用寿命周期费用法选择城轨车辆车体材料的探讨.docx

用寿命周期费用法选择城轨车辆车体材料的探讨肖彦君，杨润栋（铁科院（北京）工程咨询有限公司，北京!#!）摘要：结合国内城轨车辆车体材料选用现状，利用寿命周期费用分析法，比较和分析了普通钢、不锈钢 和铝合金车辆的采购费、能耗费和维修费，得到了三种不同材料城轨车辆的寿命周期费用值。关键词：城市轨道交通；车辆；车体；材料；寿命周期费用中图分类号：$%’( ) !文献标识码：*文章编号：!+%,!!#（%-）.,!,(/012 34 5 6 7 2 684 9 14 : 7 ; 62 :0; 5 2 2 3604 = 4 1 :?; = @2 8032 5AB*C D;=,E=，D*FG H=,94=I（J=I0=22:0=I K4=560=I K4’，/69’，K80=; *3;927L 41 H;0M;L N302=325，O20E0=I !#!，K80=;）*?5 6:; 36： O;529 4= 682 34=90604= 41 7;62:0; 5223604= 14: :?;= @280325 0= K80=;， 012 3456 726849 05 529 64347P;:2 ;=9 ;=;LQ2 682 34565 0= P:43:272=6， 2=2:IL 34=57P604= ;=9 7;0=62=;=32 14: @280325 7;92 ?L 3;:?4=56225， 56;0=255 56225 ;=9 ;70=7 ;4L5’ R:682:74:2， 682 012 3456 @;25 41 682 68:22 S0=95 41 :;03;:5 ;:2 4?T6;0=29’U2 L M 4 :95 ：:?;= 7;55 6:;=506；@280325；3;:?49L；7;62:0;；012 3456（含耐候钢）、不锈钢和铝合金。普通钢车体强度低，重量大，能耗高，腐蚀重，维修量大，使用寿命短，人们开 始用不锈钢和铝合金取代普通钢车体。不锈钢是一种含镍铬的高强度合金钢，其强度是 普通钢的一倍以上，特别是轻量化不锈钢的强度可达 到普通钢的三倍，因此可使车体轻量化；同时由于不锈 钢含有的铬大于 !%[，使铁的电极电位由,’.+ Y 突升 至)’% Y，使电池腐蚀不易发生。这就显著提高了不锈 钢车体的耐腐蚀性，不但减少了维修工作量和维修费 用，而且延长了车辆的使用寿命。由于铝合金的比重只相当于普通钢的三分之一， 弹性模量也只有钢的三分之一，在保证车体同等强度 下，车体自重最大可减轻 .[；而且铝合金的耐腐蚀性 好，可以延长车辆的使用寿命。因此，世界许多国家都 在积极开发和生产铝合金车。但 是 在 我 国 城 市 轨 道 车 辆 车 体 实 施 轻 量 化 过 程 中，首先遇到的是铝合金车辆采购价格过高问题。因为!概述城市轨道车辆车体选用何种材料，不但影响车体 的强度和刚度，直接关系车辆运行的安全性和乘客的 舒适性；而且关系到车辆的载客能力和能耗大小；也关 系到车辆检修工作量和使用寿命。因此，车体材料的选 择将影响车辆采购费和运营维修费的高低。通常在车 辆采购招标比选时，仅仅考虑车辆采购价格，不计车辆 在寿命周期内的运营费用和维修费用，造成车辆采购 费低，而把运营费和维修费提高了。寿命周期费用分析 法是对一产品的采购和运用维修总体费用进行评估的 经济分析方法。本文试图用该方法进行城轨车辆车体 材料寿命周期费用探讨分析，以便为城轨车辆采购招 标比选时提供一定的依据和参考。%城轨车辆车体材料的状况目前，城市轨道车辆车体材料有三种，即普通钢收稿日期：%-,+,!+作者简介：肖彦君（!Z+.,），男，副研究员，!Z# 年毕业于上海铁道学院电气系机车电传动专业，工学学士，现任铁科院（北京）工程咨询有限 公司副总经理，从事城市轨道交通咨询和监理工作。! # !电力机车与城轨车辆·(+ 年第 ) 期目前国内采购的头几列铝合金车全部是从国外整车买进，后续车辆虽然在国内合资厂或合作厂生产，而铝合 金型材基本依靠进口，加大了制造成本，价格偏高，从 而也增大了城市轨道交通建设投资，如表 ! 所示。每辆交流传动的铝合金车辆的购置费高达 ! 万美元以上，是北京地铁普通钢车的 !#$ 倍以上和天津 滨海快速轨道不锈钢车的 !#% 倍以上。一般情况下，城 轨车辆的采购费约占工程造价的 !’!$，如果将车 辆采购费降低 (’)，则工程造价将降低 (’*。 因此采取合理措施降低铝合金车的采购价格是急需解 决的重要问题。其次是城市轨道的铝合金车和不锈钢 车在寿命周期内的运营费用和维修费用高低问题。因 为我国城市轨道交通采用铝合金车和不锈钢车是近几 年才投入使用，缺少实践和历史数据的积累，还不能做 出准确的判断分析，有待进一步研究和论证。图 ! 车辆