รถไฟใต้ดินคาร์บอนไฟเบอร์เชิงพาณิชย์ขบวนแรกของโลกเปิดตัวแล้ว

เมื่อวันที่ 26 มิถุนายน รถไฟใต้ดินคาร์บอนไฟเบอร์ “CETROVO 1.0 Carbon Star Express” ซึ่งพัฒนาโดยบริษัท CRRC Sifang จำกัด และกลุ่มบริษัท Qingdao Metro Group สำหรับรถไฟใต้ดินสาย 1 ของเมืองชิงเต่า ได้เปิดตัวอย่างเป็นทางการในเมืองชิงเต่า ซึ่งนับเป็นรถไฟใต้ดินคาร์บอนไฟเบอร์ขบวนแรกของโลกที่ใช้ในการให้บริการเชิงพาณิชย์ รถไฟใต้ดินขบวนนี้มีน้ำหนักเบากว่ารถไฟใต้ดินแบบดั้งเดิมถึง 11% ซึ่งมีข้อดีที่สำคัญ เช่น น้ำหนักเบาและประหยัดพลังงานมากกว่า ทำให้รถไฟใต้ดินก้าวไปสู่การยกระดับที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากยิ่งขึ้น

ในด้านเทคโนโลยีการขนส่งทางราง การลดน้ำหนักของยานพาหนะ กล่าวคือ การลดน้ำหนักตัวถังให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ภายใต้เงื่อนไขที่ยังคงรักษาสมรรถนะของยานพาหนะและลดการใช้พลังงานในการเดินรถ ถือเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่จะทำให้การขนส่งทางรางเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและลดการปล่อยคาร์บอน

รถไฟใต้ดินแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ใช้เหล็ก โลหะผสมอะลูมิเนียม และวัสดุโลหะอื่นๆด้วยข้อจำกัดด้านคุณสมบัติของวัสดุ ทำให้เกิดปัญหาคอขวดในการลดน้ำหนัก เส้นใยคาร์บอน เนื่องจากมีน้ำหนักเบา ความแข็งแรงสูง ทนต่อความล้า ทนต่อการกัดกร่อน และข้อดีอื่นๆ จึงได้รับการยกย่องว่าเป็น "ราชาแห่งวัสดุใหม่" มีความแข็งแรงมากกว่าเหล็กถึง 5 เท่า แต่น้ำหนักเบากว่าเหล็กถึง 1/4 จึงเป็นวัสดุที่ยอดเยี่ยมสำหรับยานพาหนะทางรางน้ำหนักเบา

บริษัท CRRC Sifang จำกัด ร่วมกับกลุ่มรถไฟฟ้าใต้ดินชิงเต่าและหน่วยงานอื่นๆ ได้ร่วมกันแก้ไขปัญหาด้านเทคโนโลยีที่สำคัญ เช่น การออกแบบแบบบูรณาการของคาร์บอนไฟเบอร์ด้วยโครงสร้างรับน้ำหนักหลัก การขึ้นรูปและการผลิตที่มีประสิทธิภาพและต้นทุนต่ำ การตรวจสอบและบำรุงรักษาอัจฉริยะแบบรอบด้าน และการแก้ปัญหาการใช้งานทางวิศวกรรมอย่างเป็นระบบ ทำให้สามารถนำวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มาใช้กับโครงสร้างรับน้ำหนักหลักของรถไฟฟ้าใต้ดินเชิงพาณิชย์ได้เป็นครั้งแรกของโลก

ตัวรถ โครงแชสซี และโครงสร้างรับน้ำหนักหลักอื่นๆ ของรถไฟใต้ดินทำจากวัสดุวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ซึ่งเป็นการยกระดับสมรรถนะของยานยนต์ให้สูงขึ้น ด้วยน้ำหนักที่เบากว่า ประหยัดพลังงานมากขึ้น มีความแข็งแรงสูงขึ้น ทนทานต่อสภาพแวดล้อมได้ดีขึ้น ลดต้นทุนการใช้งานและการบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งาน และมีข้อได้เปรียบทางเทคนิคอื่นๆ อีกมากมาย

เบากว่าและประหยัดพลังงานมากกว่า

โดยการใช้วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์รถไฟใต้ดินรุ่นนี้สามารถลดน้ำหนักได้อย่างมาก เมื่อเทียบกับรถไฟใต้ดินที่ทำจากโลหะแบบดั้งเดิม ตัวถังรถไฟใต้ดินที่ทำจากคาร์บอนไฟเบอร์มีน้ำหนักลดลง 25% โครงแชสซีลดลง 50% น้ำหนักรวมของรถไฟลดลงประมาณ 11% การใช้พลังงานในการเดินรถลดลง 7% รถไฟแต่ละขบวนสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ประมาณ 130 ตันต่อปี เทียบเท่ากับการปลูกป่า 101 เอเคอร์

แข็งแรงกว่าและอายุการใช้งานยาวนานกว่า

รถไฟใต้ดินรุ่นใหม่ใช้ระบบที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อให้ได้โครงสร้างที่เบาขึ้นพร้อมทั้งเพิ่มความแข็งแรงของตัวถัง ในขณะเดียวกัน เมื่อเปรียบเทียบกับการใช้วัสดุโลหะแบบดั้งเดิม ชิ้นส่วนเฟรมโบกี้ที่ทำจากคาร์บอนไฟเบอร์มีความทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีกว่า ทนทานต่อความล้าได้ดีกว่า และยืดอายุการใช้งานของโครงสร้างได้ยาวนานขึ้น

ความยืดหยุ่นด้านสิ่งแวดล้อมที่มากขึ้น

ตัวถังที่เบากว่าช่วยให้รถไฟมีสมรรถนะการขับขี่ที่ดีขึ้น ซึ่งไม่เพียงแต่ตรงตามข้อกำหนดด้านน้ำหนักเพลาที่เข้มงวดมากขึ้นของเส้นทางรถไฟเท่านั้น แต่ยังช่วยลดการสึกหรอของล้อและรางอีกด้วย นอกจากนี้ รถไฟยังใช้เทคโนโลยีรัศมีเชิงรุกขั้นสูง ซึ่งสามารถควบคุมล้อรถไฟให้เคลื่อนที่ผ่านโค้งไปตามทิศทางรัศมีได้อย่างแม่นยำ ช่วยลดการสึกหรอของล้อและราง รวมถึงเสียงรบกวนได้อย่างมากจานเบรกคาร์บอนเซรามิกซึ่งทนทานต่อการสึกหรอและความร้อนได้ดีกว่า จะถูกนำมาใช้เพื่อลดน้ำหนักในขณะที่ยังคงตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพการเบรกที่สูงขึ้น

ลดต้นทุนการดำเนินงานและการบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งาน

ด้วยการประยุกต์ใช้วัสดุน้ำหนักเบาคาร์บอนไฟเบอร์ด้วยเทคโนโลยีใหม่ ๆ การสึกหรอของล้อและรางของรถไฟใต้ดินคาร์บอนไฟเบอร์ลดลงอย่างมาก ซึ่งช่วยลดการบำรุงรักษารถและรางได้อย่างมาก ในขณะเดียวกัน การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีแฝดดิจิทัล (Digital Twin) ทำให้แพลตฟอร์มการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษาอัจฉริยะ SmartCare สำหรับรถไฟคาร์บอนไฟเบอร์สามารถตรวจจับและวินิจฉัยความปลอดภัย สุขภาพโครงสร้าง และประสิทธิภาพการทำงานของรถทั้งคันได้ด้วยตนเอง ปรับปรุงประสิทธิภาพการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษา และลดต้นทุนการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษา ต้นทุนการบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งานของรถไฟลดลง 22%

ในด้านเทคโนโลยีคาร์บอนไฟเบอร์สำหรับยานพาหนะทางราง บริษัท CRRC Sifang จำกัด ได้ใช้ประโยชน์จากจุดแข็งทางอุตสาหกรรมของตน สร้างแพลตฟอร์มการวิจัยและพัฒนา การผลิต และการตรวจสอบแบบครบวงจร ผ่านการสั่งสมประสบการณ์ด้านการวิจัยและพัฒนาและนวัตกรรมร่วมกันในรูปแบบ “อุตสาหกรรม-มหาวิทยาลัย-วิจัย-ประยุกต์” มากว่า 10 ปี จนก่อให้เกิดขีดความสามารถทางวิศวกรรมที่สมบูรณ์แบบตั้งแต่ต้นจนจบคาร์บอนไฟเบอร์ตั้งแต่การออกแบบโครงสร้างและการวิจัยและพัฒนา ไปจนถึงการขึ้นรูปและการผลิต การจำลอง การทดสอบ การประกันคุณภาพ ฯลฯ และการให้บริการแบบครบวงจรตลอดวงจรชีวิตของยานยนต์

ในปัจจุบันคาร์บอนไฟเบอร์รถไฟใต้ดินรุ่นใหม่ได้ผ่านการทดสอบในโรงงานแล้ว ตามแผนที่วางไว้ จะเริ่มให้บริการทดลองแก่ผู้โดยสารในรถไฟฟ้าสาย 1 ของเมืองชิงเต่าภายในปีนี้

ปัจจุบัน ในด้านการขนส่งทางรางในเมืองของจีน การลดการใช้พลังงาน ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน และสร้างระบบขนส่งทางรางในเมืองที่มีประสิทธิภาพสูงและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ถือเป็นสิ่งสำคัญสูงสุดในการพัฒนาอุตสาหกรรม ซึ่งส่งผลให้มีความต้องการเทคโนโลยีลดน้ำหนักสำหรับรถไฟเพิ่มมากขึ้น

การนำเสนอเชิงพาณิชย์คาร์บอนไฟเบอร์รถไฟใต้ดิน จะส่งเสริมการเปลี่ยนโครงสร้างหลักของรถไฟใต้ดินจากเหล็ก โลหะผสมอะลูมิเนียม และวัสดุโลหะแบบดั้งเดิมอื่นๆ ไปสู่วัสดุใหม่คือคาร์บอนไฟเบอร์ เพื่อทำลายข้อจำกัดของการลดน้ำหนักโครงสร้างวัสดุโลหะแบบดั้งเดิม และบรรลุการยกระดับเทคโนโลยีการลดน้ำหนักของรถไฟใต้ดินจีนขึ้นไปอีกขั้น จะส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงระบบขนส่งทางรางในเมืองของจีนให้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและปล่อยคาร์บอนต่ำ ช่วยให้อุตสาหกรรมรถไฟในเมืองบรรลุเป้าหมาย “คาร์บอนคู่” ซึ่งจะมีบทบาทสำคัญในการส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงระบบขนส่งทางรางในเมืองของจีนให้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและปล่อยคาร์บอนต่ำ และช่วยให้อุตสาหกรรมรถไฟในเมืองบรรลุเป้าหมาย “คาร์บอนคู่”

บริษัท เซี่ยงไฮ้ โอริเซน นิว แมททีเรียล เทคโนโลยี จำกัด
M: +86 18683776368 (ใช้งาน WhatsApp ได้เช่นกัน)
โทร: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
ที่อยู่: เลขที่ 398 ถนนนิวกรีน เมืองซินปัง เขตซงเจียง เซี่ยงไฮ้