轨道交通牵引变流器行业定义

轨道交通牵引变流器作为列车核心组件，承载于动车组底部，扮演着电流转换的重要角色。它主要负责将接触网传输的1500伏特直流电能转换成可变的三相交流电（0至1150伏特），通过精准的电压和频率调控来管理交流牵引电机的启动、刹车及速度调节。这一设备是实现动力转换的关键，助力牵引电机推动列车运行。伴随电力电子技术的创新与发展，牵引变流器在轨道车辆领域的应用日益精进，持续优化其性能与效率。牵引变流器由整流器、中间直流电路、牵引逆变器及控制装置组成，这种结构的牵引变流器普遍安装在中国高速动车组牵引传动系统中。同时，大功率IGBT的推广使得牵引变流器模块化、轻量化，且具有质量小、性能优等特点。

轨道交通牵引变流器行业分类

按照供电方式的不同，可以分为直流牵引变流器和交流牵引变流器。直流牵引变流器主要用于直流供电的轨道交通系统，如地铁、城市轻轨等；而交流牵引变流器则主要用于交流供电的轨道交通系统，如高速铁路、城市轨道交通等。按照控制方式的不同，轨道交通牵引变流器又可以分为电压源型变流器和电流源型变流器。电压源型变流器以稳定的电压输出为特点，适用于对电机转速和转矩控制要求较高的场合；而电流源型变流器则以稳定的电流输出为特点，适用于对电机启动力矩和制动性能要求较高的场合。此外，按照变流器所使用的功率半导体器件类型，轨道交通牵引变流器还可以分为晶闸管变流器、绝缘栅双极晶体管（IGBT）变流器、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）变流器等。

图表：轨道交通牵引变流器行业分类

轨道交通牵引变流器行业发展历程

轨道交通牵引变流器作为城市轨道交通车辆中实现电动机驱动控制的关键设备，其发展经历了几个重要阶段，反映了技术进步和市场需求的变化。在20世纪50年代到70年代的早期阶段，直流牵引电机及其控制系统占据了主导地位，因为当时直流技术更为成熟可靠。这一时期的牵引变流器主要是基于汞弧整流器技术，用于将交流电转换为供直流牵引电机使用的直流电。随着20世纪80年代电力电子技术的发展，尤其是大功率晶体管（GTO）和绝缘栅双极晶体管（IGBT）的出现，交流牵引开始逐步取代直流牵引。这一转变得益于交流牵引系统更高效、更节能、维护成本低和牵引性能好的优点。因此，在80年代末至90年代初，基于IGBT和GTO的变流器开始广泛应用于轨道交通领域，实现了对交流牵引电机的精确控制。进入21世纪初，随着电力电子器件技术的进一步发展，特别是模块化和集成化设计，轨道交通牵引变流器的性能得到了显著提升。同时，新型材料如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）的应用，使得牵引变流器具有更高的效率和功率密度。

图表：轨道交通牵引变流器行业发展历程

轨道交通牵引变流器行业上中下游

轨道交通牵引变流器行业上游主要包括电子器件、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和金属材料等关键原材料行业。这些原材料为牵引变流器的生产提供了核心组件和基础材料，其质量和性能直接影响到牵引变流器的整体性能。在下游应用行业方面，轨道交通牵引变流器主要用于轨道交通领域，包括高铁、动车、地铁等。随着全球范围内城市轨道交通建设的快速发展，牵引变流器作为轨道交通车辆中的关键部件，其市场需求持续增长。此外，牵引变流器还广泛应用于其他需要电力驱动和控制的领域，如电力机车、电动汽车等。

我国轨道交通牵引变流器行业市场规模和增长率

根据智研咨询的数据分析，我国轨道交通牵引变流器行业在近几年持续扩张，显著增长。2013年，中国轨道交通牵引变流器的市场总额估计达到21.36亿元人民币，而到了2019年，这一数字已经跃升至47.94亿元人民币。具体来看，2019年国内高铁领域对牵引变流器的需求量最大，市场总额为22.62亿元；动车组应用领域的市场总额为10.92亿元；地铁领域则占据了10.11亿元的市场空间；其他如轻轨、有轨电车等应用领域的市场份额也达到了4.29亿元。得益于中国在这一领域的发展已相对成熟，原材料供应链稳固，加之近年来技术革新和行业升级，本土企业在国际市场上展现出强劲的竞争力。当前，该行业的市场运作模式较为成熟，不再过度依赖政府资助，而是通过企业自筹和市场机制来筹集运营和发展资金，这标志着行业已具备自我持续发展的能力。

我国在轨道交通牵引变流器领域的头部企业包括中车永济电机、株洲西门子牵引设备、新誉庞巴迪牵引系统以及上海阿尔斯通交通电气等。这些企业凭借先进的技术和可靠的产品，在国内外轨道交通市场中占据了重要的地位，并推动了我国轨道交通技术的发展和产业的成熟。随着行业的不断成长，这些企业的创新能力和市场竞争力也在持续增强，为我国轨道交通事业的发展做出了显著贡献。

据智研瞻统计显示，2019年中国轨道交通牵引变流器行业市场规模47.94亿元，2024年Q1中国轨道交通牵引变流器行业市场规模15.9亿元，同比增长5.97%。2019-2024Q1年中国轨道交通牵引变流器行业市场规模如下：

图表：2019-2024Q1年中国轨道交通牵引变流器行业市场规模

轨道交通牵引变流器行业政策

国家产业政策和投资规模与轨道交通行业及其牵引系统的发展紧密相连，大量的城市轨道交通建设项目为牵引变流器提供了坚实的发展基础。在技术层面，中国的轨道交通系统不断进行技术升级，牵引变流器作为关键技术部件之一，也在持续改进。中国制造商正积极研发采用新材料如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN），以及多级和高频率变流器，目的是提升牵引变流器的性能和效率。此外，数字化和智能化是未来中国轨道交通牵引变流器行业的发展趋势之一。这反映了整体行业正向着更智能、更高效的方向发展，同时也预示着未来可能会有更多相关政策出台以支持这一转型。

轨道交通牵引变流器行业存在的问题

尽管中国在牵引变流器领域已经取得了一定的技术进步，但与国际先进水平相比，仍存在差距。目前，国内企业在某些关键技术和高端产品上依然依赖于国外技术引进，自主研发的核心技术相对较少，这限制了行业的长远发展及国际竞争力。为了持续提升行业地位，企业需要加大研发投入，加强原始创新能力，突破核心技术的瓶颈。随着越来越多的企业进入牵引变流器市场，竞争愈发激烈。一些企业为了抢占市场份额，采取低价竞标策略，引发价格战，这不仅压缩了企业的利润空间，而且可能影响产品的质量和服务的可持续性。长期来看，这种竞争态势可能会损害整个行业的健康发展，因此，企业需要通过提升产品质量和服务水平来构建良性竞争环境。受全球经济波动、贸易政策等外部因素影响，原材料价格波动较大，这对牵引变流器制造商的成本控制提出了挑战。同时，疫情等突发公共卫生事件也暴露出供应链体系的脆弱性，影响了原材料供应的稳定性和生产的连续性。企业需要通过多元化采购、本土化生产等方式来降低依赖单一供应商或地区的风险，增强抗风险能力。

轨道交通牵引变流器行业发展前景预测

中国轨道交通牵引变流器行业展现出了广阔的发展前景。随着中国城市化进程的不断深入以及对于新型城镇化的推进，城市轨道交通建设将持续繁荣，为牵引变流器市场带来巨大的增长潜力。同时，中国政府对绿色交通和智能制造的大力支持，无疑将为牵引变流器技术的发展提供政策便利和资金保障。技术创新方面，随着新材料、新器件的应用以及数字化、智能化技术的进步，牵引变流器的性能将不断提升，效率更高，体积更小，稳定性更强，适应环境能力更佳。此外，随着国内企业自主研发能力的增强和国际合作的深入，中国牵引变流器行业的国际竞争力预期将显著提升，有助于开拓更广泛的国际市场。在市场层面，随着国内外市场需求的增长和产品技术的升级，轨道交通装备制造业将继续扩张，牵引变流器作为核心部件的需求量也将随之增加。此外，"一带一路"倡议的实施也为国内牵引变流器企业提供了更多的海外市场机遇。综合来看，尽管当前行业面临诸多挑战，但中国轨道交通牵引变流器行业的整体趋势是向好的，未来发展潜力巨大，预计将持续保持增长势头，并在全球市场中占据更加重要的地位。

据智研瞻预测，2024-2030年中国轨道交通牵引变流器行业市场规模增长率在4%-6%，2030年中国轨道交通牵引变流器行业市场规模86.84亿元，同比增长4.85%。2024-2030年中国轨道交通牵引变流器行业市场规模预测如下：

图表：2024-2030年中国轨道交通牵引变流器行业市场规模预测