輕量化是削減列車運行能耗的一項關(guān)鍵技術(shù)。由金屬制造的軌道列車，雖車體強度高，但質(zhì)量大、能耗高。以C20FICAS不銹鋼地鐵列車為例，其運行15萬km約消費540000 GJ能量，按其中的5%(即27000GJ)用于戰(zhàn)勝車體的承載結(jié)構(gòu)質(zhì)量計算，如列車質(zhì)量能削減30%，則可節(jié)能27000GJ×30%=8100 GJ。
 

　　碳纖維復(fù)合材料是新一代高速軌道列車車體選材的重點，它不僅可使軌道列車車體輕量化，還可改動高速運行性能、降低能耗、減輕環(huán)境污染、加強安全性。當(dāng)前，CFRP在軌道車輛領(lǐng)域的應(yīng)用趨勢:從車箱內(nèi)飾、車內(nèi)設(shè)備等非承載結(jié)構(gòu)零件向車體、構(gòu)架等承載構(gòu)件擴展;從裙板、導(dǎo)流罩等零部件向頂蓋、司機室、整車車體等大型結(jié)構(gòu)發(fā)展;以金屬與復(fù)合材料混雜結(jié)構(gòu)為主，大幅進步碳纖維復(fù)合材料用量。
 

　　一節(jié)地鐵列車中心車輛各部分質(zhì)量比，其中車體車身約占36%、車載設(shè)備約占29%、內(nèi)部裝飾約占16% 。因為車載設(shè)備幾乎沒有減重空間，因此，車體車身和內(nèi)部裝飾就成為了輕量化的重點對象。2000年，法國國營鐵路公司(SNCF)采用碳纖維復(fù)合材料研制出雙層TGV型掛車。韓國鐵道科學(xué)研究院(KRRI)以此為基礎(chǔ)，研制出運行速度為180 km/h的TTX型擺式列車車體，其采用不銹鋼加強骨架，側(cè)墻體和頂蓋采用鋁蜂窩夾芯，蒙皮采用CFRP構(gòu)成的三明治結(jié)構(gòu)，如許車體外殼總質(zhì)量比鋁合金結(jié)構(gòu)降低了40%，且車體強度、委靡強度、防火安全性、動態(tài)特征等性能優(yōu)秀，已于2010年投人商業(yè)化運營。
 

　　2011年，韓國鐵道科學(xué)研究院(KRRI)研制出CFRP地鐵轉(zhuǎn)向架構(gòu)架，其質(zhì)量為635 kg，比鋼質(zhì)構(gòu)架的質(zhì)量削減約30%。由日本鐵道綜合技術(shù)研究所(JRTI)與東日本客運鐵道公司聯(lián)合研制的CFRP高速列車車頂，每節(jié)車箱質(zhì)量削減300一500 kg,, 2014年9月，日本川崎重工研制的CFRP構(gòu)架邊梁，其質(zhì)量比金屬梁削減約40%。