2022及未来世界轮胎发展趋势

汽车轮胎行业正在向新型轮胎技术发展，本文从技术、管理、生产角度对轮胎行业发展趋势进行阐述。

技术角度

1.电动汽车轮胎

根据《凯利蓝皮书》最近的一份报告，美国电动汽车销量在2021第三季度达到历史最高水平。该报告称，第三季度美国新车销量同比下降13.4%，主要是因为目前低库存和高价格影响了整个行业。

与此同时，电动汽车（包括电动汽车、混合动力汽车和插电式混合动力汽车）的销量增长了近60%。

在为电动汽车开发轮胎时，车辆重量增加和瞬时功率输送是两个需要考虑的具体因素。与燃油汽车相比，电动汽车轮胎提出了开发创新材料的需求，这种材料的滚动阻力更低，耐磨性提高，同时在所有路面上的性能都有所提高。例如，韩泰轮胎使用了一种叫“Aqua Pine”聚合物，比燃油汽车轮胎中的聚合物更坚固耐用。

此外，电动汽车的新产品，如倍耐力P Zero Elect轮胎，采用创新材料进行整体设计，以降低滚动阻力，同时在不改变胎面花纹厚度的情况下减少磨损。还通过特殊的胎面花纹设计和倍耐力降噪系统（PNCS）等其他技术降低道路噪音来实现声学的舒适性。

PNCS技术是指放置在轮胎内的特殊吸音材料。它有助于减弱空气振动，阻止这些振动传递到车辆内部。在电动汽车内外都能感受到该系统的好处。

米其林自20世纪80年代开始致力于低滚动阻力轮胎技术，在胎面胶中添加二氧化硅，已用于E级方程式赛车系列轮胎。

米其林在特斯拉Y型车上使用的Pilot Sport电动汽车轮胎采用了ElectricGrip复合技术，其特点是在胎面中心使用硬质复合材料，以提供应对电动汽车高扭矩特性所需的抓地力。

Pilot Sport EV轮胎系列使用两种胎面胶，支持高扭矩负载，解决噪音问题，提高行驶里程。此外，胎肩上还有单独的胎面胶，用于降低滚动阻力，为电动汽车提供了更大的行驶里程。

利用先进的虚拟模型和系统工程方法来优化设计，以缩短产品开发周期。这将需要更高水平的协作，更多地共享丰富的数据，如车型、使用情况和轮胎模型。

普利司通的ENLITEN技术可将轮胎滚动阻力降低30%，并将轮胎总重量降低20%。它还扩大了电动汽车的行驶里程，减少对环境的影响。这些轮胎目前用于奥迪e-tron和Q4 e-tron、Fisker Ocean和大众ID.3和ID.4等车辆。

这些轮胎还将用于世界上第一辆远程太阳能电动汽车Lightyear One。普利司通为Lightyear One开发了定制工程Turanza生态轮胎，结合了其轻质ENLITEN和Ogic技术。在整个制造过程中，工程师能够通过使用更少的原材料来减轻重量，同时通过创新的胎面、更大的直径、高充气压力和超薄的设计来降低滚动阻力。轮胎极低的滚动阻力也意味着可以使用较轻的电池。

2.自动驾驶汽车轮胎

自动驾驶车辆概念的兴起，将有更重的负载要求，也要求轮胎必须更耐用，交互性更好，能够自我诊断和预测分析。

为了实现这些目标，一些行业专家认为，在设计过程中需要360度的方法，同时开发多种材料，这些材料既具有多功能性，又在传统的一些要求之上。

材料的开发不仅仅关注轮胎的单个部位，而是将轮胎作为一个整体考虑到每个因素。这是一个基于建模和预测措施的过程，创建虚拟轮胎特性，加速从开发到生产的整个过程。

安装在自动驾驶车辆上的轮胎需要设计为在发生爆胎或压力损失时具有最大的耐久性、较长的磨损寿命和更好的机动性。自动驾驶汽车停止和避开障碍物的能力高度依赖于其轮胎的能力。自动驾驶汽车会出现一些不可预测的服务状况比如，爆胎。而对于这一特点，免充气轮胎可能是较好选择。

测量气压、磨损寿命、路况等技术对于自动驾驶汽车轮胎成功运行至关重要。实时监控轮胎，并最终预测维修，以避免停机，并保持汽车在道路上正常行驶。

自动驾驶技术通常用于高速公路以外的地方，如采矿和建筑等。

3.可持续轮胎

可持续意味着选择创新替代材料、采用尖端环保生产工艺和使用新技术。轮胎工程师们现在转向使用可持续的植物衍生材料来替代传统的橡胶材料，围绕气候行动、低排放流动性、循环经济和可持续供应链等战略主题，涵盖了价值链的所有阶段。

大家的目标是最迟在2050年将其全球轮胎生产转变为完全可持续的材料，包括来自稻壳灰的二氧化硅、大豆油等各种植物油和树脂、来自当地种植蒲公英的天然橡胶以及可靠来源的天然橡胶。

用可回收的替代品替代大部分传统原材料，如橡胶、炭黑和钢丝。例如，绿色概念轮胎还首次将回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯纱线用于轮胎制造。

依靠创新的轻质结构和重量优化的胎面胶条，胎面胶条可以多次翻新，只需最少的时间和材料投入，特别设计的胎侧和经过重量优化的胎体，可大大降低材料消耗，提高可持续性。

大陆、普利司通都在其整个轮胎组合中扩大可持续材料的使用，包括用于下一代电动汽车和自动驾驶汽车的轮胎。努力实现碳中和的可持续性目标，并在2050年实现轮胎完全采用再生材料。

日前，固特异已经使用70%的可持续材料制造了一款全季节轮胎，并设定在2030年实现100%可持续轮胎的目标。这70%可持续材料轮胎包括13种“特色成分”，涵盖九种不同的轮胎部位。该轮胎中的可持续成分包括豆油、稻壳灰二氧化硅、生物基聚合物、由回收瓶制成的织物、可再生树脂、化学品和可持续衍生的炭黑。

炭黑是轮胎重要的补强材料，传统上是通过燃烧各种类型的石油产品制成。而固特异制造炭黑采用了替代方法。固特异的新轮胎采用三种炭黑，它们是由甲烷、二氧化碳和植物油制成的。最初的生命周期评估表明，与目前的炭黑生产方法相比，碳排放量有所减少，或者使用生物或废物原料来源。

虽然近100%的大豆蛋白用于食品和动物饲料，但剩余的大量油脂可用于工业应用。多年来，固特异一直在轮胎中使用豆油。这种油使轮胎结构具有更大的温度灵活性，特别是在寒冷天气下。

固特异的新轮胎还含有一种独特的二氧化硅，这种二氧化硅是从稻壳灰中提取出来的，稻壳灰是大米加工过程中经常丢弃的副产品。

该轮胎还采用从塑料瓶和其他塑料废料中回收的聚酯制成，将聚酯转化为基础化学品，并将其转化为适用于轮胎帘线的技术级聚酯。

通过增加轮胎中可回收材料的使用来推进循环经济，同时也减少了总体材料使用量。通过翻新和开发方法来延长轮胎的使用寿命，以确保报废轮胎能够再利用。这就是贯穿轮胎整个生命周期的可持续过程。

4.防刺扎防爆轮胎

尽管最初的一些免充气轮胎减震性很差。但是，这条路却一直在往下走。很有可能影响或颠覆轮胎行业未来的发展。

米其林开发了一种独特的防刺扎轮胎系统（UPTS）原型，这是一种免充气轮胎和车轮的组合式结构，用于乘用车。它已经在雪佛兰上成功测试，通用汽车计划在2024年为其他车辆配备免充气轮胎。UPTIS的特点是由铝合金轮毂和玻璃纤维增强塑料制成的柔性承重结构组成。

在2022年1月5日至8日举行的全球最大的2022消费电子展（CES）上，韩泰轮胎展示了其免充气轮胎（NPT）“i-Flex”。

i-Flex是一款具有仿生设计的免充气概念轮胎。它的尺寸为10英寸，直径为400mm，宽度为105mm。因为不需要维持气压，而成为自动驾驶车辆的最佳解决方案。

i-Flex是通过严格的仿生研究和测试而开发的。为了吸收道路冲击并承受负载，它采用了多层联锁辐条的设计，灵感来源于生物的细胞结构。多层互锁辐条结构使电池具有更好的三维减震性能，同时允许不同刚度的六边形和四方电池结构连接在一起，提供更稳定的负载支撑。

此外，i-Flex还采用了C形凹面轮廓花纹，可以确保最大程度的接触面积，实现安全驾驶。胎面设计采用了单元结构形状以及针对多方向车辆运动进行优化的花纹。

自密封轮胎正逐渐变得越来越普遍，尤其是在未来的自主研发中。自密封轮胎来应对轮胎高达约5-6毫米钉子的刺扎和漏气，如倍耐力的Seal Inside、韩泰的SealGuard、大陆的ContiSeal和米其林的Selfseal等。自密封轮胎使用天然橡胶等密封剂填充穿孔，以防止空气损失。

普利司通曾展示了两个版本：自支撑轮胎和支撑环系统。

自支撑轮胎具有加固壁，在失去空气后将继续支撑车辆。另一方面，支撑环系统在轮胎内使用一圈硬橡胶，可支撑车辆重量。这同时要依赖于胎压监测系统的监测。

固特异Eagle 360球形轮胎，在雪铁龙自主移动视觉原型车上展示过，该车采用电动多向平台。Eagle 360原型机结构紧凑，外形灵活，是未来城市和自主移动的理想选择。

Eagle 360的优点包括：机动性高，由于是球形，可以在所有方向上移动，提供机动性和乘客舒适性。Eagle 360原型通过创造流畅的横向运动，使自动驾驶汽车能够轻松超越障碍物，从而提供平稳的驾驶体验；免维护，Eagle 360是一种免充气轮胎。无需压力监测或刺扎风险，可最大限度地减少停机时间；持久性，Eagle 360轮胎的胎面是标准轮胎的四倍，因此其磨损速度也比传统轮胎慢四倍，从而减少更换频率；扩大里程，Eagle 360采用坚硬的内部结构和低滚动阻力橡胶化合物，在与道路接触点时低偏转，有助于减少能量损失和降低滚动阻力，从而有助于扩大电动汽车的电池范围；一致的抓地力，Eagle 360采用六边形吸盘，可提供与行驶方向不同的一致的抓地力。

5.传感技术

随着电动汽车及自动驾驶汽车的发展。轮胎必须通过传感器或其他系统连接到车辆的其余部分，提供有关轮胎充气、状况和磨损的实时数据。

未来是通过轮胎感知道路，从而将信息传递给驾驶员的。轮胎通过直接与汽车自动控制系统通信，可以提高驾驶性能。还可以采用先进的主动磨损技术来评估轮胎的状态，从而实现轮胎的主动维护。

固特异最近推出了一个名为SightLine的轮胎智能系统。这项技术用于预测问题。通过持续监控周围环境，检测和避免潜在的障碍物，如路缘石等，主动提醒用户，从而防止损坏轮胎胎侧等部位，提高轮胎使用寿命。

预测性维护系统有助于解决驾驶员和车队管理人员当前面临的挑战，如预测故障、最小化停机时间、监控轮胎压力和磨损，以提高安全性和更具成本效益的机动性。

在未来，这种技术将不仅提供轮胎反馈，还提供路况反馈，实现互联、传达有关压力、温度、负载和其他性能因素的重要信息。还能实现自主移动。

管理角度

1.供应链

新冠疫情常态化，人们出行减少，许多轮胎厂关闭或整合。原材料价格上涨、集装箱价格飙升、航运成本飙升、港口拥堵、劳动力短缺以及许多其他经济因素造成供应紧张。

所有轮胎商品的供应短缺在2022年将继续存在。《福布斯》表示，新冠病毒疫情将继续关闭世界各地的航运枢纽，极端天气将破坏连锁店的各个环节，预计这种破坏也将持续下去。

北美市场的反弹速度比其他市场更快。像东洋和韩泰、建大美国橡胶公司已经把生产从别的国家转移到北美国家，市场也逐渐回升。

2.软件服务

轮胎企业需要应用各种类型的软件，这些软件跟踪轮胎经销商在轮胎和服务方面的收入、所在地的每日汽车数量、错过的服务机会、商店在某项服务上的收入等等。

服务顾问通过这些软件了解客户的车辆可能需要哪些服务以及轮胎在其生命周期中的位置。对于轮胎经销商，系统跟踪关键指标，从经销商多个地点的轮胎销售情况到特定地区销售的品牌和尺寸。

这主要是因为轮胎用户希望了解维修过程，了解车辆的健康状况。这些软件通过测量轮胎胎面深度、车轮定位和其他指标来检查设备是否满足这一需求。

轮胎行业正在推出一种方式，允许客户通过在线门户更多地参与到维修过程中，客户可以在该门户中查看其过去与商店的交易、推荐的服务，并接收与维修过程中所处位置有关的短信。

3.顾客需求

自驾旅行需要全地形和全天候轮胎。不断扩展的全地形部分正在为不同消费者的生活方式提供服务。

全地形轮胎一般可用在任何条件，任何地形，通常具有三峰山雪花等级。

虽然像诺基亚轮胎、阿波罗·弗雷德斯坦和东洋轮胎这样的公司多年来一直在全天候轮胎市场上打拼，但更多的制造商注意到这一不断增长的轮胎市场。

全天候轮胎可用于乘用车、旅游，轮胎设计为在温暖气候下具有良好性能，并针对雪和冬季条件进行了优化。具有全天候、超高性能，以及良好的操控性能。

生产角度

预计到2024年，全球轮胎行业的复合年增长率将达到3.4%，达到2275万吨。轮胎行业增长最快的技术和细分市场是超高性能（UHP）和低滚动阻力（LRR）轮胎，主要原始设备制造商进入这些细分市场以提供更高的交付利润。

与此同时，从乘用车转向轻型卡车，高性能细分市场目前已达到实用上限，但仍在继续推动更大的OEM轮胎尺寸/轮辋直径。

以下趋势将影响到2022年及以后的轮胎生产状况：

1.明智规划

自2000年以来。轮胎品牌和规格的数量不断增多，这给轮胎行业的生产计划带来了重大变化。客户要求更快的交货时间。因此，订单交付周期缩短，仓库缺货。轮胎制造商需要平衡生产流程和订单，但短的产品流程和复杂的产品组合给规划和日常工厂运营带来了挑战。

事实上，良好的生产计划是轮胎工厂物流规划的重要基础。在创建新工艺时，全面、分析和积极的生产计划至关重要。

2.完善生产

轮胎的生产正在进步。轮胎制造商已经将其建模能力发展到在开发原型之前进行大量分析的程度。

建模有助于减少生产轮胎所需的时间，但各公司正在通过模拟将其提升到一个新的水平，甚至在轮胎原型化之前分析其特性。

为了节省开发轮胎的时间和资源，韩泰采用了人工智能技术，开发了虚拟复合设计系统，该系统通过人工智能（AI）分析预测轮胎复合材料的特性，并找到最佳组合。

未来，轮胎将实现完全虚拟地进行迭代。

3.生产中的模块化

如果可以进行调节，增加轮胎尺寸可以减少半成品的数量。模块化是带束层和胎体部件的良好解决方案，因为并非所有轮胎都需要特殊部件。

库存模块化应与专业合作伙伴一起规划。这是因为产品组合很困难，即使投资很少或没有投资，生产率也可以显著提高。

4.工业4.0

自动化是帮助轮胎制造商应对全球竞争和一体化挑战的关键因素。

创新和淘汰管理，在这方面取得了重大进展，特别是在最先进的市场。制造商可以使用自动化来运行整个工厂或制造过程中的特定设备（如轮胎制造机）。在工厂层面，要升级设备。

老工厂和设计新工厂的重点是自动化。设备要保持竞争力，全厂自动化具有许多优点，包括较低的库存水平、空间优化。缓冲库存最小化，以及生产中所有轮胎的完全可追溯性，这些都可能带来轮胎的e高质量和高产量，但尤其要关注的是用于自动加工的正确材料的均匀性和等级。