全球首辆碳纤维复合材料列车亮相柏林展

柏林，9月18日，科技日报(记者顾刚)——世界上第一辆轻型全碳纤维列车在柏林国际轨道交通技术展览会上亮相。该成果由中德轨道交通技术联合研发中心自主研发，是中国汽车集团公司“下一代地铁”项目的重大技术突破，充分展示了中德在轻量化领域合作的强大实力。

作为全球最大的轨道交通设备制造商，中国北车致力于从绿色和节能的角度出发，以地铁为重点，发展更环保、性能更好的城市公共交通。中国轨道交通成功完成了司机室、车体、设备舱和转向架构架四大核心部件的创新研发，为中国轨道交通升级换代奠定了坚实的技术基础，为轨道交通车辆轻量化指明了未来发展方向。

以车身为例，碳纤维增强复合材料的利用率已经达到70%。与传统的铝制车身相比，其重量完全减轻了30%。除了通过模拟找到与材料特性相匹配的最佳结构外，CG Rail还掌握了先进的新型轻量化制造技术。通过拉挤成型技术的进一步发展，联合研发中心具有拉挤成型壁厚高达25毫米的大型多腔碳纤维型材的能力，能够高效地完成多种纤维材料在一个部件上的多轴排列。CG铁路公司总经理乌尔·布里希特博士说，原则上我们可以生产长度不限的型材，但由于工厂场地的限制，拉挤部件目前最长可达77米。

创新技术也充分体现在转向架框架的生产中。纵梁和横梁均由碳纤维增强复合材料制成。在制备过程中，首先编织或缠绕梁的增强材料预制件，然后通过RTM工艺注射树脂并通过加热固化。极高的自动化水平使整个制备过程可重复，大大提高了生产效率。与传统钢结构相比，碳纤维转向架构架成功地“瘦身”了40%以上，能够承受最高载荷，能够满足所有行驶动力的要求。

碳纤维复合材料利用率高达90%的机舱和设备舱也为轻量化树立了新的标杆。与传统金属材料相比，设备舱的重量减轻了30%，驾驶室的“瘦身”达到了30%以上。此外，联合研发中心的工程师也克服了项目中的许多技术困难。例如，通过集成优化，在确保完整功能的前提下，减少了零件的数量和类型。到目前为止，CG Rail已经申请了16项专利，这无疑是该团队巨大创新潜力的最好证明。