全碳纖維復合材料、大尺寸車體承載結構的成功研制，驗證了碳纖維復合材料在軌道交通承載結構上應用的可行性。但是，碳纖維復合材料在軌道車輛的應用尚處于起步階段，仍受成本、材料、設計、工藝等限制，尤其是成本問題，是制約其推廣應用的強大壁壘。持續(xù)快速發(fā)展碳纖維技術，推進軌道交通復合材料車體的應用須從以下幾方面推進。

（圖示：碳纖維列車）

1、深入開展碳纖維材料基礎性研究

軌道車輛對材料的力學性能、防火性能、環(huán)保性能、耐極端環(huán)境性能、抗沖擊性能、耐老化性能、減振阻尼性能、隔音隔熱性能、電磁兼容性以及安全可靠性等都有特殊要求，開展?jié)M足軌道車輛應用的材料性能研究，解決目前復合材料存在的防火、隔聲隔熱、抗沖擊性能局限性。挪恩復材也在積極開展碳纖維復合材料創(chuàng)新功能的研究，目前已成功研發(fā)以納米改性導電碳纖維復合材料為代表的多種熱塑性碳纖維復合材料，大大提高了碳纖維復合材料的應用廣度。

2、開展碳纖維復合材料結構設計研究

可以從簡化結構、材料、集成設計等三方面入手。簡化結構不但能降低成本，還能提高生產效率、滿足批量快速生產的需要。在結構設計中，加強集成設計的理念，充分發(fā)揮復合材料可設計性強、易于整體成型的特點，比如將底架與地板集成，將車頂與通風道集成，以及將側墻與內裝材料集成等。

復合材料品種多、方向性強，在結構設計中應根據實際需要來選擇材料，通過優(yōu)化層板中各鋪層的鋪設角、層數比( 層板中具有相同鋪設角的鋪層數占總層敷的比例) 和鋪疊順序，設計出具有不同強度以及彎、扭剛度要求的層合板，增加了設計的自由度，提高了結構性價比。

設計時還可以考慮多種材料混合使用，比如次承力結構采用碳纖/玻纖混雜設計，主承力結構如牽枕緩、邊梁等采用碳纖維材料，做到結構和材料合理匹配，盡可能地降低原材料成本。集成設計則能從整車層面降低車體質量，同時提高車體剛度，是復合材料車體研究的一個重點方向。

3、加強復合材料結構成型工藝的優(yōu)化研究

目前，應用于軌道車輛承載結構的復合材料中，碳纖維復合材料是比較受關注的一類材料，但其制造成本高、生產周期長，制約了該材料的推廣應用。如果能將成型工藝和材料研究結合起來，在不降低產品性能的前提下，優(yōu)化出更適合軌道車輛結構的低成本、高效率的成型工藝，在自動鋪帶、集成自動生產等方面實現更新換代，滿足批量生產的需要，那么低成本、自動化的生產工藝必將推動復合材料在軌道交通行業(yè)的應用。

4、建立適用軌交行業(yè)的復合材料標準體系

體系包括設計標準、材料評價標準、計算驗證標準、生產工藝標準、質量檢測標準和運用維護標準等，使復合材料在軌道交通領域的應用有據可依、規(guī)范化、系統(tǒng)化，從而促進軌道交通行業(yè)的節(jié)能減排和綠色轉型升級。

5、提高碳纖維生產能力和水平

目前，我國相關產業(yè)的發(fā)展離世界先進水平還有一定的差距，投入商用的碳纖維材料大都來自國外。國內應加大相關產業(yè)的投資力度、更新技術水平、擴大生產能力，使相關產品質量盡快趕超世界先進水平。

碳纖維在軌道交通車輛車體上的推廣應用是復合材料行業(yè)的一大機遇和挑戰(zhàn)，雖然目前受制造成本、成型工藝、生產效率等方面的制約，難以在短期內實現批量生產，但隨著新材料、新技術日新月異的進步，相信在不久的將來，中國將迎來軌道交通車輛車體新材料應用的又一次變革。