節(jié)能減排的重要選擇發(fā)展綠色輪胎

1、    節(jié)能減排的重要選擇 發(fā)展綠色輪胎         綠色輪胎也稱環(huán)?；虻臀廴据喬ィ侵冈谳喬サ呐浞街胁捎眯滦驮?，從而降低輪胎的滾動(dòng)阻力、減少油耗，達(dá)到減少CO2排放的環(huán)保效應(yīng)。長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)于汽車節(jié)能減排的期望，人們主要關(guān)注的是發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)改進(jìn)更新，卻很少關(guān)注輪胎。其實(shí)，小小輪胎中蘊(yùn)含著節(jié)能減排的無(wú)限潛力。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外主要的輪胎品牌傳遞出共同的聲音：輪胎也能節(jié)能和減排。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，一輛轎車以100km/h速度行駛時(shí)，消耗于克服輪胎滾動(dòng)阻力的燃油消耗約占汽車總油耗的2

2、0%；一輛載重汽車則可以達(dá)到30%或更高。也就是說(shuō)，汽車燃油消耗的1/5以上與輪胎有關(guān)。換言之，對(duì)轎車來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于每加5次油，就有一次是完全為了輪胎而加；而對(duì)載重汽車來(lái)說(shuō)，每加3次油，就有一次是完全為了輪胎而加。2009年3月，歐洲議會(huì)就是否從2011年開(kāi)始強(qiáng)制在所有新車上使用節(jié)能輪胎舉行過(guò)一次投票。當(dāng)年4月27日，歐洲議會(huì)在斯特拉斯堡通過(guò)了一項(xiàng)決議，從2012年開(kāi)始，輪胎制造商必須在輪胎上標(biāo)明其燃油效率、濕地抓著力和滾動(dòng)噪聲。所有輪胎必須按照制度進(jìn)行分級(jí)，性能最佳的為A級(jí)，性能最差的為G級(jí)。決議一推出，輪胎行業(yè)上游橡膠供應(yīng)商即表示歡迎，這意味著輪胎燃油效率、安全性和環(huán)境影響已成為消費(fèi)者關(guān)注和

3、下游整車制造商市場(chǎng)決策的重要砝碼。目前，輪胎胎面的主要材料仍是橡膠化合物，向橡膠里添加不同的添加劑，則會(huì)使輪胎呈現(xiàn)不同的性能。只有達(dá)到“三角平衡”的輪胎才能得到最好的節(jié)能效果。這依賴于化學(xué)和物理等多學(xué)科之間的緊密合作。綠色輪胎的出現(xiàn)1946年，子午線輪胎的出現(xiàn)將汽車傳統(tǒng)斜交胎的滾動(dòng)阻力一下子減少了20%，而從上世紀(jì)90年代開(kāi)始出現(xiàn)的“綠色”輪胎，在子午線輪胎的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步降低了滾動(dòng)阻力。1992年，米其林輪胎在世界上首次將硅原料整合到橡膠配方中，汽車能源消耗由此得到了大幅的降低。這是綠色輪胎概念首次出現(xiàn)在人們的視野中。綠色輪胎也稱環(huán)?；虻臀廴据喬?，是指在輪胎的配方中采用新型原料，從而降低輪胎

4、的滾動(dòng)阻力、減少油耗，達(dá)到減少汽車CO2排放的環(huán)保效應(yīng)。綠色輪胎降低滾動(dòng)阻力的主要措施是使用防滑性好的、滾動(dòng)阻力低的溶聚丁苯膠（SSBR），同時(shí)配合以白炭黑為主的填料體系。與同規(guī)格的子午線輪胎相比，綠色輪胎一般可降低滾動(dòng)阻力26%左右，節(jié)油約3%-8%，同時(shí)又可將耐磨耗、低噪聲、干濕路面附著力等性能保持在較好的水平上。綠色輪胎的優(yōu)點(diǎn)高環(huán)保性。傳統(tǒng)斜交輪胎和子午線輪胎由于添加了有致癌作用的橡膠配合劑，它們隨著胎面磨損散發(fā)在空氣中，嚴(yán)重污染了環(huán)境，同時(shí)世界上每年有數(shù)億條輪胎被廢棄，它們不但占據(jù)大量空間，而且難以分解，對(duì)環(huán)境造成了極大威脅，被人們稱為“黑色污染”。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，在繼續(xù)努

5、力降低滾動(dòng)阻力的同時(shí)，已開(kāi)始重視使用不污染環(huán)境的材料制造輪胎，而且努力延長(zhǎng)輪胎的行駛里程，以減少?gòu)U舊輪胎的數(shù)量。在大量的汽車使用綠色輪胎以后，對(duì)節(jié)油和減少污染產(chǎn)生巨大作用。綠色輪胎的廣泛應(yīng)用將為全球每年節(jié)省數(shù)百萬(wàn)桶石油，并顯著減少CO2排放量。節(jié)能。習(xí)慣使用的斜交輪胎和子午線輪胎是以標(biāo)準(zhǔn)的合成橡膠和天然橡膠制成的，在汽車行駛溫度升高的條件下，其防護(hù)材料的結(jié)構(gòu)和性能都發(fā)生了改變，同時(shí)車輪的滾動(dòng)阻力也在增加。綠色輪胎與上述普通輪胎相比，不僅減輕了輪胎重量，更減少了復(fù)合材料的能耗（滯后損失）。所以，綠色輪胎與同等規(guī)格的普通輪胎相比，滾動(dòng)阻力可以大大降低，隨之使汽車燃料消耗和CO2排放量也大幅下降。此

6、外，其他性能如耐磨耗、噪聲、干濕路面附著力等也均保持良好水平。高安全性。綠色輪胎通過(guò)優(yōu)化胎體設(shè)計(jì)，以絕佳的彈性胎面改進(jìn)汽車在光滑路面的抓地性能，使駕駛更平穩(wěn)、制動(dòng)距離更短，大大提高了駕駛安全性。研究證明，綠色輪胎產(chǎn)生的摩擦力可以減少汽車在濕滑或結(jié)冰路面上15%的制動(dòng)距離，使汽車的冬季駕駛性能提高10%-15%。這對(duì)減少事故率和人員傷亡有著重大的意義。綠色輪胎的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)胎體結(jié)構(gòu)子午化、無(wú)內(nèi)胎化、扁平化和輕量化。輪胎結(jié)構(gòu)大體可分為兩種，即子午線結(jié)構(gòu)和斜交結(jié)構(gòu)。子午線結(jié)構(gòu)與斜交結(jié)構(gòu)的根本區(qū)別在于胎體。胎體是輪胎的基礎(chǔ)，它是由簾線組成的層狀結(jié)構(gòu)。子午線胎體層上部有簾線為周向排列的帶束層，這種結(jié)構(gòu)使簾線

7、強(qiáng)度能夠得到充分利用，故子午線胎的簾布層數(shù)比斜交輪胎少40%-50%。從設(shè)計(jì)上講，斜交輪胎有很多局限性，由于斜交輪胎交叉排列的簾線強(qiáng)烈摩擦，使胎體容易生熱，而且加速胎面花紋磨耗，其簾線布局也不能很好地提供優(yōu)良的操縱性能和乘坐舒適性；而子午線輪胎的鋼絲帶束層則有較好的柔韌性以適應(yīng)路面的不規(guī)則沖擊，且經(jīng)久耐用。它的簾布層結(jié)構(gòu)還意味著在行駛中大幅降低摩擦，從而獲得較長(zhǎng)的胎面壽命和較好的燃油經(jīng)濟(jì)性。子午線輪胎結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)點(diǎn)是使得輪胎無(wú)內(nèi)胎化成為可能。無(wú)內(nèi)胎輪胎有一個(gè)公認(rèn)優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)輪胎被扎破后，可在一段時(shí)間內(nèi)保持氣壓，從而提高了安全性。由于子午線輪胎胎體的特殊結(jié)構(gòu)，使得在行駛中輪胎的路面抓力大、效果好，裝

8、有子午線輪胎的汽車與裝有斜交輪胎的汽車相比，其耐磨性可提高50%-100%，滾動(dòng)阻力降低20%-30%，可以節(jié)約油耗約3%-8%。也正因?yàn)檫@樣，同樣車型選用子午線輪胎比選用斜交輪胎操縱性更好，駕駛舒適性更強(qiáng)?？偠灾?，子午化、無(wú)內(nèi)胎化、扁平化和輕量化是輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展的方向，也是綠色輪胎的首選。胎面。胎面半徑增大時(shí)，可降低輪胎的滾動(dòng)阻力。這是因?yàn)樘ッ姘霃皆龃髸r(shí)輪胎產(chǎn)生平面接地屈撓變形，使因輪胎斷面方向的屈撓變形所產(chǎn)生的應(yīng)變能變小的緣故。也就是說(shuō)，滾動(dòng)阻力隨著胎面半徑的增大而減小，這主要得益于胎冠部和帶束層能量損失減小。今天綠色輪胎胎面結(jié)構(gòu)依然朝下面兩個(gè)方向發(fā)展：首先是雙層胎面。雙層胎面輪胎具有

9、高速、穩(wěn)定、耐磨及生熱低等優(yōu)點(diǎn)，一般是由胎面和胎面基部?jī)刹糠謽?gòu)成，其胎面與胎面基部膠具有不同的動(dòng)態(tài)模量和模量比。其次是發(fā)泡胎面。發(fā)泡胎面是由發(fā)泡橡膠制成的，除胎面膠的一般成份外，還含有結(jié)晶型1，2-聚丁二烯（粉末狀，平均粒徑為60nm），再配合發(fā)泡劑、抗氧劑等其他助劑。試驗(yàn)表明，使用發(fā)泡胎面制備的輪胎在干、濕路面上特別是在冰面上具有良好的制動(dòng)和牽引性能，即使在炎熱的夏季也完全能夠保持駕駛穩(wěn)定性、耐久性和低油耗，因此是綠色輪胎胎面膠的發(fā)展方向。綠色輪胎的材料綠色輪胎的材料秘籍主要是含硅配方，即在橡膠配方中添加含硅石，業(yè)內(nèi)稱白炭黑。但橡膠和硅石無(wú)法直接結(jié)合，還需要一些其他添加劑，如有機(jī)硅烷。添加了

10、白炭黑和有機(jī)硅烷的輪胎抗?jié)窕芰?，滾動(dòng)阻力小，而且一般的炭黑填料輪胎在高速行駛中會(huì)產(chǎn)生很多熱量，而添加白炭黑則會(huì)降低輪胎生熱。德固賽公司一直致力于開(kāi)發(fā)減少輪胎滾動(dòng)阻力的硅橡膠，米其林、固特異、橫濱輪胎等輪胎企業(yè)都是其重要的商業(yè)合作伙伴。上世紀(jì)90年代，德固賽開(kāi)發(fā)出硅石/硅烷技術(shù)后首先在歐洲市場(chǎng)推出輪胎用硅膠。今天，歐洲幾乎每一輛汽車都安裝了含有硅石的胎面輪胎。如今硅膠的配方仍然在不斷改進(jìn)，輪胎的節(jié)能性能也在不斷提高，越來(lái)越多的原料生產(chǎn)企業(yè)瞄準(zhǔn)了這一塊市場(chǎng)。另一家重要的輪胎橡膠供應(yīng)商朗盛公司也在開(kāi)發(fā)不同特性的橡膠化合物，他們研究的重點(diǎn)是如何在輪胎胎面中更加巧妙地使用硅填料，既減少滾動(dòng)阻力，又能

11、提高濕附著力，從而盡可能縮短制動(dòng)距離，延長(zhǎng)使用壽命。我國(guó)綠色輪胎的發(fā)展及應(yīng)用目前，綠色輪胎在國(guó)外汽車市場(chǎng)上應(yīng)用相當(dāng)普遍，在中高檔乘用車、大中型客車和中重型貨車上的普及率均超過(guò)80%。然而，因?yàn)槠湓靸r(jià)不菲，在我國(guó)的推廣應(yīng)用才剛剛起步。隨著我國(guó)汽車保有量的大幅增加，政府對(duì)汽車節(jié)能減排的要求日益迫切。這為我國(guó)綠色輪胎的推廣創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。作為綠色輪胎領(lǐng)域的先行者，米其林輪胎一直希望擴(kuò)大綠色輪胎在我國(guó)的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。米其林子2003年推出了中國(guó)市場(chǎng)上第一款綠色輪胎ENERGY MXV8。而后幾年，米其林在中國(guó)又推出了多款綠色輪胎，比如ENERGY XM1+。截止到今天，米其林在中國(guó)銷售的轎車及輕卡輪胎中有70

12、%是綠色輪胎，并成為帕薩特、朗逸、雅閣、梅賽德斯一奔馳E級(jí)轎車、沃爾沃S40、日產(chǎn)天籟等車型的原配輪胎。米其林也是在我國(guó)汽車市場(chǎng)上第一家推出綠色節(jié)能商用車輪胎的廠家，盡管目前中國(guó)的商用車市場(chǎng)還處在推廣子午線輪胎的階段，但米其林商用車綠色輪胎卻早在2006年初就打入了中國(guó)市場(chǎng)。至2008年6月26日，米其林中國(guó)投資有限公司在北京向其用戶交付了一條新款綠色節(jié)能輪胎XZA 2+Energy，這也是米其林自2006年在中國(guó)市場(chǎng)上開(kāi)始銷售商用車綠色輪胎以來(lái)的第十萬(wàn)條輪胎。然而，遺憾的是，在節(jié)能環(huán)保方面，相較于國(guó)際主要輪胎企業(yè)，我國(guó)自主品牌輪胎企業(yè)的差距非常巨大。我國(guó)的輪胎企業(yè)數(shù)量不少，具備3C認(rèn)證的就有

13、大約300多家，其中生產(chǎn)子午線輪胎的僅30家，而開(kāi)始進(jìn)行綠色輪胎研發(fā)的只有少數(shù)幾家，且沒(méi)有正式生產(chǎn)。對(duì)于國(guó)內(nèi)骨干輪胎企業(yè)來(lái)說(shuō)，并非不具備生產(chǎn)綠色輪胎的技術(shù)水平，而是根本沒(méi)有市場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)整車企業(yè)都愿意匹配國(guó)外大品牌的綠色輪胎。毫無(wú)疑問(wèn)，只有在匹配整車的應(yīng)用過(guò)程中，國(guó)內(nèi)自主品牌輪胎企業(yè)才能不斷創(chuàng)新輪胎產(chǎn)品的技術(shù)，提高生產(chǎn)制造水平。顯然，這需要汽車全行業(yè)的共同努力。我國(guó)汽車蝴臺(tái)的發(fā)展及建議目前，我國(guó)汽車輪胎仍處于無(wú)內(nèi)胎子午線輪胎逐步取代斜交胎的發(fā)展期。技術(shù)水平不高、節(jié)能水平較低、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理依然是現(xiàn)今階段我國(guó)輪胎工業(yè)的特點(diǎn)。未來(lái)我國(guó)輪胎行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)將是：綠色節(jié)能輪胎占主導(dǎo)地位，斜交胎逐步被替代

14、，并且將子午化、無(wú)內(nèi)胎化、扁平化和綠色化作為發(fā)展步驟及方向。但這種狀態(tài)由于沒(méi)有相應(yīng)技術(shù)政策的支持，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)作為保障措施，僅依靠市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)作周期會(huì)較長(zhǎng)，對(duì)于國(guó)家、企業(yè)以及消費(fèi)者來(lái)說(shuō)損失會(huì)很大。我國(guó)可以通過(guò)制定輪胎的試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)輪胎的滾動(dòng)阻力，進(jìn)而制定低滾動(dòng)阻力限值標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義輪胎的節(jié)能級(jí)別。我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)不能滿足對(duì)低滾動(dòng)阻力輪胎的評(píng)價(jià)。也無(wú)法滿足目前我國(guó)對(duì)汽車輪胎工業(yè)發(fā)展的需要。作為技術(shù)政策的保障措施，應(yīng)當(dāng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的作用推動(dòng)輪胎行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和淘汰落后，進(jìn)而達(dá)到行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的目標(biāo)，為節(jié)能減排提供有力的技術(shù)支持。逐步發(fā)展應(yīng)用綠色輪胎的可行性分析目前，全球前10名輪胎生產(chǎn)企業(yè)基本都已進(jìn)入我國(guó)

15、設(shè)廠生產(chǎn)產(chǎn)品，米其林已經(jīng)在國(guó)內(nèi)設(shè)廠生產(chǎn)車輪。通過(guò)合資合作、技術(shù)引進(jìn)，我國(guó)已初步具備生產(chǎn)商用車綠色輪胎的生產(chǎn)技術(shù)。因此，在我國(guó)汽車行業(yè)，首先應(yīng)在中重型商用車市場(chǎng)上加快推廣無(wú)內(nèi)胎子午線輪胎的應(yīng)用，然后再逐步發(fā)展綠色輪胎；而在乘用車市場(chǎng)上，則應(yīng)直接推廣綠色輪胎的應(yīng)用。逐步發(fā)展應(yīng)用綠色輪胎對(duì)于我國(guó)汽車行業(yè)節(jié)能減排至關(guān)重要。在商用車上安裝無(wú)內(nèi)胎的子午線輪胎繼而發(fā)展到應(yīng)用綠色輪胎，而對(duì)乘用車強(qiáng)制安裝綠色輪胎，是行業(yè)大勢(shì)所趨，政府應(yīng)當(dāng)通過(guò)政策進(jìn)行引導(dǎo)。加快綠色輪胎推廣應(yīng)用。如可通過(guò)制定綠色輪胎試驗(yàn)方法和限制評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；制定開(kāi)展綠色輪胎認(rèn)證標(biāo)志的管理辦法；制定法規(guī)，并從頒布日起，要求商用車新車出廠必須安裝一定比