軌道交通工具正經歷著從“鋼鐵時代”、“鋁材時代”到“碳材時代”的跨越。
相關數據顯示，截至2018年5月，國內高鐵開通86條，2.85萬公里，在線高速動車組3100多組，運營里程及列車保有量均占世界2/3。預計至2020年營運里程將超過3萬公里，列車保有量將達3800組 。國外對高鐵的熱情亦不低，印尼、泰國及俄羅斯等海外項目啟動，市場進入快速發展期。
“多年實踐與探索之后，依然需要面對軌道車輛采用碳纖維復合材料輕量化結構的必要性與可行性的問題。”在由尋材問料®和碳纖維研習社聯合主辦的“2019第五屆碳纖維及其符合材料產業大會”上，國家高速動車組總成工程技術研究中心主任、中車青島四方股份公司副總工程師教授級高級工程師丁叁叁指出，碳纖維產業與技術發展升級速度快，行業充滿活力，恰逢軌交市場需求窗口出現，將為碳纖維復合材料技術應用推廣提供難得的契機。
國家高速動車組總成工程技術研究中心主任、中車青島四方股份公司副總工程師教授級高級工程師丁叁叁
碳纖維在軌道交通領域的應用
丁叁叁表示，軌道交通產業現狀與持續發展面臨艱巨挑戰，安全穩定是首要任務，這推動技術快速發展，對新材料新技術需求不斷提高。他認為，軌交產業應搶占新技術高點，提升話語權與競爭力，適應一帶一路發展戰略。
盡管市場需求窗口出現，但軌交服役環境復雜多變，這為軌交的在碳纖維在軌交的應用提出挑戰。
中國高鐵體量大、品種多，經受復雜的作用關系、地理氣候、運用工況的考驗。另外，解決艱苦環境的振動，沖擊、疲勞、腐蝕、大風、風沙、積雪結冰、電磁干擾、雷電侵襲等適應性問題，是世界性難題。
他認為，應以輕量化為核心的綜合解決方案，重點解決與強度剛度、疲勞、腐蝕、噪聲及防火等各種性能矛盾，尋找各種技術性能的平衡 ，完成結構、材料、一體化優化。
國內碳纖維行業的發展現狀和基礎也關系到國產碳纖維在軌交的應用，目前看來，國內碳纖維產業經驗積淀較深，部分材料及技術先進，不足之處在于：材料合格率、一致性有待提升，體系發展不均衡；技術成熟度及工藝多樣性不足；產業鏈尚不完善，供求失衡；市場尚在孕育，規模效益未現，價格優勢微弱。丁叁叁表示，國內碳纖維復合材料發展迅速，但許多核心技術待突破。“理論、工程、行業鴻溝跨越，黎明前的生存堪憂。”
各國碳纖維在軌交應用情況
碳纖維復合材料在高鐵及軌道交通的應用均處嘗試階段，而在航空、航天、風電、船舶、汽車等領域皆有多年的成熟運用經驗，丁叁叁認為，上述領域的碳纖維應用技術持續發展，解決材料、結構設計、制造工藝、服役性能及維護技術經濟等多方面問題，對于軌交行業而言具有良好的借鑒意義。
來源：新材料在線
