节能减排的重要选择发展绿色轮胎

1、    节能减排的重要选择 发展绿色轮胎         绿色轮胎也称环保或低污染轮胎，是指在轮胎的配方中采用新型原料，从而降低轮胎的滚动阻力、减少油耗，达到减少CO2排放的环保效应。长期以来，对于汽车节能减排的期望，人们主要关注的是发动机的技术改进更新，却很少关注轮胎。其实，小小轮胎中蕴含着节能减排的无限潜力。近年来，国内外主要的轮胎品牌传递出共同的声音：轮胎也能节能和减排。根据实验测定，一辆轿车以100km/h速度行驶时，消耗于克服轮胎滚动阻力的燃油消耗约占汽车总油耗的2

2、0%；一辆载重汽车则可以达到30%或更高。也就是说，汽车燃油消耗的1/5以上与轮胎有关。换言之，对轿车来说，相当于每加5次油，就有一次是完全为了轮胎而加；而对载重汽车来说，每加3次油，就有一次是完全为了轮胎而加。2009年3月，欧洲议会就是否从2011年开始强制在所有新车上使用节能轮胎举行过一次投票。当年4月27日，欧洲议会在斯特拉斯堡通过了一项决议，从2012年开始，轮胎制造商必须在轮胎上标明其燃油效率、湿地抓着力和滚动噪声。所有轮胎必须按照制度进行分级，性能最佳的为A级，性能最差的为G级。决议一推出，轮胎行业上游橡胶供应商即表示欢迎，这意味着轮胎燃油效率、安全性和环境影响已成为消费者关注和

3、下游整车制造商市场决策的重要砝码。目前，轮胎胎面的主要材料仍是橡胶化合物，向橡胶里添加不同的添加剂，则会使轮胎呈现不同的性能。只有达到“三角平衡”的轮胎才能得到最好的节能效果。这依赖于化学和物理等多学科之间的紧密合作。绿色轮胎的出现1946年，子午线轮胎的出现将汽车传统斜交胎的滚动阻力一下子减少了20%，而从上世纪90年代开始出现的“绿色”轮胎，在子午线轮胎的基础上又进一步降低了滚动阻力。1992年，米其林轮胎在世界上首次将硅原料整合到橡胶配方中，汽车能源消耗由此得到了大幅的降低。这是绿色轮胎概念首次出现在人们的视野中。绿色轮胎也称环保或低污染轮胎，是指在轮胎的配方中采用新型原料，从而降低轮胎

4、的滚动阻力、减少油耗，达到减少汽车CO2排放的环保效应。绿色轮胎降低滚动阻力的主要措施是使用防滑性好的、滚动阻力低的溶聚丁苯胶（SSBR），同时配合以白炭黑为主的填料体系。与同规格的子午线轮胎相比，绿色轮胎一般可降低滚动阻力26%左右，节油约3%-8%，同时又可将耐磨耗、低噪声、干湿路面附着力等性能保持在较好的水平上。绿色轮胎的优点高环保性。传统斜交轮胎和子午线轮胎由于添加了有致癌作用的橡胶配合剂，它们随着胎面磨损散发在空气中，严重污染了环境，同时世界上每年有数亿条轮胎被废弃，它们不但占据大量空间，而且难以分解，对环境造成了极大威胁，被人们称为“黑色污染”。随着人们环保意识的不断提高，在继续努

5、力降低滚动阻力的同时，已开始重视使用不污染环境的材料制造轮胎，而且努力延长轮胎的行驶里程，以减少废旧轮胎的数量。在大量的汽车使用绿色轮胎以后，对节油和减少污染产生巨大作用。绿色轮胎的广泛应用将为全球每年节省数百万桶石油，并显著减少CO2排放量。节能。习惯使用的斜交轮胎和子午线轮胎是以标准的合成橡胶和天然橡胶制成的，在汽车行驶温度升高的条件下，其防护材料的结构和性能都发生了改变，同时车轮的滚动阻力也在增加。绿色轮胎与上述普通轮胎相比，不仅减轻了轮胎重量，更减少了复合材料的能耗（滞后损失）。所以，绿色轮胎与同等规格的普通轮胎相比，滚动阻力可以大大降低，随之使汽车燃料消耗和CO2排放量也大幅下降。此

6、外，其他性能如耐磨耗、噪声、干湿路面附着力等也均保持良好水平。高安全性。绿色轮胎通过优化胎体设计，以绝佳的弹性胎面改进汽车在光滑路面的抓地性能，使驾驶更平稳、制动距离更短，大大提高了驾驶安全性。研究证明，绿色轮胎产生的摩擦力可以减少汽车在湿滑或结冰路面上15%的制动距离，使汽车的冬季驾驶性能提高10%-15%。这对减少事故率和人员伤亡有着重大的意义。绿色轮胎的结构设计胎体结构子午化、无内胎化、扁平化和轻量化。轮胎结构大体可分为两种，即子午线结构和斜交结构。子午线结构与斜交结构的根本区别在于胎体。胎体是轮胎的基础，它是由帘线组成的层状结构。子午线胎体层上部有帘线为周向排列的带束层，这种结构使帘线

7、强度能够得到充分利用，故子午线胎的帘布层数比斜交轮胎少40%-50%。从设计上讲，斜交轮胎有很多局限性，由于斜交轮胎交叉排列的帘线强烈摩擦，使胎体容易生热，而且加速胎面花纹磨耗，其帘线布局也不能很好地提供优良的操纵性能和乘坐舒适性；而子午线轮胎的钢丝带束层则有较好的柔韧性以适应路面的不规则冲击，且经久耐用。它的帘布层结构还意味着在行驶中大幅降低摩擦，从而获得较长的胎面寿命和较好的燃油经济性。子午线轮胎结构的另一优点是使得轮胎无内胎化成为可能。无内胎轮胎有一个公认优点，当轮胎被扎破后，可在一段时间内保持气压，从而提高了安全性。由于子午线轮胎胎体的特殊结构，使得在行驶中轮胎的路面抓力大、效果好，装

8、有子午线轮胎的汽车与装有斜交轮胎的汽车相比，其耐磨性可提高50%-100%，滚动阻力降低20%-30%，可以节约油耗约3%-8%。也正因为这样，同样车型选用子午线轮胎比选用斜交轮胎操纵性更好，驾驶舒适性更强。总而言之，子午化、无内胎化、扁平化和轻量化是轮胎结构设计发展的方向，也是绿色轮胎的首选。胎面。胎面半径增大时，可降低轮胎的滚动阻力。这是因为胎面半径增大时轮胎产生平面接地屈挠变形，使因轮胎断面方向的屈挠变形所产生的应变能变小的缘故。也就是说，滚动阻力随着胎面半径的增大而减小，这主要得益于胎冠部和带束层能量损失减小。今天绿色轮胎胎面结构依然朝下面两个方向发展：首先是双层胎面。双层胎面轮胎具有

9、高速、稳定、耐磨及生热低等优点，一般是由胎面和胎面基部两部分构成，其胎面与胎面基部胶具有不同的动态模量和模量比。其次是发泡胎面。发泡胎面是由发泡橡胶制成的，除胎面胶的一般成份外，还含有结晶型1，2-聚丁二烯（粉末状，平均粒径为60nm），再配合发泡剂、抗氧剂等其他助剂。试验表明，使用发泡胎面制备的轮胎在干、湿路面上特别是在冰面上具有良好的制动和牵引性能，即使在炎热的夏季也完全能够保持驾驶稳定性、耐久性和低油耗，因此是绿色轮胎胎面胶的发展方向。绿色轮胎的材料绿色轮胎的材料秘籍主要是含硅配方，即在橡胶配方中添加含硅石，业内称白炭黑。但橡胶和硅石无法直接结合，还需要一些其他添加剂，如有机硅烷。添加了

10、白炭黑和有机硅烷的轮胎抗湿滑能力好，滚动阻力小，而且一般的炭黑填料轮胎在高速行驶中会产生很多热量，而添加白炭黑则会降低轮胎生热。德固赛公司一直致力于开发减少轮胎滚动阻力的硅橡胶，米其林、固特异、横滨轮胎等轮胎企业都是其重要的商业合作伙伴。上世纪90年代，德固赛开发出硅石/硅烷技术后首先在欧洲市场推出轮胎用硅胶。今天，欧洲几乎每一辆汽车都安装了含有硅石的胎面轮胎。如今硅胶的配方仍然在不断改进，轮胎的节能性能也在不断提高，越来越多的原料生产企业瞄准了这一块市场。另一家重要的轮胎橡胶供应商朗盛公司也在开发不同特性的橡胶化合物，他们研究的重点是如何在轮胎胎面中更加巧妙地使用硅填料，既减少滚动阻力，又能

11、提高湿附着力，从而尽可能缩短制动距离，延长使用寿命。我国绿色轮胎的发展及应用目前，绿色轮胎在国外汽车市场上应用相当普遍，在中高档乘用车、大中型客车和中重型货车上的普及率均超过80%。然而，因为其造价不菲，在我国的推广应用才刚刚起步。随着我国汽车保有量的大幅增加，政府对汽车节能减排的要求日益迫切。这为我国绿色轮胎的推广创造了机会。作为绿色轮胎领域的先行者，米其林轮胎一直希望扩大绿色轮胎在我国的市场机会。米其林子2003年推出了中国市场上第一款绿色轮胎ENERGY MXV8。而后几年，米其林在中国又推出了多款绿色轮胎，比如ENERGY XM1+。截止到今天，米其林在中国销售的轿车及轻卡轮胎中有70

12、%是绿色轮胎，并成为帕萨特、朗逸、雅阁、梅赛德斯一奔驰E级轿车、沃尔沃S40、日产天籁等车型的原配轮胎。米其林也是在我国汽车市场上第一家推出绿色节能商用车轮胎的厂家，尽管目前中国的商用车市场还处在推广子午线轮胎的阶段，但米其林商用车绿色轮胎却早在2006年初就打入了中国市场。至2008年6月26日，米其林中国投资有限公司在北京向其用户交付了一条新款绿色节能轮胎XZA 2+Energy，这也是米其林自2006年在中国市场上开始销售商用车绿色轮胎以来的第十万条轮胎。然而，遗憾的是，在节能环保方面，相较于国际主要轮胎企业，我国自主品牌轮胎企业的差距非常巨大。我国的轮胎企业数量不少，具备3C认证的就有

13、大约300多家，其中生产子午线轮胎的仅30家，而开始进行绿色轮胎研发的只有少数几家，且没有正式生产。对于国内骨干轮胎企业来说，并非不具备生产绿色轮胎的技术水平，而是根本没有市场。目前国内整车企业都愿意匹配国外大品牌的绿色轮胎。毫无疑问，只有在匹配整车的应用过程中，国内自主品牌轮胎企业才能不断创新轮胎产品的技术，提高生产制造水平。显然，这需要汽车全行业的共同努力。我国汽车蝴台的发展及建议目前，我国汽车轮胎仍处于无内胎子午线轮胎逐步取代斜交胎的发展期。技术水平不高、节能水平较低、产业结构不合理依然是现今阶段我国轮胎工业的特点。未来我国轮胎行业的发展趋势将是：绿色节能轮胎占主导地位，斜交胎逐步被替代

14、，并且将子午化、无内胎化、扁平化和绿色化作为发展步骤及方向。但这种状态由于没有相应技术政策的支持，没有标准和法规作为保障措施，仅依靠市场经济的运作周期会较长，对于国家、企业以及消费者来说损失会很大。我国可以通过制定轮胎的试验方法评价轮胎的滚动阻力，进而制定低滚动阻力限值标准来定义轮胎的节能级别。我国现行标准不能满足对低滚动阻力轮胎的评价。也无法满足目前我国对汽车轮胎工业发展的需要。作为技术政策的保障措施，应当通过标准法规的作用推动轮胎行业的技术进步和淘汰落后，进而达到行业结构调整的目标，为节能减排提供有力的技术支持。逐步发展应用绿色轮胎的可行性分析目前，全球前10名轮胎生产企业基本都已进入我国

15、设厂生产产品，米其林已经在国内设厂生产车轮。通过合资合作、技术引进，我国已初步具备生产商用车绿色轮胎的生产技术。因此，在我国汽车行业，首先应在中重型商用车市场上加快推广无内胎子午线轮胎的应用，然后再逐步发展绿色轮胎；而在乘用车市场上，则应直接推广绿色轮胎的应用。逐步发展应用绿色轮胎对于我国汽车行业节能减排至关重要。在商用车上安装无内胎的子午线轮胎继而发展到应用绿色轮胎，而对乘用车强制安装绿色轮胎，是行业大势所趋，政府应当通过政策进行引导。加快绿色轮胎推广应用。如可通过制定绿色轮胎试验方法和限制评价标准；制定开展绿色轮胎认证标志的管理办法；制定法规，并从颁布日起，要求商用车新车出厂必须安装一定比