6月26日，中車(chē)四方股份公司聯(lián)合青島地鐵集團為青島地鐵1號線(xiàn)研制的碳纖維地鐵列車(chē)“CETROVO 1.0碳星快軌”在青島正式發(fā)布，這是全球首列用于商業(yè)化運營(yíng)的碳纖維地鐵列車(chē)。該車(chē)較傳統地鐵車(chē)輛減重11%，具有更輕更節能等顯著(zhù)優(yōu)勢，引領(lǐng)地鐵列車(chē)實(shí)現全新綠色升級。
在軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，車(chē)輛的輕量化，即在保證車(chē)輛性能的前提下盡可能減輕車(chē)身重量，降低運行能耗，是實(shí)現軌道車(chē)輛綠色化、低碳化的關(guān)鍵技術(shù)。
傳統地鐵車(chē)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(zhì)、高強度、抗疲勞、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，被稱(chēng)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(chē)輛輕量化的絕佳材料。
中車(chē)四方股份公司聯(lián)合青島地鐵集團等單位共同攻關(guān)，攻克碳纖維大型復雜主承載結構一體化設計、高效低成本成型制造、全方位智能檢測維護等關(guān)鍵技術(shù)，系統解決工程化應用難題，在全球首次實(shí)現了碳纖維復合材料在商用地鐵車(chē)輛主承載結構上的應用。
該車(chē)的車(chē)體、轉向架構架等主承載結構采用碳纖維復合材料制造，實(shí)現了車(chē)輛性能的全新升級，具有更輕更節能、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(shù)優(yōu)勢。
1、車(chē)身更輕盈 運行更節能
通過(guò)采用碳纖維復合材料，車(chē)輛實(shí)現大幅減重。與傳統金屬材料的地鐵車(chē)輛相比，該碳纖維地鐵車(chē)輛的車(chē)體減重25%，轉向架構架減重50%，整車(chē)減重約11%，運行能耗降低7%，每列車(chē)每年可減少二氧化碳排放約130噸，相當于植樹(shù)造林101畝。
2、強度更高 結構壽命更長(cháng)
該車(chē)采用更高性能的新型碳纖維復合材料，實(shí)現輕量化的同時(shí)提高了車(chē)身強度。同時(shí)，與采用傳統金屬材料相比，碳纖維轉向架構架部件具有更強的抗沖擊能力，耐疲勞性能更優(yōu)，延長(cháng)了結構使用壽命。
3、環(huán)境適應力更強
更輕的車(chē)身，使列車(chē)擁有更優(yōu)異的行駛性能，不僅可以滿(mǎn)足線(xiàn)路更嚴格的軸重限制要求，而且減少了對車(chē)輪和軌道的磨耗。該車(chē)還采用先進(jìn)的主動(dòng)徑向技術(shù)，可主動(dòng)控制車(chē)輛輪對沿著(zhù)徑向通過(guò)曲線(xiàn)，大幅降低了輪軌磨耗和噪聲。采用更耐磨、更抗熱的碳陶制動(dòng)盤(pán)，實(shí)現減重的同時(shí)滿(mǎn)足更苛刻的制動(dòng)性能需求。
4、全壽命周期運維成本更低
得益于碳纖維輕量化材料和新技術(shù)的應用，碳纖維地鐵列車(chē)的輪軌磨耗顯著(zhù)降低，大幅減少了車(chē)輛和軌道的維護量。同時(shí)，通過(guò)應用數字孿生技術(shù)，打造碳纖維列車(chē)SmartCare智能運維平臺，實(shí)現了整車(chē)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(chē)全壽命周期檢修成本降低了22%。
在軌道車(chē)輛碳纖維技術(shù)領(lǐng)域，中車(chē)四方股份公司發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，通過(guò)十余年的研發(fā)積累和“產(chǎn)學(xué)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(zhì)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。
目前，該碳纖維地鐵列車(chē)已完成廠(chǎng)內型式試驗。按照計劃，年內將在青島地鐵1號線(xiàn)投入載客示范運營(yíng)。
當前，在我國城市軌道交通領(lǐng)域，如何最大限度地降低能耗，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。這對軌道車(chē)輛輕量化技術(shù)提出了更高的需求。
商用碳纖維地鐵列車(chē)的問(wèn)世，推動(dòng)了地鐵車(chē)輛主承載結構由鋼、鋁合金等傳統金屬材料向碳纖維新材料的迭代，打破了傳統金屬材料結構減重的瓶頸，實(shí)現了我國地鐵列車(chē)輕量化技術(shù)的全新升級，將為推動(dòng)我國城市軌道交通綠色低碳轉型，助力城軌行業(yè)實(shí)現“雙碳”目標發(fā)揮重要作用。（來(lái)源：中車(chē)四方）
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