2024年6月26日，全球首列用于商業(yè)化運營的碳纖維地鐵列車“CETROVO 1.0 碳星快軌”在青島正式發(fā)布。該列車由中車四方股份公司（以下簡稱“中車四方”）聯(lián)合青島地鐵集團為青島地鐵1號線研制，將引領地鐵列車實現(xiàn)全新綠色升級。

碳纖維地鐵車輛“CETROVO”最早亮相于2018年在德國舉行的柏林國際軌道交通技術展上，次年6月，由中車四方研制的6輛編組下一代碳纖維地鐵列車在調試線上成功完成試跑。

碳纖維具有“外柔內剛”的特性，堅硬的外殼同時又有著紡織纖維的柔軟，質量比金屬鋁輕，但強度卻遠高于鋼鐵，具有耐腐蝕、高模量的特性，通常被稱為“新材料之王”，也有“黑黃金”的美稱，是新一代增強纖維。

傳統(tǒng)地鐵車輛主要采用鋼、鋁合金等金屬材料，受制于材料特性，面臨減重瓶頸。碳纖維因具有輕質、高強度、抗疲勞、耐腐蝕等優(yōu)點，被稱為“新材料之王”，它的強度是鋼鐵的5倍以上，但重量不到鋼鐵的1/4，是軌道車輛輕量化的絕佳材料。

與傳統(tǒng)地鐵相比，新一代碳纖維地鐵列車有哪些優(yōu)點？

“綠色地鐵”：減重約11%，節(jié)能15%以上
據(jù)介紹，此次發(fā)布的新車的車體、轉向架構架等主承載結構采用碳纖維復合材料制造，實現(xiàn)了車輛性能的全新升級，具有更輕更節(jié)能、強度更高、環(huán)境適應力更強、全壽命周期運維成本更低等技術優(yōu)勢。該車通過采用碳纖維復合材料，車輛實現(xiàn)大幅減重。與傳統(tǒng)金屬材料的地鐵車輛相比，該碳纖維地鐵車輛的車體減重25%，轉向架構架減重50%，整車減重約11%，運行能耗降低7%，每列車每年可減少二氧化碳排放約130噸，相當于植樹造林101畝。

牽引系統(tǒng)采用了新型高效節(jié)能的碳化硅逆變器和永磁同步牽引電機，與傳統(tǒng)地鐵相比，整車綜合節(jié)能15％以上。

此外，該車采用更高性能的新型碳纖維復合材料，實現(xiàn)輕量化的同時提高了車身強度，而更輕的車身使列車擁有更優(yōu)異的行駛性能，不僅可滿足線路更嚴格的軸重限制要求，還減少了對車輪和軌道的磨耗。

“安靜地鐵”：客室噪聲降低5分貝以上

據(jù)中車四方相關負責人介紹，地鐵列車應用新型隔聲降噪材料、設備，使客室噪聲降低5分貝以上，車廂更安靜。同時配置智能空調、智能照明等新型旅客設施，帶來更舒適的乘車體驗。

“速度地鐵”：提速至140公里/小時

碳纖維地鐵列車最高速度達140公里每小時，與傳統(tǒng)地鐵行駛速度90公里/小時相比，速度大大提升。同時列車采用全主動懸掛技術，能夠探測車廂振動，實時對懸掛系統(tǒng)進行調節(jié)，使其時刻處在更佳的減振狀態(tài)，車輛運行更平穩(wěn)。

碳纖維地鐵列車已完成廠內型式試驗。按照計劃，年內將在青島地鐵1號線投入載客示范運營。

它的到來，讓地鐵出行更快更美好。

“健康地鐵：檢修成本降低了22%

得益于碳纖維輕量化材料和新技術的應用，碳纖維地鐵列車的輪軌磨耗顯著降低，大幅減少了車輛和軌道的維護量。同時，該項目通過應用數(shù)字孿生技術，建設碳纖維列車SmartCare智能運維平臺，實現(xiàn)了整車安全、結構健康及運用性能的自檢測與自診斷，提高了運維效率，降低了運維成本。列車全壽命周期檢修成本降低了22%。

在軌道車輛碳纖維技術領域，中車四方股份公司發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，通過十余年的研發(fā)積累和“產(chǎn)學研用”協(xié)同創(chuàng)新，搭建了全鏈條研發(fā)、制造、驗證平臺，形成了從碳纖維結構設計研發(fā)到成型制造、仿真、試驗、質量保障等成套工程化能力，可提供全壽命周期一站式解決方案。

當前，在中國城市軌道交通領域，更大限度地降低能耗，減少碳排放，打造高效低碳的綠色城軌是行業(yè)發(fā)展的重中之重。碳纖維代表著未來輕量化材料技術發(fā)展方向，商用碳纖維地鐵列車的問世，推動了地鐵車輛主承載結構由鋼、鋁合金等傳統(tǒng)金屬材料向碳纖維新材料的迭代，打破了傳統(tǒng)金屬材料結構減重的瓶頸，實現(xiàn)了中國地鐵列車輕量化技術的全新升級，將為推動中國城市軌道交通綠色低碳轉型，助力城軌行業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標發(fā)揮重要作用。



文章來源： 央視新聞，中國新聞網(wǎng)，齊魯壹點