近日,全球首列采用碳纤维材料制造的地铁列车“CETROVO 1.0碳星快轨”在青岛地铁1号线正式投入商业运营,这一创举由中国中车旗下的中车四方股份公司与青岛地铁集团携手完成。
“碳星快轨”的设计颇具未来感,车身主色调为黑紫黄蓝,内部配置包括碳纤维座椅、扶手杆以及司机室操纵台,全部采用黑色碳纤维材质,彰显了浓厚的科技氛围。
此次“碳星快轨”不仅在外观上引人注目,其技术创新更是全球领先。列车的主要承载结构,如车体和转向架构架,均采用了碳纤维复合材料,这是碳纤维复材首次在地铁车辆主承力结构上实现商业载客应用。
与传统地铁列车相比,碳纤维地铁列车在多个方面实现了显著升级。它更轻,因此更加节能;乘坐体验更舒适;强度更高,提升了安全性;轮轨磨耗减少,降低了运维成本。具体来说,碳纤维复合材料的应用使得列车车体减重25%,转向架构架减重50%,整车减重约11%,从而实现了7%的运行能耗降低。
由于碳纤维复合材料的特性,列车具有更出色的减振和隔振效果,行驶过程更加平稳。该列车在商用地铁领域首次采用了主动径向转向架技术,这一技术能够主动控制车轮沿着径向通过曲线,显著减少了过弯道时的噪声,使得车内噪声降低2分贝,曲线通过噪声降低15分贝。
碳纤维列车的车体强度远超金属材料车体,安全系数更高。同时,碳纤维复合材料制造的转向架构架具有更强的抗冲击能力和耐疲劳性,结构寿命更长。更轻的碳纤维车身减轻了车辆轴重,轮轨力降低15%以上,减少了轮轨磨耗。主动径向转向架的使用也进一步降低了车轮和轨道的磨耗,从而减少了维护量。
“碳星快轨”还应用了数字孪生技术,构建了碳纤维列车SmartCare智能运维平台。这一平台能够实现车辆故障的智能检测、健康状态的智能评估以及修程修制的优化,从而降低了检修成本。通过采用新材料和新技术,该列车的全寿命周期检修成本降低了22%。