軌道交通工具正經(jīng)歷著從“鋼鐵時(shí)代”、“鋁材時(shí)代”到“碳材時(shí)代”的跨越。近日，中車長(zhǎng)客股份公司在軌道交通領(lǐng)域獲重大突破，研制出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界首輛全碳纖維復(fù)合材料地鐵車體，驗(yàn)證了碳纖維復(fù)合材料在軌道交通承載結(jié)構(gòu)上應(yīng)用的可行性，也為碳纖維復(fù)合材料在軌道交通大批量工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用打下了重要基礎(chǔ)。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示到2025年，中國(guó)高鐵里程將超過3.8萬(wàn)公里，且現(xiàn)役的高鐵列車超過了2500輛。列車的節(jié)能性、環(huán)保性、舒適性、便利性已成為高鐵列車未來的發(fā)展方向。而碳纖維因其優(yōu)秀的性能越來越受到軌道車輛研制企業(yè)的關(guān)注及采用，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>

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碳纖維復(fù)合材料與傳統(tǒng)輕量化材料相比，密度小，強(qiáng)度高，模量高，適合用作軌道交通的輕量化、環(huán)保材料。

碳纖維復(fù)合材料與其他輕量化材料性能對(duì)比分析

資料來源：《高速動(dòng)車組碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用研究》

由于車載設(shè)備輕量化空間有限，碳纖維復(fù)合材料在軌道交通輕量化的應(yīng)用主要集中在車身和內(nèi)部裝飾方面。

地鐵車輛重量分配比例

資料來源：《碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在軌道車輛中的應(yīng)用》

碳纖維復(fù)合材料在軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

碳纖維復(fù)合材料在軌道交通應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)

資料來源：《碳纖維材料在軌道交通行業(yè)中應(yīng)用淺析》

碳纖維復(fù)合材料在軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用難點(diǎn)分析

碳纖維復(fù)合材料在軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用難點(diǎn)

資料來源：《碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在軌道車輛中的應(yīng)用》

碳纖維復(fù)合材料在軌道交通具體應(yīng)用

碳纖維復(fù)合材料在軌道交通具體應(yīng)用實(shí)例

碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用已逐步由車體內(nèi)飾、車內(nèi)設(shè)備等非常承載結(jié)構(gòu)零件向車體、構(gòu)架等承載構(gòu)件發(fā)展，從裙板、導(dǎo)流罩等零部件向頂蓋、司機(jī)室、整車車體等大型結(jié)構(gòu)發(fā)展。

碳纖維復(fù)合材料在軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用分布

碳纖維復(fù)合材料在軌道交通應(yīng)用領(lǐng)域?qū)＠治?/strong>

碳纖維復(fù)合材料在軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用專利情況

資料來源：《從專利分析角度看碳纖維復(fù)合材料在軌道車輛上的應(yīng)用》

2009年以后，專利的申請(qǐng)量明顯增加，這歸功于碳纖維復(fù)合材料在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展迅速。

碳纖維復(fù)合材料在軌道車輛上的專利國(guó)內(nèi)外對(duì)比圖

資料來源：《從專利分析角度看碳纖維復(fù)合材料在軌道車輛上的應(yīng)用》

國(guó)內(nèi)碳纖維復(fù)合材料在軌道交通領(lǐng)域的發(fā)展較晚，但發(fā)展速度很快。

碳纖維復(fù)合材料在軌道交通上專利分布

資料來源：《從專利分析角度看碳纖維復(fù)合材料在軌道車輛上的應(yīng)用》

碳纖維復(fù)合材料在軌道列車上的專利主要集中在車體、轉(zhuǎn)向架、車外設(shè)備、內(nèi)裝四個(gè)方面。其中車體和轉(zhuǎn)向架的開發(fā)和應(yīng)用專利比較多。