以碳纖維、芳綸為代表的高性能纖維及其復合材料作為高新技術產業的關鍵基礎材料，正在不斷推動高速列車等軌道交通、新能源汽車及充電樁、特高壓輸電線路等新興產業以及新型基礎設施的技術進步和產業升級。

 

 

CETROVO

 

2018年9月，在德國柏林國際軌道交通技術展上，中車青島四方機車車輛股份有限公司正式發布了新一代碳纖維地鐵“CETROVO”，其實現了司機室、車體、設備艙較原金屬材料減重約30%，轉向架較原金屬材料減重40%，是迄今為止在軌道機車上大規模應用碳纖維復合材料的典范。目前，CETROVO已完成線路試驗和運行示范，順利通過驗收。

 

碳纖維轉向架

 

為了減輕車廂和轉向架的重量，特別是包括電機和變壓器在內的驅動系統，美國Acela Express電力動車的牽引變壓器采用了芳綸絕緣紙材料覆蓋線圈上的銅繞組，同時將Nomex®層壓板用于變壓器組件冷卻導板的墊片。和常規變壓器相比設計更加輕盈，其重量減少了15% ～ 25%，同時優化了體積，并且簡化了維修工作量，保證了變壓器運行的安全性。另外，芳綸絕緣紙還可以用作牽引電機的槽絕緣來加強繞組的對地絕緣，同時利用其優異的抗穿刺和抗撕裂性能，防止繞組在嵌線過程受損。

 

芳綸絕緣紙應用于牽引電機槽絕緣

 

 

2019年12月，上條全線路采用碳纖維復合芯導線的“內蒙古錫盟—山東”特高壓配套工程 —— 大唐錫林浩特電廠1000 kV送出線路已于內蒙古正式并網投運，該工程線路全長14.6km，采用單回路架設，線路采用我國自主研制的碳纖維復合芯導線。該線路的投運不僅節約了能源，降低運行成本，每年還可以增加132萬kW·h的輸送電量，緩解了我國華北地區用電緊張的狀況。

 

大唐錫林浩特電廠1000kV送出線路

 

另外，在新能源汽車及充電樁上也能看到高性能纖維及其復合材料的身影。新能源汽車以電作為驅動動力來源，需要考慮電路短路或高壓擊穿等問題。因此，其在材料的選擇上除了絕緣耐壓、防腐蝕，還需要考慮阻燃性。因此，碳纖維增強復合材料、長玻纖阻燃增強聚丙烯材料、PP增強復合材料（PPLGF35）等成為了電池模組殼體的要選擇。