全球首列碳纖維地鐵列車正式商業(yè)運營！

1月10日，隨著一聲清脆的鳴笛，中國中車旗下中車四方股份公司與青島地鐵集團聯合研制的全球首列碳纖維地鐵列車“CETROVO 1.0碳星快軌”在青島地鐵1號線正式上線，投入商業(yè)運營。該車填補了碳纖維復材在地鐵車輛主承載結構上商用的國際空白，引領我國地鐵列車實現輕量化、綠色化全新升級。

從“五個更”看碳纖維列車的全新升級

“碳星快軌”車體以黑紫黃藍為主色調，車廂內部黑色的碳纖維座椅、扶手桿、司機室操縱臺，科技感十足。當然，“碳星快軌”的“黑科技”遠不止這些。

“碳星快軌”的車體、轉向架構架等主承載結構，均采用碳纖維復合材料制造，在全球首次實現了碳纖維復材在地鐵車輛主承力結構上的商業(yè)載客運用。較傳統(tǒng)地鐵，該碳纖維地鐵列車實現全新升級，具有更輕更節(jié)能、乘坐更舒適、強度更高、輪軌磨耗更少、運維成本更低等顯著優(yōu)勢。

更輕更節(jié)能

通過采用碳纖維復合材料，該車實現大幅“瘦身”。相較傳統(tǒng)金屬材料車輛，車體減重25%，轉向架構架減重50%，整車減重約11%。車身更輕，跑起來更節(jié)能，運行能耗降低7%，每列車每年可減少二氧化碳排放約130噸，相當于植樹造林101畝。

乘坐更舒適

得益于碳纖維復合材料的使用，車輛具有更好的減振和隔振效果，行駛更平穩(wěn)。在商用地鐵列車領域首次采用主動徑向轉向架技術，可以主動控制車輪沿著徑向通過曲線，大幅減小過彎道時的“嘯叫”，曲線通過噪聲降低15分貝，車內噪聲降低2分貝，運行更安靜。

強度更高

與金屬材料車體相比，該碳纖維列車的車體強度更強，安全系數更高。同時，采用碳纖維復合材料制造的轉向架構架，抗沖擊能力更強，更耐疲勞，結構壽命更長。

輪軌磨耗更少

更輕的碳纖維車身，減輕了車輛軸重，輪軌力降低15%以上，從而減少了輪軌磨耗。主動徑向轉向架的使用，也降低了對車輪和軌道的磨耗。

運維成本更低

輪軌磨耗更少，車輛輪對和軌道的維護量大幅減少。同時，該車應用數字孿生技術，搭建了碳纖維列車SmartCare智能運維平臺，實現車輛故障智能檢測、健康狀態(tài)智能評估和修程修制優(yōu)化，降低了檢修成本。通過采用新材料新技術，該車全壽命周期檢修成本降低22%。

列車“輕量化”迭代在青島地鐵邁出步伐

“碳星快軌”于2021年啟動研制；2024年6月，完成廠內型式試驗及4000公里穩(wěn)定測試并發(fā)布；2024年7月至12月，在青島地鐵1號線進行為期6個月的現場線路試驗，共開展整車例行試驗20項、型式試驗36項，經過了從系統(tǒng)到整車的全面測試試驗，列車各項性能得到了充分驗證；2024年12月21日，通過上線載客試運營專家評審；2025年1月5日通過第三方獨立安全評估（ISA）。

作為先進輕量化材料，碳纖維具有輕質、高強度、抗疲勞、耐腐蝕等優(yōu)點，被稱為“新材料之王”。在地鐵車輛領域，碳纖維復合材料此前已應用到非承載、次承載部件，但在主承載結構上的商用尚屬空白。中車四方股份公司與青島地鐵集團等單位聯合攻關，突破碳纖維大型復雜主承載結構一體化設計、高效低成本成型制造、全壽命周期驗證與運維保障等關鍵技術，成功將碳纖維復材應用到商用地鐵車輛主承載結構。

與既有1號線列車相比，碳纖維列車外觀以炭黑色為基礎色，車頭設有U型燈帶，車身藍黃線條象征海浪與陽光，展現青島這座城市的海濱特色。列車1車廂、6車廂的座椅、立柱、扶手使用碳纖維復合材料，立柱減重50%，客室座椅面板減重20%以上，輕量化成果明顯。同時碳纖維復合材料觸感更加舒適，尤其在冬季，不會覺得冰手。列車車廂內地板布增加跳色，照明采用大環(huán)形燈，對于乘客來說，可以直觀感受到列車更加寬敞明亮。

碳纖維地鐵列車成功投入商用運營，打破了傳統(tǒng)金屬材料結構減重的瓶頸，實現了我國軌道車輛輕量化技術的迭代升級，將為推動我國城市軌道交通綠色低碳轉型，助力城軌行業(yè)實現“雙碳”目標發(fā)揮重要作用。也將有力拉動復合材料全鏈條產業(yè)發(fā)展，對于培育軌道裝備新質生產力，建設軌道裝備現代化產業(yè)體系具有重要意義。

資料來源：中國化學纖維工業(yè)協(xié)會