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轮胎行业加速向高端化、 低碳化发展
2026年6期 发行日期:2026-03-18
作者:■ 中国化工信息中心咨询事业部 许芳菲 马赫

  近年来,受到政策引导、技术突破与环境可持续发展的多重驱动,全球轮胎产业正经历深刻变革。我国政府陆续出台多项政策,明确支持高性能、绿色化与数字化轮胎的研发与应用,同时逐步淘汰落后产能。2014年9月至2025年3月间,多项重要政策陆续发布,包括《轮胎行业准入条件》《工业重点领域能效标杆水平和基准水平(2023年版)》《产业结构调整指导目录(2024年本)》等,均在推动轮胎产业向高端化、低碳化方向发展。同时,国家鼓励轮胎数字化转型,推动制定数据安全标准。这些政策共同构成了中国轮胎产业发展的制度基础,为企业技术升级与市场布局提供了明确指引。

  然而,国际环境仍存在不确定性。美国、欧盟等地对中国轮胎企业实施“双反”政策,限制了部分出口业务,促使国内企业更加注重技术自主与海外产能布局,同时也加速了产业链的整合与升级。

  在科技发展方面,自1834年以来,全球轮胎产业经历了“技术-材料-技术-材料”的循环发展过程,近20年来轮胎核心配方技术与材料应用并未发生显著变革,这为中国企业提供了后来居上的机会。目前,中国轮胎行业正迎来新一轮创新浪潮,轮胎已从传统的机械零部件,演进为一个集可持续发展材料、智能传感与绿色科技于一体的科技产品。这一转型不仅关乎产业竞争力,更与国家能源安全、供应链韧性及“双碳”战略紧密相连。

多赛道实现技术突破与商业化发展

  (一)新能源汽车专用

  新能源汽车的普及对轮胎性能提出了更高要求。由于电动车质量重、转矩大、提速快,轮胎需具备更强的抓地力、更低的滚动阻力与噪音、更优异的耐磨性与热管理能力,以及更快的操控响应,这些需求正推动轮胎企业加快材料与结构设计的创新。

  针对这一趋势,国际领先企业已推出多款专用产品并投入研发。

  法国米其林推出的Pilot Sport EV轮胎,针对高性能电动车设计,在保证低滚阻的同时显著提升抓地力和瞬时响应性能,可适配特斯拉等多款车型;日本普利司通的Turanza Eco系列通过降低胎面摩擦阻力和优化散热结构,提升了耐磨性与能源效率,目前已广泛应用于多家主流电动汽车品牌;赛轮集团为小米SU7 Ultra定制开发了PT01半热熔高性能赛道轮胎,依托“液体黄金”等技术有效平衡了抓地力、耐磨性和低滚阻;中策橡胶则推出了朝阳EV PRO等系列产品,通过低滚阻配方和静音技术适配比亚迪等多款热门新能源车型。

  (二)AI虚拟研发与自动化生产

  人工智能(AI)与虚拟研发技术的引入,为轮胎行业带来了研发和生产的根本变革。研发端,AI技术允许进行高通量开发,同时测试上千个工艺配方,显著提升了研发效率。在智能制造与数字工厂方向,创新旨在通过深度融合自动化、物联网和数据分析技术,打造高效、精密、柔性的研发体系,以实现降本增效、质量追溯和节能减排。在生产环节,重点突破在于发展以低温连续混炼、一次法成型为核心的子午线轮胎全流程自动化生产线,并通过对生产数据的实时监控与优化,大幅提升运营效率与产品一致性。

  国内外头部轮胎企业正大力投入实践,其中,赛轮集团的“橡链云”工业互联网平台已连接大量生产设备,实现了从订单到交付的全流程智能化管理,提升了生产资源的全局配置效率。贵州轮胎亦在其生产基地系统推进智能化改造,致力于建设轮胎行业的“灯塔工厂”;横滨橡胶十多年来持续开发AI实验室平台HAI·GoLab,强调人机协作以激发创新;风神轮胎基于智能网联轮胎及轮胎虚拟模型探索辅助驾驶及智能驾驶新模式,已实现Smart2.0;玲珑轮胎持续开发12年虚实结合的高通量虚拟开发系统,并与吉利汽车研究院共同成立了“吉利工程中心&玲珑技术中心TIH实验室”, 该实验室基于F-tire、MF-tire、Virtual Tire等轮胎模型软件,专注于室内轮胎虚拟研发。

  (三)免充气

  免充气轮胎(NPT)技术是另一重要发展方向,旨在解决传统充气轮胎的漏气、爆胎等安全隐患,同时提升耐用性和维护便利性。与实心轮胎相比,NPT通过柔性轮辐提供弹性,具有模块化成型简单、舒适性强、质量轻、油耗更低等优势,且材料环保可循环。米其林、固特异、普利司通、韩泰等国际领先企业均已布局自研或合作开发NPT技术,呈现出多种结构设计,如蜂窝结构、X型辐条、V型辐条、鸟巢结构等。

  其中,米其林与通用汽车合作推出的Uptis原型胎已进行多年实际路试,计划在2024年后配套于量产车型,是当前进展最快的商业化项目之一;固特异在推出多项NPT概念产品的同时,重点探索其在未来自动驾驶车队等新兴场景中的应用潜力;韩国韩泰轮胎则开发了i-Flex系列非充气轮胎概念,积极参与到这一颠覆性技术的创新浪潮中。此外,国内外高校如英国斯塔福德郡大学、燕山大学、泰国玛希隆大学、山东理工大学、克莱姆森大学和北京化工大学等也在积极进行非充气轮胎的结构设计与优化研究。

  (四)高端特种

  在高端轮胎领域,航空轮胎技术是我国需要重点突破的受制于人的环节。航空轮胎须在高载、高压、高速、宽温域、异物冲击下“零失效”,安全冗余和材料/结构可靠性要求远高于汽车胎。航空轮胎是飞机起降过程中唯一与跑道接触的部件,据美国航空管理局统计,超过50%的飞机失事发生在起降过程,其中约80%与轮胎有关。从市场需求端看,全球共有54万架飞机,年消耗航空轮胎900万条,市场规模约500亿元。2024年,中国民航预计消耗航空轮胎25万条,其中98%市场份额被法国米其林、日本普利司通和美国固特异三大巨头占据。俄乌冲突后俄罗斯民航轮胎供应链断裂,进一步警示我国必须实现航空轮胎的自主可控。

  2024年11月,桂林蓝宇成功实现了全国产民航子午线轮胎从无到有的突破,建成了我国首条规模化民航轮胎生产线和首个复杂工况起降测试平台,并完成国产轮胎在空客A320上的首次试飞。2025年5月,由中国科学院长春应用化学研究所研制的仿生合成橡胶航空轮胎在某试飞基地成功完成装机飞行验证,该航空轮胎是为某大型固定翼无人机专门研制,该轮胎全部采用仿生合成橡胶材料,改变了航空轮胎只能使用天然橡胶制造的历史。在轮胎产品开发过程中,科研团队依托自主研发的Tire数字轮胎工业软件,最大程度地平衡了该型航空轮胎对使役工况、重量、寿命和可靠性等方面的苛刻要求,充分利用仿生合成橡胶作为工业产品的质量参数稳定性;此外,玲珑轮胎规划铜川工厂10万套航空胎项目,2024年已启动建设。

高端化特种化是趋势

  (一)高端特种产品

  在低空经济轮胎领域,随着低空航空器产业的快速发展,对特种轮胎的需求日益凸显。电动垂直起降飞行器(eVTOL)、飞行汽车等新型航空器在起降阶段对轮胎提出特殊要求,需具备轻量化、高载荷和抗冲击等特性。由于这类航空器常在非标准起降场甚至城市环境中运作,轮胎需适应多种复杂路面条件,对胎面材料和结构设计提出更高要求。

  目前该领域轮胎供应主要由传统航空轮胎巨头主导,但随着低空经济市场规模扩大,定制化特种轮胎需求将持续增长。国内企业正积极布局此新兴领域,致力于开发适用于低空飞行器的专用轮胎产品。

  (二)可持续化发展

  在材料领域,低碳趋势推动头部企业在轮胎原料全体系中开发可持续材料。生物基原材料的使用比例逐步提升,旨在降低整个生命周期的环境足迹。橡胶生产过程中的碳排放问题备受关注——天然橡胶每吨排放1.2吨二氧化碳,而合成橡胶的排放高达每吨5.6~6.1吨。全球每年产生的废轮胎超过10亿条,回收难度大。此外,全球每年产生的轮胎磨屑达400万吨,占海洋塑料微颗粒的28%,这些微颗粒已进入人体器官甚至婴儿胎盘,对健康构成严重威胁。

  各国正加大投入解决这一问题:美国橡胶/塑料加工过程年均排放1880万吨二氧化碳,占总排放的70%;欧盟投入5000万欧元支持高分子材料化学循环;中国则提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标,并布局相关科研任务。

  目前,行业正致力于降低轮胎全生命周期的碳足迹,核心是减少对石油基原材料的依赖,大力发展生物基、可再生与可循环材料。这包括扩大可持续天然胶的种植与应用,研发生物基合成橡胶、生物基白炭黑、生物基树脂等替代材料,并提高再生胶、裂解炭黑和回收PET等循环材料在高性能轮胎中的添加比例。

  头部轮胎企业正系统化推进材料体系的可持续转型,通过多种技术路径覆盖橡胶的补强、填充、增塑、防老及硫化等全环节。具体包括采用生物基或可再生资源,如Guayule天然橡胶、大豆油增塑剂和松脂衍生物树脂替代传统石油基原料;推广应用再生橡胶、热解炭黑和胶粉等循环材料,提升资源利用效率;引入绿色硫化体系与工业副产品以实现环境友好生产。这些举措共同构成多路径、全体系的低碳材料战略,推动轮胎产业向绿色化、循环化方向发展。

  未来,轮胎科技研发将围绕全产业链的可持续发展以及产品的高性能化与智能化展开。在原材料环节,将着力提升可再生材料、生物基橡胶、生物基白炭黑、生物基树脂等可持续材料的应用占比;制造环节将发展智能化、自动化生产,采用绿色工艺如无溶剂硫化、水性涂料等,并突破传统干法混炼限制,发展液相混炼和连续混炼技术;运输环节将开发智慧管理系统,实现全程追踪、监测预警和路径规划;使用环节将开发适配新能源汽车、航空器、低空经济、矿用车辆等新场景的轮胎,并发展车胎互联技术,实时监测胎压、抓地力、磨损等数据;后处理环节将大力发展废轮胎的循环梯次利用,包括翻新、物理法再生胶、热裂解等技术。

  然而,行业也面临诸多挑战。从市场竞争角度,中国轮胎企业普遍毛利水平低、产品同质化严重,突破性技术成果较少,核心配方设计仍由外资垄断。企业自身也存在创新意识薄弱、过于依赖低成本竞争、基础研究投入不足、从应用现象提炼科学问题的能力欠缺等问题。高校偏重前沿基础研究,与企业所需的成熟创新技术供给之间存在缺口,且研究力量分散,难以形成持久、有组织的科研合力。

  针对以上不足,建议企业可以在以下几方面务实推进:一是明确投入机制,设立专项基础研究基金,持续投入基础材料研发与核心配方设计,尤其在生物基橡胶、可再生填料等关键领域建立自主知识产权体系;二是与高校及科研机构共建联合实验室,以具体产品开发或工艺改进为项目目标,联合培养工程博士,推动成果定向转化;三是聚焦细分市场打造差异化产品,例如专攻新能源车高附加值轮胎、特种车辆轮胎或特定区域胎款,逐步建立技术壁垒;四是引入开放式创新机制,主动接入国际研发平台、参与行业技术联盟,快速获取先进技术授权与合作机会。

  总而言之,基于前述的新能源汽车专用、数智化、免充气、高端特品及可持续化等多维趋势的演进,未来轮胎科技的发展将主要呈现定制化、可持续化和智能化三大核心特点。在定制化方面,轮胎产品将越来越多地根据特定应用场景和用户需求进行针对性开发,例如针对新能源汽车、低空飞行器等所需专用轮胎,实现性能的精准匹配与优化。可持续化体现为对轮胎全生命周期价值的深度挖掘,包括通过可持续材料应用、延长产品使用寿命、提升耐用性和可回收性,以及发展翻新、修补、循环利用等技术,减少环境足迹。智能化则贯穿于轮胎的研发、生产与使用全过程,借助人工智能、工业互联网、传感技术等,实现研发效率提升、制造流程优化、产品实时监测与智能运维,推动轮胎从传统零部件向智能互联部件转变。


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