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    李忠东:新能源汽车轮胎的前沿技术介绍

    2017-07-11 14:27:57 来源:本站原创字号:  

      各位领导、各位嘉宾,大家下午好。我来自于青岛森麒麟轮胎股份有限公司,我今天给大家分享的题目是关于新能源汽车轮胎的前沿技术。

      我的报告分了五个方面。一,新能源汽车对轮胎的要求。二,低滚阻轮胎技术。第三,低噪声轮胎技术。第四,石墨烯导静电轮胎的优势,第五部分是我们森麒麟公司的介绍。

      新能源汽车对轮胎有什么要求吗?根据巴黎协定,虽然今年美国提出要退出巴黎协定,但这已经成为一种趋势。2015年6月份,中国提交了“国家自主决定贡献”,在2001年新能源汽车列入国家“863计划”。这是2016年世界新能源汽车销售量分布的情况,中国在50万辆以上排第一。目前全球销售1万辆以上的企业总共17家,中国占了半数以上。最多的是比亚迪。从今年国内市场新能源汽车销售情况来看,比亚迪基本上是排第一位,超过了1万辆,第二位是北汽新能源,第三位是吉利。

      这是去年整个单一车型排名的情况,其中以比亚迪为代表的,包括比亚迪秦、北汽EV系列、吉利帝豪的EV系列等等,这些都是非常具有优势的。

      新能源汽车对轮胎的要求,自从由传统的装置改成了电机,整个的新能源汽车发动机的噪声降低,风噪路噪异常声响显得更为突出,对轮胎就提出了更高的要求。我们在保证轮胎其它性能的基础上,对新能源汽车的续航里程等提出了更高的要求。

      从这个表上可以看出来,低噪声轮胎的要求,传统汽车和新能源汽车对比,在轮胎的噪声方面由原来的传统汽车的32%贡献值提升了8%,达到了40%,风噪从原来的传统汽车13%降低到10%,机电系统由原来的13%变到了20%,动力系统降低了16%。在风噪和动力系统这方面具备了比较大的优势。对轮胎以及机电系统这是上升的。在80公里以下的速度,轮胎噪声为什么是最重要的一个声源?新能源汽车整车重量增加,轮胎的噪声就显得非常突出。

      轮胎的噪声机理,主要来自于两个方面,第一是路面的机理,第二是轮胎花纹的拍打声音,它引起了如下振动,轮胎结构的振动,轮胎内部空气的振动,轮胎花纹沟空气的振动,这些振动通过两个途径传递给驾驶者,一个是直接或间接的空气振动,第二是整车部件振动。

      我们在花纹设计方面对这个轮胎花纹引入了花纹性能预测,通过反复进行1000个甚至1万个优化排列,充分把每个花纹性能进行对比。同时对于一些特殊路面有一些专门的直线的沟槽,在行驶过程中要避免出现颤动。

      通过建立轮胎噪声值,排除车辆和环境的干扰,专注于轮胎单体本身的噪声,可以结合轮胎雕刻技术,在轮胎花纹定型之前采取多种方案对比,选择最佳的方案。

      我们目前研究的这个关于噪声的水平,按照欧洲标准法以及目前中国正在制定的轮胎等级的要求,在80公里通过的噪声,我们已经达到了66分贝的水平。

      第二部分是低阻力轮胎技术的研究。根据研究表明,对轿车轮胎10噪音的降低最终可以实现1.6%燃油消耗的降低。假如把阻力降到千分之七,它将降低达到接近0.5%的水平。

      这是国际上目前对轮胎滚动阻力的要求。我们目前在市场上,就是传统汽车使用轮胎的滚动阻力大概在一级的水平。对于新能源汽车来说,要向一级甚至A级进行发展,假如达到B级的水平,B级的滚动阻力在6.5‰到7.8%,能够降低0.3升的水平。假如说达到A级,6.5‰滚阻以下,将会达到0.3升这样的水平。

      现在国际大学包括通用、大众等都在研究这个新能源汽车,对轮胎的滚动阻力提出了非常高的要求。在通用全球新能源汽车的研究方面提出,对轮胎滚动阻力最终要降到5.0‰以下,对新能源汽车一个是延长续航里程,达到60到80公里的水平。

      从结构上降低轮胎的低滚动阻力,比如说减少橡胶变形,减薄橡胶的区域,增加韧性的区域。

      我们公司在低滚阻配方研发历程包括几个方面,从2011年到去年,第一阶段是采用乳聚丁苯橡胶和碳黑填充体系,C级使用白炭黑,使用比率低于50%,C级开始使用溶聚丁苯橡胶,达到B级,100%白炭黑体系,现在我们公司基本上是这三级。在滚轮阻力降低的同时采用改性的SSBR,假如说要做到A级,就要使用巯基硅烷,这是我们的研发历程。

      目前我们的研究水平,在国内滚阻做到了5.02,这是一个很高的纪录。

      第三部分就是石墨烯导静电轮胎,石墨烯主要的材料是一种非常薄的,强度非常大,而且导热性能非常好的新型纳米材料。由于它强度非常高,所以对轮胎整体的磨耗有非常大的提升。目前石墨烯应用在其它方面用得比较多,用电池和其他一些用品方面用得比较多,但是用在轮胎方面还属于研发阶段,现在分了两个方向,第一个方向首先使它的导电性能获得极大的提升,因为我们轮胎在加入白炭黑降低滚阻的同时,它的导电性就变得非常差,基本绝缘,很容易在冬天或者干燥的气侯下产生静电,特别是对新能源汽车来说,很容易积累静电,对新能源汽车的威胁是非常大的。所以石墨烯是我们目前研究的一个很重要的方向。第二个,可以通过加上轮胎加上石墨烯以后,它正常轮胎的磨度在8毫米的深度,也可以通过加上石墨烯以后调整到6毫米,使轮胎整个的增量由正常的10公斤的水平降低到8公斤,使它保持6万公里的水平不变,这样的话使得整个滚阻充分降低,也是今天上午主论坛里面介绍的,整个新能源汽车,包括零配件实现全行业、全供应链降本的这样一个要求。

      我们在去年研发出第一条路航石墨烯导静电轮胎路行的研制并完成5个规格的批量试制与装车。实际刹车缩短了2米,我们一般来说正常轮胎使用是平均每毫米磨耗在1万公里左右。整个轮胎重量降低4%到5%。

      这一部分介绍一下我们青岛森麒麟公司的一些概况,青岛森麒麟在青岛即墨市,具备1800万条半钢子午胎产能,同时我们在泰国已经建成了一个1200万条全自动化的半钢子午胎生产工厂,在明年我们会在北美建设我们的第三家工厂,2019年可以达到4200万条半钢子午胎产能+200万全钢子午胎+(3+5)万条航空轮胎产能。青岛森麒麟是中国工信部在2016年智能制造新模式应用唯一入选的轮胎企业,当时有330多家企业进行了评选,评选出114家,我们是唯一一家获得工信部确认的智能制造新模式应用的轮胎企业。我们通过这四个方面,一个是设备自动化、系统信息化、管控智能化、制造个性化,通过高质量、高效率的运作,达到了低成本、高效率的这样一个效果。

      我们的综合成本比传统企业降低了8%,以一个年产1200万条高性能半钢子午胎用工仅556人用工成本,较同规模传统企业节省人力成本1.2亿元以上。这是我们的十七大类的核心生产产品,轿车轮胎、大尺寸SUV、CUV城市多功能汽车胎、雪地胎、自修复轮胎、塞车轮胎、拉力赛轮胎、备胎、电动车轮胎、卡丁车轮胎等等。

      这是青岛森麒麟公司在新能源汽车领域的配套情况,包括吉利知豆、众泰新能源、力帆、北汽新能源、奇瑞新能源、南京金龙商务、宝雅、华晨新能源汽车。

      通过这个简要介绍,我们作为新能源汽车的下游零配件企业,我们将抓住中国以全球新能源汽车技术发展的伟大机遇,对中国和全球新能源汽车以及技术时代到来之际,为新能源汽车的发展作出应有的贡献。

      谢谢大家。

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