全球首列商用碳纖維地鐵列車問世

科學(xué)導(dǎo)報訊 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。該車較傳統(tǒng)地鐵車輛減重11%，將引領(lǐng)地鐵列車實現(xiàn)全新綠色升級。

該車由中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司（以下簡稱“中車四方股份公司”）聯(lián)合青島地鐵集團(tuán)研制。目前，列車已完成廠內(nèi)型式試驗，按照計劃，年內(nèi)將在青島地鐵1號線投入載客示范運營。

中車四方股份公司碳纖維地鐵列車主任設(shè)計師劉金柱介紹，該車的車體、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架等主承載結(jié)構(gòu)采用碳纖維復(fù)合材料制造，具有更輕更節(jié)能、強(qiáng)度更高、環(huán)境適應(yīng)力更強(qiáng)、全壽命周期運維成本更低等技術(shù)優(yōu)勢。與傳統(tǒng)金屬材料的地鐵車輛相比，碳纖維地鐵車輛的車體減重25%、轉(zhuǎn)向架構(gòu)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(dāng)于植樹造林101畝。

“我們實現(xiàn)了碳纖維復(fù)合材料的選擇、設(shè)計、制造、仿真、試驗全流程、全鏈條自主化，系統(tǒng)解決了電磁兼容、隔聲、隔熱等問題，構(gòu)建了基于碳纖維復(fù)材的軌道車輛系統(tǒng)解決方案，有效降低了列車運營能耗，減少輪軌磨耗。”劉金柱說。

此外，中車四方股份公司通過應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)，打造了碳纖維列車SmartCare智能運維平臺，實現(xiàn)了整車安全、結(jié)構(gòu)健康及運用性能的自檢測與自診斷。該車全壽命周期檢修成本降低了22%。

中車四方股份公司技術(shù)中心高級主任設(shè)計師呂曉俊介紹，車輛的輕量化是實現(xiàn)軌道車輛綠色化、低碳化的關(guān)鍵技術(shù)。碳纖維具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、抗疲勞、耐腐蝕等優(yōu)點，其強(qiáng)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。

“商用碳纖維地鐵列車的問世，標(biāo)志著車輛主承載結(jié)構(gòu)從金屬材料向碳纖維復(fù)合材料的革新性轉(zhuǎn)變。”呂曉俊認(rèn)為，這一跨越不僅突破了傳統(tǒng)金屬材料結(jié)構(gòu)在減重方面的瓶頸，更引領(lǐng)了我國地鐵列車輕量化技術(shù)邁向全新高度，對推動城市軌道交通的綠色轉(zhuǎn)型、助力行業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要意義。