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青岛上线“碳星快轨”:“穿上”碳纤维,地铁轻装前行

2025-05-26 16:221390
 山东青岛地铁1号线今年1月上线了“CETROVO1.0  碳星快轨”地铁列车(以下简称“碳星快轨”)。碳星快轨首次采用碳纤维复合材料作为车体和转向架构架等主承载结构的主要材料,是全球首列实现工程化应用、商业化运营的碳纤维地铁车辆。

  数据能更好说明成果:减重11%,运行能耗降低7%,每列列车每年大约能减少130吨二氧化碳排放;行驶过程中,曲线通过噪声降低15分贝,车内噪声也能降低2分贝以上;全寿命周期检修成本降低22%……

  碳星快轨如何实现这些出色的性能?

  以往列车的主承载结构,大多使用金属材料,重且不够灵活。碳星快轨采用碳纤维一体化设计技术,把各部分结合成一个整体,像是给列车打造了一副轻盈又坚固的“超级骨架”。打个比方,以前的列车像是用许多积木搭建的,碳星快轨则像是一整块精心雕琢的“超级积木”。这种设计不仅给列车脱掉了沉重的“盔甲”,换上了轻便的“运动装”,还增强了整体的结构强度,让列车在行驶中更加安全稳定,不容易出现变形等问题,为列车的节能、安全运行打下了坚实基础。

  提起碳纤维材料,很多人首先想到的就是贵。碳星快轨的碳纤维成型制造过程突破了这种认知。拉挤成型工艺就像制造米花筒一样,一下子拉挤出几十米长的碳纤维车体边梁;编织和缠绕工艺就像自动毛衣编织机,利用编织设备灵巧的“双手”把复杂外形的构架横梁和侧梁制造出来……高效率的碳纤维制造设备、低成本的碳纤维制造能力,大幅降低了碳纤维材料制造成本。

  碳星快轨在降低运维成本方面也做出了努力。碳纤维材料和先进的设计技术,让列车整体结构更加可靠,不容易出现故障。列车上配备的智能监测系统,像一名24小时在线的“医生”,能够实时监测列车各个部件的运行状态,一旦发现异常,就会立刻发出警报,让维修人员提前做好准备,避免了因故障导致的长时间停运和维修。

  凭借碳纤维一体化设计技术、碳纤维成型制造能力等方面的突破,碳星快轨成为安全、节能、舒适且低成本的新一代轨道交通车辆。碳星快轨成功上线运营,是轨道交通领域的一次巨大创新,预示着未来轨道交通车辆将朝着更环保、更智能的方向迈进。

轨道交通领域的碳纤维复材系统解决方案
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CETROVO 1.0是一套面向轨道交通领域基于碳纤维复材的系统解决方案,它拥有两大代际特征:碳纤维工程化应用和Smart care与结构健康的深度融合。

CETROVO 1.0还搭建了轨道交通专属的研发、制造及验证等三大平台,即轨道车辆碳纤维复合材料设计研发平台、轨道车辆碳纤维复合材料高效低成本制造平台和全面覆盖的全流程积木式验证平台,形成面向全寿命周期的批量化工程应用能力。

据悉,CETROVO 1.0突破了一体化设计、高效低成本制造等核心技术,实现列车减重、能耗减少和运维成本降低。以轻量化为核心,深化一体化设计理念,开展承载、安装、隔声、隔热、屏蔽等多目标耦合设计,研发复材专属结构,让车体和构件减轻重量。搭建了智能创新与高效生产有机融合的复材产线,实现高效低成本制造。搭建五层级积木式验证平台,发布轨道交通领域六项验证规范,缩短研发周期30%。

得益于碳纤维轻量化材料和新技术的应用,碳纤维地铁列车的轮轨磨耗显著降低,大幅减少了车辆和轨道的维护量,全寿命周期运维成本更低。同时,“碳星快轨”应用数字孪生技术,搭建了碳纤维列车SmartCare智能运维平台,实现车辆故障智能检测、健康状态智能评估和修程修制优化,降低了检修成本。

 
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