目前轨道交通车辆车体材料主要有铝合金、不锈钢和碳钢，铝合金车体存在应力腐蚀、外表处理困难、焊接要求高、疲劳强度低等问题；不锈钢车体存在密封性差、局部屈曲焊接变形等问题；碳钢车体存在易腐蚀、不利于轻量化、焊接变形大等问题。传统金属材料应对进一步的挑战显得力不从心，碳纤维增强复合材料因其优异的特性受到广泛关注，其中碳纤维增强树脂基复合材料(碳纤维复合材料)是目前最受青睐的一种。

　　碳纤维复合材料具有比重小、强度高、耐疲劳、耐腐蚀、抗蠕变、热膨胀系数小等优异特性，并且具有一材多能、一材多用的特点，已被广泛应用于航空、航天、轮船、汽车、风电叶片、化工、机械、纺织、医疗器材以及文体用品等各个领域。对于轨道交通承载结构，碳纤维复合材料能从以下几方面满足车体技术提升的需求：

1.实现车体结构的轻量化。

　　碳纤维复合材料具有密度小、比强度高、比模量高的力学特性，利用其轻质、高强度的特点可大幅度降低结构自重，从而提高车辆运载能力以及降低能源消耗。

2.提高乘客乘坐舒适性。

　　碳纤维复合材料的阻尼是普通金属的10-100倍，其高阻尼特性可有效降低结构的振动改善乘客的乘坐舒适性。碳纤维复合材料具有良好的隔热性能，其不但可以提高车体的隔热性能，还能减少车辆隔热材料的使用量。碳纤维复合材料还具有热膨胀系数小、尺寸稳定性较好、抗磁、绝缘、隔音等多种优良性能以上性能均能提高车辆舒适度。

3.提高车辆安全性。

　　碳纤维复合材料存在着不同的相与界面，这些不同的相与界面能够有效阻止和改变裂纹扩展方向；碳纤维复合材料基体中拥有大量独立的纤维，每平方厘米的纤维少则几千根，多至上万根。从力学角度而言，碳纤维复合材料属于典型的静不定体系。当构件超载并有少量纤维断裂时，载荷会迅速重新分配在未破坏的纤维上，这样在短期内不会导致整个构件丧失承载能力，因此碳纤维复合材料具有较高的疲劳强度极限。金属材料的疲劳强度仅占拉伸强度的30%-50%；而复合材料特别是纤维增强复合材料，其疲劳强度是拉伸强度的70%-80%甚至更高。

　　碳纤维复合材料的树脂具有良好的耐腐蚀性能，与纤维结合后具有良好的水密性、气密性及耐大气腐蚀性能，其使用寿命超过了不锈钢材料，保障了碳纤维复合材料制件有较长的使用寿命。碳纤维复合材料的比模量较高，因而具有较好的阻尼减振性能以及抗撞击能力，其碰撞吸能能力达到了钢的6-7倍、铝的3-4倍，进一步保证了结构的安全性。

4.提高产品的可设计性。

　　碳纤维复合材料 性能多样其物理性能、化学性能、力学性能均可以通过合理选择原材料的种类、配比、加工方法、纤维含量和铺层方式进行设计。由于树脂基体材料种类很多，其选材设计的自由度很大，这是传统的各向同性材料(比如钢、铝)所不具备的。另外，碳纤维复合材料可以实现一体化制造其制品是由材料和结构同时完成，即通过合理的模具设计把不同厚度的零件、凸起部分、筋和棱等全部一体成型。整体成型同时还能提高结构的完整性、气密性和保温性，以及提高车辆舒适度。