产品层次。促进产业的调整和资源的整合，提高利用率。
2、镁工业发展情况
2010年3月中国原镁产量5.17万吨，环比增长9.76%。其中，山西产量为2.21万吨，陕西1.41万吨，环比分别增长6.25%和12.8%。
2010年1-3月国原镁产量为14.58万吨，同比增长62.2％。其中，山西为6.25万吨，陕西为4.14万吨，同比分别增长60.24%和198.1%。
下游需求量正在增长，目前各地区新建镁厂的数量也在增多。随着这些新建镁厂逐渐开始投产，加上目前各地镁厂的开工率明显升高，预计今年中国原镁产量将出现大幅增长。
第四节 下游产业发展情况分析
铜合金电车线主要用于高速铁路、城市轨道交通、公路等，其中以高速铁路应用最多。
1、铁路建设情况
2009年，全国铁路固定资产投资（含基本建设、更新改造和机车车辆购置）完成7013.21亿元，比上年增加2865.79亿元、增长69.1%，为“九五”和“十五”投资总和的80.3%，创历史最高水平，为促进国民经济增长发挥了重要作用。
2003-2009年铁路建设投资总额

                                                                                              单位：亿元

1）基本建设投资成效卓著
2009年，全国铁路共完成投资6005.64亿元，比上年增加2630.1亿元、增长77.9%。国家铁路（不含控股合资公司）和合资铁路完成投资5971.36亿元，比上年增加2621.66亿元、增长78.3%，其中，路网建设大中型项目完成投资5966.14亿元，比上年增加2630.69亿元、增长78.9%，其中新建铁路完成投资4695.34亿元、既有线扩能改造完成投资1270.80亿元，分别比上年增长79.9%和75.3%；地方铁路完成投资34.28亿元。
2003-2009年铁路基本建设投资

                                                                                               单位：亿元

2009年全年共投产新线5557.3公里、复线4128.8公里、电气化铁路8448.3公里，分别比上年增长2.2倍、1.1倍和3.3倍，均为历史最多。完成新线铺轨5461.4公里、复线铺轨4063.2公里，分别比上年增长94.5%和83.8%。
一大批项目开工。新开工建设总规模Ⅰ线6612.7公里、Ⅱ线5035.1公里、电气化8287.6公里，投资总规模5278.0亿元。其中客运专线14条，总里程2283.8公里，总投资2949.9亿元。
2009年新开工项目情况


2）路网结构明显优化
2009年全国铁路复线里程3.3万公里，比上年增加4339公里、增长15.0%，复线率38.8%，比上年提高2.6个百分点。电气化里程3.6万公里，比上年增加8098公里、增长29.4%，电化率41.7%，比上年提高7.1个百分点。西部地区营业里程达到3.3万公里，比上年增加2707公里、增长9.2%。
2009年全国铁路营业里程


2、城市轨道交通发展情况
目前，中国政府高度重视发展城市轨道交通建设。改革开发以来，中国城市化进程明显加快，城市化率由1979年的17.9%，提高到2008年的45.7%。到2008年底，全国城市总数达655个，城市总人口达6.07亿。城市化进程加速，使得机动车数量增加迅猛，导致交通拥堵，北京、上海等大城市的汽车保有量已经逼近饱和。为缓解城市交通拥堵，提高城市生活质量及效率，发展城市轨道交通行业是根本出路。
1995年至2008年12年间，我国建有轨道交通的城市，从2个增加到10个，投资以每年100多亿元的速度在推进。截至2009年底，中国已有上海、北京、广州等11个城市开通了城市轨道交通线路，累计运营里程达到1038.7公里，中国已成为全球最大城市轨道交通建设市场。
2009年，中国城市轨道交通市场总建设里程459.0公里，总投资1952.6亿元，而且在未来几年内成递增趋势发展。预计2015年，中国城市轨道交通市场建设新建里程将达到977.1公里，新增投资将达到4159.0亿元。2010年至2015年6年间，投资年复合增长率为13.8%。中国的城市轨道交通市场规模巨大，蕴含潜力。略……
第五节 产品技术发展现状
电气化铁路的使用始于1879年，而我国电气化铁路的发展历史仅有40多年，从高速电气化铁路列车对接触线的要求来看，我国的高速电气化铁路正处于发展时期，与日本、德国、法国等电气化铁路发达国家相比，铁路机车的运行速度相对较低，还存在着一定的差距。随着科学技术和经济社会的飞速发展，电气化列车向高速、重载方向发展，对接触线的综合性能提出了更高的要求。高强度、高导电率的铜合金导线材料由于优良的物理性能和力学性能，一直属于研究开发的热点，高性能接触线的开发成为铁路部门和生产厂家迫切解决的课题…
我国由于电气化铁路起步晚，所用铜合金电车线的技术与国外存在较大差距，不过，随着近几年我国高速铁路建设的加快，国内也涌现出一批具有较高技术水平的生产企业。
圣达铜业自主研发的一种铜合金电车线能适应时速300公里以上的高速铁路，技术含量和附加值也比其他产品高得多。
中铝洛阳铜业有限公司研发出具有良好导电性、耐摩擦性，同时具有高抗拉强度、高延伸强度的铜镍硅合金材料，填补了高铁接触线及其附件用材料的国内空白，一举打破德国、法国大公司在该领域的垄断局面。
江阴市电工合金公司研发出高速电气化铁路用铜镁、铜锡合金接触线，其各项技术指标均达到铁标TB/T2809-2005标准要求，能满足国家目前正在筹建的京沪高速铁路所需产品的技术指标。
中国铁建电气化局集团已试生产出完全自主知识产权的高速铁路新型接触线产品，产品经过检验测试现已达到铁道部要求的各项标准，标志着我国时速３５０公里及以上高速铁路电气化关键技术装备生产的国产化取得突破性进展。
第六节 产品工艺特点或流程
到目前为止，生产各类接触的方法有：连铸（上引或水平）-冷轧-拉制法（简称连铸法）、连铸-热轧-拉制法（简称连铸连轧法）、冷压复合法（简称冷复合法）、热浸涂包覆-轧制-拉制法（简称浸涂法）和"康仿"（Conform）连续挤压包覆-拉制法（简称康仿挤压法）等5种。这些方法都是在连续大长度、无接头的方式下生产的。因此，为了保证产品的质量，对生产工艺和操作稳定性。
连续挤压是20世纪70年代发展起来的一种新的塑性加工技术。其原理是利用一个带轮槽的连续旋转的挤压轮，通过轮槽与坯料之间的摩擦力，将坯料连续不断地曳入模腔，并在模腔内发生塑性变形，最后从挤压模孔挤出连续的挤压产品（见下图所示）。改变挤压模孔的形状，就可以生产各种线材、型材、管材等产品。这种方法巧妙地将在压力加工中通常做无用功的摩擦力转化为变形的驱动力和使坯料升温的热源，而且可连续挤出制品，因此使其成为一种高效 节能的加工新技术。
连续挤压工作原理


根据多年的理论研究和实际试验，可以认为如果将连续挤压技术应用到接触线生产工艺，通过对金属变形机理的研究，就能制造出晶粒细小的银铜合金接触线 提高其抗拉强度以增加拉断力从而大大提高列车运行速度。
针对传统的接触线制造方法都存在各自的问题这一现状，大连交通大学连续挤压工程研究中心和有关单位合作，将连续挤压技术应用于制造银铜合金接触线的新工艺，即：上引连铸—连续挤压轧制—拉拔工艺（简称连续挤压法）。该工艺采用Ф16mm的上引无氧铜杆为坯料，在大连交通大学研制的TLJ350机上经连续挤压扩张成型为Ф22mm或Ф24mm的杆坯，再经过轧制和冷拔成型，制成截面为120mm2或150mm2的接触线。略……
第七节 当前存在的问题及策略
1、技术水平有待进一步提高
近年来，在国家“863”计划的支持下，我国高速轨道交通接触线材料开发取得一些成绩，但与德、法等国相比还有不小差距。我国的铜银合金电车线已经实现国产化，但在铜镁合金电车线生产技术还有待研发，规模生产还需时日。国内铜合金电车线生产企业较少，不过在与科研单位的合作下，一些企业已经具有一定实力，今后仍需抓住国家有利政策，加大科研投入，实现规模生产，促进整个行业更快更好的发展。
2、受原材料价格影响大
铜合金电车线的主要原材料铜在2009年年初出现大幅攀升，铜合金电车线行业感受到很大的压力，加大了企业的生产成本，随着高成本时代的到来，生产要素价格上涨成为一种必然趋势，加上能源价格、运输费用等，推动铜合金电车线生产企业成本的加大。由于铜合金电车线的原材料成本在其生产成本中比例很大，受到原材料供给、价格变动等影响更大，企业应该与上游原材料供应建立更好的合作关系，保证原材料供给，并且开发其他类铜合金电车线，以满足市场所需。
第八节 产业未来发展预测分析
1、铜锡合金电车线将得到更大应用
目前，我国电气化铁路使用的接触线主流产品为铜银合金电车线，但从这两年的发展趋势来看，铜锡合金电车线的市场占有率呈快速上升态势。2007年铜合金电车线中铜锡合金电车线的市场占有率约为16％，2008年市场占有率约达40％；而在2006年和2006年以前，铜锡合金电车线的市场使用量均为零。从应用情况来看，铜锡合金电车线在耐摩性等方面的综合忧异性能已逐步被业内专家所认可。预计未来其应用还会继续增大。
2、国产化率继续提高
最近几年，在高速铁路建设、城市轨道交通等主要下游产业的快速发展情况下，铜合金电车线需求迅速增加，依赖进口已经不能满足发展所需，行业内领先企业开始与国内科研机构合作，在技术上取得了较大突破，比如江苏大全产品在武广高铁成功应用、圣达铜业取得技术突破等。国内企业的生产能力正在提高，预计在国家利好政策以及科研单位的合作下，未来铜合金电车线的国产化率将继续提高。
第九节 铜合金电车线产业投资前景分析
近几年，我国高速铁路快速发展，铁路电气化率在不断提高，我国的电气化铁路已经从2003年的18758公里增加到2009年年末的3.6万公里，2009年新开工电气化铁路投资额达到142.9亿元，总里程达8287.6公里。根据铁路中长期规划，2010年我国铁路电气化率将达到45%，到2020年电气化率达60%，我国电气化铁路建设的加快，加大了对铜合金电车线的市场需求。另外，我国城市轨道交通建设速度也加快，预计到2015年建设里程将达到977.1公里，巨大的市场需求为铜合金电车线的发展创造了良好的市场环境，未来投资前景看好。略……


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