Ứng dụng của nhôm trong quá cảnh đường sắt và đường sắt đô thị

Trong những năm gần đây, với sự phát triển của nền kinh tế Trung Quốc, vận tải đường sắt đô thị và liên tỉnh cũng đã bước vào thời kỳ phát triển nhanh chóng, điều này cũng mang lại sự gia tăng mạnh mẽ nhu cầu về các phương tiện vận tải đường sắt. Nhưng đồng thời, các vấn đề thiếu năng lượng và suy thoái môi trường cũng đặt ra những yêu cầu cao hơn cho sự phát triển của các phương tiện vận tải đường sắt. Tuy nhiên, vật liệu nhôm và hợp kim nhôm nổi bật giữa nhiều vật liệu do trọng lượng nhẹ, khả năng định hình tuyệt vời, độ bền cao, chống ăn mòn và tỷ lệ tái chế cao. Trong quá trình sản xuất một loạt các thiết bị vận chuyển đường sắt, tỷ lệ Aluminization không ngừng được cải thiện. Đặc biệt tại các nước công nghiệp phát triển như Châu Âu, Châu Mỹ và Nhật Bản, việc ứng dụng vật liệu nhôm, nhôm trong ngành sản xuất thiết bị vận tải tiếp tục gia tăng, và đã đạt được những lợi ích tốt về kinh tế, xã hội. Mặc dù trong những năm gần đây, việc Trung Quốc ứng dụng nhôm trong vận tải đường sắt và đường sắt đô thị, Nó cũng đã có những tiến bộ lớn, nhưng vẫn còn một khoảng cách nhất định so với các nước công nghiệp phát triển như Châu Âu, Mỹ và Nhật Bản. Tuy nhiên, điều này cũng có nghĩa là vẫn còn một không gian phát triển nhất định cho vật liệu nhôm cho quá cảnh đường sắt ở Trung Quốc.

Với sự vận hành nhanh chóng của kinh tế đô thị và dòng người ngày càng đông đúc, đường sắt cao tốc liên tỉnh sẽ trở thành động lực quan trọng cho sự phát triển của khu vực trong tương lai. Trung Quốc đã bước vào thời kỳ đỉnh cao của việc xây dựng đường sắt cao tốc. Theo số liệu do Bộ Đường sắt công bố, đến cuối tháng 10/2010, tổng chiều dài mạng lưới đường sắt cao tốc của Trung Quốc được đưa vào khai thác là 7431 km, đứng đầu thế giới và sẽ tăng lên 3000 km vào năm 2012. Điều này bao gồm các liên kết tốc độ cao mới và các đường ray hiện có được nâng cấp cho các chuyến tàu có tốc độ 200-250 km / h. Đến năm 2020, Trung Quốc sẽ hoàn thành kế hoạch xây dựng Hệ thống vận tải hành khách nhanh liên tỉnh "bốn dọc và bốn ngang" có một tuyến hành khách chuyên dụng dài hơn 60000 km. Đường sắt cao tốc của Trung Quốc có một tương lai tươi sáng, và Trung Quốc đã bước vào kỷ nguyên của đường sắt cao tốc. Ngoài nội địa, đường sắt cao tốc của Trung Quốc cũng đang mở rộng ra nước ngoài. Wang Mengshu, giáo sư của Đại học Giao thông Bắc Kinh và là học giả của Học viện Kỹ thuật Trung Quốc, từng nói rằng Trung Quốc có kế hoạch mở rộng mạng lưới đường sắt cao tốc trong nước đến 17 quốc gia ở Nga, Trung Á và Đông Á, nhằm hoàn thành nó vào năm 2025. Việc xây dựng đường sắt cao tốc mang lại nhu cầu về EMU. Hiện tại, trong số bốn loại crhi, CRH2, CRH3 và CRH5 được sử dụng bởi các EMU của Tuyến chuyên dụng dành riêng cho hành khách đường sắt Trung Quốc, ngoại trừ thân xe loại crhi được làm bằng thép không gỉ, ba loại EMU còn lại được làm bằng hợp kim nhôm. Do đặc tính của vật liệu và hiện đại hóa phương pháp hàn, tàu cao tốc có tốc độ hơn 250 km mỗi giờ phải được làm bằng hợp kim nhôm.

Với việc xây dựng hệ thống vận tải hành khách liên tỉnh và liên tục mở rộng mạng lưới đường sắt cao tốc ra nước ngoài, nhu cầu về vật liệu nhôm của EMU cũng sẽ tăng lên. Với sự phát triển của công nghệ đường sắt cao tốc và tàu cao tốc của Trung Quốc, đường sắt cao tốc của Trung Quốc đã ra khỏi đất nước để thực hiện các dự án đường sắt cao tốc của thế giới. Bộ Đường sắt Trung Quốc đã ký các bản ghi nhớ hợp tác với Nga và công ty GE của Hoa Kỳ. Các đoàn tàu cao tốc của Trung Quốc cũng đã được xuất khẩu sang Úc, Philippines, Tunisia, Ghana và các nước khác. Người ta tin rằng trong tương lai, với việc xuất khẩu công nghệ đường sắt cao tốc và tàu cao tốc của Trung Quốc sang nước ngoài, nhu cầu về nhôm trong vận chuyển đường sắt và đường sắt đô thị sẽ tiếp tục tăng. 

Ứng dụng tiềm năng của vật liệu nhôm ở Trung Quốc Gondola vận chuyển than C80

Trong những năm gần đây, nhu cầu về than đá, kim loại màu và các mặt hàng số lượng lớn khác đã tăng vọt cùng với sự phát triển của nền kinh tế Trung Quốc. Do sự phân phối tài nguyên và bố trí công nghiệp không cân bằng ở Trung Quốc, việc vận chuyển số lượng lớn nguyên liệu thô chủ yếu phụ thuộc vào đường sắt, dẫn đến sự căng thẳng của năng lực vận chuyển vật liệu đường sắt. Các chuyên gia dự đoán rằng trong 15 năm tới, GDP của Trung Quốc vẫn sẽ duy trì sự tăng trưởng nhanh chóng, nhu cầu về các vật liệu khác nhau sẽ tăng lên đáng kể và nhu cầu vận chuyển sẽ tiếp tục tăng. Theo ước tính sơ bộ, đến năm 2020, nhu cầu vận tải hàng hóa đường sắt quốc gia sẽ đạt 4 tỷ tấn, với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm là 4%. Là phương thức vận tải chính, đường sắt phải cung cấp năng lực vận tải phù hợp với nhu cầu thị trường. Tốc độ cao và tải nặng là hướng phát triển của vận tải đường sắt trong tương lai. Việc làm nhẹ các phương tiện đường sắt là một cách quan trọng để nhận ra tốc độ cao và tải nặng. Nhôm chắc chắn là vật liệu nhẹ tốt nhất. Ngay từ những năm 1950, một số nước phát triển trên thế giới đã bắt đầu sử dụng vật liệu hợp kim nhôm để sản xuất phương tiện đường sắt, bao gồm Hoa Kỳ, Canada, Nhật Bản, Nga, Đức, Pháp, v.v. trong số đó, Hoa Kỳ là quốc gia có ứng dụng sớm nhất và trưởng thành nhất của công nghệ gondola vận chuyển than hợp kim nhôm. Tuy nhiên, Trung Quốc đã không hoàn thành việc sản xuất 210 chiếc thuyền gondola vận chuyển than hợp kim nhôm C80 đầu tiên cho đến tháng 3 năm 2004.

Dữ liệu nghiên cứu cho thấy chiếc xe than nhôm có những lợi thế rõ ràng so với xe thép. So với gondola bồn tắm bằng thép loại C76, than hợp kim nhôm C80 mang gondola ở Trung Quốc giảm 5 tấn, và so với gondola loại C63A, nó giảm 19 tấn. Trong điều kiện tổng trọng lượng của xe không thay đổi, tải trọng hiệu quả của xe được tăng lên rất nhiều. Ngoài ra, cáp treo vận chuyển than hợp kim nhôm có ưu điểm là tiết kiệm nhiên liệu, giảm phát thải khí nhà kính, tuổi thọ dài, ăn mòn nhẹ và chi phí vận hành, bảo trì thấp.

Theo tính toán, mặc dù chi phí vận chuyển than hợp kim nhôm C80 gondola cao hơn một chút so với gondola vận chuyển than thép carbon và vốn đầu tư ban đầu cao hơn, do những lợi thế không thể so sánh được của nó, lợi ích toàn diện của gondola vận chuyển than hợp kim nhôm C80 vượt quá so với gondola vận chuyển than thép carbon sau năm thứ năm sử dụng. Ngoài ra, xe tải than nhôm có tuổi thọ 30 năm, có thể được sử dụng nhiều hơn 10 năm so với xe tải thép, và lợi ích kinh tế của nó là rất rõ ràng. So với gondola vận chuyển than bằng thép không gỉ C80B đang phát triển nhanh chóng hiện nay, gondola vận chuyển than hợp kim nhôm C80 cũng có những ưu điểm của nó. Theo tính toán của một doanh nghiệp ứng dụng, trọng lượng của mỗi chiếc xe hợp kim nhôm nhẹ hơn 700 kg so với thép không gỉ. Trên tuyến có tổng chiều dài hơn 600 km, mỗi chiếc xe sẽ tăng thu nhập thêm 37000 nhân dân tệ mỗi năm. Giả sử rằng chiếc xe được sử dụng trong 25-30 năm, tổng thu nhập sẽ là 700000-800000 nhân dân tệ. Vì gondola vận chuyển than hợp kim nhôm có lợi ích kinh tế lớn hơn so với xe thép, Hoa Kỳ đã áp dụng một số lượng lớn xe tải than vàng nền tảng nhôm. Theo báo cáo của thị trường kim loại Mỹ, khối lượng giao hàng của các phương tiện vận tải than trong năm 2009 là 60000, tăng 50% so với năm 2005, trong đó 27% là xe nhôm. Cho đến nay, Hoa Kỳ đã sản xuất hơn 100000 phương tiện vận chuyển than hợp kim nhôm. Hiện tại, tổng số than hợp kim nhôm C80 chở thuyền gondola ở Trung Quốc chỉ khoảng 10000, chiếm 62% khối lượng giao hàng của Hoa Kỳ vào năm 2009. Việc sử dụng rộng rãi than hợp kim nhôm mang gondola ở Hoa Kỳ đã xác minh những lợi thế của nó. Người ta tin rằng với hiện thân liên tục về những lợi thế của than hợp kim nhôm mang gondola đang được sử dụng và sự hiểu biết sâu sắc liên tục của ngành công nghiệp về nó, sẽ có không gian phát triển tuyệt vời cho than hợp kim nhôm mang gondola ở Trung Quốc.

Sự phát triển của quá cảnh đường sắt đô thị ở Trung Quốc thúc đẩy sự tăng trưởng của nhu cầu nhôm

Với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế Trung Quốc và sự tăng tốc của đô thị hóa, ngành công nghiệp vận tải đường sắt đô thị của Trung Quốc đã bước vào một giai đoạn phát triển nhảy vọt mới. Li Xiaojiang, giám đốc trung tâm tàu điện ngầm và đường sắt nhẹ của Bộ nhà ở và phát triển nông thôn đô thị và Chủ tịch Viện Thiết kế và Quy hoạch Đô thị Trung Quốc, cho biết: đến cuối năm 2009, nhà nước đã phê duyệt các kế hoạch xây dựng ngắn hạn của quá cảnh đường sắt tại 25 thành phố. Hiện tại, tổng chiều dài của các tuyến trung chuyển đường sắt đang được xây dựng ở đất liền là 1400 km, và các tuyến trung chuyển đường sắt mới được bắt đầu sẽ đạt tới 2610 km. Trong giai đoạn Kế hoạch 5 năm lần thứ 12, khoản đầu tư vào xây dựng phương tiện giao thông đường sắt có thể vượt quá 700 tỷ nhân dân tệ, và tổng vốn đầu tư chỉ đứng sau đường sắt và đường cao tốc. Dự kiến số dặm của quá cảnh đường sắt đô thị ở Trung Quốc sẽ đạt 1500 km vào năm 2010, 2100 km vào năm 2015 và 3000-3500 km vào năm 2020.

Hiện tại, nhôm nội địa trong đường sắt đã cơ bản hiện thực hóa nội địa hóa, và 10 năm tới sẽ là 10 năm để xây dựng và phát triển quá cảnh đường sắt ở các thành phố lớn và vừa ở Trung Quốc. Với sự phát triển nhanh chóng của việc xây dựng phương tiện giao thông đường sắt, nhôm trong đường sắt cũng sẽ mở ra cơ hội phát triển. Các đặc tính tuyệt vời của nhôm và sự cải tiến của công nghệ sản xuất và ứng dụng nhôm trong nước làm cho triển vọng phát triển của nhôm định hình công nghiệp trong lĩnh vực xe nhẹ rất lạc quan. Có thể dự đoán rằng nhôm định hình công nghiệp sẽ có tiềm năng lớn trong thị trường vận tải đường sắt đang bùng nổ của Trung Quốc.