牵引变流系统是什么？发展历程及国内市场发展情况介绍

牵引变流系统介绍

电力牵引是我国主要的轨道交通车辆牵引方式，牵引变流系统综合列车速度、负载等信息和牵引等指令，基于电力变换、信息交互、传动控制等技术实现能量转换，满足列车牵引与运行控制要求，通过信息传输共享，实时跟进各子系统工作状态，对列车故障信息进行系统性诊断、预警和记录，保障列车安全可靠运行。

牵引变流器的基本构成如图所示，它由整流、中间直流滤波、逆变及控制回路等部分组成。交流电源经整流、滤波后变成直流电源，控制回路有规律地控制逆变器的导通与截止，使之向异步牵引电动机输出电压和频率可变的电源，驱动电动机运行。

牵引变流器基本结构

牵引变流系统的发展历程，主要经历了以下几个发展阶段

1971年：德国BBC公司研制成功世界上第1台交流传动机车——采用晶闸管电压型逆变器的DE2500型交流传动内燃机车;

产业升级换代时期：晶闸管牵引变流器、GTO牵引变流器、IGBT(IPM)牵引变流器;

上世纪90年代：AC4000交流传动电力机车的研制成功，使我国交流传动机车实现了零的突破，奠定了我国发展交流传动牵引变流器的技术基础;

“十年转换”工程：1998年铁道部提出并实施“十年转换”工程以来，先后研制出采用IGBT牵引变流器的DWA型地铁工程维护车采用IPM牵引变流器的NJ1型内燃机车和DJ型高速交流电力机车，使我国交流传动机车技术跨上了一个新台阶;

2012年-2017年：我国成功研发新一代具有完全自主知识产权的时速350公里“复兴号”中国标准动车组牵引变流系统。

牵引变流系统国内市场发展情况

轨道交通牵引变流器产业链上游行业为各类配件行业，包括了电子元器件、IGBT、金属材料等行业，产业链中游为轨道交通牵引变流器行业，产业链下游为轨道交通应用行业。

国内牵引变流器产业链

据智研咨询数据，近几年来，我国的轨道交通牵引变流器市场整体呈现出不断增长趋势，2013年到2019年市场规模由约21.36亿元增长到了47.94亿元。

2019年我国轨道交通牵引变流器应用于高铁领域的市场规模为22.62亿元，应用于动车领域、地铁领域、其他领域的市场规模分别为10.92亿元、10.11亿元、4.29亿元。近几年来我国行业内企业在国际上市场上的竞争力显著增强。当前，行业基本上已经不需要依靠地方政府和中央财政的资金支持，依靠企业自有的和市场手段筹集的资金就可以基本上满足企业的发展和生存需求。2019年轨道交通牵引变流器行业投资规模为29.75亿元。

2013-2019年中国轨道交通牵引变流器市场规模(亿元)

2013-2019年中国轨交牵引变流器细分市场规模(亿元)

2015-2019年我国牵引变流器细分领域需求规模(亿元)

2016-2019年轨道交通牵引变流器行业投资规模(亿元)

我国轨道交通牵引变流器主要生产商

主要生产商有株洲中车时代电气股份有限公司、大连东芝机车电气设备有限公司、北京纵横机电科技有限公司、SIEMENSMOBILITYGMBH等。

数据来源：《时代电气-轨交装备龙头，IGBT成长新动力-211027(31页)》