從國內軌道車輛運輸市場看FRP產業之發展與商機

 

刊登日期:2017/3/5
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軌道車輛在交通運輸領域之重要性
首以環保觀念作比較,在各運輸種類中,軌道車輛(Railway Vehicle)是CO2排放量最低的一種交通工具(如表一)。此外,依據乘載功能進行比較,軌道車輛也居各種運輸工具載運量之首(如表二)。
 
國內軌道車輛之市場統計與評估
我國在軌道運輸的公共建設投資已逐年增長,主力將以軌道類預算取代公路類預算,尤以台鐵捷運化、鐵路電氣化/高架化、中運量捷運及輕軌運輸投資為主。繼大台北捷運路網第一期、高雄輕軌一期、淡海輕軌等案,後續尚有台鐵整體購置及汰換車輛計畫(104~113年)、高雄輕軌二期、桃園捷運綠線、桃園捷運棕線、三鶯線(含延伸八德段)、安坑線、三芝、五股、八里、淡海輕軌二期、萬大線等,預估未來10年內國內軌道運輸系統市場採購及建設商機將達新台幣4,185億元(如表三)。

國內複合材料產業在軌道運輸系統之實力與商機
複合材料工業同業公會分析:在軌道運輸系統中,車輛製造的金額約佔整個系統工程之金額約15%~20%,而FRP零組件則佔車輛製造費用的2.5%~3.5%左右,至於FRP週邊配套部件約佔整個系統工程經費1%~2%左右。依據前述之剖析,本會預計未來10年複材軌道車輛的市場商機總值可達新台幣70~80億元之譜,若能加把勁,則突破新台幣100億元,並非「不可能的任務」。
 
以下是國內FRP廠商在軌道車輛領域的業績與實例介紹。
案例四:輕軌車輛車頭(圖四)
①廠商:先進複材科技(股)公司
② 產品特性:尺寸精準、防火耐燃、高強度、外型美觀無針孔。
③ 說明: 此產品應用於淡海輕軌車輛車頭,為台灣之首例,該車頭以15塊FRP板組合而成,採用業主指定的玻璃纖維與乙烯基樹脂為材質,以真空灌注法成型,組裝完成後的製品呈現流線型的曲面弧度,十分美觀,單一車頭之重量不超過208.36公斤,在製程條件、材料配方、模流分析及非破壞性檢驗下,各方面均具有獨到的專業技術能量。

圖四、輕軌車輛車頭
圖四、輕軌車輛車頭

國內軌道車輛複材內/外裝材案例與發展
台灣車輛股份有限公司是目前國內唯一研製電聯車、客車、貨車、牽引車、捷運、輕軌等軌道運輸車輛的系統廠商,具備了軌道運輸領域中各種車輛完整設計、製作、組裝、測試及驗證於一體的全方位能量。以下針對複合材料在台車軌道車輛車廂上的需求、應用與發展趨勢提出彙整報導,以饗讀者。

圖七、軌道車輛事業主對車輛的要求圖例
圖七、軌道車輛事業主對車輛的要求圖例

3. 可國產化之FRP項目
可國產化FRP項目分述說明如下:圖十三為台鐵EMU800電聯車車廂,目前僅側端牆板與天花板採用國產品;圖十六為淡水輕軌列車,其車頭外罩設計採用國產品,至於儲能設備與車體外板雖為FRP材質,但從德國進口。
 
檢討與建議
1. 建立複材系統商之能量
長期以來,從各種軌道車輛標案中獲知,國內複材供應商之地位始終處於代工及下包之角色,以系統流程關聯圖(圖廿)中的車輛與軌道兩大項目為例,不難發現FRP廠商的位置僅在3階至5階之列。為有效切入市場,複材產業必須建立系統商之能量,培養從設計、製造、組裝、驗測、認證全方面的「Total Solution」能力,找回主導權,達到國產化與技術自主之目標。
圖廿 軌道車輛系統工程整合流程關聯圖
 
2. 落實「國車國造」政策,爭取複材在軌道車輛之用量比重
政府應在策略層面支持並落實「國車國造」政策,並有效加強複材產業切入市場商機。
 
3. 複材優勢多,未來發展潛力無窮
隨著國內軌道交通對於輕量化、結構強度、舒適度及動態穩定性的要求越來越高,某些條件下傳統金屬材料已經很難滿足此種要求,而複合材料具有質輕、高強度、抗蝕、抗疲勞、耐久性,可設計與易加工等多種優點,在軌道車輛的內裝材料、承載結構乃至於車體結構及轉向架等,皆具有其發展優勢;在節能與環保意識之趨勢下---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
作者:趙珏 / 台灣區複合材料工業同業公會
★本文節錄自「工業材料雜誌」363期,更多資料請見下方附檔。


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