100年来,人们对轮胎的印象词无非是“黑色”、“橡胶”、“充气”、“环形”。轮胎作为汽车的重要部件之一,是连接汽车和地面的唯一支点。
随着汽车在家庭中的日益普及应用,传统充气轮胎的安全隐患也日渐显露,尽管轮胎行业也一直探索创新解决轮胎安全问题的方法,像现有缺气保用技术和自修复技术在一定程度上解决了传统轮胎的弊端,但轮胎的安全问题依然存在。
充气轮胎高速运转,胎内气压不稳,事故频发,因此免充气的车胎在轮胎界备受青睐,早已成为轮胎界的热点话题。除国际轮胎巨头米其林,普利司通之外、固特异,韩泰等一众品牌也纷纷加入这场免气大赛中,究竟谁是赢家?
米其林、普利司通等纷纷发力
米其林——免充气轮胎市场“领头羊”
2005年,米其林推出了全球首款名为Tweel的非充气轮胎。采用轮胎与轮辋一体化的设计,从轮胎侧面辐射开来的网状结构为整条轮胎提供刚性支撑。2019年米其林开始和通用汽车(GM)合作研发免充气的轮胎。免气轮胎使用了高强度树脂材料,里面添加了玻璃纤维和复合橡胶围绕铝制车轮形成一种网状结构,另外米其林的独特防穿刺轮胎系统可于2024年安装应用在新款雪佛兰Bolt电动汽车上,此系统已申请了50个专利。
2023年1月米其林将新一代免气轮胎Uptis首批产品交付于德国邮政快递服务公司DHL。预计到2023年底,近50辆DHL Express货车将在新加坡开始使用Uptis轮胎,比原定计划提前一年交付使用。
固特异-极具攻击力的技术
2021年,固特异研发的高速免充气轮胎安装到特斯拉Model 3轿车上做实车测试,进一步的测试包含了加速、减速、连续颠簸、激烈操控等科目。这款固特异研发的高速免充气轮胎,采用了复杂的三维立体支撑结构,像交叉的弹簧片样。
按照不同的路况和速度24小时不停测试,成千上万公里的不停测试,一些辐条变形断裂,但是轮胎结构仍然能够安全运行。它通过了时速为160km/h(100英里/小时)高速行驶耐久考验。固特异的目标是在2030年将免维护和无气轮胎更全面的推向市场。
普利司通-全面竞争的王者
性价比之王普利司通也亮相免充气轮胎的赛场,普利司通免充气轮胎搭载于电动汽车进入实用试验阶段。2023年2月,日本石油公司Idemitsu Kosan在其千叶工厂运营的超紧凑型电动汽车上安装免充气轮胎,特殊形状的辐条支撑负载,辐条使用新开发的可回收树脂,橡胶表面也可以翻新。
普利司通旨在产品的可持续性、降低汽车爆胎停运风险、提高客户的使用价值。普利司通计划2025年推出非充气载重胎,其调研数据表明高达 60% 的商用车路边紧急呼叫都与拖车轮胎或车轮问题有关,所以普利司通非充气轮胎开发瞄准商用卡车轮胎市场,从用于半卡车拖车的轮胎单元开始。
免充气轮胎助推共享单车驶向世界
本报讯(记者高敏)轮胎与地面接触部分是高强度不发泡耐磨层,行驶3万公里依然完好,是普通橡胶轮胎正常使用寿命的4倍。胎身部分是微孔发泡体,同样条件下轮胎滑行长度是普通轮胎的2倍,骑行更轻便。河北协美橡胶制品有限公司自主研发的聚氨酯自行车免充气轮胎,深受市场青睐。
协美橡胶公司位于平乡县,是一家研发、制造橡胶和聚氨酯免充气轮胎、塑料制品的国家级高新技术企业。
近年来,低碳、便捷的共享单车成为城市公共交通的重要组成部分。如何为共享单车配一款无需频繁充气且耐用的轮胎,确保车辆正常使用,困扰着各共享单车企业。
“市场需求就是公司研发的方向。”协美公司总工叶凯旋说,他们组建产品研发中心,聘请业内知名专家牵头成立研发团队,在经过大量市场调研、查阅相关资料、与客户沟通交流后,确定研发一款新型聚氨酯免充气轮胎。
“轮胎要耐用,要让单车骑起来轻,首先原材料要好。”叶凯旋说,多方考察后,他们了解到,德国巴斯夫化工公司和美国亨斯迈聚氨酯公司为阿迪等运动鞋生产的鞋底材料与他们所需的材料类似。他们与两家公司合作,对原有材料改进,生产出适合轮胎用的高耐磨橡胶材料。
有了原材料,协美公司研发团队很快试制出产品。但产品实验结果并不理想,轮胎与地面摩擦产生的热量加速轮胎老化,轮胎并不耐用。他们调整材料比、改进工艺,经过上千次试验,先后克服滚动阻力大、不适合超高低温环境的问题,成功研发出耐用、轻便的聚氨酯自行车免充气轮胎。
新产品在上海交易会上一亮相,就引起各共享单车企业和业内专家关注。2021年,雅迪集团、九号机器人公司采用协美轮胎的共享单车投放欧洲、澳洲市场。
协美公司将每年营业收入的5%投入研发,目前,公司共获得发明专利4项、实用新型专利12项,先后被授予国家级高新技术企业、科技型中小企业,省专精特新中小企业。
协美公司创新的脚步从未停歇。“我们正在研发适合电单车以及平衡车、滑板车、卡通车等短途交通工具使用的免充气轮胎。”叶凯旋说,他们将不断创新,适应市场需求,助力更多共享单车驶出国门。
尝试布局个人乘用车市场
无气轮胎并不算一个新鲜事物,已经被广泛应用于高尔夫球车、割草机、军用车辆以及共享单车上,不过米其林和通用的联手、固特异用特斯拉Model 3测试的用意很明显,部分主流轮胎制造商正在尝试切入个人乘用车,特别是纯电动汽车细分市场。
对于乘用车而言,无气轮胎目前绝非“完美无缺”。无气轮胎与路面的接触面积更大,增加了空气阻力,需要更多能量驱动轮胎前进,将会影响电动汽车的电池寿命和续航里程。《国际轮胎技术》杂志主编还表示,电动汽车没有了发动机噪音后,轮胎的胎噪就成为主要的噪音来源。无气轮胎塑料辐条的刚性,通过悬架传递会产生更多振动,如何降噪、减振,提升驾乘舒适性是企业亟待解决的问题。
Michael Rachita也承认,“会有一些噪音和振动,我们仍然在研究如何改进,但结果值得期待。”米其林则委婉地表达,毕竟充气轮胎已经诞生130多年了,无气轮胎需要时间。
事实上,根据媒体的报道,乘用车无气轮胎的普及之路不顺,还与此类轮胎搭载时,需要轮胎和整车企业更早地协作相关。目前,配备此类轮胎的车型,需要汽车企业对整车底盘做特定调校。
另外,每条预计250欧元起的售价,也让不少整车企业“望而却步”。不过也有专家对此持乐观态度,比如3D打印技术和定期翻新将有助于单条轮胎价格的降低;另外,消费者可以选择不购买轮胎,而是在免费获得轮胎后,以行驶里程付费。
免气之路,百折千回
免充气轮胎相较传统轮胎而言,具备防爆、寿命长、延缓老化的特性,可以显著降低轮胎的使用成本,有着普通轮胎难以企及的绝对优势。
免充气轮胎能否开辟新需求市场?结果尚不可知。因为免气轮胎至今仍有亟待解决的致命问题,如轮胎间结构的空洞,削弱了整体减震性能,致使车辆行驶中会产生很大的噪音。
再者,由于支撑结构裸露在外最易受损,而且高分子的塑形材料结构强度并不高,一旦异物卡入轮胎内部,支撑结构必将变形受损。此外,无气轮胎接触面更大,阻力增加,滚动的抵抗力耗用更多的能量驱动车辆前行,这必然影响到电池寿命和续航里程或增加车辆的耗油量。
大局未定,究竟谁能笑傲群雄?
数十年磨一剑,在这个自动化日益流行的时代,免气轮胎更契合无人驾驶技术,如果经常性翻新胎纹和3D打印能力得以发展,势必会为这次的“轮胎技术革命”添砖加瓦。
在这场战役中,除了韩泰、锦湖,邓禄普等一众品牌抓住机遇也纷纷大显神威。中国领先的轮胎企业也已经加入其中,已经在悄悄进行了实验室和路面的性能测试,从知情人士的消息来看,相当不错!
同时,百舸争流,奋楫者先,究竟谁能笑傲群雄?欢迎留言评论!
文章来源: 轮胎商业,邢台日报,车市睿见