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要来了！时速400公里！这车太快了！！！

中国石化 2024-06-04

这两天
有条热搜引起了小石头的注意
#时速400公里的高铁要来了#


对于这个报道
小石头的主要关注点在于：
“因使用了碳纤维等多种新材料
高铁满载旅客“体重”
从500多吨下降到460多吨”

碳纤维
为什么能帮助车变轻？结实吗？
今天带大家一起来揭开真相！


碳纤维是什么？


碳纤维是一种含碳量在95%以上的
高强度新型纤维材料
力学性能优异
质量是钢的四分之一
强度却是钢的七至九倍
并且还具有耐腐蚀的特性
被称为“新材料之王”
也被称为“黑黄金”

可广泛应用于
轨道交通原材料、汽车车身、飞机部件等
在各行各业有着广泛的应用前景



碳纤维 VS 轨道交通


碳纤维是“轻质高强”新材料的代表。碳纤维在轨道交通领域的应用，早有先例可循。

在上海，国内首条应用氢能源动力的中运量公共交通线路“临港T2线氢动力电车”于 2022年全线试运营。其中，与车身浑然一体的T2线司机室外罩，采用中国石化上海石化生产的碳纤维制成。


碳纤维车头罩降低了车身重量，减少运行能耗，有助提升续航里程，提升舒适性和隔音降噪水平，并增强车辆可维护性。


在广东，于2021年9月开通运营的广州地铁18号线“湾区蓝”高速列车，车头罩正是采用了上海石化自主研发生产的碳纤维复合材料。


当时运行数据显示，使用碳纤维复合材料的列车车头罩性能完全符合运行条件，与同等模块的铝合金材料相比，可减轻重量达35%-40%，有效助力列车减重提速。


碳纤维 VS 汽车部件



在汽车车身制造中，应用碳纤维复合材料已经不算稀奇了，它可以大大减轻车身重量，提高燃油效率，还能减少二氧化碳排放量，可谓是一项重大的汽车轻量化进步。

此外，碳纤维复合材料还具有耐高温、耐候性强、可设计性强的特点，这使得它成为汽车制造的理想选择。

长期以来，全碳纤维车身一直是国外豪车所独有的配置，国内汽车品牌应用碳纤维大多局限在内饰和外部装饰，以改装居多。几款国产高端跑车的问世，推动了碳纤维整体车身在国产品牌上的应用。


碳纤维 VS 风电叶片


日前，由上海石化生产的48K大丝束碳纤维风电专用料，被三一重能公司成功制造成131米全球最长的陆上风电叶片。

制造大型化风电叶片，必须满足叶片轻量化、高强度、高刚性等力学性能要求。传统的玻璃纤维材料当叶片长度超过120米时，就到达了自身材料的性能极限，而碳纤维材料则成功突破这一极限。


碳纤维 VS 冬奥火炬



提到碳纤维，就不能不提它的“高光时刻”。

中国石化为北京2022冬奥会，火炬“飞扬”披上了碳纤维“外衣”。这是全球首次实现以碳纤维复合材料制作奥运火炬外壳，解决了氢燃料燃烧时火炬需要耐高温的技术难题，使其具有“轻、固、美”等特点，能够实现在高于800摄氏度的氢气燃烧环境中正常使用。


碳纤维 VS 桥梁建设


青岛海口路跨风河大桥，总长377米，大桥副拱12根吊杆均为碳纤维吊杆，全部采用中国石化48K大丝束碳纤维筋。

碳纤维筋是一种可替代钢筋的新型结构材料，采用了特殊拉挤工艺，由碳纤维与树脂结合制成，具有轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳等优势。碳纤维筋形似钢筋应用于桥梁工程，可有效解决传统钢索自重大、耐久性差、使用寿命短于桥梁的问题，从而降低桥梁全生命周期维护成本。此外，碳纤维筋还具有超强长期持荷性能，可显著提高桥梁跨越能力。

该桥建成后将成为我国首个应用大丝束碳纤维索锚体系的桥梁工程，将为国产大丝束碳纤维在工程领域的应用积累宝贵经验。


全球，谁能生产大丝束碳纤维？


碳纤维的最初原料和我们汽车里加的燃油一样，它们都是亿万年前深埋在岩石地层里的、一坨黑乎乎的石油。石油被石油工人开采出来送进炼厂，经过反复“锻造”，最终才能形成“黑黄金”碳纤维。

碳纤维技术有着森严的技术壁垒，中国石化是国内第一家、全球第四家掌握大丝束碳纤维的企业。

在碳纤维行业内，通常将每束碳纤维根数大于48000根（简称48K）的称为大丝束碳纤维。目前，国内每束碳纤维基本处于1000根～12000根之间，称为小丝束。48K大丝束最大的优势，就是在相同的生产条件下，可大幅度提高碳纤维单线产能和质量性能，并实现生产低成本化，从而打破碳纤维高昂价格带来的应用局限。

从12K到48K的成功突破，这标志中国石化大丝束碳纤维从关键技术突破、工业试生产、产业化成功走向规模化和关键装备国产化，一举破除我国碳纤维生产和装备受制于人的被动局面，真正实现自主可控。

在当今世界高速工业化的大背景下，碳纤维用途正趋向多样化，凭借着轻而强、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、结构尺寸稳定性好及设计性好、可大面积整体成型等优异性能，已在航空航天、国防军工和民用工业的各个领域得到广泛应用，对“中国制造”产生积极的推动作用。



end


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编辑丨秦阿琪 刘锦妍
素材丨王佳麟 张挺 张仲凯审核丨高宁 刘江波

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