细如发丝、轻若鸿毛、强过钢铁的碳纤维也能造地铁列车。2025年1月10日，由中车四方股份公司联合青岛地铁集团共同研制的全球首列碳纤维地铁列车“CETROVO 1.0碳星快轨”在青岛地铁1号线正式投入运营。

与传统金属材料的地铁车辆相比，碳纤维地铁车辆的车体减重25%、转向架构架减重50%，检修成本降低了22%，运行能耗降低7%，每列车每年可减少二氧化碳排放约130吨。乘坐起来更加舒适，车身强度更高，轮轨磨耗更少，运维成本也更低。“碳星快轨”填补了碳纤维复材在地铁车辆主承载结构商用领域的国际空白，实现了我国地铁列车轻量化、绿色化的全新升级。

2025年1月10日，全球首列碳纤维地铁列车“CETROVO 1.0碳星快轨”在青岛地铁1号线正式投入运营

“轻量化”地铁更节能

作为先进轻量化材料，碳纤维具有轻质、高强度、抗疲劳、耐腐蚀等优点，被称为“新材料之王”。在轨道交通技术领域，轻量化是轨道车辆实现绿色低碳发展的重要途径。

近年来，全球碳纤维复合材料在轨道交通领域发展迅速，但多局限于内饰、设备舱、车体以及转向架构架等少量构件的应用。中车四方股份公司联合青岛地铁集团等单位联合攻关，攻克碳纤维大型复杂主承载结构一体化设计、高效低成本成型制造、全方位智能检测维护等关键技术，系统解决工程化应用难题，于2024年在全球首次实现了碳纤维复合材料在商用地铁车辆车体、转向架构架等主承载结构的多部件应用。按照运营计划，“CETROVO 1.0碳星快轨”在青岛地铁1号线上线初期，从山里站始发，在山里至兴国路上下行区域进行往返载客运营。

通过采用碳纤维复合材料，车辆实现大幅减重。“CETROVO 1.0碳星快轨”全部采用碳纤维车体和构架，整车减重约11%。

通过采用碳纤维复合材料，“CETROVO 1.0碳星快轨”实现大幅减重

轨道交通领域的碳纤维复材系统解决方案

CETROVO 1.0是一套面向轨道交通领域基于碳纤维复材的系统解决方案，它拥有两大代际特征：碳纤维工程化应用和Smart care与结构健康的深度融合。

CETROVO 1.0还搭建了轨道交通专属的研发、制造及验证等三大平台，即轨道车辆碳纤维复合材料设计研发平台、轨道车辆碳纤维复合材料高效低成本制造平台和全面覆盖的全流程积木式验证平台，形成面向全寿命周期的批量化工程应用能力。

据悉，CETROVO 1.0突破了一体化设计、高效低成本制造等核心技术，实现列车减重、能耗减少和运维成本降低。以轻量化为核心，深化一体化设计理念，开展承载、安装、隔声、隔热、屏蔽等多目标耦合设计，研发复材专属结构，让车体和构件减轻重量。搭建了智能创新与高效生产有机融合的复材产线，实现高效低成本制造。搭建五层级积木式验证平台，发布轨道交通领域六项验证规范，缩短研发周期30%。

得益于碳纤维轻量化材料和新技术的应用，碳纤维地铁列车的轮轨磨耗显著降低，大幅减少了车辆和轨道的维护量，全寿命周期运维成本更低。同时，“碳星快轨”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。

与传统金属材料的地铁车辆相比，碳纤维地铁车辆的车体减重25%

从材料到技术的全面国产化

在城市轨道交通领域，如何最大限度地降低能耗，减少碳排放，打造高效低碳的绿色城轨，是行业发展的重中之重，对轨道车辆轻量化技术提出了更高的需求。

“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。

“碳星快轨”的强度更高，结构寿命更长。该车采用更高性能的新型碳纤维复合材料，实现轻量化的同时提高了车身强度。同时，与采用传统金属材料相比，碳纤维转向架构架部件具有更强的抗冲击能力，耐疲劳性能更优，延长了使用寿命。还采用先进的主动径向技术，能让车轮沿着轨道灵活地通过弯道。大幅降低了轮轨磨耗和噪声，环境适应力更强。采用更耐磨、更抗热的碳陶制动盘，较钢盘减重60%，且有耐高温、长寿命、风沙雨雪全环境适应性等优势，满足更苛刻的制动性能需求。

据悉，“碳星快轨”已实现了完全国产化，碳纤维原材料选型、工艺验证，实现碳纤维原丝、预浸料、树脂、芯材、胶黏剂等原材料的100%国产化，推动碳纤维复材在轨道交通领域规模化应用。预计未来三年，碳纤维车体将实现城际动车组、高速动车组、高速磁浮等不同速度等级的推广应用，带动产业上下游实现年产值近十亿元，为我国轨道交通绿色低碳转型提供有力支撑。