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性能要求高、开发难度大,电动汽车专用轮胎挑战严峻 | 中国汽车报

2021年04月18日 470 0条评论

近日,倍耐力举办媒体沟通会,四大核心技术悉数亮相。其中,倍耐力顺应汽车电动化趋势、专为高性能纯电动和插电式混合动力汽车研发打造的ELECTTM电动车轮胎技术备受关注。


据了解,ELECTTM电动汽车轮胎技术适应电动车高扭矩特性,提供强大的抓地力和低滚动阻力、同时具有噪声低的特点,可提高电池续驶里程和驾乘舒适性、增强车辆牵引力、降低轮胎磨损,让车主享受安静无忧的驾驶之旅。

电动汽车给人们带来了不一样的驾驶感受。与燃油汽车相比,纯电动汽车或混合动力汽车轮胎的设计与性能不同。

对轮胎性能要求更高
新能源汽车产业独立研究员曹广平介绍,当前,汽车电动化进程逐步加快,电动汽车用电池、电控、电机取代了燃油汽车的发动机。电池增加了车重,电机的瞬时感应力矩比发动机强劲。因此,电动汽车对轮胎的胎压、起步时的静摩擦力和低滚阻系数提出了更高要求。
另外,相比燃油汽车,电动汽车电驱动系统噪声小,胎噪反而更加明显。因此,电动汽车轮胎的胎面设计更加需要减少因道路原因产生的噪声;电动汽车对轻量化的要求也较高。现在,大部分电动汽车都不再使用备胎。同时,低滚阻轮胎正是当前研究领域的热门。这就对橡胶配方、轮胎高宽比、轮胎体积、胎面材料、胎面花纹的设计发起新的挑战。
的确,电动汽车和燃油汽车轮胎的结构和功能都是一样的。但是,电动汽车对轮胎的性能要求更高。中国橡胶工业协会轮胎分会秘书长史一锋分析,轮胎行业追求安全性、经济性和舒适性三个性能,电动汽车在这三个属性上都提出了新要求。电动汽车加速度大、整备质量高,这要求轮胎具有更好的承载性、安全性和更强的抓地力。
在燃油汽车时代,如何降低燃油消耗和车轮滚阻一直是一个重要的课题,而电动车时代来临,这个议题更加紧迫,变为如何延长续驶里程的问题。“以前,人们对燃油汽车还可以在动力指标上做文章,电动汽车没有发动机,对轮胎的要求自然就更高了。”史一锋说。
同时,提升电动汽车舒适性,也对轮胎降噪要求提高了。这就意味着轮胎的花纹、结构设计等都要随之变化。
国家新能源汽车技术创新中心总经理原诚寅强调,未来,电动汽车的整个驱动体系都要实现智能化,轮胎内部要集成一些传感器来感知路面状况,比如,根据路面的光滑程度来计算制动的时间和力道,通过轮胎和地面接触的声音来判断轮胎是否亏气和路面情况。因此,电动汽车轮胎不再是普通轮胎,而是智能化轮胎,特别是在高性能的电动汽车上。
“还有研究表明,空气污染颗粒物中有一部分来自车辆,其中又有一部分来自汽车制动,轮胎设计还要考虑如何减少汽车制动皮屑、提高环保性能。”原诚寅补充。
本土轮胎企业加紧布局
电动化浪潮是轮胎行业应当高度重视的,也是轮胎企业转型升级、高质量发展的重要课题,配套电动汽车被很多轮胎企业当成发展的重点。
国内轮胎企业也瞄准了电动汽车轮胎。2020年上半年,浦林成山开始向比亚迪提供新能源商用车胚胎轮胎,并与江淮汽车新车型开发配套轮胎,有望进一步享受新能源汽车行业增长红利。
玲珑轮胎在2018年面向乘用车市场,就推出了首款新能源汽车专用轮胎。
山东省橡胶行业协会会长张洪民介绍,电动汽车轮胎的技术提升难度不小,比如,胎噪降低一两个分贝都是非常难的。国内轮胎行业大型企业在新能源汽车轮胎转型方面做得不错,原因在于中国电动汽车的产量和销量领先全球电动汽车行业。
相比燃油汽车,适用于电动汽车的轮胎种类还很有限。从国家鼓励新能源汽车发展的种种政策来说,电动汽车轮胎未来必然是一个热点,有配套能力的轮胎企业都会把电动汽车轮胎当成下一步的研发重点。
史一锋了解的情况也是如此,国内轮胎行业大型企业都在加大电动汽车轮胎研发力度,着重在电动汽车轮胎结构、材料、工艺研究等方面加大投入。如果说以前我国轮胎工业的发展是照抄模仿的,那么,从电动汽车轮胎开始,我国企业正在从轮胎工业基础理论和材料等方面研发向轮胎核心技术领域挺进。比如,玲珑轮胎已经为此建成试验场。
曹广平走访轮胎企业发现,当前,国内极大多数电动汽车沿用传统汽车轮胎;电动汽车轮胎新技术研究刚刚开始,实际上少有电动汽车专用轮胎出现。相比燃油汽车,电动汽车市占率还不是一个级别。因此,虽然有许多传统汽车轮胎企业转型生产电动汽车轮胎的想法,但是,真实案例还较少。
要耐得住寂寞
早在2017年,大陆集团就已经发布全新电动汽车概念轮胎。当前,固特异、马牌、韩泰等诸多国外轮胎企业均推出了电动汽车专用轮胎。越来越多的电动汽车采用专用轮胎,将带动电动汽车轮胎市场快速增长。
张洪民坦言,国内轮胎企业产品基本上满足需求,但还谈不上哪一家轮胎企业特别出色。实际上,无论燃油汽车,还是电动汽车,轮胎性能无非是噪声、抓地力和能源消耗这几个指标。做好这几点,就能做好电动汽车轮胎。当然,现有材料对提高轮胎耐磨性能是有一定限制的,未来轮胎行业面临的挑战之一将是新材料应用。轮胎行业需要引进新材料和创新配方。
与燃油汽车轮胎相比,电动汽车轮胎之所以设计有所不同,是续驶里程、稳定性、舒适度不同所致。史一锋告诉《中国汽车报》记者,没有最好的轮胎;轮胎是汽车惟一与地面接触的物件,好轮胎操控性强、节约能源。电动汽车配装好轮胎是非常重要的。
轮胎行业有一个“魔鬼三角”理论,指的是轮胎的三项指标,即滚动阻力、耐磨性和抗湿滑性。这三项指标是相对平衡的,如果有一项指标发生了改变,其他两项也会随之改变。比如,如果一款轮胎的滚动阻力小,那么,它的耐磨性就会提升,但它的抗湿滑性便会随之降低。这样带来的结果就是车辆在行驶中燃油经济性会出色一些,但是在操控性和安全性上就会有所降低。
“三个角相通相克,怎么做到更好,国外企业付出多,国内轮胎企业也在努力。这种差距正在缩小。”史一锋分析道,中国轮胎的性价比很高,而且在国外市场的销量很大,即使发达国家市场也能接受中国轮胎,希望消费者能理性看待轮胎产品。
中国轮胎企业还在不断摸索配套过程中的程序和配方,需要努力满足汽车企业配套需求,更需要电动汽车企业给中国轮胎企业更多机会,合作才能共赢。当然,国内轮胎企业轮胎智能化技术应用方面进步很大。
史一锋坦言,轮胎是一门实验的科学,轮胎结构和材料等都需要加紧实验;实验是需要时间的,还需要耐得住寂寞;国内轮胎企业正在追赶国际先进企业,将在电动汽车轮胎技术开发方面有重大突破。

文:郝文丽 编辑:姚福太 版式:蒙轩

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