法国TGV双层高速列车
在转向架设计方面，日本存在较大的技术优势。川崎重工有限公司于2014年发布了efWING转向架，将部分框架材料换成碳纤维复合材料，并将侧梁与螺旋弹簧的功能整合到弓形CFRP弹簧中，达到减重40%的效果。虽然韩国与欧洲都研发出碳纤维转向架，但都停在试验阶段，没有大规模投入商用。
川崎重工efWING转向架
1.2 国内应用现状
国内碳纤维复合材料车辆研究起步较晚，但目前仍取得一定成果。2018年9月中车长春轨道客车股份有限公司研制的碳纤维复合材料轻轨“光谷量子号”在长春轨道交通展上次亮相，目前已在武汉轻轨线路上运营，这也是国际列商业运营全碳纤维车体列车。同年中车集团发布了碳纤维复合材料地铁列车CETROVO，该车在车体、转向架、司机室、设备舱中使用了大量碳纤维复合材料，使司机室、设备舱减重30%以上，整车减重13%。2020年6月，中车青岛四方机车车辆股份有限公司研制的速度600km/h磁浮列车成功试跑，其车体主结构、悬浮架、车辆内饰等部位使用了大量碳纤维复合材料。
碳纤维复合材料地铁车体结构
除了整车级别的应用研究，目前已运营车型也正在通过改型设计替换新的碳纤维材料结构。例如，复兴号的设备舱正在进行碳纤维复合材料新结构、新工艺的尝试；京雄高铁线路列车的司机室也正在进行碳纤维一体化设计。
碳纤维复合材料由纤维与基体（固化的树脂）2种组分构成，因而在力学性质方面呈现与金属材料不同的特性：在纤维方向表现出很高的强度，其余方向强度相对较小。碳纤维复合材料具有多种失效模式，可以归结为层内失效（指纤维和基体各自的拉伸与压缩失效）和层间失效（指相邻层间出现的剥离损伤）。进行车辆结构的安全设计必须对材料的损伤条件与损伤过程有准确的预测，为此必须进行大量的材料试验数据积累，得到各种使用工况下的材料特性作为设计依据，才能保证车辆在使用时的安全性。当前预测碳纤维失效理论研究应用多的是Hashin准则以及PUCK准则，都能进行损伤起始判定与损伤演化分析，并能区分不同的损伤模式。失效理论除了在结构设计阶段提供依据，进行准确的失效预测研究以及疲劳损伤规律研究，还有助于制定经济合理的车辆检修计划。
2.2 复合材料结构设计方法
碳纤维复合材料的典型优势是结构可设计性强，在研发过程中碳纤维复合材料车体结构件需针对使用条件进行设计。例如，碳纤维复合材料板的铺层角度应针对结构特点进行设计。层合板结构需要有足够的铺层角度分布，任意角度的铺层应不少于铺层总数6%～10%。当实际工况中结构承受某单向载荷比较明显时，应进行局部加强，让足够多的纤维铺设在载荷方向。在承受面外冲击载荷较多的结构部位，可以通过增加±45°方向铺层或表层铺设织物的方式增强抗冲击能力。此外，还应根据载荷工况特点选择合适的结构。例如在大型壁板容易发生屈曲的部位，可以采用共固化T型加强筋的方法进行加强；在侧墙、顶棚、地板这些承受车辆运行载荷小的地方可以选用蜂窝夹层结构，这样既能实现减重也有隔热、隔音、防火、防腐蚀的功效。
碳纤维转向架结构
2.3 复合材料制造工艺
碳纤维复合材料制造工艺是结构设计、制造、应用的根本。对其进行不仅有助于提升结构件的质量，还能够降低生产成本，增强生产效益。碳纤维复合材料制造工艺涵盖原材料制造工艺和固化成型工艺。在原材料制造方面，当前主要制约发展的因素为碳纤维制造水平落后，产品质量不稳定、成本高。在固化成型工艺方面，目前传统成熟的成型工艺有手糊成型、喷射成型、预浸料热压罐成型、树脂传递模塑成型、真空树脂注入成型等。近年来自动化制造工艺发展迅速，缠绕、拉挤、编织、自动铺放等工艺呈现出越来越广的应用前景。
2.4 复合材料部件连接方法
碳纤维复合材料结构受材料特性和生产工艺的限制，无法直接沿用传统的结构连接形式。为保证载荷的有限传递，必须采用合理的结构连接设计。目前常用的连接方法有机械连接、胶接和混合连接。机械连接适用于传递较大集中力的关键部位，后期维护时螺栓可以拆卸，因而具有较好的可维护性。然而连接孔破坏了纤维的连续性，并且产生了应力集中，降低了局部强度，同时金属连接件与碳纤维之间由于存在电位差会造成电化学腐蚀。胶接连接避免了打孔以及结构的电化学腐蚀，具有较好的绝缘和密封性能，一般适应于传递均布载荷或剪切载荷的非主承力结构。如果单一的连接方式无法满足连接要求，或者连接结构需要有较大的安全裕度时，可以将2种连接方式结合进行混合连接。
2.5 复合材料损伤检测技术
碳纤维复合材料组分复杂，在制造过程中工艺的不成熟或生产工艺规范执行不当易导致材料出现缺陷。典型缺陷主要有分层、脱粘、空隙、夹杂、铺层角度偏差等。碳纤维复合材料服役环境多变，在使用过程中易出现损伤。典型损伤有划伤、分层、脱粘等。为了保证复合材料的使用安全，应对结构材料的质量和健康情况进行检测。当前的无损检测方法主要有超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测、涡流检测和目视检测6种方法，各种检测具有各自的适用领域。
无损检测方法中应用较广的是超声检测。它的原理是超声波进入待测件传到缺陷处产生反射，通过对反射波进行分析可以精确地测出结构缺陷与损伤的位置和大小。在不同缺陷显示方法中C型显示的缺陷检测结果直观，可通过颜色区分损伤面积与深度。
2.6 复合材料结构修理方法
碳纤维复合材料部件在生产与使用阶段难免出现缺陷或损伤，对结构进行有效修理才能保证结构的使用安全性。
当复合材料结构检测到损伤后步是进行修理评估。修理评估就是对损伤进行一个“需不需要修，值不值得修”的判断。如果损伤程度轻微，不会对结构安全造成威胁，就不需要进行修理；如果结构损伤较大，已经成为安全隐患，那么就需要进行修理。另一方面，如果进行修理的各方面耗费已经超过直接替换结构件的耗费，那么结构就不值得修理，进行新部件替换即可。
碳纤维复合材料
在确定结构需进行修复后，第二步是根据结构修理手册选择合适的方法展开修理工作。复合材料结构的修理方法分为机械连接修理与胶接修理2种。机械连接修理一般采用紧固件与补片对损伤结构进行补强，通过螺栓或铆钉实现补片与母板结构的机械连接。胶接修理采用树脂与补片进行损伤修复，比如小范围的层合板分层损伤或蜂窝夹层结构的板芯分层损伤可以通过注入树脂固化的方式进行注胶修理，另外在重要承力结构处的损伤可以采用搭接补片（贴补法）或嵌入补片（挖补法）并胶接固化的方式修理。
轨道车辆碳纤维结构应用时间较短，商业化运营维护经验空缺，目前对碳纤维复合材料车辆的检修计划、修理评估原则、结构修理方法的制定还需要参照航空领域的设计使用经验，后期逐步形成轨道车辆专有的结构修理评估标准与修理方案。
碳纤维复合材料在实际应用中需进行大量的试验分析才能保证结构的可靠性。研究过程通常使用“积木式”的方法，这是一种集成度较高的分析和试验验证思路。“积木式方法”的试验过程按照试件尺寸、试验规模、环境复杂程度呈逐级增加的顺序，后一级试验利用前一级的结果进行，可以降低技术风险与研发费用。
碳纤维复合材料车体结构的“积木式”方法研究分三步走。步是车辆用复合材料的属性研究，这一级称为材料级试验，模拟材料各种使用工况并测量材料参数和许用值；第二步是典型结构件的研究，这一级称为元件级试验，对标准结构试验件如平板、加筋板、梁、夹层结构进行试验，获得特定载荷工况下结构的承载能力以及失效模式；后一步是整体结构的全尺寸试验，试验时将载荷从零加载到设计载荷乃至结构破坏，确定设计方案的合理性。
3.2 打造生态产业链发展
目前碳纤维复合材料在轨道交通装备制造领域的应用存在很大空缺。2019年各领域碳纤维复合材料使用需求分布如下图所示，其中风电叶片、航空航天、体育休闲和汽车领域占74%，轨道交通装备制造领域尚未出现在图中，原因是目前碳纤维轨道车辆尚未实现大规模商用，都处于研发试验阶段。
2019年各领域碳纤维复合材料需求分布
碳纤维复合材料应用涉及原材料制备（碳纤维以及各类树脂）、中间制品制造、结构设计和应用，其战略核心是碳纤维。碳纤维发展历史中经历欧美禁运与技术封锁，直至2000年以后国内才形成一定规模的碳纤维市场，虽然实现了“从无到有”，但是产品的品质稳定性与经济性较差。与传统成熟材料不同，碳纤维复合材料与应用企业存在着共同发展互相成就的关系，这是国际上新技术创新的基本规律。目前国内轨道交通发展规模庞大，如果国内轨道交通车辆大幅应用碳纤维复合材料，国内碳纤维企业因此会有充足的环境去成长和发展，届时不止轨道交通装备制造领域，航空航天、风电、体育休闲等领域也会同时受益。
主办单位：
杭州卡涞复合材料科技有限公司
浙江大学功能复合材料与结构研究所
杭州钱江经济开发区管理委员会
协办单位：
复材网信息科技有限公司（复材网）
活动主旨
本次论坛邀请了和欧洲行业内知名的专家、学者、企业，旨在搭建高性能复合材料的新技术、新应用和新发展在产、学、研、用方面的合作交流平台，推动高性能复合材料行业产业链优化升级，促进中欧智能制造的合作，助力实现以国内大循环为主体，国内国际双循环相互促进。有利于企业顶层设计及调整规划， 在市场竞争中占据优势。同时，论坛还将安排参观杭州卡涞复合材料科技有限公司，观摩生产现场操作演示，实践中学习高效、低成本、定制化的轻量化解决方案。
报告嘉宾
益小苏 教授
嘉宾介绍：
宁波诺丁汉大学李达三讲席教授
原中航工业复合材料技术席专家
SAMPE主席（F.SAMPE）
亚太材料科学院（APAM）院士
报告题目：
航空航天树脂基结构复合材料的挑战、机遇与创新
报告大纲：
先进树脂基结构复合材料的技术挑战
先进树脂基结构复合材料的发展机遇与技术创新
总结
丁叁叁 教授
嘉宾介绍：
中车青岛四方股份公司副总工程师、工程中心主任
报告题目：
高速动车组的轻量化之路与碳纤维复材应用
报告大纲：
碳纤维复合材料在轨道交通中应用的战略需求和面临的技术挑战，高速动车组轻量化的主要技术和发展路径。
郑显聪 先生
嘉宾介绍：
富士康集团，富士康电动汽车平台CEO (原蔚来汽车联合创始人）
报告题目：
待定
报告大纲：
待定
Mr. Gianfranco Lanini
嘉宾介绍：
LEonARDO S.p.A.(意大利莱昂纳多股份有限公司）航空结构事业部副总裁，莱昂纳多上海总部总经理，商飞CR929项目大区负责人。
LEonARDO S.p.A总部在意大利罗马，1913年成立，180多个机构遍布20余个，其中制造厂有83个, 公司有7个业务部门分别是直升机、飞机、航空结构、机载与空间系统、陆海防御电子、防御系统、安全与信息系统事业部，是十大军工集团之一，欧洲第二大航空航天企业，意大利大的工程及航空航天集团。
报告题目：
复合材料在商用航空领域的应用
报告大纲：
复合材料在商用航空中的应用简史，从操控面板到完整的复合材料结构应用
商用航空采用复合材料的优势（重量，维护，使用寿命）
未来挑战--未来复合材料航空结构的要求（可回收性、生产系统灵活性、缩短投入市场的时间）
宋光辉 先生
嘉宾介绍：
浙江吉利新能源商用车集团有限公司客车事业部副总经理、高级工程师
报告题目：
新能源电动客车车身的复合材料应用
报告大纲：
目前市场上，巴士和客车的车身主要采用传统的钢制车身，自重较大，油耗较高，运营成本偏高。作为运营车辆，整车生命周期成本包括购置、日常运营、维修保养以及报废周期是运营方高度关心的产品指标，这也对生产方在制造投入成本，产品的生产效率、质量以及物流成本方面提出了新的要求。基于各方需求驱动，模块化、轻量化、分布式组装的客车车身方案被工业界提上了议程。报告主要阐述吉利商用车和杭州卡涞复合材料科技有限公司携手开发的产品和技术方案。
韩非 博士
嘉宾介绍：
现就职于宝钢股份研究院并任高级主任研究员。专注于汽车先进高强钢成形理论与应用技术。负责宝钢研究院汽车板EVI技术解决方案团队及用户技术支持工作，负责宝钢车身用材及轻量化技术、超高强钢成形与应用解决方案研发与应用研发，推进与用户新材料、轻量化技术应用与实践合作。
报告题目：
碳中和下的轻量化挑战与宝钢新能源汽车用材解决方案
报告大纲：
新能源车行业迅猛发展，面对碳中和目标，对轻量化、材料发展提出了新的挑战与需求。报告介绍了在此背景下，对新能源汽车轻量化、低碳发展的理解，对新能源汽车用材的解决方案，并对未来包括钢、铝、复合材料等材料发展给出了展望。
Prof. Dr. Klaus Drechsler
嘉宾介绍
德国工程院院士；德国萨克森科学院院士；德国碳纤维复合材料联盟主席；慕尼黑工大碳纤维复合材料研究所所长；Fraunhofer IGCV 轻量化工程研究所所长；杭州卡涞复合材料科技有限公司，席技术顾问
报告题目：
复合材料技术在大规模量产应用领域的现状和未来发展趋势
报告大纲：
近三年的复合材料量产应用的典型案例
未来复合材料的技术发展趋势和机会
魏斌 博士
嘉宾介绍：
现任杭州卡涞复合材料科技有限公司CTO兼工程研究院院长，曾出任慕尼黑工业大学轻量化工程研究所副研究员、奥迪汽车集团（德国总部）研发工程师、蔚来汽车德国中心轻量化工程高级经理、吉利汽车德国研发中心轻量化集成总监。同时，魏斌博士兼任复合材料学会车辆工程专业委员会副主任委员。
报告题目：
车身碳纤维部件：从方案、研发到量产
报告大纲：
碳纤维在车身结构的量产化应用需要解决用在哪、生产效率、质量稳定以及用得起这几个核心问题。结合已有的量产项目经验，报告系统的介绍方案论证、方案研发和验证、材料测试以及CAE校正、样品试制和测试、以及装配方案等多方面内容。
Dr. Pavel Novak
嘉宾介绍：
未势能源科技有限公司（长城控股集团有限公司），储氢系统开发部总监
报告题目：
待定
报告大纲：
待定
Mr. Georg Kaesmeier
嘉宾介绍：
德国Forward Engineering合伙人
德国Forward Engineering GmbH（以下简称“FE”）是欧洲知名的轻量化设计公司，前身为碳纤维轻量化汽车设计公司Roding Automobile，总部位于德国巴伐利亚州慕尼黑，在韩国、日本及美国均设有代表处，日本三井集团（MITSUI）是其第二大股东。FE主要从事汽车碳纤维复合材料轻量化零部件的工程设计开发工作，曾参与宝马i3，i8及新7系等车型复合材料车身零部件的设计。FE在市场上同蔚来汽车、长安汽车、北汽新能源、观致等汽车厂有丰富的合作案例，在其他亚洲市场，与尼桑、丰田、现代等公司有深度合作。此外，FE与知名的轻量化材料供应商Evonik（赢创）建有合资公司，主要从事碳纤维轻量化材料的营销。
报告题目：
面对可持续发展的工程设计——如何利用复合材料取胜
报告大纲：
汽车行业的可持续发展趋势
市场上复合材料应用的主要挑战
可持续产品的设计策略
在产品设计过程中，如何应用生命周期分析
热固性材料VS.热塑性材料
新的复合材料回收技术介绍
展望 - 如何用复合材料赢得业务
论坛日程
参观企业
杭州卡涞复合材料科技有限公司主要面向汽车零部件系统、储能系统（电池箱、碳纤维高压气瓶）、轨道交通、大型无人机和石油装备等市场，通过运用源于德国的高性能复合材料规模化设计和工艺制造技术、碳纤维回收再利用技术以及国内的汽车复合材料部件规模化量产经验，针对客户的不同需求，提供高效、低成本、定制化的轻量化解决方案，包括材料结构设计、小批量制造和量产，引领复合材料应用进入 4.0 时代（工业化、自动化、规模化、民用化）。
会议时间地点
外地参会代表签到时间：
2021年6月7日13:00-20:00
当地参会代表签到时间：
2021年6月8日08:00-08:30
报到地点：良渚君澜度假酒店
会议地点：杭州余杭区良渚文化村内度假路1号
合作媒体
日报（网）、新华社（新华网）、21世纪经济报道、复材网、今日头条、环球网、新浪网、腾讯网、搜狐网、网易新闻网、凤凰网、澎湃新闻、今日头条视频、腾讯视频、浙江日报等媒体单位。
相关事项
复材网会员单位：3000 元/人 、非会员单位：3800 元/人 （含全部相关会议资料、会议通行证及会议用餐）注：住宿由会务组统一安排， 费用自理。
会务联系单位：
复材网信息科技有限公司（复材网）
联 系 人：于珍
联系电话：186 5346 3667
