城轨供电行业分析:城轨信号系统行业深度报告
城轨供电行业分析:城轨信号系统行业深度报告我国城市轨道交通可分为七种类型。根据《城市公共交通分类标准》 (CJJ/T 114—2007) ,城市轨道交通包括七种类型,分别是:地铁系统、 轻轨系统、单轨系统、有轨电车、磁浮系统、自动导向轨道系统和市域 快速轨道系统。其中,地铁系统与轻轨系统外观相似度较高,根本区别 在于轻轨系统线路采用的钢轨比地铁使用的钢轨重量轻,整体技术标准 低于地铁,因此轻轨载客量远少于地铁,两者高峰时段每小时单向运输 量分别为 1-3 万人次、3-7 万人次。3) 20 世纪末至今为第三阶段,以“建设标准、造价、车辆和设备 国产化”原则,国家开始研究城市轨道交通设备国产化政策, 出台了《关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知》,城市 轨道交通开始进入有序和高速发展阶段。我国城市轨道交通行 业具备起步晚、高起点、发展快的特征。 中国城市轨道交通发展历经三个阶段。世界城轨发展史的开端以 1863 年在伦敦建成的第
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1、我国城轨快速发展,“新基建”加速投资规划1.1、城市轨道交通发展超 150 年,我国处于快速发展阶段
城市轨道交通是指采用专用轨道导向运行的城市公共客运交通系统。城 市轨道交通具有运量大、效率高、能耗低、集约化、乘坐方便、安全舒 适等诸多优点,是解决城市交通拥堵问题、实现城市空间布局调整及城 市均衡发展的重要途径。城市轨道交通自诞生至今已有超过150年历史, 但国际上大规模修建城市轨道交通则始于 20 世纪 70 年代。
目前,世界上有大量国家已建成发达的城市轨道交通设施,其在城市客 运体系中发挥的作用越来越重要。发达国家的主要大城市如纽约、华盛 顿、芝加哥、伦敦、巴黎、柏林、东京等已基本完成城市轨道交通网络 建设,后起的新兴国家和地区城市轨道交通建设正方兴未艾,亚洲地区 包括中国、印度、越南、印度尼西亚等在内的多个国家均有多个城市在 建或规划建设城市轨道交通线路。
中国城市轨道交通发展历经三个阶段。世界城轨发展史的开端以 1863 年在伦敦建成的第一条地下铁道为标志。我国于 1965 年在北京建成国 内第一条地铁线路,迄今已有 50 多年发展历史,可分为三大阶段:
1) 建国初期至 20 世纪 80 年代为起步阶段,以“战备为主,交通 为辅”为城市轨道交通建设的指导思想,立足于自力更生,所 有车辆和机电设备均为国产设备,总体技术水平较低,建设规 模小,建设速度慢,基本采用政府计划投资,运营依靠政府财 政补贴;
2) 20 世纪 80 年代至 20 世纪末为第二阶段,以“交通为主,兼 顾人防”为原则,由于资金短缺,上海、广州等城市多利用国 外贷款,且需购买贷款国的车辆及设备,其价格远高于国际市 场价格,致使城市轨道交通造价居高不下,同时由于大批量引 进国外设备,缺乏统一标准,致使同一设备出现多种制式和规 格,给后期运营带来较大隐患;
3) 20 世纪末至今为第三阶段,以“建设标准、造价、车辆和设备 国产化”原则,国家开始研究城市轨道交通设备国产化政策, 出台了《关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知》,城市 轨道交通开始进入有序和高速发展阶段。我国城市轨道交通行 业具备起步晚、高起点、发展快的特征。
我国城市轨道交通可分为七种类型。根据《城市公共交通分类标准》 (CJJ/T 114—2007) ,城市轨道交通包括七种类型,分别是:地铁系统、 轻轨系统、单轨系统、有轨电车、磁浮系统、自动导向轨道系统和市域 快速轨道系统。其中,地铁系统与轻轨系统外观相似度较高,根本区别 在于轻轨系统线路采用的钢轨比地铁使用的钢轨重量轻,整体技术标准 低于地铁,因此轻轨载客量远少于地铁,两者高峰时段每小时单向运输 量分别为 1-3 万人次、3-7 万人次。
1.2、2019 年全球城轨运营里程超 2.8 万公里,欧亚大陆占比超 90%
截至 2019 年底,全球共有 75 个国家和地区的 520 座城市开通城市轨 道交通,运营里程超过 28198km。
1) 59 个国家和地区的 167 个城市开通地铁,总里程达 15622.61km;21 个国家和地区的 55 座城市开通轻轨,总里 程达 1396.21km;58 个国家和地区的 416 座城市开通有轨电 车,其中有里程数据来源的 240 座城市的有轨电车总里程达 11179.28km。
2) 总体上看,欧亚大陆总运营里程占全球的 90.11%,其中欧洲 总运营里程最长,为 14710.962km。分制式看,亚洲地铁和轻 轨里程最长,各占全球地铁和轻轨里程的 60.02%和 65.59%; 欧洲有轨电车里程最长,占全球有轨电车里程的 96.16%。
3) 分国家/地区来看,中国大陆总运营里程排名世界第一,占全球 总里程 23.92%;德国以 3615.1km 的里程排名第二。分制式 看,中国的地铁和轻轨里程均排名世界第一,各占全球地铁和 轻轨里程的 37.78%和 30.22%;德国的有轨电车里程达 3214.4km,排名世界第一,占全球有轨电车里程的 28.75%。
4) 从城市层面上看,全球共 80 座城市的城轨交通运营总里程超 过 100km,其中中国有 18 座城市;共 19 座城市总里程超过 300km,其中中国有 8 座城市;上海、北京、莫斯科、广州、 首尔的总里程超过 500km,其中上海以 801.34km 运营里程居 世界第一,成都首次跻身全球前十,并超越了纽约、南京和武 汉。
排除统计数据缺失等因素,相较于 2018 年,全球城市轨道交通总里程 增加 1776.3km,其中亚洲增加 1392.23km,占总增量的 78.4%,中国 增加 968.77km,占总增量的 54.5%。
1.3、中国城轨固定资产投资快速增长,是“新基建”重点方向之一
近年来,我国政府加大基础设施建设力度,符合城轨建设要求的地方政 府也均开始筹建轨道交通,中国已成为世界上城市轨道交通发展最快的 国家。(《国务院办公厅关于进一步加强城市轨道交通规划建设管理的意 见 国办发[2018]52 号》完善规划管理规定:申报建设地铁的城市一般 公共财政预算收入应在300亿元以上,地区生产总值在3000亿元以上, 市区常住人口在 300 万人以上;申报建设轻轨的城市一般公共财政预算 收入应在 150 亿元以上,地区生产总值在 1500 亿元以上,市区常住人 口在 150 万人以上;拟建地铁、轻轨线路初期客运强度分别不低于每日 每公里 0.7 万人次、0.4 万人次,远期客流规模分别达到单向高峰小时 3 万人次以上、1 万人次以上。)
从运营里程来看,2019 年,中国大陆共新增温州、济南、常州、徐州、 呼和浩特 5 个城轨交通运营城市;另有 27 个城市有新增线路(段)投 运,新增运营线路 26 条,新开延伸段或后通段 24 段,新增运营线路长 度共计 968.77 公里,同比增长 32.96%,再创历史新高。截至 2019 年 底,中国大陆共有 40 个城市开通城市轨道交通运营线路 211 条,运营 线路总长度 6730.27 公里,同比增长 16.82%。
从投资规模来看,2018 年中国大陆共完成城轨建设投资 5470.2 亿元, 同比增长 14.9%。
1) 2017 年 8 月,由于包头地铁停工事件和中央金融会议、经济 会议的防范地方系统性债务风险要求,国家发改委曾一度暂停 了城市轨道交通建设规划审批工作;2018 年 8 月,国家发改 委重启审批,正式批复《苏州市城市轨道交通第三期建设规划 (2018~2023 年)》;截至 2020 年 3 月底,发改委已批复和 调整 14 个城市的城市轨道交通建设规划,合计投资金额超 1.4 万亿元。
2) 2020 年初受疫情影响,全年经济增长承压,逆周期调节有望 发力,“新基建”成为拉动投资扩大需求的方向,“城际高速铁 路和轨道交通”是“新基建”七大领域之一,城轨建设批复加 速。2020 年一季度,发改委批复徐州、合肥地铁建设规划, 线路长度共计 189.26 公里,总投资额共计 1333.98 亿元;另 有深圳市城市轨道交通第四期建设规划方案调整获批,调整设 计项目线路长度共计 149.28 公里,总投资额 914.48 亿元。
从在建项目来看,截至 2018 年底,共有 63 个城市的城轨交通线网规划 获批(含地方政府批复的 19 个城市) ;其中,城轨交通线网建设规划在 实施的城市共计 61 个,在实施的建设规划线路总长 7611 公里(不含已 开通运营线路),在建线路总长 6374 公里,可研批复投资额累计 42688.5 亿元,可见未来 5-10 年城轨仍将保持较快发展,发展前景广阔。
2、城轨、城际、重载铁路信号系统合计市场空间超 2000 亿元2.1、CBTC 是城轨信号系统主流产品,FAO、I-CBTC 是升级产品
信号系统是轨道交通列车运行的控制中枢,用于指挥列车行驶、并保证 列车行驶安全,实现轨道交通高效运营的目标。目前我国城轨信号系统包括三种:基础 CBTC 系统、CBTC 互联互通列车运行控制系统(I-CBTC 系统)、全自动运行系统(FAO 系统),应用市场包括新建线路市场、既 有线路升级改造市场和重载铁路市场。CBTC 是城市轨道交通信号系统 的主流产品,FAO、I-CBTC 均为在 CBTC 技术的基础上发展的升级产 品。
1) 基础 CBTC 系统:全称为基于通信的列车运行控制系统,采用 先进的通信、计算机计算,连续控制、监测列车运行的移动闭 塞方式,通过车载设备、轨旁通信设备实现列车与车站或控制 中心之间的信息交换,完成列车运行控制。由以 ATP/ATO 为 最核心的七个主要子系统组成,包括:车载控制器 VOBC、区 域控制器 ZC、数据存储单元 DSU、数据通信系统 DCS、列车 自动监控系统 ATS、计算机联锁系统 CI、维护支持系统 MSS; 还包括电源、计轴、应答器、微机监测、道岔缺口监测、LTE-M、 综合监控、信息安全、UPS 等辅助子系统。
2) I-CBTC 系统:CBTC 互联互通列车运行控制系统,基于统一 规范和标准,实现不同厂商的信号设备互联互通,实现列车跨线运营的 CBTC 系统。随着城市轨道交通路网的逐渐形成,线 网内线路间的资源分享及列车在不同线路间跨线运营的需求 日趋强烈;互联互通技术打破了原有信号系统不同厂商线路互 不兼容的框架,实现了列车在不同线路之间高效、安全运营的 目标,并通过线网间运营组织,使乘客无需通过换乘即可到达 目的地,也使得信号系统通用性得以大大提升。
3) FAO 系统:全自动运行系统,是一套全功能自动化运行、无司 机在线参与值守的列车运行控制系统,是轨道交通信号系统的 第四代产品,相比于基础 CBTC 系统,FAO 的主要优势为实 现运行的高度自动化、提升系统的安全性和可靠性、提高运营 组织的效率和灵活性。
4) VBTC 系统:采用车车通信的城市轨道交通信号系统,本质上 是以列车为中心的新型列车控制系统,大量精简了轨旁设备, 降低了系统的复杂性;同时简化了系统数据交互的复杂度,缩 短了通信的时间延迟,可以进一步缩短运行时间间隔。VBTC 还处于研发阶段,截至目前国内外尚未有相关产品在已经开通 的线路中实现应用。
2.2、城轨新建、改造线路信号系统市场空间合计 1260 亿元
新建线路信号系统市场空间:超 760 亿元。根据中国城市轨道交通协会 发布的《城市轨道交通 2018 年度统计和分析报告》,截至 2018 年末, 全国各个城市规划建设的城市轨道交通线路长度(不含已经开通运营的 线路)合计 7611.0 公里;按照单公里造价中位值 1000 万元/公里计算, 预计新建城市轨道交通线路市场空间约为 761.10 亿元。
未来 5 年预计每年新建线路信号系统市场空间 100-150 亿元。
1) 截至2019年末,中国大陆地区共40个城市开通城轨交通运营, 共计 211 条线路,运营线路总长度达 6730.27 公里,按照平均 每条线路 32 公里计算;
2) 2016-2019 年,公开招标正线线路分别为 17 条、29 条、26 条、36 条。假设 2020 年招标 33 条,此后按照每年招标数量 提升 10%计算,则 2020-2024 年新建线路里程分别为:1056 公里、1162 公里、1278 公里、1406 公里、1546 公里;
3) 按照不同项目的定制需求实际的单公里造价有所差异,目前信 号系统的单公里造价大约为 800-1200 万元/公里,以中位值造 价 1000 万元/公里计算,2020-2024 年市场空间分别为 106 亿 元、116 亿元、128 亿元、141 亿元、155 亿元。
既有线路改造:当前市场空间超 90 亿元,未来 10 年市场空间约 400 亿元。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,目前开始产生更新改造需 求。既有线改造有着需求急迫、情况复杂、不能中断运营等特点,需要 采用新的产品和系统集成技术,降低成本,减少运营干扰,实现无感改 造。
1) 根据《中国城市轨道交通发展报告》,截至 2018 年年底,国内 采用准移动闭塞线路合计 565.05 公里,平均运营时长 11.71 年,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,以中位值造价计算,则当前既有线路升 级改造市场的市场空间为 90.41 亿元。
2) 根据城市轨道交通协会,未来 10 年我国将有接近 85 条轨道交 通线路进入信号系统改造周期,线路总长度约 2500 公里,既 有线路进行升级的价格约为 1400-1800 万元/公里,以中位值 造价计算,则未来 10 年既有线路升级改造市场的市场空间为 400 亿元。
综上,未来 5-10 年我国城轨新建、改造线路信号系统市场空间合计 1260 亿元。
2.3、城际铁路新建线路信号系统市场空间超 590 亿元
我国城市群发展推动城际铁路快速建设。伴随我国城市群发展,城市群 内相邻城市之间出行需求日益突出。而这种出行方式一般以 25-200 公 里中短途为主,具有客流强度大、公商务占比高、换乘要求高等特点。 这种类型的公交化出行是现有交通层次架构和产品难以满足的。因此, 建设和发展占地省、能 耗低、容量大、效率高的城际铁路已成为必然选 择。国家发改委2019年印发《关于培育发展现代化都市圈的指导意见》 , 指出在有条件地区编制都市圈轨道交通规划,探索都市圈中心城市轨道 交通适当向周边城市(镇)延伸。统筹布局都市圈城际铁路线路和站点, 完善城际铁路网络规划,有序推进城际铁路建设;到 2022 年,都市圈 同城化取得明显进展;到 2035 年,现代化都市圈格局更加成熟,形成 若干具有全球影响力的都市圈。
“新基建”背景下,城际铁路将补全高速铁路网络,有望成为高铁建设的重点领域。目前我国城际铁路营业里程短,我们认为在“新基建”补 短板的拉动下,连接城市圈的城际铁路网将成为未来的建设重点,“十四 五”期间有望迎来通车高峰。
新建城际铁路信号系统市场空间:目前城市间轨道交通使用的信号系统 主要为 CTCS 系统,假设每公里造价 1000 万元,根据城际铁路规划里 程 5925.65km 计算,预计新建城际铁路信号系统市场空间超 590亿元。
2.4、重载铁路改造线路信号系统改造市场空间超 200 亿元
中共中央、国务院印发《交通强国建设纲要》,提出到 2020 年,完成决 胜全面建成小康社会交通建设任务和“十三五”现代综合交通运输体系 发展规划各项任务,为交通强国建设奠定坚实基础。其中,交通装备方 面,到 2050 年,铁路将实现 3 万吨级重载列车和时速 250 公里级轮轨 高速货运列车等方面的重大突破,技术储备研发时速 400 公里级高速轮 轨客运列车系统。建设城市群一体化交通网,推进干线铁路、城际铁路、 市域(郊)铁路、城市轨道交通融合发展,完善城市群快速公路网络, 加强公路与城市道路衔接。我们认为,《交通强国建设纲要》的推出,对 重载铁路和城际铁路建设提出更高要求,信号系统作为其核心设备之一, 亦需具备更高的技术水平,行业将迎来发展机遇期。
重载铁路信号系统改造升级具备迫切需求。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。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。
重载铁路信号系统改造升级市场空间:目前我国重载铁路运营里程为约 为 7155 公里,没有装备标准的信号系统,仅有通用式机车信号和列车运行监控装置(简称 LKJ),现有设备难以满足日益增长的货运量需求, 叠加逐渐接近大修期,因此具有较大的升级改造需求。考虑到重载铁路 改造市场启动时间较短,假设目前单公里造价在 200-400 万元,以中位 值计算,则重载铁路升级改造市场需求约为 214.65 亿元。
2.5、小结:轨交建设将持续助推信号系统需求
根据城市轨道交通协会数据,我国城市轨道交通规划及在建线路规模稳 步增长,年度完成建设投资额持续提高,信号系统作为轨道交通的核心 设备,有望持续受益。根据测算,城轨新建线路、城轨既有线路改造、 新建城际铁路、重载铁路升级改造四类线路信号系统合计市场容量超 2000 亿元。
随着开通线路持续增加,维保后市场大。
1) 信号系统维保属于城轨智能维保的一部分,包括质保期结束后 的售后服务(主要包括信号系统备品销售及技术服务) ,以 及包含信号系统在内的轨道交通正式运营期间的弱电系统运 营维护工作。
2) 重庆、哈尔滨、宁波、天津、合肥等城市采用维护支持系统监 测和微机监测等技术,能采集道岔、信号机、外电网、电源屏、 环境温湿度等信号设备及机房环境的模拟量、开关量、报警信 息,能有效在 ATS/ATP 等系统故障情况下帮助信号维护人员 定位故障设备,并实现对信号系统各设备的集中维护、监测和 管理。
3) 随着未来开通线路会不断增多,地铁公司维保服务的需求也将 不断增长,从而为行业带来维保业务的持续增长。
3、国产信号系统迅速崛起,交控科技成为行业龙头3.1、自主可控背景下,国产信号系统迅速崛起
信号系统是轨道交通核心设备,政策支持力度大。轨道交通装备行业是 国家一直大力支持的战略新兴产业,在《中国制造 2025》、《增强制造业 核心竞争力》 、 《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等文件中,均 强调要重点发展城市轨道交通装备等先进制造业。信号系统作为轨道交 通的核心设备,亦是国家重点支持国产化的设备之一。此外,在《“十三 五”现代综合交通运输体系发展规划》的“提升交通发展智能化水平” 中明确提出对城市轨道交通信号系统行业技术发展的要求,即“推广应 用城市轨道交通自主化全自动运行系统、基于无线通信的列车控制系统等,促进不同线路和设备之间相互联通”。
3.1.1:CBTC:进口信号系统水土不服,国产信号系统崛起
城市轨道交通信号系统是一个复杂系统,其核心技术需要具有专业能力 的科研机构或团队的长期研发,涉及到计算机软件、控制系统、通信、 信号、车辆等各个学科和专业人才的配合,因此城市轨道交通信号系统 核心技术具有长期积累、技术密集的特点。
早期国内城轨信号系统的技术水平与国外有着显著差距,CBTC 的核心 技术主要由西门子、阿尔斯通、泰雷兹、庞巴迪等国外厂商所垄断;随 着我国城市化快速发展,城轨建设速度快、客流密度大、发车间隔小, 国外厂商产品无法满足国内业主需求,在国内出现水土不服;国产自主化城轨信号系统的研发势在必行。
交控科技于 2010 年在国内首次实现了自主 CBTC 技术的应用,标志着 我国自主掌握的CBTC核心技术实现实际工程应用,中国成为第四个(继 德国、法国、加拿大之后)成功掌握 CBTC 核心技术并顺利开通应用于 实际工程的国家,打破了国外厂商信号系统技术垄断,实现了信号系统 的进口替代。通号城轨等 6 家厂商自 2015 年起陆续实现了自主技术的 工程应用。目前,国内共有 12 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、通号城轨、众合科 技、华铁技术、恩瑞特、中车时代电气、富欣智控、和利时、交大微联 和新誉庞巴迪。
3.1.2:I-CBTC&FAO:实现国产化应用,工程比例逐步增长
目前,国内外厂商均已经开始了 I-CBTC、FAO 的研发和工程应用。国 外厂商中,阿尔斯通参与了巴黎地铁的互联互通建设,西门子、泰雷兹 参与了纽约地铁的互联互通建设。西门子、阿尔斯通、泰雷兹、庞巴迪 等国际厂商均已经完成了 FAO 的工程应用。国外城市中,FAO 的应用 比例在逐步增长,根据国际公共交通协会(UITP)的统计,2015-2017 年间,应用 FAO 系统的线路比例占新线建设的 12%,随着 FAO 系统的 成熟和推广应用,到 2022 年预计 FAO 比例将上升到 48%。
国内厂商已经完成了城轨 I-CBTC 的工程应用。2015 年,重庆四条线路 (重庆环线、4 号线、5 号线、10 号线)取得国家发改委批复的城市轨 道交通“互联互通示范工程项目”立项,交控科技作为示范工程项目的 技术牵头方和重庆环线信号系统的总承包商,与其他三家(通号城轨、 华铁技术、众合科技)信号系统厂商在中国城市轨道交通协会的指导下 共同完成了互联互通标准的制定工作,并于 2018 年 12 月 28 日成功实 现 I-CBTC 的工程应用,突破了城市轨道交通不同线路之间互联互通的 世界级难题。
FAO 系统在国内城轨领域的应用已得到逐步推广。2010 年,国内首条 FAO 系统在上海的 10 号线(35.2km)应用,为阿尔斯通技术;同期, 广州建设了从庞巴迪引进技术的 3.9 公里 APM 线;2017 年交控科技的 FAO 系统在北京燕房线(16.6km)开通,是我国第一条全自主技术的全 自动运行线路,达到了轨道交通领域最高自动化等级 GoA4 级,代表了世界先进水平。2015-2019年,国内城轨信号系统共有189条线路中标, 其中 FAO 系统中标线路共有 17 条,占比达 8.99%。
3.1.3:VBTC:国内外企业处于同不研究阶段
在行业内更为先进的技术 VBTC 的研发方面,交控科技与国外企业处于 同步研究阶段。“基于车车通信的列控系统产品研发项目”是交控科技目 前主要的在研项目之一,交控科技于 2016 年作为课题牵头单位承接了 北京市科学技术委员会的“基于车车通信的城际铁路信号系统研究”课 题任务,并于 2018 年 3 月通过了课题任务验收;2019 年 3 月,与香港 地铁签订了谅解备忘录,双方达成了在香港城市轨道交通线路应用交控 科技 VBTC 的意向。
3.2、交控科技、卡斯柯、通号城轨技术水平领先,销售区域覆盖全国
从技术来源来看,交控科技、华铁技术来源自主技术研发,其他 10 家 厂商均有外资合作方。卡斯柯技术来自法国阿尔斯通,众合科技技术来 自美国安萨尔多;技术和法国庞巴迪合作的有通号城轨、富欣智控、新 誉庞巴迪,和法国泰雷兹合作的有电气泰雷兹、富欣智控,和德国西门 子合作的有通号城轨、恩瑞特、中车时代电气,中车时代电气还和美国 西屋有合作;技术和日本日立合作的有和利时、交大微联,交大微联还 和日本日信有合作。
从自主信号系统的技术水平来看,交控科技处于领先地位,已实现自主 CBTC、 I-CBTC、FAO 工程应用;通号城轨、众合科技、华铁技术次之, 已实现自主 CBTC、FAO 工程应用;卡斯柯、恩瑞特、中车时代电气仅 实现自主 CBTC 工程应用;电气泰雷兹、富欣智控、和利时、交大微联、 新誉庞巴迪等 5 家厂商尚未实现自主信号系统工程应用。
1) 交控科技、通号城轨、华铁技术、卡斯柯、众合科技、恩瑞特、 中车时代电气等7家公司先后掌握了自主CBTC产品的工程应 用;
2) 交控科技、通号城轨、众合科技、华铁技术等 4 家公司于 2018 年掌握了自主 I-CBTC 产品的工程应用,卡斯柯的自主 I-CBTC 产品于 2018 年中标,但是目前尚未开通;
3) 交控科技于 2017 年实现 FAO 产品的工程应用,卡斯柯、通号 城轨、电气泰雷兹均有中标自主 FAO 产品,但目前尚未开通。
从销售区域来看,交控科技、卡斯柯、通号城轨中标线路所在城市覆盖 了全国主要区域,电气泰雷兹、恩瑞特、富欣智控、新誉庞巴迪中标线 路集中在华东区域,众合科技中标线路主要集中在华东、西南地区,中 车时代电气中标线路主要集中在中部、华东地区。
3.3、交控科技中标市占率第一,中国通号业务体量最大
从中标线路市场份额来看,2017 年及以前,卡斯柯是国内城轨信号系 统龙头;2018 年以来,交控科技中标市占率赶超卡斯柯,成为国内新 龙头。交控科技中标率持续上升,主要是因为产品的安全、效率等关键 指标领先,逐步得到市场认可,项目经验逐渐丰富,竞争实力增强, I-CBTC 和 FAO 新产品的示范效应良好。
1) 在安全性方面,交控科技的 CBTC 系统达到了 IEC 安全标准最 高的安全等级 SIL4 级。根据《中国轨道交通发展报告(2017 年)》,交控科技的自主 CBTC 系统在开通第一年的故障率明显 低于进口 CBTC 系统,故障率处于较低水平。
2) 在效率方面,交控科技的 CBTC 系统实现了列车最小设计间隔 90 秒的安全追踪、平稳运行和精确停车;达到了 CBTC 技术 的最新国际标准 IEEE1474.1-2004 的要求。该标准规定了 CBTC 系统的基本功能和性能参数,代表了 CBTC 技术的最高 水平;西门子、阿尔斯通、泰雷兹等世界一流公司也都按照此 标准进行系统开发。
从新签城轨订单来看,中国通号新签订单金额最大,众合科技新签订单 增速较快。中国通号2019年新签订单达115.10亿元,同比下降0.86%; 中国通号执行城轨业务的公司包括卡斯柯和通号城轨,其城轨业务除了 信号系统,还有综合调度指挥系统、调度集中系统、城轨专用无线通信 系统、城轨工程设计、信号通信设备等其他业务,所以订单体量较大。 交控科技 2019 年新签订单为 38.45 亿元,同比增长 28.98%,继续保持 较快增长。众合科技2019年新签订单为22.46亿元,同比增长216.78%, 其中自主信号系统新签订单金额为 13.92 亿元,同比增长 166.16%,增 速较快主要是因为 2018 年城轨建设放缓,公司中标金额下降造成低基 数效应。
从公司城轨业务业绩来看,中国通号收入体量最大,交控科技、众合科 技收入增速较快、毛利率较高。2019 年,中国通号城轨业务收入为 94.35 亿元,同比增长 0.80%,毛利率为 23.98%,同比增加 3.09pct;交控科 技城轨业务收入为 16.52 亿元,同比增长 42.09%,毛利率为 26.66%, 同比减少 0.27pct;众合科技城轨业务收入为 11.61 亿元,同比增长 42.39%,毛利率为 26.97%,同比减少 0.67pct。中国通号收入体量大, 收入增速低于交控科技、众合科技,交控科技、众合科技发展势头更为 迅猛。
从公司业绩来看,中国通号的营业收入和归母净利润体量最大,交控科 技营业收入增速最快,众合科技归母净利润增速最快。2019 年,中国 通号(主营铁路、城轨信号系统及工程总包)实现营业收入 413.86 亿元, 同比增长 3.77%,实现归母净利润 38.16 亿元,同比增长 11.28%;交 控科技(主营城轨信号系统)实现营业收入 16.52亿元,同比增长 42.09%, 实现归母净利润 1.27 亿元,同比增长 91.72%;众合科技(主营城轨信 号系统、自动售检票系统、节能环保解决方案、单晶硅材料)实现营业 收入 27.78 亿元,同比增长 32.98%,实现归母净利润 1.34 亿元,同比 增长 395.62%。
从公司盈利能力来看,众合科技毛利率最高,中国通号净利率最高。2019 年,中国通号、交控科技、众合科技的毛利率分别为 22.41%、26.66%、 28.93%,主要是因为中国通号的工程总包业务毛利率较低;净利率分别 为 10.09%、7.58%、3.59%,可见中国通号规模优势明显。
3.4、潜在铁路信号系统竞争对手:思维列控、中车时代电气
城际铁路方面,CBCT、LKJ、ATP 系统均可工程应用。
1) CBTC 系统:2019 年 9 月,设计速度达到 160 公里/小时具有 市域快线特性的北京大兴国际机场线正式载客运营,采用交控 科技提供的互联互通全自动运行系统(FAO 系统),可以实现 地铁和市域快线的联通联运,有利于共享资源、缓解换乘压力、 提升运能和运营服务水平。
2) LKJ 系统:思维列控、中车时代电气在推广的 LKJ-15 系统, 可以应用于时速 250km/h 以下级别动车组。2019 年,思维列 控已获得郑州铁路局、南宁铁路局、太原铁路局等客户的 LKJ-15S 系统采购订单,实现销售 40 余套,为规模推广奠定 了基础。
3) ATP 系统:包括 CTCS-2、CTCS-3 系统,适用时速 200km/h、 300km/h 等级区段的所有动车组,主要系统厂家有和利时、中 国通号、铁科院、中车时代电气
从技术角度来看,不同标准有不同的优势。CBTC 系统的优势是发车间 隔时间短,运行速度低。城际铁路的标准取决于最终运营商的考量;有 部分城际铁路运营商是地铁公司,如宁波、绍兴、深圳是当地地铁公司 运营,CBTC 系统能快速进入城际铁路;重庆、成都运营商是铁总,采 用 ATP、LKJ 标准,CBTC 模式还有待探讨。
3.5、潜在维保市场竞争对手:运达科技、神州高铁
城轨维保是复杂的系统工程,涉及车辆、信号、供电、通信、自动售检 票等多个系统。目前,城轨维保通常针对某项设备系统,通过设置多种 传感器实现设备运行状态的采集、数据下载和分析,但尚未形成系统性 工具,而且各设备系统独立发展,呈分散化状态。同时,各设备系统的 维保工作在运营单位内部通常也是专业化运行的,搭建的技术平台和数 据应用互相独立。
运达科技、神州高铁等公司主要涉及车辆系统维保。为充分提高车辆系 统运维工作效率和水平,准确查找、判定车辆系统隐患,有效控制和减 少车辆故障对正线运营影响,各单位利用车联网、轨旁监测、车载监测等技术手段,对列车车辆外表故障、磨耗件尺寸、走行部温度以及关键 部件状态等进行监测,有效减少车辆系统故障,保证车辆全生命周期安 全性和可靠性。
城轨维保是当前行业的发展热点,也是地铁公司面临的迫切需求。目前, 车辆、轨道、供电、信号等各专业传感器和各类监测设备获取大量数据, 但在深度数据分析和实际生产应用方面还存在较大差距。长远来看,进 行深度数据挖掘和应用分析是必须要解决的基础性问题。通过地铁公司、 系统供应商(交控科技等信号系统供应商)和智能维保解决方案提供者 (运达科技等维保提供商)的共同努力,加强数据共享,推动制定相关 技术标准,建立统一的智能维保系统,研发具备产业化的技术装备是今 后一段时期的发展方向。
4、行业评级与推荐公司(略,详见报告原文) “新基建”背景下,国内城轨、城际铁路建设加速;对应信号系统市场 空间约 1260 亿元、590 亿元;《交通强国建设纲要》对重载铁路升级提 出更高要求,信号系统改造市场超 200 亿元。自主可控背景下,国产信 号系统品牌迅速崛起,给予信号系统行业“增持”评级,重点推荐国产 信号系统龙头——交控科技,关注国内信号系统领先公司——中国通号、 众合科技,铁路列控系统公司——思维列控,轨交智能运维服务商—— 运达科技。
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(报告观点属于原作者,仅供参考。报告来源:中泰证券)
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