當前，新能源汽車替代傳統油車的進程逐漸加快，國際相關法規對輪胎材料的要求也日益嚴苛，給原料端合成橡膠帶來了新挑戰。
在近日由中國合成橡膠工業協會主辦的2026年合成橡膠行業發展大會平行會議上，專家們認為，面對挑戰，行業要全力攻克新能源汽車用輪胎復合材料“魔三角”性能困局，加緊研發下一代橡膠技術，構建全產業鏈協同創新體系。
“魔三角”性能困局待解題
輪胎作為合成橡膠的第一大應用市場，其需求變化影響合成橡膠材料的發展軌跡。
當前，傳統燃油車的輪胎技術已無法滿足新能源汽車的適配要求。中石化（北京）化工研究院有限公司燕山分公司院長徐林介紹，新能源車整車重量偏重，達1.5至2噸，輪胎高負載易磨損；電機瞬時扭矩大，啟動速度快，輪胎制動時生熱高，疊加壽命焦慮、環保要求等，汽車行業對輪胎的性能要求越來越高。
這就要求新能源汽車輪胎需要具備更低滾動阻力、更高抗濕滑性和更高耐磨性。這三項性能正是輪胎的核心性能“魔三角”，滾動阻力性能關系到汽車的油耗和環保，抗濕滑性決定了輪胎在干、濕路面以及冰雪路面上的抓地能力，強耐磨性能則直接影響輪胎的使用壽命。三者此消彼長，其平衡難題始終制約輪胎性能的全面提升。
北京橡膠工業研究設計院有限公司科技創新中心主任周志峰補充道，隨著新能源汽車安全追求持續升級，輪胎壽命周期內的性能穩定性引發新的關注，輪胎使用后期花紋的磨損導致安全性降低，抗濕滑性變得愈加重要。
新能源汽車滲透率攀升，性能“魔三角”困局已從“學術難題”升級為“產業瓶頸”。中國石油化工股份有限公司齊魯分公司橡膠部經理焦勝成談道：“近乎苛刻的‘魔三角’平衡要求，正倒逼企業走出舒適區——既要保障裝置平穩運行，更要通過技術創新向下游輸送更高性能的橡膠產品，實現性能躍遷。”
此外，輪胎標簽法規和環保法規都對材料使用設定了更多門檻，要求原料綠色低碳且實現全生命周期綠色制造，在使用后期可以實現回收高值化利用，綠色低碳成為全行業升級的關鍵詞。
新一代橡膠技術漸成型
為適應輪胎市場的新要求，研發端不斷對合成橡膠材料進行改性，研發下一代橡膠技術。
其中，“官能化”已成為備受行業矚目的技術方向。青島科技大學高分子科學與工程學院副院長、教授劉恒強調，官能化能讓橡膠和白炭黑等填料結合得更牢，分散更均勻，橡膠的耐磨性、抗濕滑性更好，滾動阻力也更低。他舉例說，傳統的聚二烯烴橡膠存在結構局限性，與填料的相互作用弱，補強效果差，與助劑相容作用也較差，分散不均。但如果在材料分子鏈中引入極性基因，進行鏈端或鏈中官能化改性，聚二烯烴橡膠的相容性將得到改善，填料分散更均勻，實現高性能化改進。
劉恒還指出，廢舊輪胎同樣可以制備官能化橡膠。利用催化劑對硫黃交聯型的廢舊輪胎進行化學降解回收，能高效得到巰基官能化液體橡膠，這一技術為廢舊輪胎“準閉環回收”提供了思路。
比改性更具突破性的，是合成橡膠材料的分子結構重新設計。中國科學院青島生物能源與過程研究所催化聚合與工程研究中心主任王慶剛認為，苯環是輪胎磨損釋放污染物中的主要化學結構，且現有的溶聚丁苯橡膠性能已趨近極限，無苯環胎面橡膠材料是輪胎行業的未來趨勢。
據悉，由王慶剛團隊開發的新一代胎面橡膠材料鐵系梳枝丁戊橡膠，通過鐵系催化體系實現丁二烯與異戊二烯的共聚，形成獨特的梳枝狀分子結構，突破白炭黑填充上限，抗濕滑指數達到歐盟標簽法A級，在產業化探索中展現出性能潛力。
產業鏈條創新正破壁
應對下一代高性能輪胎挑戰，不僅需要單一材料的性能升級，更需要全產業鏈協同創新。
北京化工大學材料科學與工程學院教授劉軍介紹，機器學習和人工智能正在更新合成橡膠材料開發模式。其團隊構建了多種研發材料的數據模型，如利用數據增強技術，預測不同組分比例下的材料玻璃化轉變溫度，為遍歷組分空間提供可行路徑；結合遷移學習與集成模型，預測實驗參數；還創造性地將物理信息嵌入神經網絡，使數據模型的可解釋性極大增強，擺脫純數據驅動的黑箱狀態，實現高精度預測。
徐林提出，要構建“原料—橡膠生產—高端輪胎制造—新能源汽車終端市場”的完整產業鏈協同發展路徑，由行業協會組建“高規格、高水平、高價值”交流平臺，研產銷協同快速響應客戶需求，培育行業新質生產力。
對于高性能輪胎用合成橡膠的產業化路徑，青島科技大學教授張學全指出，沒有中試就沒有產業化，行業要加大中試平臺建設，加快中試審批流程；浙江傳化合成材料股份有限公司戰略市場部副總經理劉玉良強調，企業要守好產品加工性能的底線，胎用橡膠的低滾阻和高耐磨性不能變，同時兼顧低碳生產；國家橡膠與輪胎工程技術研究中心主任助理賈維杰則表示，產業上下游要加強合作，打破供需錯位和信息差。（段昕儀）
轉自：中國化工報
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