城市轨道交通研究

重要动态

我国新一代碳纤维地铁车辆全球发布

四方机车车辆公司我国新一代碳纤维地铁车辆全球发布当地时间9月18日下午，在德国举行的柏林国际轨道交通技术展（InnoTrans 2018）上，中国中车正式发布了新一代碳纤维地铁车辆“CETROVO”。中国驻德国大使史明德、中国中车总裁孙永才、德国技术专家胡芬巴赫、中国中车副总裁王军、中车青岛四方机车车辆股份有限公司总经理马云双出席发布会，并共同按下启动球，为新车揭幕

这是新一代碳纤维地铁车辆的全球首次亮相。该车是我国的全新一代地铁车辆，采用大量先进的新材料、新技术研制，在节能环保、舒适、智能等方面进行了全面升级，是我国地铁车辆领域的最新技术成果，代表着未来地铁车辆的技术潮流。它的问世，将引领地铁车辆进入更加绿色智能的新时代。

采用碳纤维技术，整车“瘦身”13%

与传统地铁车辆相比，碳纤维地铁车辆最大的特点是更轻、更节能。轻量化，是地铁车辆实现节能的一个主要途径。碳纤维复合材料作为一种新材料，被称为“轻量化之王”，其轻质、高强度的优点为地铁车辆的轻量化提供了绝佳的解决方案。

据中国中车科学家、中车青岛四方机车车辆股份有限公司副总工程师丁叁叁介绍，碳纤维地铁车辆采用先进的碳纤维技术，车体、转向架构架、司机室、设备舱及设备机体等均使用碳纤维复合材料制造，是大规模应用碳纤维复合材料的地铁车辆。特别是成功突破了碳纤维大型复杂件结构设计、制造成型等关键技术，实现了碳纤维复合材料在车体、转向架构架、司机室等车辆主承载结构上的全面应用。

采用碳纤维使地铁车辆实现了大幅“瘦身”。与采用钢、铝合金等传统金属材料的地铁车辆相比，新一代碳纤维地铁车辆的车体、司机室、设备舱分别减重30%以上，转向架构架减重40%，整车减重13%。

“虽然在制造成本上要高于传统金属材料，但碳纤维复合材料更加轻量化，节能优势更加明显，并且具有优异的耐疲劳、耐候、耐腐蚀性能，可有效保证地铁车辆在30年服役期内不发生疲劳、腐蚀等失效现象，减少了维护量，因此能够降低全寿命周期成本。”丁叁叁说，车身变轻后，也减少了对线路的损害。

为降低能耗，除了碳纤维轻量化技术，碳纤维地铁车辆还配备了新型高效节能的牵引系统。由传统地铁车辆的异步电机升级到永磁同步电机直驱技术，并采用碳化硅变流装置，大幅提升了车辆的牵引效率。据测算，碳纤维地铁车辆可实现综合节能15%以上。

车厢会“变身”，适用性更强

与传统地铁车辆相比，碳纤维地铁车辆拥有更强的适用性，在运营组织上更加灵活，并能适应更复杂的运行环境。

目前，我国地铁列车都是固定编组，车厢的节数是不可变的。碳纤维地铁车辆首次开发了“灵活编组”功能，列车以2节为最小的编组单元，能够根据运营需求实现“2+N”节灵活编组，可在2节至12节范围内任意搭配，完成“变身”只需不到5min。

丁叁叁告诉记者，地铁客流的潮汐变化非常突出，早晚高峰期客流量大，平峰期客流量小，如果能够根据客流变化灵活编组，在高峰期采用大编组，在平峰期采用小编组，这样就能实现以最经济的方式运营，节约能耗，降低运营成本，也利于增大发车密度，提高服务水平。

相较传统地铁车辆，碳纤维地铁车辆能够适应更恶劣的气候地理环境，能在高温高湿、-40°C、2500m高海拔等复杂环境下运行。同时，针对地铁线路弯道多、半径小，首次在车辆转向架装备了主动径向系统，当监测到车辆进入弯道时，能够控制轮对处在曲线径向位置行驶。这样大大改善了列车的曲线通过性能，能更好地适应小曲线，最小转弯半径可达80m，远超传统地铁车辆，车轮磨耗也大幅降低，节约维护成本。

碳纤维地铁列车还装载了储能系统——动力蓄电池，可供列车行驶15km。当发生供电故障时可应急运行，也方便在线路和车辆段的“无电区”行驶。

跑得更稳，乘坐更舒适

碳纤维地铁车辆采用了先进的减振降噪技术，使乘坐更舒适。列车运行时，由于轨道不平顺会引起车厢振动，要通过转向架上的悬挂系统来减振。传统地铁车辆的悬挂系统不可调节，称为被动悬挂。碳纤维地铁车辆首次采用全主动悬挂技术，在行驶途中，当车厢产生振动时，能够立刻探测到，并对悬挂系统的阻尼进行动态调整，使悬挂系统时刻处在最佳的减振状态，从而使地铁车辆“跑得更稳”。

碳纤维地铁列车优化了降噪设计，列车运行时，客室噪声仅68dB，比传统地铁列车降低了3dB以上。车厢内更安静。

据丁叁叁介绍，跟高铁列车一样，碳纤维地铁列车还进行了气密性设计，首次采用密封车体，乘客在乘坐时，不会因为车内压力波动引起耳膜有压迫感。

智慧列车，车窗上刷视频

碳纤维地铁列车应用了现代智能化技术，是高度智能的“智慧列车”。置身车厢，将感受到无处不在的“智慧服务”。车窗变身为一个触控显示屏，成为能传达各种图文视频信息的“魔窗”。相当于一个超大版的“Pad”，乘客只需用手指触摸车窗，就能在车窗上看新闻、浏览网页、购票、刷视频、观看电视直播等，能够便捷地获取各种服务。

车厢里的镜子，也成为可触控、可上网的“魔镜”。车厢的智能空调，能根据天气和穿衣指数来自动确定合适的温度和湿度，让体感更舒适。照明系统可随时知晓车厢的光线环境，自动调整亮度和色温。还有多媒体曲面屏、自清洁座椅、为听力残疾乘客配备的助听系统等。

智能化的乘客服务系统，将为乘客带来全新的乘车体验。

碳纤维地铁列车的最高运行时速可达140km，比传统地铁列车更快。采用了无人驾驶技术，列车从发车起动到加减速、停站、开关门、回库等运行的全过程均为全自动驾驶。

运用维护也更智能。碳纤维地铁列车建立了强大的智能化感知系统，设有1100多个监测点，能够实时感知列车“健康”状态。运行途中出现异常时，可自动预警和远程维护。同时，借助智能感知系统，能在列车处于“亚健康”状态时就及时介入维护。该系统也能探测线路状况，指导线路维护，使列车的运行更加安全可靠。下一步，新一代碳纤维地铁车辆将进行型式试验，并开展线路试运行。

[详细]