全球首列碳纤维地铁列车山东开跑

“碳星快轨”在青岛地铁1号线开跑。

　　1月10日,随着一声清脆的鸣笛,青岛地铁集团与中车四方股份公司联合研制的全球首列碳纤维地铁列车“CETROVO1.0碳星快轨”在青岛地铁1号线正式上线,投入商业运营。碳纤维地铁列车具有更轻更节能、强度更高、环境适应力更强、全寿命周期运维成本更低等技术优势。该车填补了碳纤维复材在地铁车辆主承载结构上商用的国际空白,引领我国地铁列车实现轻量化、绿色化全新升级。

　　车身更轻跑起来更节能

　　“碳星快轨”全新升级

　　“碳星快轨”车体以黑紫黄蓝为主色调,车厢内部黑色的碳纤维座椅、扶手杆、司机室操纵台,科技感十足。当然,“碳星快轨”的“黑科技”远不止这些。与既有1号线列车相比,碳纤维列车外观以炭黑色为基础色,车头设有U形灯带,车身蓝黄线条象征海浪与阳光,展现青岛这座城市的海滨特色。列车1车厢、6车厢的座椅、立柱、扶手使用碳纤维复合材料,立柱减重50%,客室座椅面板减重20%以上,轻量化成果明显。同时碳纤维复合材料触感更加舒适,尤其在冬季,不会觉得冻手。列车车厢内地板布增加跳色,照明采用大环形灯,对于乘客来说,可以直观感受到列车更加宽敞明亮。

　　据中车四方股份公司主任设计师刘金柱介绍,“碳星快轨”的车体、转向架构架等主承载结构,均采用碳纤维复合材料制造,在全球首次实现了碳纤维复材在地铁车辆主承力结构上的商业运用。较传统地铁,该碳纤维地铁列车实现全新升级,更轻更节能、乘坐更舒适、强度更高、轮轨磨耗更少、运维成本更低。

　　“从2020年开始,青岛地铁与中车四方股份携手,以1号线既有车为原型,联合研制中国首列工程化应用、商业化运营的碳纤维地铁列车,与传统金属材料车辆对比,车体减重25%,转向架构架减重50%,整车减重约11%。车身更轻,跑起来更节能,运行能耗降低7%,每列车每年可以减少二氧化碳排放约130吨,相当于植树造林101亩。”青岛地铁集团有限公司设备技术部部长邢春阳介绍。

　　得益于碳纤维复合材料的使用,“碳星快轨”具有更好的减振和隔振效果,行驶更平稳。该车在商用地铁列车领域首次采用主动径向转向架技术,可以主动控制车轮沿着径向通过曲线,大幅减小过弯道时的“啸叫”,曲线通过噪声降低15分贝,车内噪声降低2分贝。

　　与金属材料车体相比,该车的车体强度更强,安全系数更高。同时,采用碳纤维复合材料制造的转向架构架,抗冲击能力更强,更耐疲劳,结构寿命更长。此外,该车应用数字孪生技术,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。通过采用新材料新技术,该车全寿命周期检修成本降低22%。

　　打破传统金属材料

　　结构减重瓶颈

　　当前,在中国城市轨道交通领域,最大限度地降低能耗,减少碳排放,建设高效低碳的绿色城轨是行业发展的重中之重。“CETROVO1.0碳星快轨”投入商业运营打破了传统金属材料结构减重的瓶颈,实现了中国轨道车辆轻量化技术的迭代升级,将为推动城市轨道交通绿色低碳转型,助力城轨行业实现“双碳”目标发挥重要作用。

　　“我们的大飞机也用上了碳纤维,C919碳纤维占12%,C929将占到50%,碳纤维高技术新材料在地铁的应用,这是全世界第一,它的应用会进入千家万户,成为老百姓喜欢的非常好的材料。”中国复合材料学会副秘书长王继辉说。

　　据介绍,“碳星快轨”系碳纤维首列列车,在青岛地铁1号线上线初期,计划于山里站始发,在山里至兴国路上下行区域往返运行。后续将根据山里至兴国路区域运行情况,组织投入全线运行。据悉,青岛地铁1号线是青岛城市轨道交通线网规划中的大运量骨干线路,是国内少见的超长线路,全长60公里,共设置了41座车站,与6条线路实现换乘。线路横跨胶州湾,串联西海岸新区、市南区、市北区、李沧区、城阳区五区,覆盖铁路青岛站、铁路青岛北站等4大交通枢纽,日均客运量超40万人次。

　　“在列车上线运营前,我们历时6个月在试验线和正线完成了64项试验,空载运行超6000公里,所有结果全部符合技术要求,顺利通过专家评审。”青岛地铁集团党委书记、董事长张君说。