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活力中国调研行|给轮胎装上一层“七分熟”的新材料

导读:一条轮胎的最里面,藏着一层不起眼的气密层。它像轮胎的“保压内胆”,负责把空气留在胎内。气密性越好,越能减少轮胎使用过程中的胎压下降,车辆行驶也越省力。8月29日,“活力中国调研行”采访团走进位于山东龙口的道恩集团。在山东道恩高分子材料股份有限公司,一种用于轮胎气密层的新材料——DVA动态硫化合金,已经从实验室走上生产线。按照测试结果,这种材料的厚度可以降至传统气密层材料的三分之一左右,单条轮胎可减...

一条轮胎的最里面,藏着一层不起眼的气密层。它像轮胎的“保压内胆”,负责把空气留在胎内。气密性越好,越能减少轮胎使用过程中的胎压下降,车辆行驶也越省力

8月29日,“活力中国调研行”采访团走进位于山东龙口的道恩集团。在山东道恩高分子材料股份有限公司,一种用于轮胎气密层的新材料——DVA动态硫化合金,已经从实验室走上生产线。

按照测试结果,这种材料的厚度可以降至传统气密层材料的三分之一左右,单条轮胎可减重约1公斤。产能方面,道恩原有5000吨DVA中试线,新建的2万吨DVA专用产线已于今年7月投产,两条产线设计产能合计2.5万吨。目前,新产线仍处于产能爬坡阶段。

新材料适应老产线

DVA并不是一个刚刚出现的概念。国外企业此前已经开展过相关研发,但产业化长期受阻。

难点不只在材料本身,更在材料与轮胎生产工艺之间的“脾气不合”。

DVA属于热塑性材料,通常需要较高温度才能获得良好的流动性;而轮胎成型主要在60摄氏度左右的中低温环境中完成。在这一温度下,传统DVA材料难以充分流动和延展,轮胎胚胎吹胀时,容易出现接头开裂、贴合不牢、产生气泡甚至整体破裂等问题。

我们最大的突破,是真正实现了使用现有轮胎的成型工艺路线,不需要进行大的改建,就可以直接产业化。”陈文泉说。

道恩给出的解决办法,被他形象地概括为“半熟不熟”。

材料中既有需要高温加工的阻隔树脂,也有橡胶。研发人员通过重新设计材料的微观结构,让其中的橡胶在轮胎成型阶段保持“七分熟”:在中低温环境下仍具有一定流动性、延展性和黏性,能够完成吹胀、贴合和接头粘接;待轮胎进入硫化环节后,材料再与胎体共同硫化,由“七分熟”变成“全熟”。

这样一来,新材料不再要求轮胎生产线迁就自己,而是主动适应现有工艺。轮胎企业不需要对成型路线进行大规模改造,DVA产业化面临的一道关键障碍由此被打通。

从材料投产到轮胎上市

目前,道恩与玲珑轮胎正在共同推进DVA材料的商业化应用。据介绍,道恩相关产线已于今年7月投产,材料进入小批量生产阶段;玲珑轮胎则计划先选择一至两款产品进行应用,再逐步扩大规格和产量。

从产线投产到逐渐达产,预计还需要半年左右。”陈文泉说。

据玲珑轮胎此前公开的信息,DVA材料的气密性可达传统材料的7至10倍。在保证气密性要求的前提下,采用该材料的轮胎可减重约5%,滚动阻力降低2%至3%。对于新能源汽车而言,轮胎更轻、滚动阻力更低,意味着车辆可以用更少的电量克服行驶阻力。

这也是新能源汽车企业和轮胎企业对DVA表现出兴趣的重要原因。相比燃油车,新能源汽车对车身重量、滚动阻力和续航里程更加敏感,一公斤的减重、一个百分点的能耗变化,都可能成为产品竞争的一部分。

在应用范围上,道恩已经对半钢胎和全钢胎进行试验评价,第一步将从乘用车常用的半钢子午胎切入。玲珑轮胎是目前首家合作企业。对于其他有意向的轮胎企业和汽车厂商,道恩方面表示,受首家合作项目保护协议等因素影响,现阶段仍将优先保障现有项目开发。

一袋料粒,走向更多新场景

在道恩的生产车间,许多产品的最终形态只是一袋袋高分子材料颗粒。它们离开工厂后,还要经过下游企业加工成型,最终变成汽车保险杠、仪表板、冰箱和洗衣机部件等产品。

大家生活里其实经常遇到我们的材料,只是看不到材料企业的名字。”道恩研究院院长陈青葵说。

机器人是道恩正在拓展的新应用场景之一。自2023年开始布局以来,道恩已有部分机器人材料实现供货,应用方向包括外壳、骨架、减速器相关结构以及柔性“肌肉”等部位,合作对象既有机器人整机企业,也有配套厂商。

从轮胎深处一层薄薄的气密材料,到机器人关节、汽车保险杠和家电外壳,新材料企业生产的往往不是消费者直接看见的商品,却可能决定一件商品能有多轻、能用多久,又能走进哪些新的应用场景。

(大众新闻记者 王嘉一 赵雅南)

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