绿色汽车轮胎驱动未来

肖　军

汽车产业在各地蓬勃发展同时也带来了环境污染及能源短缺的弊病。人类可持续发展的需要，使节能减排成为了当今汽车制造商面临的新使命。除了制造商不断研发出混合动力、氢动力、生物燃料等新能源发动机，向轻量、节能、环保方向发展，作为汽车配件用品的轮胎、内饰，也纷纷从生产材料方面入手，提出了节能减排的新观念。

1.何谓绿色轮胎？

国际上通指滚动阻力小、废气排放少的子午胎为绿色轮胎。但从可持续发展的角度出发，绿色轮胎的定义还应包括生产所用的原料为绿色环保材料，报废的轮胎可持续利用等。

我国再生胶伴随轮胎工业发展而发展，废轮胎是再生胶生产企业的主要原料，约占总利用量的60%-70%。同样，绿色轮胎的发展也需要再生胶生产企业的支持，再好的轮胎，经过几次翻新后终究要流落社会，其绿色意义也必然大打折扣。再生胶和胶粉可作为新型环保原料应用于绿色轮胎生产，有效降低轮胎制造成本，节约资源，并赋予绿色轮胎更丰富的内涵。近年来，我国废橡胶利用产业得到了长足发展，技术、质量有了质的飞跃，绿色轮胎与再生胶发展的关系越来越密切。目前，我国废橡胶利用主要分为三大块：轮胎翻新、胶粉生产、再生胶生产。其中，发展最快的是再生胶产业，其利用的废橡胶已达到总利用量的80%。

再生胶在我国废橡胶利用领域脱颖而出，必然有其存在价值：一是再生胶本身具有良好的性价比，一些普通橡胶制品可以单独使用再生胶生产，天然胶中掺用部分再生胶后能有效改善胶料的挤出和压延性能，而指标影响很小；二是与业内企业的努力和自律密不可分。过去谈到再生胶就必然联想到二次污染，这也是国内某些观点反对发展再生胶的原因。通过近几年技术革新，再生胶生产工艺由原来的水油法、油法变成现在的高温动态法，废气实现了集中排放、处理、回收，基本实现了无污染、无公害化生产，生产技术达到国际先进水平，并且正向绿色环保方向迈进。最近中国橡胶工业协会颁布了由废橡胶综合利用分会起草的《废橡胶综合利用行业安全环保清洁生产自律标准(试行)》，必将促进再生胶行业的健康发展。

近年来，再生胶和胶粉产品细分化程度越来越高，如普通轮胎再生胶，其强力达到9.5MPa以上，伸长率达到3 9 0%以上；无污染系列再生胶，采用无污染软化剂或气味消除剂生产而成，气味低，产品颜色不迁移，符合环保要求，发达国家需求量逐年递增；彩色系列再生胶，可用于生产彩色类橡胶制品，市场需求巨大；丁基类再生胶，由于世界丁基胶总产量有限，其价格成倍增长；其他特种再生胶，主要有三元乙丙胶、丁腈胶等，用户需求逐年递增。

随着社会环保意识和节能意识的不断增强,对低滚动阻力的节能环保型绿色轮胎需求逐步增加,使得全球对白炭黑的需求以每年4％-5％的速度增长。而中国国内,在轮胎和制鞋业的带动下,对白炭黑的需求更是以每年8％-10％的速度快速增加。因此,白炭黑在我国的发展前景十分广阔。白炭黑即纳米二氧化硅,可以增加橡胶制品的强度、耐磨性和抗老化性等性能，而且可以保持产品颜色不变。在轮胎中加入白炭黑，可降低胶料的生热和滞后性，从而降低轮胎的滚动阻力,节约燃料，减少汽车废气排放,增加轮胎的翻新次数，是生产绿色轮胎的理想材料。

目前，我国有许多技术处于国际先进水平。一是再生工艺全面革新，已全面推广使用高温动态脱硫工艺，产品质量、环境质量和生产效率明显提高。二是配方技术革新，应用无污染软化剂生产的再生胶得到了美日等发达国家的认可，其气味低，颜色不迁移，完全符合相关的环保要求；橡胶再生活化剂的开发步伐明显加快，有效缩短了橡胶脱硫时间，提高了脱硫效果；无油再生技术也得到迅速发展，如一些合成胶在再生过程中不需添加任何软化剂，再生产品完全达到质量要求，从而有效节约了石油资源。三是环保技术革新，有些企业已先后发明了生物法、物理法等技术，其环保处理效果显著，经处理后的空气等质量完全符合国家环保标准；新型环保再生技术不断开发成功，如高温连续再生技术、微波再生技术等。这些技术彻底杜绝了橡胶再生过程中的二次污染，有效促进了再生胶产业的健康发展。

由于欧洲对乘用胎的湿牵引性和滚动阻力的要求高，绿色轮胎在欧洲市场发展较快，而且欧盟已经规定新车原配胎必须采用绿色轮胎，因此欧洲是白炭黑使用比例最高的地区。所以国内企业可以在大力开发高分散和易分散白炭黑新产品的同时，不断提高产品质量，扩大出口，尤其是对欧洲的出口份额。

国际上通指滚动阻力小、废气排放少的子午线轮胎为绿色轮胎，那么从和谐和可持续发展的角度出发，我们认为绿色轮胎的定义远远不止这些。我国是一个资源紧缺的国家，发展循环经济已成为我国可持续发展的重要战略举措，因此从循环经济的角度出发，绿色轮胎内涵将更加丰富，应包括以绿色环保材料为原料、报废后可持续利用等。通过近几年的努力，我国废旧橡胶利用产业得到了长足的发展，技术、质量有了“质”的飞跃。绿色轮胎与再生橡胶发展的关系越来越密切。绿色轮胎是今后轮胎工业发展的主流，废橡胶利用也必将成为我国循环经济发展领域的重要组成部分。随着子午胎发展，其橡胶再生难度明显加大，再生胶生产企业只有和绿色轮胎生产企业加强合作，才能求得发展。

2.绿色轮胎的性能特点

(1)“绿色轮胎”助降油耗。上世纪90年代，米其林公司率先向市场投放GreenX低滚动阻力轮胎，通过轮胎橡胶配方里面加入硅，使滚动阻力下降，从而降低燃料消耗量，从而也减少了车辆废气的排放,从另外一个角度来讲保护了人类生存的环境。从此轮胎也有了“绿色”之名。专家估计，如果全球上路的所有轿车都装上这种低滚动阻力轮胎的话，全球每年的燃料消耗量将减少大约190亿升，二氧化碳的排放量也将减少近4400万吨。

(2)环保轮胎也经济。尽管绿色轮胎有环保、耐磨的特点，但是很长时间以来，它都是用在中高档车上。在汽车行业内要想做个环保先锋是需要付出一定代价的：高标号汽油价格不菲、氢动力车和电动车也只能在实验场里开开。近年来米其林率先将绿色轮胎引入经济型车市场，让更多的经济型轿车的消费者也能够加入环保的大军。米其林推出的新一代EnergyXM1＋，同样采用了以硅加入碳黑橡胶配方，不仅降低了滚动阻力从而使燃油消耗降低，而且更提高轮胎的耐磨度，在保证轮胎性能不损失的情况下，与上一代EnergyXM1相比，增加至少25%的行驶里程。而这同样意味着报废轮胎的后处理量的减少。目前中国每年轮胎生产达到1亿条，而产生的废旧轮胎则达5000多万条，按此推算，如果所有轮胎的里程数都提高25%的话，每年报废的轮胎量就可以减少超过1000万条。如果推算到全球，每年需要更换的废旧轮胎达7亿多条的话，EnergyXM1+的推出对于环境保护的意义就更为重大了。

(3)应用环保材料。开发环保轮胎就要使用环保原料，在环保型助剂应用方面，配方中用促进剂NS取代了NOBS，同时还开发应用环保型塑解剂，以取代五氯硫酚。使有毒有害材料彻底从产品中消失。在溶剂使用方面，加强了Low PCA环保油的开发和应用，将环保油取代芳烃油作为绿色轮胎的攻关重点。这类轮胎深受欧洲市场的欢迎。此外，还在胎面配方中加入白炭黑，在降低轮胎滚动阻力的同时，还能使轮胎在高度湿滑的路面上，具有良好的牵引性能和刹车性能；研究低滚动阻力胎面花纹，以提高轮胎的节油、降噪、抗湿滑等性能。

(4)减轻轮胎自重。目前我国已经自主开发应用了多种规格的高强度钢丝，并与全球最先进的钢丝制造商密切合作，在轮胎中大力推广应用超强钢丝。通过提高轮胎钢丝帘线的强度，估计未来可降低轮胎总重2.5％。目前的试验表明，用芳纶替代载重胎胎体钢丝，可减轻轮胎质量10％，完全以芳纶为主设计的轮胎可使自重减轻30％。