碳纤维复合材料在地铁中的应用拓展
江苏博实科技：碳纤维密度在1.7g/cm3 , 是一种优秀的减重材料 ,与传统减重材料铝相比，可以减重40% ,不到钢的1/4, 碳纤维力学性能优异,抗拉强度、弯曲强度、 剪切强度均要优于多数金属结构材料。
在实际生产过程中,还需要考虑构件的使用寿命以及强度要求。碳纤维是一种非金属材料 ,电化学活性较低,具有优秀的耐腐蚀和抗老化性能,能够适应多种复杂的工作环境,延长使用寿命。其和金属材料最大的不同在于,金属材料的强度是给定的, 而且碳纤维可塑性强,通过采用一体成型工艺,可生产出符合空气力学的结构件。
碳纤维复合材料应用于地铁车辆的制造，不仅可以实现轻量化的要求，还能实现车辆自动驾驶、智能运维与智慧服务，这将有力推动轨道交通装备实现“材质革命”和“技术升级”。那么碳纤维复合材料可以用于哪些地铁零部件的制造呢？
碳纤维复合材料可用地铁车体、转向架构架、司机室、设备舱及设备机体是大规模应用碳纤维复合材料的地铁车辆，特别是成功突破碳纤维大型复杂件结构设计、制造成型等关键技术，实现了碳纤维复合材料在车体、转向架构架、司机室等车辆主承载结构上的全面应用。
与采用钢、铝合金等传统金属材料相比，碳纤维地铁车辆更轻、更节能，经测试，其车体、司机室、设备舱分别减重30%以上，转向架构架减重40%，整车减重13%。为降低能耗，除了碳纤维轻量化技术，新一代地铁车辆还配备新型高效节能的牵引系统；由传统地铁的异步电机升级到永磁同步电机直驱技术，并采用碳化硅变流装置，大幅提升车辆的牵引效率。据测算，新一代地铁车辆可综合节能15%以上。
碳纤维复合材料应用于地铁不仅对于轻量化和力学性能的提高，对于地铁车辆适用性、舒适性和智能化体验能够有进一步的提升。下一步，新一代碳纤维地铁车辆将进行型式试验，并开展线路试运行。
据博实碳纤维对整个轨道交通市场的研究分析，时速600公里高速磁悬浮列车、高速动车组、地铁等产品上都能够进一步推进碳纤维材料研究和使用，未来碳纤维复合材料在轨道交通的应用将占据更多的地位。
阅读延伸：《碳纤维复材是否符合轨道交通行业发展需求？》