世界首輛全碳纖維地鐵車體鎮江造 揭開神秘的“材質革命”面紗

 

       在江蘇恒神股份有限公司復合材料事業部，記者看到一個長30米、寬8米、高7米的全碳纖維地鐵車體實驗室。公司復合材料事業部副總經理劉偉介紹，實驗室主要是用來控制室內的溫度和濕度，因為碳纖維復合材料對環境要求很高：“濕度必須控制在30%到65%之間，溫度要控制到18到24度的范圍。纖維和樹脂會吸收一些水分，尤其是在江南地區，長時間暴露在濕度比較大的環境下，它會吸收一些水汽，未來會在我們的復合材料當中形成孔隙，這樣會對我們的質量有影響。”

        劉偉介紹，制造車體的過程有點像納鞋底，工程師們先作出一個車體形狀的模具，將碳纖維預浸料一層一層鋪疊在模具里，然后進行高溫固化，最后脫模形成碳纖維復合材料車體。這種車體比同樣大小的鋁合金車體要輕1.6噸，而且具備保溫等功能：“全碳纖維有更好的保溫作用，保溫對他的整個車運營過程中的環控，空調這塊節降的費用是非常高的。另外它還有一個比較高的抗阻尼的能力，就是降噪。我們所有的車身材料結構都去做了相應的降噪性能的測試，達到38db以下。”

 

        雖然有種種優勢，但碳纖維的造價要比鋁合金高出好幾倍。劉偉說，從長遠來看，碳纖維車體整個成本是遠遠低于鋁合金車體的：“其實車的運營成本除了牽引，就是這個動力輸出以外，最大部分的能耗就是空調。節能的費用，可能在第十年的時候就可以節省下來。金屬會氧化、腐蝕，對復材來說它不存在這個問題，我們會減少它的維修次數和保養次數，鋁合金的車身每年可能都需要幾次檢修，但對復合材料，可以延長它（保修周期），比如每兩年至三年去做一次檢修。”

 

        目前，全碳纖維復合材料地鐵車體已經成功通過靜態力學測試。不過，從研發成功到正式批產，車體還需要經過里程六十萬公里的路測考驗。劉偉：“如果真正內線結構上做了一些變化，甚至它里面的布線、管漏，這些都做一些調整的話，我相信制造會更容易，成本也會更低，那個時候再去批產會更具有經濟效益。”