牽引變流系統是什么？發展歷程及國內市場發展情況介紹

牽引變流系統介紹

電力牽引是我國主要的軌道交通車輛牽引方式，牽引變流系統綜合列車速度、負載等信息和牽引等指令，基于電力變換、信息交互、傳動控制等技術實現能量轉換，滿足列車牽引與運行控制要求，通過信息傳輸共享，實時跟進各子系統工作狀態，對列車故障信息進行系統性診斷、預警和記錄，保障列車安全可靠運行。

牽引變流器的基本構成如圖所示，它由整流、中間直流濾波、逆變及控制回路等部分組成。交流電源經整流、濾波后變成直流電源，控制回路有規律地控制逆變器的導通與截止，使之向異步牽引電動機輸出電壓和頻率可變的電源，驅動電動機運行。

牽引變流器基本結構

牽引變流系統的發展歷程，主要經歷了以下幾個發展階段

1971年：德國BBC公司研制成功世界上第1臺交流傳動機車——采用晶閘管電壓型逆變器的DE2500型交流傳動內燃機車;

產業升級換代時期：晶閘管牽引變流器、GTO牽引變流器、IGBT(IPM)牽引變流器;

上世紀90年代：AC4000交流傳動電力機車的研制成功，使我國交流傳動機車實現了零的突破，奠定了我國發展交流傳動牽引變流器的技術基礎;

“十年轉換”工程：1998年鐵道部提出并實施“十年轉換”工程以來，先后研制出采用IGBT牽引變流器的DWA型地鐵工程維護車采用IPM牽引變流器的NJ1型內燃機車和DJ型高速交流電力機車，使我國交流傳動機車技術跨上了一個新臺階;

2012年-2017年：我國成功研發新一代具有完全自主知識產權的時速350公里“復興號”中國標準動車組牽引變流系統。

牽引變流系統國內市場發展情況

軌道交通牽引變流器產業鏈上游行業為各類配件行業，包括了電子元器件、IGBT、金屬材料等行業，產業鏈中游為軌道交通牽引變流器行業，產業鏈下游為軌道交通應用行業。

國內牽引變流器產業鏈

據智研咨詢數據，近幾年來，我國的軌道交通牽引變流器市場整體呈現出不斷增長趨勢，2013年到2019年市場規模由約21.36億元增長到了47.94億元。

2019年我國軌道交通牽引變流器應用于高鐵領域的市場規模為22.62億元，應用于動車領域、地鐵領域、其他領域的市場規模分別為10.92億元、10.11億元、4.29億元。近幾年來我國行業內企業在國際上市場上的競爭力顯著增強。當前，行業基本上已經不需要依靠地方政府和中央財政的資金支持，依靠企業自有的和市場手段籌集的資金就可以基本上滿足企業的發展和生存需求。2019年軌道交通牽引變流器行業投資規模為29.75億元。

2013-2019年中國軌道交通牽引變流器市場規模(億元)

2013-2019年中國軌交牽引變流器細分市場規模(億元)

2015-2019年我國牽引變流器細分領域需求規模(億元)

2016-2019年軌道交通牽引變流器行業投資規模(億元)

我國軌道交通牽引變流器主要生產商

主要生產商有株洲中車時代電氣股份有限公司、大連東芝機車電氣設備有限公司、北京縱橫機電科技有限公司、SIEMENSMOBILITYGMBH等。

數據來源：《時代電氣-軌交裝備龍頭，IGBT成長新動力-211027(31頁)》