隨著碳纖維市場的逐步擴(kuò)大，碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用的領(lǐng)域也在不斷增加。除了汽車、高端醫(yī)療、航空航天等高精尖領(lǐng)域出現(xiàn)碳纖維的身影，在軌道交通方面，碳纖維也有所涉及。在國外軌道交通領(lǐng)域中，針對碳纖維的研究開展較早，目前已擁有一定是科研成果和工藝積累。

（圖示：軌道交通碳纖維車輛）

與國外相比，國內(nèi)開展碳纖維在軌道交通領(lǐng)域的研究較晚，整體工藝也與國外存在差距，但仍有不少企業(yè)積極開展有關(guān)碳纖維在軌道交通領(lǐng)域的研究，蘇州挪恩復(fù)合材料就是其中之一。隨著《中國制造2025》的提出，國家開始注重發(fā)展科技產(chǎn)業(yè)，碳纖維也借此得到大力發(fā)展。但目前在軌道交通領(lǐng)域中，碳纖維的發(fā)展還比較緩慢，為此，小編邀請了對碳纖維軌道交通很有研究的挪恩復(fù)材陳工，來聽聽他的說法吧。

為什么軌道交通企業(yè)這么熱衷于碳纖維復(fù)合材料？

其實(shí)主要還是因?yàn)檩p量化。目前動車組車廂除了CRH1采用不銹鋼車身，其他車型都采用高強(qiáng)度鋁合金材料，用以減輕重量。即便這樣，一節(jié)動車組車體重量也要十多噸。而動車組在啟動加速階段的耗能是最大的，根據(jù)著名的F=ma公式，減輕重量可以大幅降低運(yùn)行能耗，同時(shí)重量輕了，對車軸和車輪的磨耗也會減小。

據(jù)了解，國內(nèi)幾家知名的軌道交通車輛廠商針對輕量化投入不計(jì)其數(shù)的人力、財(cái)力，就是想要尋找一個(gè)好的解決方案。軌道交通車輛輕量化的研究分為兩個(gè)方向，一個(gè)是輕量化設(shè)計(jì)，另一個(gè)則是輕量化材料的使用。目前鋁合金的輕量化設(shè)計(jì)已到達(dá)瓶頸，再進(jìn)行減重勢必會影響到其他性能，至此，碳纖維復(fù)合材料成為了人們新的選擇。

軌道交通輕量化是必然趨勢

從軌道交通車輛生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部來看，對碳纖維復(fù)合材料輕量化的應(yīng)用決心很大。現(xiàn)在已經(jīng)到了逢會必談輕量化，逢輕量化必談碳纖維應(yīng)用的階段。碳纖維復(fù)合材料不僅可以滿足軌道交通車輛輕量化需求，在強(qiáng)度、耐沖擊性、防火等其他性能方面表現(xiàn)出色。

距離碳纖維應(yīng)用普及還有很長的路要走

在過去的幾年的時(shí)間，國內(nèi)的軌道交通車輛企業(yè)也做了大量工作，與碳纖維企業(yè)聯(lián)合研發(fā)碳纖維的部件，挪恩復(fù)材就曾為國內(nèi)某軌道交通車輛廠商定制碳纖維部件。但是目前為止，大部分屬于內(nèi)裝使用玻纖復(fù)合材料較多，在外部大規(guī)模使用碳纖維復(fù)合材料非常少見，這其中有成本因素，也有其他因素。

首先，如何保證使用的碳纖維復(fù)合材料一定能夠達(dá)到軌道交通車輛的力學(xué)要求，怎么做到用最少的材料滿足設(shè)計(jì)需求。這就需要復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所需的原材料性能要可靠，通過試樣(單層板和層合板)、元件、組合件、全尺寸部件等多個(gè)層次的結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證，才能放心使用。

其次是在安全性放。目前高鐵動車組跑到一定的公里數(shù)要進(jìn)行不同等級的維護(hù)，到最高5級修的時(shí)候，需要把車體油漆全部脫離掉，檢查車體是否含有裂紋等缺陷。如果換成復(fù)合材料車體，那么維護(hù)周期要多長？老化壽命有多久？內(nèi)部出現(xiàn)缺陷如何檢測、如何修復(fù)？

最后，軌道交通領(lǐng)域目前還未建立起一套復(fù)合材料應(yīng)用體系。面對諸多不確定問題，缺乏和碳纖維企業(yè)一致的對接理由。其實(shí)很多軌道交通車輛廠商遇到的問題，在碳纖維企業(yè)都能找到解決方案，但受制于產(chǎn)業(yè)鏈的不完整、碳纖維企業(yè)水平層次不齊等諸多因素，導(dǎo)致兩者未能產(chǎn)生良好的聯(lián)動效應(yīng)。

結(jié)合以上的介紹，可以預(yù)見未來碳纖維在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用潛力非常巨大。如若軌道交通廠商與碳纖維企業(yè)能夠及時(shí)對接，不僅能夠幫助廠商打破自身碳纖維應(yīng)用的僵局，兩者的合作還能加速碳纖維在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用，典型雙贏局面。