人们对列车减重与空气动力学的重视，使得越来越多的列车制造商更广泛的在车辆生产过程中使用复合材料。复合材料对于大多数新兴市场来说，大多数业内人士对它的性能和特点不够了解，这是它发展中的最大障碍。例如，很多人还不够了解复合材料的抗疲劳性能，和它们的使用年限。客户期望车辆的寿命为30至40年。一部分研发人员还无法为客户做出这个承诺。另一个障碍是，少数人还无法为复合材料的抗冲击性能做出评价。
阻燃、低烟、无毒标准（FST），一般未对高速和传统列车进行的规定，因此也需要针对复合材料等新型原材料制定相关标准。尽管如此，铁路列车制造商还是预计复合材料将在行业内加大应用，特别是高速列车与航空运输展开竞争的今天。目前，列车车厢结构中确实已大量采用复合材料生产。在不久的将来，预计火车的主要结构件也将采用复合材料代替目前的传统型材。当然，轻质结构是一定的。
复合材料在国外轨道交通中的应用开发实例
在国外，复合材料已在轨道交通中广泛应用。随着轨道车辆综合性能的提高，其使用材料也逐渐发生了变化。法国国营铁路公司(SNCF)对于未来的TGV高速列车，考虑到迫切需要进一步减轻车体重量，认为只能采用复合材料的双层TGV挂车，并进行线路运行试验，对其耐火性、抗冲击强度等进行运行测试。在此前他们对称作为T1的第一辆样车上进行了首次计算模型考核试验，证实了复合材料车体的制造工艺是有效的，同时也证实了复合材料车体在振动性能、透声性能和绝热性能方面的优点，提高了车体的舒适性。他们得出的结论，复合材料不可避免最终将取代铝合金。
树脂基复合材料在高速轨道交通领域应用也逐步从车体内部装饰、车内设备等非结构零件材料向车体等结构件延伸、扩大。
1 车厢内饰件
日本新干线的高速客车中，采用GFRP(玻璃纤维增强塑料)复合材料制作车窗内饰、洗漱间、厕所、小便池、水箱、集便箱、车前头盖板；双层客车两端顶、兼作空调风道的天花板，餐车空调盖板的天花板等部位亦被采用。为了减少受电弓周围的空气动力噪声，而在车顶上安装的受电弓罩亦采用GFRP材料制造。
图1 日本新干线系列
2 车头前端部
玻璃纤维增强聚酯的一个典型应用是制造机车流线型外壳的前部，如“欧洲之星”的车头前端部，借助计算机辅助设计，可以得到非常精确的形状。
意大利ETR500高速列车的车头前突部分采用的是芳纶纤维增强环氧树脂的FRP复合材料，用这种材料模型成型的符合空气动力学线型要求的车头具有优异的抗冲击能力，当列车以300km/h速度行驶时有很好的尺寸稳定性。
图2 意大利ETR高速列车
3 车体结构
车辆车体结构的重量在挡车中所占的比例较大，通常在15～30％左右。因此，提高车辆速度要解决车辆轻量化，就必须优先考虑车体结构的轻量化。过去人们习惯把铝合金作为车体轻量化的首选材料，由于车辆轻量化的要求越来越高，于是人们把目光注视到复合材料上来。
法国国营铁路公司(SNCF)认为对于未来的TGV高速列车，考虑到迫切需要进一步减轻车体重量，只能采用复合材料的双层TGV挂车，并进行线路运行试验，对其耐火性、抗冲击强度等进行运行测试。证实了复合材料车体的制造工艺是有效的，它比铝制或钢制车体的强度大，用碳纤维复材预计可比铝制车的重量减少25％；同时也证实了复合材料车体在振动性能、透声性能和绝热性能方面的优点，提高了车体的舒适性。
图3 法国TGV双层高速列车
在客车生产中最有成效的Schindler Waggon公司，应用玻纤或碳纤维缠绕制成轻型的承载结构车体。1995年首次装于SIG活动侧倾式转向架上的3辆试验车体在瑞士联邦铁路线上进行运行试验，运行速度达到140km/h，结果令人满意。车体结构具有重量轻、舒适度好、安全性高、成本低等优良特性，可以取代铝合金结构进行实用化生产。
日本的制造工艺是采用拉挤的方法制造CFRP曲面外板，再用铆钉强面板铆接在铝构架上。实验表明通过优化设计，可以制出满足需求的车体，并且在刚性方面也得到了与铝车体结构相当的结果。
4 转向架
转向架是支承车体的重要部件，转向架的构架是特别重要的高强度部件，关系到整个车辆的安全性。转向架必须满足安全、运行舒适度以及耐磨损和易检修等要求。从不断改善环境方面考虑，它们还要符合低能源消耗、减少重量和提高声学性能的要求。
德国Dainler Benz集团的两家企业AEG和MBB与德国联邦铁路(DB)紧密合作，开发了世界上第一个纤维复合材料的转向架构架。复合材料转向架通过了静态模拟实验、耐久试验、运行试验以及“商业检验”，在运营了100多万公里后检测未发现任何损坏、磨损或撕裂。
复合材料转向架与标准的转向架相比，重量大大减轻；零件数减少；运行性能提高(主要指舒适度和受力程度)；减少声扩散；降低了检修成本。
5 复合材料车轴、车轮
德国在研究采用复合材料制造轮心。可减重2%以上。并具有降噪以及缓和车轮与钢轨间冲击的效果。
6 复合材料轨枕
Conrail铁路公司已有试验性的应用。主要在大曲率或重载线等特殊情况下使用。
今天，研发人员希望在列车中尽量多的使用复合材料，制造商们也希望通过在列车制造中使用创新型原材料降低车身重量。在列车中制造中使用复合材料，无疑能够提高行驶速度、降低能源消耗。业内专家表示，复合材料将在欧洲、乃至全球的铁路客运行业发挥重要作用：复合材料帮助火车更轻、更快、更环保。
