车体是轨道交通车辆重要的承载结构，除必须满足强度、刚度、模态及结构稳定性等要求外，还必须满足日益提高的结构轻量化要求。为了进一步降低车体重量，提高车体性能，采用碳纤维复合材料替代原有的铝合金和钢车体材料已成为各主机厂尝试的方向。

（图示：碳纤维列车）

20世纪90年代初，瑞士辛德勒车辆公司制造的以碳纤维复合材料为主的整体式车体结构，在运行试验中跑出了140km/h的速度。该车体结构具有质量轻、舒适度好和安全性高等特点，但由于缠绕工艺复杂，难以实现量产。

2000年，法国国营铁路公司( SNCF)采用碳纤维复合材料研制出双层TGV型车体，其相对铝合金车体减重约25%，并且通过线路运行验证了碳纤维在强度、冲击、防火、降噪、隔热等性能方面的优点和工业可行性。

2007年，韩国铁道科学研究院( KＲＲI)研制出运行速度为180km/h的TTX型摆式列车车体，其采用不锈钢增强骨架，侧墙和车顶采用铝蜂窝夹芯、碳纤维蒙皮构成的三明治结构，车体总质量相对于不锈钢结构降低了28%，且车体强度、疲劳强度、防火安全性、动态特性等性能良好，并于2010 年投入商业化运营。

国内方面，中车长春轨道客车股份有限公司研制了世界首辆全碳纤维复合材料地铁车辆车体，采用碳纤维夹芯结构，通过模块化设计、一体成型技术设计而成，最高运行速度为100km/h，较同类B型铝合金地铁车体减重35%。该车体满足极限恶劣环境的使用要求，具有优良的力学性能、环保性能和防火性能。

全碳纤维复合材料车体采用“静力覆盖疲劳” 和“损伤无扩展”的设计理念，其设计和验证过程参照航空工业复合材料制件研发流程，并采用试样、元件、细节件、组合件、全尺寸件等多层次的积木式设计验证过程设计而成。

车体的主体材料采用碳纤维预浸料和蜂窝芯材，局部结构芯材采用泡沫芯材。为获得材料力学性能，进行了不同铺层、不同温度、不同湿度和不同工艺的6000多个样件的测试和十余项材料性能测试。测试结果表明，所选材料各项性能均满足地铁车体的使用要求。

同时，车体各项性能得到较大提升，车体质量较同类地铁金属车体减少约35%；车体隔热性能优异，能承担车辆防寒材一半以上性能；车体隔声性能优异，达到车辆隔声要求的70%以上；车体振动的固有频率较同类金属车体提高18%以上；车体尺寸精度和外观质量优于传统金属车体。

除了汽车厂商之外，以挪恩复材为代表的一众复合材料企业也积极开展轨道交通领域碳纤维的应用研究，这是机遇也是挑战。随着研究的不断深入和技术升级优化，轨道交通用碳纤维部件也在逐渐从车体内饰、车内设备等非承载结构零件向着车体、构件等承载构件发展，。

目前我国城市轨道交通正处于高速发展阶段，列车的节能性、环保性、舒适性、便利性俨然成为未来的发展方向，碳纤维复合材料的优秀特性也越来越受到众多轨道车辆厂商的关注及采用，其发展潜力巨大。