一、轨道交通信号系统行业定义及分类
轨道交通信号系统是用于保证列车运行安全,指挥并控制列车行驶,实现轨道交通高效运营的一种列车自动控制系统(运营的一种列车自动控制系统(ATC)。在我国有两种主流信号系统:一种是CBTC(Communication Based Train Control),由欧洲连续式列控系统发展而来;另一种是CTCS(Chinese Train Control System),是由我国铁道部自主研发的新型列控系统。
CBTC即基于通信的列车自动控制系统,即基于通信的列车自动控制系统,被广泛运用于城市轨道交通运输中,可以实现车—地之间的双向通信,使用无线双向通信代替轨道电路实现对列车运行的控制,能够有效、安全地提高线路通行能力并缩短行车间隔。CBTC主要由ATP(列车自动保护)、ATO(列车自动运行)、ATS(列车自动监控)、DCS(数据通信系统)、CI(计算机联锁系统)等子系统构成。
CBTC的核心为ATP与ATO两个子系统:ATP系统负责列车运行间隔控制、超速防护、车门和站台屏蔽门监督,实现列车安全运行;ATO系统则利用地面信息实现对列车牵引、制动的控制,使列车处于最佳运行状态,提高乘客的舒适度,提高列车准点率,保证列车高效率运行。目前国内大部分信号系统供应商以及运营线路的ATP、ATO系统由外资企业提供,核心设备国产化率低。
二、城市轨道交通行业发展现状
城市轨道交通作为支撑城市正常运行的大动脉,近年来发展迅速。随着新型城镇化、城市群建设进程的不断加快,城市轨道交通已经成为国民经济新的增长点。根据国家发展改革委、交通运输部联合印发的《RT轨道交通》、《交通基础设施重大工程建设三年行动计划》,“十三五”是轨道交通建设的高峰期,市场潜力是轨道交通建设的高峰期,市场潜力较大大。
国家发改委于2016年集中批复了一批城市轨道交通建设规划,城市轨道交通建设已经成为众多城市在“十三五”期间的重点工作,到2020年,我国城市轨道交通建设将迎来高峰期。
根据轨道交通协会统计,截至2018年年底,中国大陆地区共35个城市开通运营城市轨道交通,新增运营线路22条,新开延伸段14段,城市轨道交通运营线路总长度达5766.6公里,其中地铁4511.3公里,占比78.23%。
资料来源:交通运输部
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2018年新建城轨建设长度为3309公里,2019-2020年主要城市轨道交通规划预计里程数为6019公里。
信号系统是轨交机电设备的重要组成部分。从产值角度来看,轨道交通产业上游环节产品的附加值远高于销售组装等中下游环节,具有代表性的环节有系统与产品的研发、生产等,轨交信号系统就处于这一环节中,附加值高。
相关报告:华经产业研究院发布的《2019-2025年中国轨道交通信号系统市场运行态势及行业发展前景预测报告》
三、轨道交通信号系统行业竞争格局
国内共有十二家企业具有城市轨道交通信号系统总承包的能力,分别为交控科技、卡斯柯、电气泰雷兹、通号国铁、众合科技、北京市华铁信息技术开发总公司、恩瑞特、株洲中车时代电气股份有限公司、上海富欣智能交通控制有限公司、北京和利时系统工程有限公司、交大微联和新誉庞巴迪信号系统有限公司。
国内轨道交通信号系统行业主要企业分析
资料来源:公开资料整理
随着国内供应商运营经验的不断积累与研发投入的持续增加,我国几大信号系统供应商已经完成了由技术集成到自主化的转变::
1)交控科技首开先河,其研发的国产信号系统于2010年首次在商业化线路中应用;
2)中国通号基于高铁信号系统和前两代地铁信号系统基础开发出具有独家自主知识产权FZL300型CBTC系统,在各地区城轨项目上中标
3)众合科技自主研发的CBTC信号系统通过国外独立机构认证,实现了商业化运营。
目前国内城轨信号系统供应商中,中国通号、交控科技、众合科技分别占据一定市场份额。从营业收入来看,2018年中国通号营业收入达到398.8亿元,远高于其他企业,截止到2018年Q3,众合科技的营业收入达到11.8亿元,2016年以来,众合科技的毛利率上升较快,从2016年的17.6%增至2018年的29.6%。
资料来源:公开资料整理
注:众合科技2018年数据截止到2018年Q3
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四、CBTC市场空间测算
由于CBTC相比传统的基于模拟轨道电路、数字轨道电路的ATC系统在运输效率上更能满足现代城市轨道交通的需求,且易于延伸线的建设和现有线路的改造升级,目前我国在建或新建地铁线路大都选择CBTC作为信号系统。应用于新建城市轨道,归于新建线路市场;同时由于技术升级,系统使用寿命一般为15年,存量线路中存在系统更换的需求;重载铁路有改造的空间。其中新建线路空间为601.9亿,存量线路改造空间为86.9亿,重载铁路改造空间为357.8亿,合计为1046.6亿
1))新建线路市场超过超过600亿
截至2018年末,全国35个城市共开通187条线路。根据“十三五”规划,2019-2020年主要城市轨道交通规划建设里程数约为6019公里,CBTC系统新建线路的价格约为800-1200万元/公里。由于不同项目有定制需求,实际造价不同项目有所差异,以众合科技中标成都地铁2号线工程信号系统为例,项目金额为4.4亿元,成都地铁2号线运营总长42.3公里,则信号系统每公里平均价格在1040万元左右。以中位值1000万元/公里来测算,2019-2020年新建的线路可带来增量为601.9亿元。
2))既有线路改造市场
城市轨道交通信号系统的改造周期一般在15年左右,国内的城市轨道交通信号系统已经经历了近20年的发展,早期地铁线路主要采用基于轨道电路系统的准移动闭塞信号系统,我国2010年及以前年度开通的非CBTC线路里程合计为543.2公里,目前开始产生更新改造需求。采用CBTC系统方案对既有线路进行升级的价格约为1400-1800万元/公里,以中位值造价考虑,则改造市场为86.9亿。
3))重载铁路升级改造市场
重载铁路是我国专门运输大型货物的货运专线铁路,具有轴重大、牵引质量大、运量大等特点。我国重载铁路主要分为以大秦、唐呼、瓦日、蒙华铁路为代表、由中国铁路总公司进行管辖的国铁重载铁路,和以朔黄、神朔、包神、大准铁路为代表、由国家能源集团管辖的国家能源铁路,其中国铁重载铁路运营里程约为5000公里,国家能源铁路的运营里程约为2155公里,合计7155公里。我国重载铁路目前使用的为固定闭塞信号系统,万吨级的发车间隔在10分钟以上,难以满足日益增长的货运量需求,同时信号系统设备逐渐接近大修期。因此,重载铁路信号系统具有较大的市场需求。但重载铁路由于发车间隔较长,而改造市场刚刚启动,目前尚未有稳定的市场价格,假设其造价为新建线路的1/2,则单位造价在400-600万,以中位值考虑,则重载铁路升级改造市场约为357.8亿元。