輕量化是減少列車運（yùn）行能耗的一項（xiàng）關鍵技（jì）術。由（yóu）金屬製造的（de）軌道列（liè）車，雖車體強度高，但質量大、能耗高。以C20FICAS不鏽鋼（gāng）地鐵列車為（wéi）例，其運行15萬km約消耗540000GJ能量，按其中的5%(即27000GJ)用於克服車（chē）體的（de）承載結構質量計算，如列車質量能減少30%，則可節能27000GJ×30%=8100GJ。

（圖示：碳纖維軌道交通車輛）

碳纖維複合材料是新一代高速（sù）軌道列車車（chē）體選材的重點，它不僅可使軌道列車車體輕量化，還可改進高速運行性（xìng）能、降低（dī）能耗、減輕環境（jìng）汙染、增強安全性。

當前，CFRP在軌道車輛領域的應用趨勢是從（cóng）車箱內飾、車內設備等非（fēi）承載結構零件向車體、構架等（děng）承載構件擴展;從裙板、導流罩等零部件向頂蓋、司機室（shì）、整車車體等大型結構發展；以金屬與複合材料混雜結構為主，大幅提高碳（tàn）纖維複合材料（liào）用量。

一節地鐵列車（chē）中間車輛各部分質量比，其中車體車身約占36%、車載設備約占29%、內部裝（zhuāng）飾（shì）約（yuē）占16%。由於車載設備幾乎沒有減重空間，因此，車體車身（shēn）和內部裝飾就成為（wéi）了輕（qīng）量化的重點（diǎn）對象。

2000年，法（fǎ）國國營（yíng）鐵路公司(SNCF)采用碳纖維複合材料研製出雙層TGV型掛車。韓國鐵道科學研究院(KRRI)以此（cǐ）為基（jī）礎，研製出（chū）運行速（sù）度為180 km/h的TTX型（xíng）擺式列車車體，其采用不（bú）鏽鋼增強骨架，側牆體和頂蓋采用鋁蜂窩（wō）夾（jiá）芯，蒙皮采用CFRP構成的三明治結構，這樣車體外殼總質量比鋁合（hé）金結構降低了40%，且車體強度、疲勞強度、防火安全性、動態特性等性能良好，已（yǐ）於（yú）2010年投人商業化運營。

2011年，韓國鐵道科學研（yán）究院(KRRI)研製出CFRP地鐵轉向架構架，其質量為635kg，比鋼質構（gòu）架的質量減少約30%。由日本鐵道綜（zōng）合技術研究所(JRTI)與東日本客運鐵道公司聯合研製的CFRP高速列車車頂，每節車箱質量減少300一500kg，2014年9月，日本川崎重工研製的CFRP構架邊梁，其質量比金屬梁減少約40%。

軌道車輛對材料的力學（xué）性能（néng）、防火性能、環保（bǎo）性能、耐極端（duān）環境性能、抗衝擊性（xìng）能、耐老化性能（néng）、減振阻尼性能、隔音隔熱（rè）性能、電磁兼容性（xìng）以及安全可靠性等都有特殊要求，開展滿足軌道車輛（liàng）應用的材料性能研究，解決目前複合材料存（cún）在的防火、隔（gé）聲（shēng）隔（gé）熱、抗衝擊性能局限性。www.91複材也在（zài）積極開展碳纖維複合材料創新功能的研究，目前已成功研發以納米改性導（dǎo）電碳纖維複合材料為代表的多種熱塑性碳纖維複合材料，大大（dà）提高了碳纖維複（fù）合材料的應用廣度。

目前，我國相關產業的發展離世界先進（jìn）水（shuǐ）平還有一定的差距，投入商用的碳纖維材料大（dà）都來自國外。國（guó）內應加大相關產業的投資力度、更新技術水平、擴大生產能力，使相關產（chǎn）品（pǐn）質量（liàng）盡快趕超世界先（xiān）進水平。（推薦（jiàn）閱讀：碳纖維材料在軌（guǐ）道交通箱體結構部件中的應用介紹）