撰文 / 戈 弋
編輯 / 張 南
設計 / 師玉超
當你開着車在路上行駛的時候,輪胎作為唯一和地面接觸的部件,不但承擔車輛安全重任,還對車輛操控性、穩定性、舒適性、靜謐性、經濟性等方面有着舉足輕重的作用。
近年來,全球新能源汽車市場發展迅猛,中國市場發展更是日新月異,已成為全球新能源汽車的主要消費國,也為中國汽車工業的發展注入了全新動能。據乘聯會數據顯示,2022年1-7月份乘用車累計零售銷量為1107.9萬輛,同比下滑3.5%;而同期新能源乘用車國內零售273.3萬輛,同比增長121.5%,佔總銷量的24.66%。7月新能源乘用車零售銷量達到48.6萬輛,同比增長117.3%,國內零售滲透率26.7%,同比提升11.9個百分點。
繼歐洲委員會於2021年7月14日再度提案加碼乘用車減排力度,有望在2030年實現55%的減排量,2035年實現新車淨零排。根據上述目標推算,2030年出售的新車中至少有60%應為電動車。8月,拜登政府制定了2030年美國新能源車滲透率達到50%的目標,並計劃推動CAFÉ油耗經濟性標準的重新修訂,全球新能源汽車進入新一輪政策加碼期。
伴隨新能源汽車的優惠政策和電動車本身的優勢,新能源汽車產銷量有望繼續走高,隨之而來汽車零部件前裝配套市場和替換零售市場也必將迎來新的發展契機。
而輪胎作為汽車的重要零部件之一,不僅與汽車產銷量決定的前裝配套市場相關(市場佔比約 25%),也與汽車保有量決定的替換零售市場有着更加的密切關係(市場佔比約 75%)。具備高技術、大市場、好渠道的新能源輪胎生產企業有望從汽車電動化浪潮中受益。
在輪胎行業內,耐磨性、抗濕滑能力、滾動阻力被稱為“魔鬼三角”,長期以來輪胎行業研究人員無法同時改善這三項指標,三種性能對配方、花紋、結構的要求往往是相反的,因此就會出現要求改善其中一種性能會就至少會影響其他性能中的一種,所以實際設計過程中往往是根據實際要求優化其中一項,保證其他兩項的基本要求。
到了電動汽車時代,情況變得更加複雜。對於電動汽車來説,輪胎要發揮電動汽車瞬間爆發高扭矩的性能特點,同時幫助車輛提升能效、追求更高的續航里程,而且要安全承載因動力電池導致的更高車重。
東北證券研報顯示,目前大多數燃油車的重量在1.5噸到1.8噸,但是同尺寸的新能源車基本在2噸以上,就是因為新能源汽車的動力電池比傳統汽車發動機和變速箱更重。比如一塊80kwh的三元鋰電池,重量達400kg,而相同容量的磷酸鐵鋰電池則在480kg左右。
車身重量的增大,不僅給輪胎更大壓力,需要更高的胎壓,還會直接影響到輪胎的損耗和剎車距離。英國獨立測試機構 Emission Analytics 的研究表明,每增加500kg,輪胎的磨損率就會增加 20%。
除了重量,新能源汽車電動機有着強勁的扭矩輸出,加速更快,對操控、制動都有更高的要求,這也給電動車輪胎側壁強度帶來了更大的挑戰,輪胎的磨損也會明顯高於燃油車。燃油車輪胎使用壽命,平均在5年左右,而電動車輪胎則下降到了4年。
由於電動車沒有燃油發動機,風噪和胎噪會更易被察覺,對靜音性能有了更高的要求。
電動車的續航能力是消費者最為關注的性能指標,輪胎滾動阻力越小,動力消耗就越少,從而減少電動車的耗電量,延長續航。
電動車用對輪胎性能的多樣性需求,給設計帶來了更大的挑戰,既需要在承重性能、節能性能、操控性能、控噪水平方面有所改進,又要在耐壓性、抓地力、低滾阻、低噪音表現以及耐磨性方面有較強的表現。由於以上的許多性能之間是相互制約的,在輪胎結構設計和原材料選擇方面提出了更高的要求,以及更大的挑戰。
據權威機構分析預測,目前全球EV汽車配套輪胎總量約1900萬條;到2027年,EV汽車配套輪胎總量接近1.8億條。近幾年來,全球各大輪胎企業都在通過開發EV輪胎或改善具有EV性能的現有產品(如加固結構,提高載重性能)來應對不斷增長的EV市場。
1、馬牌
2022年7月1日,德國馬牌輪胎新能源汽車輪胎eContact上市。
其標配德國馬牌王牌黑科技 -- ContiSeal自修補技術,高粘性密封層自行修復直徑小於等於5mm的胎面刺穿,足以面對道路上92%的胎面穿刺風險,並能在輪胎10年的全壽命期內保證自修補能力。
德國馬牌eContact輪胎採用運動輪胎的非對稱肋條設計,和刀刃式導流槽利用胎肩導流槽,在雨天行駛擁有良好的濕地操控性能,輕鬆應對新能源汽車由於高車重與快加速帶來的挑戰。
此外,創新的隔斷式主動降噪系統,可有效阻礙音波在周向溝槽中的傳播路徑,抑制胎噪傳出;空氣動力學胎側設計將降低輪胎滾動過程中的空氣阻力;仿真優化的細針花紋設計,可顯著提高輪胎的降噪表現;搭配高剛度的含硅胎面配方,能使輪胎與地面接觸時更加平順,提高駕乘舒適性。
2、米其林
早在2021年5月,米其林就在中國發布了兩款電動汽車專用輪胎——主打安靜、舒適的米其林e·聆悦和對應高性能操控的米其林競馳EV。
其中,米其林e·聆悦採用壓力分佈均勻化科技,增加輪胎與地面的接地面積,在加速、制動和過彎道時,輪胎的抓地力可平均分佈;它採用獨特的高彈性橡膠,將橡膠分子和填充物出色耦合,並添加了節能帶束層,使用全新的簾子線和鋼絲排列方式,有效降低行駛過程中輪胎的內能損耗,進而降低滾動能耗,改善新能源車的續航里程;它還配備Acoustic靜音技術,在輪胎內側融合了高科技的聚氨酯材料,能吸收車輛行駛過程中產生的空腔噪音。
米其林e·聆悦將輪胎的平均壽命提升了18.3%,滾動阻力下降了29.1%,續航能力平均比值提高了8%。
米其林競馳EV是目前一款為高性能電動車設計的專用輪胎。其胎面花紋的中央部分採用高剛性橡膠配方,提供突出的抓地力,有效地發揮電動車的強大扭矩;並通過設計與製造工藝的創新,輪胎轉向剛性提升15%,高速過彎穩定性同樣有所提高;同時它採用了壓力均勻分佈技術、高效低滾阻配方、Acoustic靜音技術等科技,提升了耐用性,實現更長續航里程,並有效降低20%車廂內噪音。
3、倍耐力
在2019年,倍耐力就推出了專為純電動及插電式混合動力車輛研發打造ELECT輪胎。
ELECT輪胎外部輪廓經過改進,以確保輪胎外廓凸出較少,減少空氣動力湍流,降低了滾阻;它採用特殊的輪胎配方,以在不過度磨損輪胎的前提下完成扭矩傳遞,確保提供瞬時抓地力;其在材料、胎面排列、設計和結構方面進行了優化組合,可承受電動汽車自重,並增強了對車輛性能的控制;它還優化了胎面花紋和結構設計,內置特殊吸音材料,組成了PNCS(倍耐力噪音消除系統),可抑制空氣振動,從而進一步減少風噪和路噪。
倍耐力輪胎北美公司推出了首款專為電動汽車開發的替換輪胎:倍耐力P Zero All Season Plus with Elect。新款EV輪胎具有許多優點,包括低滾動阻力,旨在增加行駛里程,同時降低消耗。與非EV產品P Zero All Season Plus相比,新倍耐力輪胎的滾動阻力降低了15%。
此外,倍耐力還與 Lucid Motors 還聯合推出了新能源車型專用輪胎,相比之前同類型輪胎,能夠額外承受 6% 到 9% 的重量。
4、固特異
早在2018年日內瓦國際車展上,固特異為電動汽車亮相了專為新能源汽車開發的御乘 II 代輪胎。它通過創新性胎面設計、胎裏溝槽優化,胎面化合物材質屬性優化,具有超低滾動阻力,可在應對高強度扭矩的同時延長車輛的續航里程。此外,特別設計的輪胎內壁能夠降低空氣阻力,減少輪胎的轉動質量,從而降低能耗。
2021年12月30日,固特異宣佈推出ElectricDriveGT,這是一款專門為電動汽車設計和生產的主打安靜、耐用和高性能的全天候輪胎,將率先在北美上市。它採用特殊的胎面花紋和複合材料,可提供持久的胎面磨損,不對稱的胎面花紋在乾濕路面條件下均提供良好的牽引力和操控性;還運用了其SoundComfort技術,在輪胎內增加了一個物理聲屏障,以抑制道路噪音。
5、瑪吉斯
2022年2月,瑪吉斯首款搭載吸音技術的新能源專用胎MECOTRA EV1,日前正式上市。這款輪胎的首個規格,為235/45R18,可適配特斯拉Model 3等車型。
這款輪胎運用了高效低滾阻配方,合理的高分散白煙填充體系,以及單層內面膠設計,保證氣密性的同時,降低滾動阻力及能量消耗,有效提升續航里程。
其胎面採用三種橡膠高分子,提升剛性,配合高剛性中心花紋條塊,提升抓地力,有效傳遞電動車大扭矩,即使在裝有厚重電池的新能源車上也能健步如飛。
優化的胎體結構,提升輪胎的接地面積,保證車輛瞬間加速時卓越的操控性能,同時提升磨耗里程。
而其外側胎肩橫溝封閉設計,阻斷主溝噪音橫向擴散,降低噪音產生;同時通過在輪胎內側添加的聚氨酯泡沫隔層,有效阻隔輪胎滾動時所產生的空腔噪音。依照寸別不同,分別可降低噪音5-10dB,輪胎尺寸越大,降噪感覺越明顯。
6、普利斯通
2021年12月,普利斯通發佈了旗下首款新能源汽車專用輪胎—泰然者T005 EV。它採用了B·SILENT靜謐技術、LUXBLACK技術及ENLITEN輕量化技術,能夠在緩解胎噪、節能減排,以及操控舒適性方面得到很大提升。
B·SILENT靜謐技術,通過使用內部吸音海綿吸收輪胎內部產生的聲波,可以顯著減少車輛在行駛過程中產生的噪聲,進一步提升輪胎駕駛的舒適性,有效緩解新能源汽車的胎噪問題。
輪胎外觀方面亦採用了普利司通LUXBLACK技術,胎側的3D設計顯著增加吸收光線效果,時尚前衞、科技感十足。
而ENLITEN輕量化技術,在減輕輪胎重量、降低輪胎滾阻的同時,進一步減少汽車的能源消耗與二氧化碳排放量,助力實現節能減排目標;輪胎採用的創新胎面花紋設計,能夠有效提升濕路制動和操控性能,幫助車輛能夠輕鬆應對在駕駛過程中多變路況。
普利司通計劃到 2030 年全球銷量的 90% 將專供純電動車。
7、住友橡膠
2022年7月5日,住友橡膠在中國首發了首款新能源汽車專用輪胎鄧祿普e. SPORT MAXX。
採用新一代變性聚合物搭配壓力控制技術,來微調橡膠化合物,使EV輪胎擁有卓越的濕地性能和轉向穩定性能減少行駛中不必要發熱和能量損耗,帶來理想的低滾阻性能和耐磨耗性能;它還採用降噪花紋設計,並搭載住友橡膠研發的SILENT CORE降噪內核技術,降噪效果高於以往產品17.4%;在粗糙路面表現上則高出8.6%。
通過革新配方及技術實現輪胎輕量化,e. SPORT MAXX不僅能夠延長11.1%/KW能耗可行駛里程,且輪胎的使用壽命也提升了25%,它還是目前住友橡膠集團史上實現最低能耗的輪胎產品。
住友橡膠旗下飛勁輪胎計劃2023年在歐洲發佈“e.ZIEX”,作為其在歐洲的首款替換市場電動汽車輪胎。
8、韓泰
2019年,韓泰推出了新能源專用輪胎萬途仕Ventus S1 evo 3 ev(K127E)。它在胎面膠配方中加入了高性能天然樹脂,還採用具有高抓地力的二氧化硅胎面膠配方以及特殊的聚合物和填充材料混合技術,並採用了新材料芳綸纖維,輪胎具有高韌性和高耐熱等性能,能有效減少輪胎變形,擴大胎面接地面積,從而達到優化輪胎在乾濕路面駕駛特性的目的。
它在胎圈處使用了額外的鋼絲加固,進一步提高了側壁剛度,同時連鎖式外溝槽設計,能在有效輸出濕地抓地力同時,防止水滑現象發生,保持濕地性能,同時滾動阻力也實現了進一步優化。
這種輪胎還標配了韓泰SEALGUARD®自動修補技術,在輪胎內部塗有一層自補胎黏性材料,當胎面遭遇扎刺時,胎體能自動密封直徑不超過5毫米的刺孔,令輪胎保持性能。
今年5月份,韓泰輪胎iON電動汽車專用輪胎系列在歐洲上線。iON S夏季輪胎,是iON系列的首款產品。冬季i*cept iON輪胎,將於今年9月在歐洲推出。不久後,iON系列也會在中國市場陸續推出。
9、玲瓏
玲瓏輪胎在2020年和2021年連續兩年位居中國新上市新能源汽車原配品牌第一,2021年新能源汽車配套市場佔有率接近20%,銷量增速達182%,穩居中國輪胎行業第一。
玲瓏輪胎根據新能源汽車“續航距離較短、無發動機噪聲”的特點,制定“低滾阻、低噪音”的設計目標;根據新能源汽車“高功率、高負荷”的特點, 制定“高牽引、高磨耗”的設計目標。
2018年,玲瓏輪胎推出首款新能源汽車專用輪胎——EV100,滾阻及噪音均達到歐盟標籤A級。2019年下半年起,公司制定開發PCR車型和SUV車型用新能源汽車輪胎,做到“胎隨車定”。
2020年,玲瓏輪胎定向開發綠色超低滾阻轎車用輪胎 POWER SAVER,滾阻性能較普通輪胎提升20%,將提升汽車約3%的續航里程。
在新能源商用車領域,玲瓏全新一代超低滾阻輪胎,在IDIADA測試滾阻達到4.0以下,比常規產品降低38%;整車百公里油耗降低2.2L,有效降低道路交通運輸帶來的燃油消耗;極大降低輪胎異常導致的交通事故概率。
玲瓏新一代操穩低滾阻輪胎GREEN-Max HP200,其全新胎側及花紋造型設計,滿足空氣動力學的同時,增強了該車型的無限“美”力,具備全速區域的高響應、優秀的橫向抓地力以及充足的牽引力。
玲瓏還定向開發了綠色超低滾阻轎車輪胎COMFORT MASTER,滾阻性能較普通輪胎提升20%,續航里程提升約3%。
最近,玲瓏輪胎開發的新能源輪胎SPORTMASTERe採用的LNC低噪音技術能夠提升駕乘舒適,BPT穩態壓力技術則可改善高載重吃胎問題;ATLAS新能源產品A52則專注於高端電動車主駕乘體驗,S-AC自適應接觸技術可顯著提升高速穩定性。
10、佳通
佳通輪胎已相繼推出駕控P10、舒適225V1和舒適T29,以多樣化性能、豐富的規格滿足行業和廣大車主的"新"需求。
在抓地力方面,P10採用全新一代抑變形輪廓設計,搭配啞鈴型預變形溝槽技術和高粘附橡膠網絡設計,讓車輛獲得乾地穩準、濕地迅捷的出色制動性能。
在靜音方面,P10基於鳥羽仿生結構設計和全自由度錯位優化技術,兼顧了靜謐、舒適性能,能降低輪胎接地時衝擊的噪音。
在低滾阻方面,佳通的225V1輪胎採用了低滾阻胎面配方,相較上一代產品降低22%滾動阻力。
在抗耐磨方面,針對新能源運營車開發的佳通舒適T29輪胎依託神盾耐久技術,其耐磨損性能大幅提升,可延長輪胎使用壽命,降低運營成本。
11、中策橡膠
中策朝陽1號EV靜音棉輪胎於今年年初全新上市。該輪胎通過Zuper-Silent超級靜音技術和Soundbolt Array消音栓陣技術的結合,有效降低車輛在行駛中產生的胎噪。
朝陽1號EV靜音棉輪胎的混合動力橡膠配方、高性能輪胎的花紋設計等特徵,增加了電動車在過彎時的穩定性,讓新能源汽車用户在享受靜音的同時,也能擁有操控的樂趣。
同時EV納米空間結構技術,有效降低車輛在行駛中的內能損耗,從而提升電動車續航表現。
12、浦林
浦林Prinx是浦林成山專為電動時代推出的全新品牌。
浦林輪胎的研發理念“GCE”,即Ground Contact Efficiency,指輪胎地表觸達效率。它在中國輪胎標籤規定滾阻、濕滑、噪音三大性能指標的基礎上,以消費者的感受為中心,擴展為安全性 (濕地制動/水漂) 、總里程 (磨耗) 、單充里程 (滾阻) 、廂內靜音 (噪聲) 、響應速度 (濕地操控) 、駕乘舒適 (減震)等六大指標。
其最近推出的XNEX SPORT EV 探域(刀鋒設計版)輪胎適用於運動型電動汽車,是中國輪胎市場上量產輪胎中唯一一個獲得美國的MUSE大賽銀獎、意大利A’DESIGN AWARD的國際頂尖設計大獎銀獎和法國DNA設計大賽優勝獎三項國際設計大獎的產品。
XNEX SPORT EV擁有操控性、低滾阻、安全性、優秀設計四大核心賣點,吸音棉、自癒合兩大優勢技術,並且擁有同類產品中最高的標籤等級。它還搭載了Silenteck吸音技術最高能夠降低噪音12.6分貝。除此之外,這款輪胎還有一個自癒合技術,破損直徑在6毫米以下就可以修補。目前已覆蓋市面上大部分電動汽車輪胎規格。
XLAB COMFORT EV 創域(彗星設計版)是一款性能均衡最大化的電動車輪胎,更適配城市通勤電動汽車,封閉式胎肩設計、多節距設計以及增加降噪波紋,充分起到靜音降噪的效果;創新的橡膠配方提升濕地安全;輪廓結構優化可以避免異常磨損。
13、森麒麟
2021年年底,森麒麟公佈了自主研發的新能源輪胎。
森麒麟新能源輪胎以超低滾阻、高抗濕滑、靜音為核心。採用變頻降噪技術,與同級輪胎相比,花紋降噪≥2dB(A);3D切角設計高效散熱,全面提升耐久性能;高花紋塊剛性,從容應對新能源汽車巨大扭矩。輪胎採用超低滾阻技術平台,獨創“十字向量”理論,全面實現性能均衡;四條寬闊主溝設計,快速排水,出色抗濕滑。
目前主推的 Qirin990 系列輪胎,實現了滾動阻力的降低,以 400 公里的電池續航里程為基準,可為某配套的新能源汽車增加 30 公里續航里程。
根據森麒麟測試結果,輪胎滾動阻力從 7.5‰降低到 5.8‰,汽車油耗能夠降低 3.2%。
14、賽輪輪胎
2022年3月,賽輪集團首發新一代高性能輪胎產品——“液體黃金”輪胎。
液體黃金輪胎採用了國家橡膠與輪胎工程技術研究中心旗下直屬研究機構怡維怡橡膠研究院研發出的一種綠色環保的高性能橡膠新型材料EVEC,採用世界首創化學煉膠技術,可以使納米級填料得以充分和均勻分散,其分散度趨於極限,提升了填料對橡膠的補強作用,使得輪胎在降低滾動阻力的同時,濕地抓地性能和耐磨性能都得到極大的提升。對於消費者來説,液體黃金輪胎轎車胎的滾動阻力可降低 30%以上,卡車胎的滾動阻力可降低 40%以上。
15、萬力輪胎
2020年10月,萬力輪胎推出新能源車專用輪胎。其中哈曼仕SP022 EV採用全過程動靜態仿真模擬設計技術,保證輪胎接地面受力均勻,提供絕佳的操控體驗。“變節距錯頻技術”配合“3D自導流技術”,使胎面溝槽震感柔和,有效降低胎噪,提高舒適度。FET功能因子胎面配方,全面提升輪胎抓地性能,降低滾動阻力,提高輪胎磨耗,減少換胎次數。
鋭馳者SU306 EV採用“LEADing-PATTERN”平台概念花紋,內外側不同功能分工的非對稱設計,抓地力與操控性二者兼得;該輪胎也採用了“變節距錯頻技術”,行駛更安靜與平順,而萬力FET功能因子配方設計,可顯著降低輪胎內能損耗、減少形變生熱,高效節能。
鋭馳者SU306 EV與哈曼仕SP022 EV已上市包含e-SILENT超級靜音技術的版本。
16、通用股份
2021年,通用股份千里馬輪胎成功研發了千里馬 EV1綠色輪胎。
千里馬EV1搭配量身定製的技術材料,減少輪胎腔體內的空氣流動,從而降低Cavity Noise(200至250Hz範圍內的空腔振動噪聲)。同時,該輪胎通過優化設計,不僅減輕了自重還保持了高強度,使胎面剛性相比原先自身提升10%,同時也抵抗住大扭矩形變,降低胎面磨損和滾動阻力,省電節能提升續航里程。
本文由汽車商業評論原創出品
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