Le 26 juin, le métro en fibre de carbone « CETROVO 1.0 Carbon Star Express », développé par CRRC Sifang Co., Ltd et le groupe Qingdao Metro pour la ligne 1 du métro de Qingdao, a été officiellement mis en service à Qingdao. Il s'agit du premier métro au monde entièrement en fibre de carbone exploité commercialement. Ce métro est 11 % plus léger que les rames traditionnelles et présente des avantages considérables, notamment une consommation d'énergie réduite, permettant ainsi une transition écologique majeure vers un transport plus respectueux de l'environnement.
Dans le domaine des technologies de transport ferroviaire, l'allègement des véhicules, c'est-à-dire la réduction maximale du poids de la carrosserie tout en garantissant les performances des véhicules et en diminuant la consommation d'énergie d'exploitation, est la technologie clé pour parvenir à la transition écologique et à la décarbonation des véhicules ferroviaires.
Les rames de métro traditionnelles utilisent principalementacier, alliage d'aluminium et autres matériaux métalliques,Contraints par les propriétés des matériaux, les constructeurs ferroviaires se heurtent au défi de la réduction de poids. La fibre de carbone, grâce à sa légèreté, sa haute résistance, sa résistance à la fatigue et à la corrosion, entre autres avantages, est considérée comme le « roi des nouveaux matériaux ». Sa résistance est plus de cinq fois supérieure à celle de l'acier, pour un poids inférieur au quart, ce qui en fait un matériau idéal pour les véhicules ferroviaires légers.
CRRC Sifang Co., Ltd, en collaboration avec Qingdao Metro Group et d'autres entités, s'est attaquée à des technologies clés telles que la conception intégrée defibre de carbonestructure porteuse principale, moulage et fabrication efficaces et économiques, inspection et maintenance intelligentes à 360°, et résolution systématique des problèmes d'application technique, permettant pour la première fois au monde l'application de matériaux composites en fibre de carbone sur la structure porteuse principale des véhicules de métro commerciaux.
La caisse, le châssis du bogie et les autres structures porteuses principales du métro sont constitués dematériaux composites en fibre de carbone, permettant une nouvelle amélioration des performances du véhicule, avec un véhicule plus léger et plus économe en énergie, une résistance accrue, une meilleure résilience environnementale, des coûts d'exploitation et d'entretien réduits sur l'ensemble du cycle de vie et d'autres avantages techniques.
Plus léger et plus économe en énergie
Par l'utilisation dematériaux composites en fibre de carboneLe véhicule a bénéficié d'une réduction de poids significative. Comparé aux rames de métro traditionnelles en métal, le métro en fibre de carbone affiche une réduction de poids de 25 % pour la caisse, de 50 % pour le châssis du bogie et d'environ 11 % pour l'ensemble du véhicule. Sa consommation d'énergie est réduite de 7 %, et chaque rame permet de réduire les émissions de dioxyde de carbone d'environ 130 tonnes par an, soit l'équivalent de 41 hectares de forêt.
Résistance accrue et durée de vie structurelle prolongée
Le métro adopte de nouveaux moteurs plus performants.matériaux composites en fibre de carboneL'utilisation de fibres de carbone permet d'obtenir un châssis léger tout en renforçant sa structure. De plus, comparé aux matériaux métalliques traditionnels, ce châssis offre une meilleure résistance aux chocs et à la fatigue, prolongeant ainsi la durée de vie de la structure.
Résilience environnementale accrue
La carrosserie allégée confère au train une meilleure tenue de route, répondant ainsi aux exigences plus strictes de limitation de poids par essieu et réduisant l'usure des roues et des rails. Le véhicule est également doté d'une technologie radiale active avancée, qui contrôle activement la trajectoire des roues dans les courbes, réduisant considérablement l'usure des roues et des rails ainsi que le bruit.Disques de frein en carbone-céramique, qui sont plus résistants à l'usure et à la chaleur, sont utilisés pour réduire le poids tout en répondant à des exigences de performance de freinage plus élevées.
Réduction des coûts d'exploitation et de maintenance tout au long du cycle de vie
Avec l'application dematériaux légers en fibre de carboneGrâce aux nouvelles technologies, l'usure des roues et des rails des rames de métro en fibre de carbone est considérablement réduite, ce qui diminue significativement les coûts de maintenance des véhicules et des voies. Parallèlement, l'application de la technologie du jumeau numérique a permis à la plateforme intelligente d'exploitation et de maintenance SmartCare, dédiée aux rames en fibre de carbone, d'effectuer un autodiagnostic et un autodiagnostic de la sécurité, de l'état structurel et des performances opérationnelles de l'ensemble du véhicule. Cette approche a permis d'améliorer l'efficacité de l'exploitation et de la maintenance, et d'en réduire les coûts. Le coût total de maintenance sur l'ensemble du cycle de vie du train a ainsi été réduit de 22 %.
Dans le domaine de la technologie des fibres de carbone pour les véhicules ferroviaires, CRRC Sifang Co., Ltd, forte de ses atouts industriels, a mis en place une plateforme complète de R&D, de fabrication et de validation grâce à plus de 10 ans d'accumulation de R&D et d'innovation collaborative « industrie-université-recherche-application », constituant ainsi un ensemble complet de capacités d'ingénierie.fibre de carboneNous proposons une solution intégrée couvrant l'ensemble du cycle de vie d'un véhicule, de la conception structurelle à la R&D, en passant par le moulage, la fabrication, la simulation, les essais et l'assurance qualité.
Actuellement, lefibre de carboneLa rame de métro a passé avec succès les essais en usine. Conformément au plan, elle sera mise en service à titre expérimental sur la ligne 1 du métro de Qingdao au cours de l'année à venir.
Actuellement, en Chine, dans le domaine du transport ferroviaire urbain, la priorité absolue est de minimiser la consommation d'énergie, de réduire les émissions de carbone et de créer un réseau ferroviaire urbain écologique, performant et à faibles émissions de carbone. Ceci engendre une demande accrue en technologies légères pour les véhicules ferroviaires.
L'introduction du commercefibre de carboneLe métro chinois, en remplaçant l'acier, l'alliage d'aluminium et autres matériaux métalliques traditionnels par la fibre de carbone pour sa structure porteuse principale, lève les obstacles à la réduction du poids des structures métalliques traditionnelles et franchit une nouvelle étape dans l'allègement des métros. Cette avancée favorisera la transition écologique et bas carbone du transport ferroviaire urbain chinois et contribuera à la réalisation du double objectif carbone de l'industrie ferroviaire.
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Date de publication : 2 juillet 2024