碳纤维复材能够在轨道交通车辆中普及吗？
江苏博实科技：随着碳纤维复合材料研究的不断深入，其市场应用也在不断地壮大。在航空航天、工业生产、海装JG、高端医疗等领域都有应用。近年来，轨道交通领域对轻量化的要求越来越高，碳纤维复合材料也开始跻身其中。国外轨道交通领域对碳纤维复材的应用颇有研究，但在国内关于这方面的研究还是比较少的。
虽然国内对碳纤维复合材料整体的研究工艺起步较晚，与国外还保持着一些差距，但还是国内还是有不少企业仍然开展关于碳纤维复材在轨道交通领域方面的研究，江苏博实碳纤维就是其中的一家。随着中国制造2025的推行，我国开始注重科技产业的发展，碳纤维复材行业也开始不断地在各领域拓展应用。目前碳纤维复材在轨道交通领域的应用并不算多，为此，小编邀请了专注于碳纤维轨道交通方面研究的博实李工，来给我们对目前的情形做个分析。
一、轨道交通车辆为什么要选择碳纤维复合材料？
轨道交通车辆应用碳纤维复合材料，最主要还是因为轻量化。为了达到轻量化的目的，目前除了CRH1采用的是不锈钢的车身外，其余的车型采用的都是高强度的铝合金材料。即便如此，一节动车组车体的重量还是高达十几吨，而动车组在启动加速阶段的耗能是最大的，根据著名的F=ma公式，减轻重量不仅可以大幅降低运行能耗，同时对车轴和车轮的磨耗也会减小。
李工说，目前国内几家知名的轨道交通车辆厂家对实现轨道车辆的轻量化投入大量的心血。目前主要分为两个研究方向：一是实现设计上的轻量化，二是实现选材上的轻量化。目前铝合金的轻量化设计已到达瓶颈，再进行减重势必会影响到其他性能，所以，碳纤维复合材料成了众多设计人员新的选择。
二、轨道交通轻量化是必然趋势
从博实碳纤维接触的轨道交通车辆生产的客户来看，目前各单位对碳纤维轻量化的应用决心还是很大的，碳纤维复合材料本身的性能优势还是很明显的，不仅可以满足轨道交通车辆轻量化需求，在强度、耐冲击性、防火等其他性能方面表现也比较出色。
三、碳纤维在轨道交通中普及还有段时日
据了解，在过去的几年的时间，国内的轨道交通车辆企业在碳纤维复合材料零部件上也投入了不上的精力和资源，博实碳纤维就曾为国内某轨道交通车辆厂商定制碳纤维部件。就目前为止，碳纤维部件多为轨道交通车辆的内饰件，在车身和车体外壳上的应用几乎没有，除了成本之外，技术工艺也是一个很重要的原因。
首先，要考虑如何保证碳纤维复合材料是否能够达到轨道交通车辆的力学要求，是否能用最少的材料满足性能需求。这就需要复合材料结构设计所需的原材料性能要可靠，通过试样(单层板和层合板)、元件、组合件、全尺寸部件等多个层次的结构进行验证，才能放心使用。
其次是在安全性能。目前高铁动车组跑到一定的公里数要进行不同等级的维护，到最高5级修的时候，需要把车体油漆全部脱离掉，检查车体是否含有裂纹等缺陷。如果换成碳纤维复合材料车体，那么维护周期多久？使用寿命有多长？万一内部出现缺陷该如何检测、该如何去修复？
最后，轨道交通领域目前还未建立起一套标准的应用体系。面对诸多不确定因素，缺乏和碳纤维企业一致的对接理由。其实很多轨道交通车辆厂商遇到的问题，在碳纤维企业都能找到解决方案，但受制于产业链的不完整、碳纤维企业水平层次不齐等诸多因素，导致轨道交通企业跟碳纤维制品定制企业之间缺少相互的沟通。
综上所述，可以看出来碳纤维在轨道交通领域潜力无限。要想打破轨道交通厂商的碳纤维应用僵局，需要加强其与碳纤维企业之间的合作，才能促进碳纤维在轨道交通领域的广泛应用。