輕量化是削減列車運行能耗的一項關鍵技術。由金屬制造的軌道列車，雖車體強度高，但質量大、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)用于戰勝車體的承載結構質量計算，如列車質量能削減30%，則可節能27000GJ×30%=8100 GJ。
 

　　碳纖維復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、減輕環境污染、加強安全性。當前，CFRP在軌道車輛領域的應用趨勢:從車箱內飾、車內設備等非承載結構零件向車體、構架等承載構件擴展;從裙板、導流罩等零部件向頂蓋、司機室、整車車體等大型結構發展;以金屬與復合材料混雜結構為主，大幅進步碳纖維復合材料用量。
 

　　一節地鐵列車中心車輛各部分質量比，其中車體車身約占36%、車載設備約占29%、內部裝飾約占16% 。因為車載設備幾乎沒有減重空間，因此，車體車身和內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)采用碳纖維復合材料研制出雙層TGV型掛車。韓國鐵道科學研究院(KRRI)以此為基礎，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，側墻體和頂蓋采用鋁蜂窩夾芯，蒙皮采用CFRP構成的三明治結構，如許車體外殼總質量比鋁合金結構降低了40%，且車體強度、委靡強度、防火安全性、動態特征等性能優秀，已于2010年投人商業化運營。
 

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