一家新的私营铁路运营商，阿尔斯通（Alstom）订购的12套列车，以及一种由复合材料制成的列车头部，这种材料坚固到足以在全速与鹿相撞时幸存:这就是法国高铁市场的现状。2026年8月下旬，由雷切尔·皮卡德和蒂莫西·杰克逊创立的年轻公司天鹅绒获得了运营许可证，并将从2028年起成为法国国营铁路公司在大西洋走廊上的第一个私人竞争者。它选择了与现任运营商相同的列车:阿尔斯通的Avelia Horizon，其最重大的创新之一在于其动力汽车的鼻子，由复合材料制成。

首款Avelia Horizon for Velvet

法国铁路公司 Velvet 拥有 12 列列车组，仅占 Avelia Horizon 订单量的 6%；Avelia Horizon 是由法国跨国轨道交通系统制造商阿尔斯通（Alstom）设计并生产的高速客运列车。然而，其问世标志着这一市场打破了法国国家铁路公司（SNCF）长达四十多年的近乎垄断局面，具有象征性意义。

迄今为止，阿尔斯通已为这款第五代TGV列车获得了约190份确定订单，总价值接近69亿欧元，主要客户包括法国国家铁路公司（SNCF Voyageurs）（自2018年以来分多批订购了总计130列列车）、欧洲之星（Eurostar）（30列列车，价值14亿欧元，另有20列的可选订单）以及摩洛哥国家铁路公司（ONCF）（18列列车，价值7.81亿欧元）。Velvet的合同于2024年10月签署，价值8.5亿欧元，包括阿尔斯通在Lisea位于Marcheprime建造的专用中心提供的十五年维护服务，这使得与SNCF或Eurostar的纯容量驱动订单进行单价比较变得困难。尽管如此，对于一个从英国基金Antin Infrastructure Partners获得10亿欧元支持的新进入者来说，押注于一个已被全球多家运营商验证的平台限制了工业风险——包括复合材料在内。

用于吸收撞击和穿透空气的复合材料鼻子

2022年3月，一辆TGV在巴黎-亨达耶线全速撞上鹿时，动力车的车头保持牢固，没有破裂，这证实了法国国家铁路公司的“创新材料和工艺”团队早在2019年就做出的决定:用一种从航空航天中提取的复合材料取代车头锥体中使用的材料，但这种材料适应了适合铁路的价格点。

复合材料是有机基体（聚酯或环氧树脂）和纤维增强材料（玻璃或碳）的组合。在Avelia Horizon上，动力车的车头从之前TGV车型使用的玻璃聚酯复合材料改为更强的玻璃环氧复合材料。SNCF Voyageurs列车部的复合材料经理Karim Slimani解释道:“这项技术为我们将合适的材料放置在合适的位置提供了绝佳的机会。使用玻璃环氧合成材料代替玻璃聚酯使车头锥体更具抗冲击性，同时改善空气动力学。”自2022年底开始生产以来，这种重新设计的车头将阻力系数降低了9%，比上一代减少了20%的能耗。

然而，与前几代TGV一样，车身的其余部分仍然由铝制成。由于缺乏稳定的欧洲防火和客舱毒性标准，转向架和座椅——后者由3D羊毛针织物编织——尚未改为结构复合材料。Avelia Horizon还声称25%的材料可回收，97%的寿命终了回收率。

阿尔斯通还通过增材制造技术推进了轻量化进程。根据该公司2024年发布的一份报告，增材制造技术使Avelia Horizon列车的一个承重部件减重50%。这份报告涵盖了阿尔斯通的整个铁路车辆系列，而不仅仅是TGV M高速列车，其中列出了阿尔斯通正在考虑的更多轻量化材料：铝材用于车身结构和转向架；碳纤维因其耐用性和适用于车身面板、座椅和装饰件的特性而备受青睐；镁合金用于某些制动和内饰部件；以及将有机树脂与天然纤维结合的复合材料用于碰撞吸能区。这些都是阿尔斯通正在探索的途径，但除了复合材料车头和3D打印部件外，这些材料尚未应用于Avelia Horizon列车的其他部件。

在这场竞赛中，法国并不孤单

全球各大制造商在复合材料轻量化方面采取了各自不同的策略。西班牙的塔尔戈公司（Talgo）在一项出人意料的部件上走得更远——转向架：其阿夫里尔平台采用碳纤维增强塑料制成的轮对框架，相比钢制框架减重达 50%。德国的西门子则通过其 Velaro Novo 列车，倾向于一种称为“空心管”概念的轻量化车体结构，从而实现空气阻力降低 15%、能耗减少高达 30%。在中国，中国中车的 CR450 动车组结合碳纤维与镁合金，使整车质量较前代车型减轻超过 10%。相比之下，日本主要依赖铝合金以及不断延长的新干线车头设计，而非广泛推广结构性复合材料。

TGV M 及其竞争对手（点击放大）—来源：JEC ， 在人工智能的协助下编制而成

因此，在高速铁路领域没有单一的轻量化原则:每个制造商根据其监管时间表和工业遗产做出自己的权衡。对丝绒来说，真正的利益在于批发继承阿尔斯通为法国国家铁路公司设计的平台——包括复合材料——以便在一个几十年来几乎垄断的市场中将运营节省与环保观点结合起来。