隨著軌道交通行業(yè)的迅速發(fā)展，軌道交通車輛的更新?lián)Q代越來越快，人們對軌道交通車輛的綜合要求也逐漸提高。智能化、綠色化、輕量化、系列化、標準化和平臺化是國家“十三五”新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃中對軌道交通裝備產業(yè)做出的明確要求。同時，軌道交通運營商對軌道交通車輛提出了更高的要求：更低的能耗水平、更快的運行速度、更高的運載能力、更強的防護能力、更長的壽命周期、便捷的維護保養(yǎng)等，而乘客對軌道交通車輛的要求則主要是良好的環(huán)境界面、舒適的乘坐體驗和環(huán)保的加工過程等。未來，軌道交通裝備將向輕量化、綠色、安全和高效方向發(fā)展。
國外研究現(xiàn)狀
國外用于軌道交通裝備上的纖維增強復合材料多為碳纖維或玻璃纖維增強復合材料，其也經歷了從非承載結構到主承載結構的發(fā)展過程。典型的應用案例如：日本新干線N700系高速列車車體車頂、蒙皮、導電弓架邊緣和窗框采用碳纖維增強復合材料；日本川崎重工開發(fā)的“efWING”轉向架是全世界首例主承載結構采用碳纖維增強樹脂基復合材料的案例，將原來剛性焊接轉向架的構架改為柔性結構，減重達40%。韓國KTX－Ⅱ列車大量內裝采用了復合材料，之后韓國TTX擺式列車車體采用碳纖維復合材料制作，重量降低40%。歐美在軌道交通車輛纖維增強復合材料進化過程中也做出了很多探索，如英國Intercity125機車、意大利ETR500型高速列車、法國的AGVgap動車組、美國佛羅里達州的單軌列車等都不同程度地使用了纖維增強復合材料作為車輛的內飾、主承載結構或次承載結構，減重效果良好，各種性能測試均達標。
近期，英國ELG Carbon Fiber公司發(fā)布了世界上第一個由可回收碳纖維加工成型的轉向架。ELG公司對該轉向架進行了充分的實驗驗證，證明可回收碳纖維復合材料轉向架具有不低于原金屬材料的性能。該轉向架的成功研制也證明了再生碳纖維和原生碳纖維增強復合材料在耐久性和力學性能方面是具有可比性的，這對碳纖維復合材料原材料成本的降低和報廢材料的回收再利用具有重要意義，解決了碳纖維增強復合材料大量用于軌道交通產業(yè)的后顧之憂。
國內研究現(xiàn)狀
國內對軌道交通裝備復合材料的研發(fā)工作起步雖晚但進展迅速，中車四方股份公司研制的500 km／h的高速列車用碳纖維增強復合材料車頭罩已于2011年底正式裝車試運行。
2016年，中車四方股份公司與上海晉飛合作，成功研制出高速列車碳纖維／玻璃纖維復合材料設備艙。
2018年，中車長客股份公司與江蘇恒神公司研制出主承載結構均由碳纖維增強復合材料加工成型的輕軌車車體，該碳纖維復合材料車體較原金屬車體減重35%，并于2018年 8 月在武漢東湖線實現(xiàn)商業(yè)運營。
2018年9月，中車四方股份公司聯(lián)合中德軌道聯(lián)合研發(fā)中心（CG Rail）共同設計開發(fā)了全碳纖維地鐵車“CETROVO”，實現(xiàn)了碳纖維復合材料在司機室、車體、轉向架和設備艙部件等結構件中的全面應用。
2019年10月，中車研究院聯(lián)合中車四方股份公司與中德軌道聯(lián)合研發(fā)中心在全碳纖維地鐵車的基礎上，研制出高速列車全碳纖維復合材料設備艙。
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