汽车轮胎材料技术发展 1引言 随着新能源汽车，尤其是纯新能源汽车的快速发展，我国汽车产业正面临数 字化、人工智能和低碳转型的重大机遇。 这一变革促使全球主要汽车制造国推出 扶持政策，并影响了产业政策对资源的重新配置。我国汽车产业高度依赖石油资源，对外依存度超过70%,因此发展新能源汽车是解决能源和环境问题的有效途径。 纯新能源汽车的动力完全依赖于充电电池，其发展受电池寿命、储能能力和充电时间的限制。轻量化技术在纯新能源汽车中至关重要，新型复合材料如碳纤维、聚氨酯、聚丙烯等的应用显著减轻了车辆重量，提高了能效，减重比例可 达15%至20%。 轻量化技术也推动了轮胎向高性能和轻量化方向发展，成为轮胎行业研究的重要领域。轮胎的性能和质量对汽车安全性至关重要，开发高性能和轻量化的轮胎新材料是推动行业发展的关键 2新能源汽车轮胎技术规范与材料创新 新能源汽车轮胎发展面临轻量化和长续航的技术挑战。随着性能提升，轮胎 侧壁强度需求增加，传统轮胎已不适应。 电动车轮胎需具备高充气压力、低滚动 阻力和抗湿滑性能，轻量化是关键。 轮胎轻量化和低滚动阻力影响节能效果，滚动阻力消耗电机功率的30%~40%,形变阻力占滚动阻力的90%以上。 车身质量增加直接影响轮胎磨损和刹车距离，每增加500kg,磨损率增加 20% 。轮胎材料和制造工艺需满足更高要求。 国内企业如青岛EVE研究院、山东玲珑 轮胎和杭州中策橡胶等正积极研究以应对技术挑战。 电动车轮胎技术要求包括低滚动阻力、高抗湿滑性能、轻量化、高耐磨性、低噪声和高充气压力，设计需综合这些需求。 3全球新能源汽车轮胎研发动态 新能源汽车性能提升带动了专业轮胎配套需求增长。全球轮胎制造商正开发 电动车专用轮胎，如Michelin为Tesla Model S提供Pilot Sport 2轮胎，以及专为电动车设计的Energy E-V轮胎，后者在美国市场占有重要份额。 Goodyear的Eagle 系列和Pirelli 与Lucid Motors 合作的轮胎均针对高端电动车品牌。 Bridgestone 计划到2030年将电动车轮胎产量提升至总产量的90%,并为 Lightyear 开发了轻量化 Turanza Eco轮胎。 中国山东玲珑轮胎公司和赛轮公司也分别开发了适用于电动车的轮胎，并通过技术合作寻求发展。尽管国内电动 车专用轮胎使用率不高，但国内企业正增加研发投入以满足市场需求。 4 新能源汽车轮胎关键材料探索 4. 1 SSBR在新能源汽车轮胎中的应用与发展潜力 SSBR,一种丁二烯和苯乙烯的共聚物，因其可调节的微观结构和优良的抗湿滑性能、低滚动阻力，成为高性能绿色轮胎的首选材料。 新能源汽车轮胎对性能要求更高，适合使用高性能SSBR。 尽管国内SSBR品种有限，部分高端 产品仍需进口，但SSBR产业的发展为我国合成橡胶行业带来新机遇。 欧盟轮胎标签法的实施促进了SSBR在国内的快速发展，其80%的产量用于高端轮胎制造。 国内企业如杭州中策、青岛玲珑轮胎等，已在高性能轮胎胎面胶中广泛应用 SSBR。 4. 2稀土顺丁橡胶的性能优势与应用前景 稀土顺丁橡胶是一种使用稀土化合物作为主催化剂的聚丁二烯橡胶，具有高 含量的顺式－1, 4-结构。钕系顺丁橡胶（NdBR)是其中一种，它具有规整的链结构和可调节的分子质量分布。 NdBR是开发低滚动阻力轮胎的关键材料，能够减少轮胎的滞后损失和内生热，提高耐磨性和抗湿滑性，满足高性能新能源汽车轮胎的需求。 目前，高性能轮胎和节能轮胎主要研究方向是具有窄分子量分布和高 门尼黏度的NdBR。 高顺式聚丁二烯橡胶含有间同立构1, 2-聚丁二烯橡胶－树脂复合体（VCR BR),其硫化胶弹性好，弯曲抗疲劳性佳，尺寸挤出稳定性好，有助于提升轮胎耐久性。 VCR BR的刚性和硬度可实现轮胎轻量化，降低成本和油耗，适用于支撑胶和胎侧胶。低生热的VCR BR也适用于基部胶，提高轮胎安全性能。 4. 3SIBR材料的特性与在高性能轮胎中的应用 SIBR橡胶，即苯乙烯－异戊二烯－丁二烯橡胶，是一种通过先进的负离子溶 液聚合技术制备的集成橡胶。 它巧妙地融合了异戊二烯、丁二烯和苯乙烯三种单体的独特优势，赋予了材料卓越的物理机械性能和动态力学性能。 SIBR橡胶在满足轮胎胎面胶对强度、耐磨性、低滚动阻力和优异抗湿滑性能等关键要求方面表现出色，同时克服了传统橡胶并用时可能遇到的技术难题，例如微观分相和助剂分布不均等。
