全碳纖維復(fù)合材料、大尺寸車體承載結(jié)構(gòu)的成功研制，驗(yàn)證了碳纖維復(fù)合材料在軌道交通承載結(jié)構(gòu)上應(yīng)用的可行性。但是，碳纖維復(fù)合材料在軌道車輛的應(yīng)用尚處于起步階段，仍受成本、材料、設(shè)計(jì)、工藝等限制，尤其是成本問題，是制約其推廣應(yīng)用的強(qiáng)大壁壘。持續(xù)快速發(fā)展碳纖維技術(shù)，推進(jìn)軌道交通復(fù)合材料車體的應(yīng)用須從以下幾方面推進(jìn)。
（圖示：碳纖維列車）
1、深入開展碳纖維材料基礎(chǔ)性研究
軌道車輛對材料的力學(xué)性能、防火性能、環(huán)保性能、耐極端環(huán)境性能、抗沖擊性能、耐老化性能、減振阻尼性能、隔音隔熱性能、電磁兼容性以及安全可靠性等都有特殊要求，開展?jié)M足軌道車輛應(yīng)用的材料性能研究，解決目前復(fù)合材料存在的防火、隔聲隔熱、抗沖擊性能局限性。挪恩復(fù)材也在積極開展碳纖維復(fù)合材料創(chuàng)新功能的研究，目前已成功研發(fā)以納米改性導(dǎo)電碳纖維復(fù)合材料為代表的多種熱塑性碳纖維復(fù)合材料，大大提高了碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用廣度。
2、開展碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究
可以從簡化結(jié)構(gòu)、材料、集成設(shè)計(jì)等三方面入手。簡化結(jié)構(gòu)不但能降低成本，還能提高生產(chǎn)效率、滿足批量快速生產(chǎn)的需要。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，加強(qiáng)集成設(shè)計(jì)的理念，充分發(fā)揮復(fù)合材料可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、易于整體成型的特點(diǎn)，比如將底架與地板集成，將車頂與通風(fēng)道集成，以及將側(cè)墻與內(nèi)裝材料集成等。
復(fù)合材料品種多、方向性強(qiáng)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要來選擇材料，通過優(yōu)化層板中各鋪層的鋪設(shè)角、層數(shù)比( 層板中具有相同鋪設(shè)角的鋪層數(shù)占總層敷的比例) 和鋪疊順序，設(shè)計(jì)出具有不同強(qiáng)度以及彎、扭剛度要求的層合板，增加了設(shè)計(jì)的自由度，提高了結(jié)構(gòu)性價(jià)比。
設(shè)計(jì)時(shí)還可以考慮多種材料混合使用，比如次承力結(jié)構(gòu)采用碳纖/玻纖混雜設(shè)計(jì)，主承力結(jié)構(gòu)如牽枕緩、邊梁等采用碳纖維材料，做到結(jié)構(gòu)和材料合理匹配，盡可能地降低原材料成本。集成設(shè)計(jì)則能從整車層面降低車體質(zhì)量，同時(shí)提高車體剛度，是復(fù)合材料車體研究的一個(gè)重點(diǎn)方向。
3、加強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)成型工藝的優(yōu)化研究
目前，應(yīng)用于軌道車輛承載結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料中，碳纖維復(fù)合材料是比較受關(guān)注的一類材料，但其制造成本高、生產(chǎn)周期長，制約了該材料的推廣應(yīng)用。如果能將成型工藝和材料研究結(jié)合起來，在不降低產(chǎn)品性能的前提下，優(yōu)化出更適合軌道車輛結(jié)構(gòu)的低成本、高效率的成型工藝，在自動(dòng)鋪帶、集成自動(dòng)生產(chǎn)等方面實(shí)現(xiàn)更新?lián)Q代，滿足批量生產(chǎn)的需要，那么低成本、自動(dòng)化的生產(chǎn)工藝必將推動(dòng)復(fù)合材料在軌道交通行業(yè)的應(yīng)用。
4、建立適用軌交行業(yè)的復(fù)合材料標(biāo)準(zhǔn)體系
體系包括設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、材料評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)用維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等，使復(fù)合材料在軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用有據(jù)可依、規(guī)范化、系統(tǒng)化，從而促進(jìn)軌道交通行業(yè)的節(jié)能減排和綠色轉(zhuǎn)型升級。
5、提高碳纖維生產(chǎn)能力和水平
目前，我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離世界先進(jìn)水平還有一定的差距，投入商用的碳纖維材料大都來自國外。國內(nèi)應(yīng)加大相關(guān)產(chǎn)業(yè)的投資力度、更新技術(shù)水平、擴(kuò)大生產(chǎn)能力，使相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量盡快趕超世界先進(jìn)水平。
碳纖維在軌道交通車輛車體上的推廣應(yīng)用是復(fù)合材料行業(yè)的一大機(jī)遇和挑戰(zhàn)，雖然目前受制造成本、成型工藝、生產(chǎn)效率等方面的制約，難以在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，但隨著新材料、新技術(shù)日新月異的進(jìn)步，相信在不久的將來，中國將迎來軌道交通車輛車體新材料應(yīng)用的又一次變革。
