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全球首例碳纖維地鐵列車(chē),更輕、更節(jié)能、更安靜、更快速,開(kāi)啟地鐵新時(shí)代

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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)

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