汽車輪胎行業(yè)正在向新型輪胎技術(shù)發(fā)展，本文從技術(shù)、管理、生產(chǎn)角度對輪胎行業(yè)發(fā)展趨勢進行闡述。

技術(shù)角度

1.電動汽車輪胎

根據(jù)《凱利藍皮書》最近的一份報告，美國電動汽車銷量在2021第三季度達到歷史最高水平。該報告稱，第三季度美國新車銷量同比下降13.4%，主要是因為目前低庫存和高價格影響了整個行業(yè)。

與此同時，電動汽車（包括電動汽車、混合動力汽車和插電式混合動力汽車）的銷量增長了近60%。

在為電動汽車開發(fā)輪胎時，車輛重量增加和瞬時功率輸送是兩個需要考慮的具體因素。與燃油汽車相比，電動汽車輪胎提出了開發(fā)創(chuàng)新材料的需求，這種材料的滾動阻力更低，耐磨性提高，同時在所有路面上的性能都有所提高。例如，韓泰輪胎使用了一種叫“Aqua Pine”聚合物，比燃油汽車輪胎中的聚合物更堅固耐用。

此外，電動汽車的新產(chǎn)品，如倍耐力P Zero Elect輪胎，采用創(chuàng)新材料進行整體設計，以降低滾動阻力，同時在不改變胎面花紋厚度的情況下減少磨損。還通過特殊的胎面花紋設計和倍耐力降噪系統(tǒng)（PNCS）等其他技術(shù)降低道路噪音來實現(xiàn)聲學的舒適性。

PNCS技術(shù)是指放置在輪胎內(nèi)的特殊吸音材料。它有助于減弱空氣振動，阻止這些振動傳遞到車輛內(nèi)部。在電動汽車內(nèi)外都能感受到該系統(tǒng)的好處。

米其林自20世紀80年代開始致力于低滾動阻力輪胎技術(shù)，在胎面膠中添加二氧化硅，已用于E級方程式賽車系列輪胎。

米其林在特斯拉Y型車上使用的Pilot Sport電動汽車輪胎采用了ElectricGrip復合技術(shù)，其特點是在胎面中心使用硬質(zhì)復合材料，以提供應對電動汽車高扭矩特性所需的抓地力。

Pilot Sport EV輪胎系列使用兩種胎面膠，支持高扭矩負載，解決噪音問題，提高行駛里程。此外，胎肩上還有單獨的胎面膠，用于降低滾動阻力，為電動汽車提供了更大的行駛里程。

利用先進的虛擬模型和系統(tǒng)工程方法來優(yōu)化設計，以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。這將需要更高水平的協(xié)作，更多地共享豐富的數(shù)據(jù)，如車型、使用情況和輪胎模型。

普利司通的ENLITEN技術(shù)可將輪胎滾動阻力降低30%，并將輪胎總重量降低20%。它還擴大了電動汽車的行駛里程，減少對環(huán)境的影響。這些輪胎目前用于奧迪e-tron和Q4 e-tron、Fisker Ocean和大眾ID.3和ID.4等車輛。

這些輪胎還將用于世界上第一輛遠程太陽能電動汽車Lightyear One。普利司通為Lightyear One開發(fā)了定制工程Turanza生態(tài)輪胎，結(jié)合了其輕質(zhì)ENLITEN和Ogic技術(shù)。在整個制造過程中，工程師能夠通過使用更少的原材料來減輕重量，同時通過創(chuàng)新的胎面、更大的直徑、高充氣壓力和超薄的設計來降低滾動阻力。輪胎極低的滾動阻力也意味著可以使用較輕的電池。

2.自動駕駛汽車輪胎

自動駕駛車輛概念的興起，將有更重的負載要求，也要求輪胎必須更耐用，交互性更好，能夠自我診斷和預測分析。

為了實現(xiàn)這些目標，一些行業(yè)專家認為，在設計過程中需要360度的方法，同時開發(fā)多種材料，這些材料既具有多功能性，又在傳統(tǒng)的一些要求之上。

材料的開發(fā)不僅僅關(guān)注輪胎的單個部位，而是將輪胎作為一個整體考慮到每個因素。這是一個基于建模和預測措施的過程，創(chuàng)建虛擬輪胎特性，加速從開發(fā)到生產(chǎn)的整個過程。

安裝在自動駕駛車輛上的輪胎需要設計為在發(fā)生爆胎或壓力損失時具有最大的耐久性、較長的磨損壽命和更好的機動性。自動駕駛汽車停止和避開障礙物的能力高度依賴于其輪胎的能力。自動駕駛汽車會出現(xiàn)一些不可預測的服務狀況比如，爆胎。而對于這一特點，免充氣輪胎可能是較好選擇。

測量氣壓、磨損壽命、路況等技術(shù)對于自動駕駛汽車輪胎成功運行至關(guān)重要。實時監(jiān)控輪胎，并最終預測維修，以避免停機，并保持汽車在道路上正常行駛。

自動駕駛技術(shù)通常用于高速公路以外的地方，如采礦和建筑等。

3.可持續(xù)輪胎

可持續(xù)意味著選擇創(chuàng)新替代材料、采用尖端環(huán)保生產(chǎn)工藝和使用新技術(shù)。輪胎工程師們現(xiàn)在轉(zhuǎn)向使用可持續(xù)的植物衍生材料來替代傳統(tǒng)的橡膠材料，圍繞氣候行動、低排放流動性、循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)供應鏈等戰(zhàn)略主題，涵蓋了價值鏈的所有階段。

大家的目標是最遲在2050年將其全球輪胎生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆沙掷m(xù)的材料，包括來自稻殼灰的二氧化硅、大豆油等各種植物油和樹脂、來自當?shù)胤N植蒲公英的天然橡膠以及可靠來源的天然橡膠。

用可回收的替代品替代大部分傳統(tǒng)原材料，如橡膠、炭黑和鋼絲。例如，綠色概念輪胎還首次將回收的聚對苯二甲酸乙二醇酯聚酯紗線用于輪胎制造。

依靠創(chuàng)新的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)和重量優(yōu)化的胎面膠條，胎面膠條可以多次翻新，只需最少的時間和材料投入，特別設計的胎側(cè)和經(jīng)過重量優(yōu)化的胎體，可大大降低材料消耗，提高可持續(xù)性。

大陸、普利司通都在其整個輪胎組合中擴大可持續(xù)材料的使用，包括用于下一代電動汽車和自動駕駛汽車的輪胎。努力實現(xiàn)碳中和的可持續(xù)性目標，并在2050年實現(xiàn)輪胎完全采用再生材料。

日前，固特異已經(jīng)使用70%的可持續(xù)材料制造了一款全季節(jié)輪胎，并設定在2030年實現(xiàn)100%可持續(xù)輪胎的目標。這70%可持續(xù)材料輪胎包括13種“特色成分”，涵蓋九種不同的輪胎部位。該輪胎中的可持續(xù)成分包括豆油、稻殼灰二氧化硅、生物基聚合物、由回收瓶制成的織物、可再生樹脂、化學品和可持續(xù)衍生的炭黑。

炭黑是輪胎重要的補強材料，傳統(tǒng)上是通過燃燒各種類型的石油產(chǎn)品制成。而固特異制造炭黑采用了替代方法。固特異的新輪胎采用三種炭黑，它們是由甲烷、二氧化碳和植物油制成的。最初的生命周期評估表明，與目前的炭黑生產(chǎn)方法相比，碳排放量有所減少，或者使用生物或廢物原料來源。

雖然近100%的大豆蛋白用于食品和動物飼料，但剩余的大量油脂可用于工業(yè)應用。多年來，固特異一直在輪胎中使用豆油。這種油使輪胎結(jié)構(gòu)具有更大的溫度靈活性，特別是在寒冷天氣下。

固特異的新輪胎還含有一種獨特的二氧化硅，這種二氧化硅是從稻殼灰中提取出來的，稻殼灰是大米加工過程中經(jīng)常丟棄的副產(chǎn)品。

該輪胎還采用從塑料瓶和其他塑料廢料中回收的聚酯制成，將聚酯轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)化學品，并將其轉(zhuǎn)化為適用于輪胎簾線的技術(shù)級聚酯。

通過增加輪胎中可回收材料的使用來推進循環(huán)經(jīng)濟，同時也減少了總體材料使用量。通過翻新和開發(fā)方法來延長輪胎的使用壽命，以確保報廢輪胎能夠再利用。這就是貫穿輪胎整個生命周期的可持續(xù)過程。

4.防刺扎防爆輪胎

盡管最初的一些免充氣輪胎減震性很差。但是，這條路卻一直在往下走。很有可能影響或顛覆輪胎行業(yè)未來的發(fā)展。

米其林開發(fā)了一種獨特的防刺扎輪胎系統(tǒng)（UPTS）原型，這是一種免充氣輪胎和車輪的組合式結(jié)構(gòu)，用于乘用車。它已經(jīng)在雪佛蘭上成功測試，通用汽車計劃在2024年為其他車輛配備免充氣輪胎。UPTIS的特點是由鋁合金輪轂和玻璃纖維增強塑料制成的柔性承重結(jié)構(gòu)組成。

在2022年1月5日至8日舉行的全球最大的2022消費電子展（CES）上，韓泰輪胎展示了其免充氣輪胎（NPT）“i-Flex”。

i-Flex是一款具有仿生設計的免充氣概念輪胎。它的尺寸為10英寸，直徑為400mm，寬度為105mm。因為不需要維持氣壓，而成為自動駕駛車輛的最佳解決方案。

i-Flex是通過嚴格的仿生研究和測試而開發(fā)的。為了吸收道路沖擊并承受負載，它采用了多層聯(lián)鎖輻條的設計，靈感來源于生物的細胞結(jié)構(gòu)。多層互鎖輻條結(jié)構(gòu)使電池具有更好的三維減震性能，同時允許不同剛度的六邊形和四方電池結(jié)構(gòu)連接在一起，提供更穩(wěn)定的負載支撐。

此外，i-Flex還采用了C形凹面輪廓花紋，可以確保最大程度的接觸面積，實現(xiàn)安全駕駛。胎面設計采用了單元結(jié)構(gòu)形狀以及針對多方向車輛運動進行優(yōu)化的花紋。

自密封輪胎正逐漸變得越來越普遍，尤其是在未來的自主研發(fā)中。自密封輪胎來應對輪胎高達約5-6毫米釘子的刺扎和漏氣，如倍耐力的Seal Inside、韓泰的SealGuard、大陸的ContiSeal和米其林的Selfseal等。自密封輪胎使用天然橡膠等密封劑填充穿孔，以防止空氣損失。

普利司通曾展示了兩個版本：自支撐輪胎和支撐環(huán)系統(tǒng)。

自支撐輪胎具有加固壁，在失去空氣后將繼續(xù)支撐車輛。另一方面，支撐環(huán)系統(tǒng)在輪胎內(nèi)使用一圈硬橡膠，可支撐車輛重量。這同時要依賴于胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測。

固特異Eagle 360球形輪胎，在雪鐵龍自主移動視覺原型車上展示過，該車采用電動多向平臺。Eagle 360原型機結(jié)構(gòu)緊湊，外形靈活，是未來城市和自主移動的理想選擇。

Eagle 360的優(yōu)點包括：機動性高，由于是球形，可以在所有方向上移動，提供機動性和乘客舒適性。Eagle 360原型通過創(chuàng)造流暢的橫向運動，使自動駕駛汽車能夠輕松超越障礙物，從而提供平穩(wěn)的駕駛體驗；免維護，Eagle 360是一種免充氣輪胎。無需壓力監(jiān)測或刺扎風險，可最大限度地減少停機時間；持久性，Eagle 360輪胎的胎面是標準輪胎的四倍，因此其磨損速度也比傳統(tǒng)輪胎慢四倍，從而減少更換頻率；擴大里程，Eagle 360采用堅硬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和低滾動阻力橡膠化合物，在與道路接觸點時低偏轉(zhuǎn)，有助于減少能量損失和降低滾動阻力，從而有助于擴大電動汽車的電池范圍；一致的抓地力，Eagle 360采用六邊形吸盤，可提供與行駛方向不同的一致的抓地力。

5.傳感技術(shù)

隨著電動汽車及自動駕駛汽車的發(fā)展。輪胎必須通過傳感器或其他系統(tǒng)連接到車輛的其余部分，提供有關(guān)輪胎充氣、狀況和磨損的實時數(shù)據(jù)。

未來是通過輪胎感知道路，從而將信息傳遞給駕駛員的。輪胎通過直接與汽車自動控制系統(tǒng)通信，可以提高駕駛性能。還可以采用先進的主動磨損技術(shù)來評估輪胎的狀態(tài)，從而實現(xiàn)輪胎的主動維護。

固特異最近推出了一個名為SightLine的輪胎智能系統(tǒng)。這項技術(shù)用于預測問題。通過持續(xù)監(jiān)控周圍環(huán)境，檢測和避免潛在的障礙物，如路緣石等，主動提醒用戶，從而防止損壞輪胎胎側(cè)等部位，提高輪胎使用壽命。

預測性維護系統(tǒng)有助于解決駕駛員和車隊管理人員當前面臨的挑戰(zhàn)，如預測故障、最小化停機時間、監(jiān)控輪胎壓力和磨損，以提高安全性和更具成本效益的機動性。

在未來，這種技術(shù)將不僅提供輪胎反饋，還提供路況反饋，實現(xiàn)互聯(lián)、傳達有關(guān)壓力、溫度、負載和其他性能因素的重要信息。還能實現(xiàn)自主移動。

管理角度

1.供應鏈

新冠疫情常態(tài)化，人們出行減少，許多輪胎廠關(guān)閉或整合。原材料價格上漲、集裝箱價格飆升、航運成本飆升、港口擁堵、勞動力短缺以及許多其他經(jīng)濟因素造成供應緊張。

所有輪胎商品的供應短缺在2022年將繼續(xù)存在。《福布斯》表示，新冠病毒疫情將繼續(xù)關(guān)閉世界各地的航運樞紐，極端天氣將破壞連鎖店的各個環(huán)節(jié)，預計這種破壞也將持續(xù)下去。

北美市場的反彈速度比其他市場更快。像東洋和韓泰、建大美國橡膠公司已經(jīng)把生產(chǎn)從別的國家轉(zhuǎn)移到北美國家，市場也逐漸回升。

2.軟件服務

輪胎企業(yè)需要應用各種類型的軟件，這些軟件跟蹤輪胎經(jīng)銷商在輪胎和服務方面的收入、所在地的每日汽車數(shù)量、錯過的服務機會、商店在某項服務上的收入等等。

服務顧問通過這些軟件了解客戶的車輛可能需要哪些服務以及輪胎在其生命周期中的位置。對于輪胎經(jīng)銷商，系統(tǒng)跟蹤關(guān)鍵指標，從經(jīng)銷商多個地點的輪胎銷售情況到特定地區(qū)銷售的品牌和尺寸。

這主要是因為輪胎用戶希望了解維修過程，了解車輛的健康狀況。這些軟件通過測量輪胎胎面深度、車輪定位和其他指標來檢查設備是否滿足這一需求。

輪胎行業(yè)正在推出一種方式，允許客戶通過在線門戶更多地參與到維修過程中，客戶可以在該門戶中查看其過去與商店的交易、推薦的服務，并接收與維修過程中所處位置有關(guān)的短信。

3.顧客需求

自駕旅行需要全地形和全天候輪胎。不斷擴展的全地形部分正在為不同消費者的生活方式提供服務。

全地形輪胎一般可用在任何條件，任何地形，通常具有三峰山雪花等級。

雖然像諾基亞輪胎、阿波羅·弗雷德斯坦和東洋輪胎這樣的公司多年來一直在全天候輪胎市場上打拼，但更多的制造商注意到這一不斷增長的輪胎市場。

全天候輪胎可用于乘用車、旅游，輪胎設計為在溫暖氣候下具有良好性能，并針對雪和冬季條件進行了優(yōu)化。具有全天候、超高性能，以及良好的操控性能。

生產(chǎn)角度

預計到2024年，全球輪胎行業(yè)的復合年增長率將達到3.4%，達到2275萬噸。輪胎行業(yè)增長最快的技術(shù)和細分市場是超高性能（UHP）和低滾動阻力（LRR）輪胎，主要原始設備制造商進入這些細分市場以提供更高的交付利潤。

與此同時，從乘用車轉(zhuǎn)向輕型卡車，高性能細分市場目前已達到實用上限，但仍在繼續(xù)推動更大的OEM輪胎尺寸/輪輞直徑。

以下趨勢將影響到2022年及以后的輪胎生產(chǎn)狀況：

1.明智規(guī)劃

自2000年以來。輪胎品牌和規(guī)格的數(shù)量不斷增多，這給輪胎行業(yè)的生產(chǎn)計劃帶來了重大變化?？蛻粢蟾斓慕回洉r間。因此，訂單交付周期縮短，倉庫缺貨。輪胎制造商需要平衡生產(chǎn)流程和訂單，但短的產(chǎn)品流程和復雜的產(chǎn)品組合給規(guī)劃和日常工廠運營帶來了挑戰(zhàn)。

事實上，良好的生產(chǎn)計劃是輪胎工廠物流規(guī)劃的重要基礎(chǔ)。在創(chuàng)建新工藝時，全面、分析和積極的生產(chǎn)計劃至關(guān)重要。

2.完善生產(chǎn)

輪胎的生產(chǎn)正在進步。輪胎制造商已經(jīng)將其建模能力發(fā)展到在開發(fā)原型之前進行大量分析的程度。

建模有助于減少生產(chǎn)輪胎所需的時間，但各公司正在通過模擬將其提升到一個新的水平，甚至在輪胎原型化之前分析其特性。

為了節(jié)省開發(fā)輪胎的時間和資源，韓泰采用了人工智能技術(shù)，開發(fā)了虛擬復合設計系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過人工智能（AI）分析預測輪胎復合材料的特性，并找到最佳組合。

未來，輪胎將實現(xiàn)完全虛擬地進行迭代。

3.生產(chǎn)中的模塊化

如果可以進行調(diào)節(jié)，增加輪胎尺寸可以減少半成品的數(shù)量。模塊化是帶束層和胎體部件的良好解決方案，因為并非所有輪胎都需要特殊部件。

庫存模塊化應與專業(yè)合作伙伴一起規(guī)劃。這是因為產(chǎn)品組合很困難，即使投資很少或沒有投資，生產(chǎn)率也可以顯著提高。

4.工業(yè)4.0

自動化是幫助輪胎制造商應對全球競爭和一體化挑戰(zhàn)的關(guān)鍵因素。

創(chuàng)新和淘汰管理，在這方面取得了重大進展，特別是在最先進的市場。制造商可以使用自動化來運行整個工廠或制造過程中的特定設備（如輪胎制造機）。在工廠層面，要升級設備。

老工廠和設計新工廠的重點是自動化。設備要保持競爭力，全廠自動化具有許多優(yōu)點，包括較低的庫存水平、空間優(yōu)化。緩沖庫存最小化，以及生產(chǎn)中所有輪胎的完全可追溯性，這些都可能帶來輪胎的e高質(zhì)量和高產(chǎn)量，但尤其要關(guān)注的是用于自動加工的正確材料的均勻性和等級。