2018年9月，中車在德國的柏林國際軌道交通技術展上，發佈了新一代碳纖維地鐵車輛“CETROVO”.它的出世證明了碳纖維複合材料在軌道交通承載結構的應用思路，可行。
中國中車公司與其在德國的中德研發中心聯合設計研製的碳纖維複合材料車體、轉向架構架、司機室、設備艙等部件，驗證了地鐵車輛主要承載結構應用碳纖維複合材料的設想。
與採用鋼、鋁合金等傳統金屬材料的地鐵車輛相比，CETROVO的車體、司機室、設備艙分別減重30%以上，轉向架構架減重40%，整車減重13%。這意味著它的節能可達到多少？團隊給出了令人興奮的答案：15%。
一陣熱鬧過後，CETROVO設計研發總負責人丁叄叄眉頭緊蹙，龐大的CETROVO停留在中車四方在德累斯頓的聯合研發中心，它採用的碳纖維複合材料是從各個國家採購的，此外，它的造價也非常昂貴。
讓CTROVO從概念車到在國內落地並實現批量化供應絕非易事。原材料到工藝到市場，舉步維艱。特別是國產碳纖維面臨材料合格率、一致性不足，技術成熟度、工藝多樣性不足，產業鏈不完善、價格優勢微弱等諸多問題，制約著碳纖維軌交列車從概念走向商業的步伐。
碳纖維是突破金屬侷限的新希望
“中國軌道交通行業充滿活力，這為新材料碳纖維的推廣帶來需求窗口。”丁叄叄感覺到，這是將先進技術變成現實的好機會。
中國地勢複雜，從東南沿海到東北高寒、西北沙漠的多樣化環境，給高鐵的設計帶來巨大挑戰。
“以輕量化為核心的綜合解決方案是解決安全與效能的最好方案。”丁叄叄認為，輕量化的方案擺在業界的有兩條路：高強度合金材料和複合材料。
近十幾年，合金材料的潛力被逼到了極限。從最早的二十來噸的客車車體重量硬生生被壓縮到如今的七八噸。丁叄叄意識到，不斷地被力學優化的合金材料真的已經到了極限。“或許我們可以找到一種綜合型的優良材料可以突破金屬材料的侷限。”
CETROVO的誕生，在一定程度上，已經給出了答案。
CETROVO實質上是一個碳纖維在軌交列車應用的技術載體，承載著更高速度、更輕質量、更好室內環境、更高牽引效率、更先進制動系統等等的新概念。
CETROVO雖然誕生，但距離碳纖維夢想照進軌道交通應用的現實距離還很遠。
丁叄叄團隊的計劃是，將 CETROVO在國內複製，尋找國內的碳纖維原材料、工藝和技術實現量產和工程推廣，“無論是成本還是市場話語權，完全依賴進口碳纖維是不可行的，否則這會變成制約你的東西。”
碳纖維大規模應用要跨過這幾大鴻溝
碳纖維軌道車目前卡在哪？成本、效率、驗證、標準！從研發實驗臺走向工業化應用，中間隔著巨大的鴻溝。
碳纖維不止是貴族材料，規模還是有限的，這將制約了碳纖維在軌道上的應用。
“碳纖維複合材料的體系發展失衡，整個配套的工藝缺乏聯動。”國內碳纖維主要應用於航空航天、體育休閒和工業應用，其中用於體育休閒佔比超過55%，用於航空與汽車等領域加起來才5%。令丁叄叄憂心的是，國內碳纖維行業雷聲大雨點小，仍處於矛盾與觀察期，規模效益未現，導致價格優勢微弱。
從技術方面，碳纖維精度和一致性不高，差異性太大，沒辦法批量化應用。有資料顯示，2018年，我國碳纖維產能利用率只有30.77%。國產碳纖維找不到合適的應用領域，軌道交通找不到合適的碳纖維，丁叄叄認為，軌道交通應用的碳纖維定位並不高，但是對結構、工藝的有多樣性要求，這需要應用端與供應端的磨合，找到工藝技術的平衡點。
上下游融合成為行業突破關鍵
從實驗室走到工廠的工程化之路很長，創新和吸收要做到位。航空航天、風電、汽車等領域的碳纖維應用有多年的成熟運用經驗，技術持續發展，在解決材料、結構設計、製造工藝、服役性能及維護技術、經濟性等多方面問題具有良好的借鑑意義。
