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公司动态

极速炸金花:橡胶谷的黑科技:助推轮胎产业转型升

  【橡胶技术网 - 轮胎动态】

  一项国际首创的记录

  今年5月24日,一款诞生于中国的高性能绿色轮胎获得世界权威汽车测试认证机构IDIADA的认证:抗湿滑性能达到欧盟标签法规A级标准,比普通轮胎高出45%,比一般绿胎高出10%;滚动阻力指数达到欧盟标签法规B+级标准,比普通轮胎降低38%,比一般绿胎降低11%;尤为可贵的是,耐磨性能还比普通轮胎高出15%,比一般绿胎高出30%,综合性能达到世界领先水平。

  怡维怡橡胶研究院院长王梦蛟向《汽车观察》记者解释,所谓绿胎,是指具有节能、减排、有利于环保的新一代汽车轮胎。与传统轮胎相比,绿胎的滚动阻力低,抗湿滑和抗冰雪滑动性能好,耐磨性能也不差,可以达到节省燃油、降低原材料消耗和二氧化碳排放、减少轮胎的爆破几率和车辆行驶事故、提高轮胎翻新率、减少废旧轮胎黑色污染、提高行车安全性、增加轮胎使用寿命的效果。

  据悉,欧盟标签法规及我国公布的标准将轮胎抗湿滑性能和滚动阻力划分为A-G共7个等级,如果将滚动阻力C级以下的绿胎称之为“普通绿胎”的话,滚动阻力B级以上的轮胎就可称之为“绿胎+”。根据这样的定义,怡维怡研究院早在2011年就已经制造完成的我国第一批双B胎(即抗湿滑性能和滚动阻力指数均在B级及以上)就属于绿胎+产品,该款轮胎也已于2012年获得了IDIADA的认证。

  目前,国产轮胎的抗湿滑性能和滚动阻力这两项关键指标一般都在F级、G级。而此次通过认证的高性能轮胎不仅滚动阻力在B级以上,抗湿滑性能达到A级,更重要的是没有像其他绿胎那样以牺牲耐磨性能为前提,可以称之为是性能更优的绿胎+产品。

  与普通轮胎相比,使用高性能轮胎具体能为消费者和社会带来多少好处?

  王梦蛟给《汽车观察》记者算了一笔账:假设乘用车轮胎的生命周期为10万公里,与普通国产轮胎相比,使用高性能轮胎的汽车每辆车可减少二氧化碳排放1.3 吨、节油560升,若以6元/升计算汽油价格,可为用户节省3360元;假设我国2016年乘用车轮胎销量为2.95亿条,节油量每年可达413亿升,可节省油费2478亿元,二氧化碳可减少排放9594万吨。对装配22条12R22.5轮胎、总重49吨的卡车而言,每百公里可节油4.5升,20万公里可节油9000升,可节省54000元燃油费,可减少二氧化碳排放量23.4吨;假设2016年卡车轮胎销量为5640万条,每年可节省230亿升燃油,燃油费节省1382亿元,每年可减少二氧化碳排放量5980万吨。

  关于乘用车辆的抗湿滑性能,在车速80km/h 的情况下,于标准湿路面上,A级轮胎刹车距离比普通轮胎缩极速炸金花短18米,安全价值无法估量。在环保节能方面,传统橡胶轮胎中的主要填料为炭黑,而炭黑主要来源于石油和煤焦油;绿胎的主要填料为非碳物质二氧化硅(俗称白炭黑),主要来源于石英砂,不消耗石油资源。

  也就是说,以往并不为人注意的轮胎质量品级的提高,不仅能带来安全性、节能减排等明显的社会效益,还能给消费者带来实实在在的经济利益。

  一种神秘的“液体黄金”

  怡维怡研究院研制的轮胎有什么秘诀能解决抗湿滑、降滚阻和耐磨性相互矛盾的世界级难题?王梦蛟向《汽车观察》记者娓娓道来。

  此次通过认证的高性能橡胶轮胎采用了独有的EVEC胶,这是我国原始创新的一种新材料,被国际知名期刊《国际轮胎技术》称为“液体黄金”,目前相关核心技术已经申请发明专利35项、PCT9项。这种材料在仅作为胎面胶使用、原有轮胎结构和花纹并未改变的情况下,轮胎综合性能指标即达到了当前世界最高质量等级,足见该材料的神奇。EVEC是世界上迄今唯一一种能够同时改善滚动阻力、抗湿滑性能、耐磨性能并使各项指标都达到最佳水平的轮胎胎面胶料。

  王梦蛟介绍,轮胎的性能主要取决于橡胶材料的性能和轮胎结构及花纹设计,怡维怡橡胶研究院自2013年就开始进行合成橡胶液相混炼工艺技术的研究与开发,成果产品便是EVEC。这种以连续液相法制备的合成胶/ 白炭黑母胶,相比传统胶料具有制造工艺简化、分散性更好、加工性能好的优点,且混炼能耗可降低20%以上;而由于橡胶与填料的相互作用高,而填料与填料之间的相互作用低,所以表征轮胎滚动阻力的动态滞后损失低,表征轮胎抗湿滑性能的动态滞后损失高,表征轮胎耐磨性能的补强因子高,材料的最终性能相较于传统的干法混炼橡胶有显著提高。

  王梦蛟进一步透露,EVEC橡胶现已完成了实验室研究和中试结果验证阶段,目前正在青岛www.haojiemi.com市董家口经济区依托“高性能橡胶新材料循环经济绿色一体化项目”实施产业化工作;届时,其产业化应用必将加速我国轮胎企业产品升级进程,不仅将使中国轮胎产品打入欧美市场更加畅通无阻、附加值更高,还将充分体现出科技创新在产业转型中的引领作用,推动供给侧结构性改革,促进我国轮胎产业新旧动能转换。

  一个黑科技的原创阵地

  一个名不见经传的怡维怡橡胶研究院,凭什么能够研发出超越国际大型轮胎和橡胶材料企业的“液体黄金”?是运气和巧合吗?王梦蛟引领《汽车观察》记者参观了怡维怡橡胶研究院,正是在这里,EVEC橡胶被研发出来。

  数十间实验室分布在研究院的1层~3层,这位77岁高龄的老人穿梭其中,面对各种实验仪器如数家珍,精神矍铄、乐此不疲。王梦蛟介绍,研究院现拥有上百套先进实验设备,总价值大概达到1.5 亿元,足以支持材料物性测试、化学分析、制品剖析等各种研发工作。

  在这数量庞大、价值不菲的设备中,高分辨率投射电子显微镜/ 扫描电子显微镜(可以观察橡胶内部的结构及填料与橡胶之间的相互作用)、核磁共振波谱仪(主要用于橡胶微观结构、未知物结构、硫化胶交联键密度等的测定)、气相色谱-三重四级杆串联质谱(可对复杂基质样品中痕量级的待测化合物进行准确的定性定量分析)等,都是行业中少有的。怡维怡研究院的研发工程师还自主设计、研发制造了多套实现特殊功能的实验仪器,以满足前沿科研探索的需要。

  在人员配置上,目前研究院约有150余名员工,研究生学历占到61%,中高级职称占到50.8%,国内外知名行业专家19人,其中不乏一些从国外引进的高端人才。王梦蛟本人就是世界橡胶科学领域著名学者,其先后赴美国阿克隆大学、德国橡胶工业研究所进行研究,并获得了法国国家博士学位,历任北京橡胶工业研究设计院总工程师、法国科学院固体表面物理化学研究所副研究员、德国Degussa高级科学家、美国Cabot公司首席科学家。退休以后,王梦蛟选择回到祖国,担任国家橡胶与轮胎工程技术研究中心首席科学家及怡维怡橡胶研究院院长,为国内橡胶科学研究发光发热。

  如今,研究院不仅是橡胶新材料与绿色轮胎制造技术国家地方联合工程实验室,也是中国石油和化工行业技术创新示范企业,承担了国家科技支撑计划、973计划等多项国家级科研项目,申请了20件国际专利和66件国内专利,授权专利24件,制定了9项国家标准。

  正是在这种高大上的硬件、软件、人才条件和完备的研发环境下,高性能橡胶轮胎的基础性研究一步步向前推进,一个个性能指标被突破,一种种新材料新工艺投入使用。

  一条技术引领的产业链

  基础研究是费钱又费时的,一般的企业没有这个实力也没有这个耐心。怡维怡橡胶研究院为什么能够生存和发展?要解答这个问题,我们不得不向大家介绍研究院之上的另一个机构——“国家橡胶与轮胎工程技术研究中心”,以及另一位产业领军人才、连王梦蛟都称之为老板的袁仲雪。

  国家橡胶与轮胎工程技术研究中心常务副主任、中国橡胶工业协会高级副会长、青岛科技大学教授袁仲雪

  袁仲雪的头衔是国家橡胶与轮胎工程技术研究中心常务副主任、中国橡胶工业协会高级副会长、青岛科技大学教授。该国家级工程技术研究中心是由软控股份和青岛科技大学承担的、面向橡胶与轮胎行业、中国唯一开放的科研技术与创新管理服务平台,主要围绕高性能绿色轮胎研发与制造、智能轮胎成套装备与系统、橡胶新材料开发及生产等共性、关键技术,开展技术研发与产业化研究。从2009年成立开始,研究中心就一直积极探索 “项目—人才—基地”相结合的国际科技合作新模式,2013年获批科技部“产业链一体化协同创新模式”试点。

  经过8年发展,国家工程中心旗下已经凝聚了怡维怡橡胶研究院、软控股份有限公司、益凯新材料有限公司、青岛华商汇通金融控股有限公司等120余家企业、3万余名员工,构建了从化工橡胶原材料、信息软件、装备制造、生产工艺、轮胎产品、废旧轮胎循环利用、国际营销网络到行业公共服务平台的完整链条,在行业内形成了示范效果。

  “这120余家企业,采取的是技术整合而非资本整合的方式。在这个产业链条内,大家既各自为独立法人单位,是相对独立的个体,又相互呈现出休戚与共的上下游关系,协同创新、资源优先共享。大家都是为了相互的行业发展关系而自愿结为一体,只为能够彼此促进,帮助中国轮胎行业加快前进的脚步,造福全行业。”袁仲雪介绍。

  据不完全统计,到目前为止,国内稍上规模的轮胎企业超过100家,大大小小总共超过600家,但平均产量仅为100万条/ 年左右,远低于美国的440万条/ 年、日本的450万条/ 年。从产销量上看,2016年全国汽车轮胎总产量约6.1亿条,连续十年位居世界第一位,占世界轮胎总产量的40%。但从价格上看,国产品牌轮胎与一线外资品牌轮胎相比均价仅有后者的一半,与二线外资品牌相比大概为70%,世界轮胎企业前三强年销售额的平均值约等于我国轮胎企业前26名的总销售额,2016年我国橡胶轮胎主营业务销售收入5547亿元,不到全球轮胎销售额的10%。

  产业集中化程度低,不具备规模优势;毛利率水平较低,自主品牌轮胎企业处于微利时代;高端产品发展滞后、通用产品产能过剩矛盾日益突出——中国轮胎产业发展正呈现出一种“大而不强”的态势。

  针对这种现状,国家工业和信息化部于2010年出台了《轮胎产业政策》, 提出鼓励国内骨干企业横向并购以组建大型轮胎企业集团、纵向并购以降低原材料依赖程度;2011年8月中橡协发布的《橡胶行业“十二五”发展规划指导纲要》明确提出力争使国内前十位轮胎企业的产值集中度超过 50%;2015年10月中橡协发布的《橡胶行业“十三五”发展规划指导纲要》再次提出“淘汰落后产能,限制低水平重复投入,提高产业集中度和企业竞争力”,力争在“十三五”末(2020年)实现橡胶工业强国初级阶段的目标。但美中不足的是,多是“鼓励”、“引导”、“提倡”之辞,缺乏具体的限入、监管、审查、奖惩制度。

  袁仲雪和他的国家橡胶与轮胎工程技术研究中心,用生动的实践提供了一个以技术进行产业链整合和转型升级的案例。在他们所整合的产业链上,不少实体已经颇具市场竞争力,比如软控股份有限公司已经成为全球首个能够提供轮胎智能制造整体解决方案的供应商,销售额在2014年跃居橡机行业世界第一。

  “汽车企业都在说节能减排、减少油耗、注重安全。但事实上,汽车能量的损耗起码有四分之一是在轮胎上,数吨重的轿车、数十吨重的载重卡车,所有汽车的运转和乘客的生命安全都依附在这四张小小明信片的面积之上。” 采访的最后,袁仲雪和王梦蛟共同呼吁,希望国家能够加快出台相关政策和具体制度,鼓励科技创新和技术升级,提高产业集中度,加快轮胎行业转型升级。

  转自:橡胶技术网,橡胶行业门户网站!


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