2024年6月26日，全球首列用于商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的碳纖維地鐵列車(chē)“CETROVO 1.0 碳星快軌”在青島正式發(fā)布。該列車(chē)由中車(chē)四方股份公司（以下簡(jiǎn)稱“中車(chē)四方”）聯(lián)合青島地鐵集團(tuán)為青島地鐵1號(hào)線研制，將引領(lǐng)地鐵列車(chē)實(shí)現(xiàn)全新綠色升級(jí)。
碳纖維地鐵車(chē)輛“CETROVO”最早亮相于2018年在德國(guó)舉行的柏林國(guó)際軌道交通技術(shù)展上，次年6月，由中車(chē)四方研制的6輛編組下一代碳纖維地鐵列車(chē)在調(diào)試線上成功完成試跑。
碳纖維具有“外柔內(nèi)剛”的特性，堅(jiān)硬的外殼同時(shí)又有著紡織纖維的柔軟，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻遠(yuǎn)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(qiáng)纖維。
傳統(tǒng)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(qiáng)度、抗疲勞、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，被稱為“新材料之王”，它的強(qiáng)度是鋼鐵的5倍以上，但重量不到鋼鐵的1/4，是軌道車(chē)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(chē)有哪些優(yōu)點(diǎn)？
“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(chē)的車(chē)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，實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛性能的全新升級(jí)，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(yùn)維成本更低等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。該車(chē)通過(guò)采用碳纖維復(fù)合材料，車(chē)輛實(shí)現(xiàn)大幅減重。與傳統(tǒng)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(zhuǎn)向架構(gòu)架減重50%，整車(chē)減重約11%，運(yùn)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(dāng)于植樹(shù)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(jī)，與傳統(tǒng)地鐵相比，整車(chē)綜合節(jié)能15％以上。
此外，該車(chē)采用更高性能的新型碳纖維復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)輕量化的同時(shí)提高了車(chē)身強(qiáng)度，而更輕的車(chē)身使列車(chē)擁有更優(yōu)異的行駛性能，不僅可滿足線路更嚴(yán)格的軸重限制要求，還減少了對(duì)車(chē)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(chē)四方相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，地鐵列車(chē)應(yīng)用新型隔聲降噪材料、設(shè)備，使客室噪聲降低5分貝以上，車(chē)廂更安靜。同時(shí)配置智能空調(diào)、智能照明等新型旅客設(shè)施，帶來(lái)更舒適的乘車(chē)體驗(yàn)。
“速度地鐵”：提速至140公里/小時(shí)
碳纖維地鐵列車(chē)最高速度達(dá)140公里每小時(shí)，與傳統(tǒng)地鐵行駛速度90公里/小時(shí)相比，速度大大提升。同時(shí)列車(chē)采用全主動(dòng)懸掛技術(shù)，能夠探測(cè)車(chē)廂振動(dòng)，實(shí)時(shí)對(duì)懸掛系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其時(shí)刻處在更佳的減振狀態(tài)，車(chē)輛運(yùn)行更平穩(wěn)。
碳纖維地鐵列車(chē)已完成廠內(nèi)型式試驗(yàn)。按照計(jì)劃，年內(nèi)將在青島地鐵1號(hào)線投入載客示范運(yùn)營(yíng)。
它的到來(lái)，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(shù)的應(yīng)用，碳纖維地鐵列車(chē)的輪軌磨耗顯著降低，大幅減少了車(chē)輛和軌道的維護(hù)量。同時(shí)，該項(xiàng)目通過(guò)應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)，建設(shè)碳纖維列車(chē)SmartCare智能運(yùn)維平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了整車(chē)安全、結(jié)構(gòu)健康及運(yùn)用性能的自檢測(cè)與自診斷，提高了運(yùn)維效率，降低了運(yùn)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(shì)，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(yàn)證平臺(tái)，形成了從碳纖維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研發(fā)到成型制造、仿真、試驗(yàn)、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。
當(dāng)前，在中國(guó)城市軌道交通領(lǐng)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(lái)輕量化材料技術(shù)發(fā)展方向，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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)減重的瓶頸，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)地鐵列車(chē)輕量化技術(shù)的全新升級(jí)，將為推動(dòng)中國(guó)城市軌道交通綠色低碳轉(zhuǎn)型，助力城軌行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)發(fā)揮重要作用。
文章來(lái)源： 央視新聞，中國(guó)新聞網(wǎng)，齊魯壹點(diǎn)
