鉄道による輸送

​複合材料：鉄道輸送の軽量化革命を牽引​

        軽量性と優れた強度を持つ複合材料は、鉄道輸送のデザインを再構築しています。鉄道車両構造への採用により、重量を20〜30％削減し、エネルギー消費を抑え、ペイロード容量を向上させます。例えば、中国のCRRC長春鉄道車両は、世界初のフルカーボンファイバー地下鉄車両を開発し、重量を35％削減し、メンテナンスコストを50％削減しました。

​主な利点​

1. ​超軽量設計​

   • CFRPの密度（1.6 g/cm³）はアルミニウムより57％軽く、台車の重量を40％削減できます。日本の川崎重工業のefWING台車はCFRPリーフスプリングを使用し、車輪とレールの力を40％削減しています。

   • 中国の高速鉄道であるFuxing Haoのような高速列車は、CFRPノーズコーンを採用し、空気抵抗を12％削減し、エネルギー使用量を17％削減しています。

2. ​耐疲労性​

   • 複合材料は、鋼鉄よりも10倍高い疲労寿命を示します。CRRCのCETROVO地下鉄は、CFRPコンポーネントを使用し、30年の耐用年数と50％のメンテナンスコスト削減を実現しています。

3. ​多機能性​

   • 断熱性（金属性能の1.5倍）、騒音低減（70％の自己減衰）、耐火性（EN45545準拠）を統合しています。

     
     

​主な用途​

1. 構造部品​

• ​フルカーボンファイバー鉄道車両​​：武漢地下鉄の「光谷量子」は、100％の車体統合にCFRPを使用し、メンテナンスを50％削減しています。

• ​高速鉄道の屋根​​：Fuxing HaoのCFRP屋根は、運転抵抗を12％削減しています。

​2. 台車の革新​

• ​モジュール式台車​​：CRRCの最新モデルは、CFRPプレートを介して重量を20％削減し、エネルギー使用量を15％削減しています。

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• ​日本のefWING​​：従来のばねを排除し、台車の重量を40％削減しています。

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​3. 機能システム​

• ​ブレーキシステム​​：炭化ケイ素/炭素複合材料は、リニアモーターカーのブレーキで1,600℃の温度に耐えます。

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• ​内装部品​​：ヨーロッパのIntercity125は、CFRPコックピットを使用し、重量を30〜35％削減しています。

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• ​：パンタグラフブラケットなどの複雑な部品のコスト効率の高い生産を可能にし、無駄を20％削減します。.

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• ​：CRRCのCETROVOは、予測メンテナンスにデジタルツイン技術を採用し、コストを22％削減しています。.

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• ​：国内の炭素繊維価格は76％下落（2018年の500元/kgから2025年には120元/kg）し、大規模生産が推進されています。.

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• 熱可塑性樹脂（PEKKなど）のリサイクル基準の断片化。​：CFRPベースの構造で、重量を40％削減することを目指しています。

  • ​新たなフロンティア​

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• ​600 km/hのリニアモーターカー​​：CFRPベースの構造で、重量を40％削減することを目指しています。

  • ​グリーンマニュファクチャリング​​：EUの「クリーンレール」イニシアチブは、バイオレジンを推進し、排出量を40％削減しています。

  • ​​結論​

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