橡膠谷的黑科技

文 AO記者 劉小勇 鄭劼

橡膠谷的黑科技

文 AO記者 劉小勇 鄭劼

此次青島之行，《汽車觀察》驚喜地發(fā)現(xiàn)了一種突破傳統(tǒng)技術(shù)桎梏的新型材料、一款打破世界性能記錄的中國輪胎和一種國內(nèi)獨(dú)創(chuàng)的先進(jìn)產(chǎn)業(yè)模式。

在青島科技大學(xué)的附近，有一片風(fēng)格特殊的產(chǎn)業(yè)小區(qū)，藝術(shù)化的建筑、中英文的公司名稱、安靜的氛圍，顯出幾分神秘。這片地方有一個(gè)更神秘的名字：橡膠谷。

初夏的6月，《汽車觀察》記者走進(jìn)橡膠谷，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)與輪胎有關(guān)的故事。

一項(xiàng)國際首創(chuàng)的記錄

今年5月24日，一款誕生于中國的高性能綠色輪胎獲得世界權(quán)威汽車測試認(rèn)證機(jī)構(gòu)IDIADA的認(rèn)證：抗?jié)窕阅苓_(dá)到歐盟標(biāo)簽法規(guī)A級標(biāo)準(zhǔn)，比普通輪胎高出45%，比一般綠胎高出10%；滾動(dòng)阻力指數(shù)達(dá)到歐盟標(biāo)簽法規(guī)B+級標(biāo)準(zhǔn)，比普通輪胎降低38%，比一般綠胎降低11%；尤為可貴的是，耐磨性能還比普通輪胎高出15%，比一般綠胎高出30%，綜合性能達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

怡維怡橡膠研究院院長王夢蛟向記者解釋，所謂綠胎，是指具有節(jié)能、減排、有利于環(huán)保的新一代汽車輪胎。與傳統(tǒng)輪胎相比，綠胎的滾動(dòng)阻力低，抗?jié)窕涂贡┗瑒?dòng)性能好，耐磨性能也不差，可以達(dá)到節(jié)省燃油、降低原材料消耗和二氧化碳排放、減少輪胎的爆破幾率和車輛行駛事故、提高輪胎翻新率、減少廢舊輪胎黑色污染、提高行車安全性、增加輪胎使用壽命的效果。

據(jù)悉，歐盟標(biāo)簽法規(guī)及我國公布的標(biāo)準(zhǔn)將輪胎抗?jié)窕阅芎蜐L動(dòng)阻力劃分為A-G共7個(gè)等級，如果將滾動(dòng)阻力C級以下的綠胎稱之為“普通綠胎”的話，滾動(dòng)阻力B級以上的輪胎就可稱之為“綠胎+”。根據(jù)這樣的定義，怡維怡研究院早在2011年就已經(jīng)制造完成的我國第一批雙B胎（即抗?jié)窕阅芎蜐L動(dòng)阻力指數(shù)均在B級及以上）就屬于綠胎+產(chǎn)品，該款輪胎也已于2012年獲得了IDIADA的認(rèn)證。

目前，國產(chǎn)輪胎的抗?jié)窕阅芎蜐L動(dòng)阻力這兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)一般都在F級、G級。而此次通過認(rèn)證的高性能輪胎不僅滾動(dòng)阻力在B級以上，抗?jié)窕阅苓_(dá)到A級，更重要的是沒有像其他綠胎那樣以犧牲耐磨性能為前提，可以稱之為是性能更優(yōu)的綠胎+產(chǎn)品。

與普通輪胎相比，使用高性能輪胎具體能為消費(fèi)者和社會(huì)帶來多少好處？

一款來自中國的高性能輪胎獲得了IDIADA認(rèn)證：抗?jié)窕阅苓_(dá)到A級，滾動(dòng)阻力指數(shù)達(dá)到B+級，耐磨性能比普通輪胎高出15%，綜合性能達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

王夢蛟給《汽車觀察》記者算了一筆賬：假設(shè)乘用車輪胎的生命周期為10萬公里，與普通國產(chǎn)輪胎相比，使用高性能輪胎的汽車每輛車可減少二氧化碳排放1.3噸、節(jié)油560升，若以6元/升計(jì)算汽油價(jià)格，可為用戶節(jié)省3360元；假設(shè)我國2016年乘用車輪胎銷量為2.95億條，節(jié)油量每年可達(dá)413億升，可節(jié)省油費(fèi)2478億元，二氧化碳可減少排放9594萬噸。對裝配22條12R22.5輪胎、總重49噸的卡車而言，每百公里可節(jié)油4.5升，20萬公里可節(jié)油9000升，可節(jié)省54000元燃油費(fèi)，可減少二氧化碳排放量23.4噸；假設(shè)2016年卡車輪胎銷量為5640萬條，每年可節(jié)省230億升燃油，燃油費(fèi)節(jié)省1382億元，每年可減少二氧化碳排放量5980萬噸。

關(guān)于乘用車輛的抗?jié)窕阅?，在車?0km/ h的情況下，于標(biāo)準(zhǔn)濕路面上，A級輪胎剎車距離比普通輪胎縮短18米，安全價(jià)值無法估量。在環(huán)保節(jié)能方面，傳統(tǒng)橡膠輪胎中的主要填料為炭黑，而炭黑主要來源于石油和煤焦油；綠胎的主要填料為非碳物質(zhì)二氧化硅（俗稱白炭黑），主要來源于石英砂，不消耗石油資源。

也就是說，以往并不為人注意的輪胎質(zhì)量品級的提高，不僅能帶來安全性、節(jié)能減排等明顯的社會(huì)效益，還能給消費(fèi)者帶來實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)利益。

一種神秘的“液體黃金”

怡維怡研究院研制的輪胎有什么秘訣能解決抗?jié)窕?、降滾阻和耐磨性相互矛盾的世界級難題？王夢蛟向《汽車觀察》記者娓娓道來。

此次通過認(rèn)證的高性能橡膠輪胎采用了獨(dú)有的EVEC膠，這是我國原始創(chuàng)新的一種新材料，被國際知名期刊《國際輪胎技術(shù)》稱為“液體黃金”，目前相關(guān)核心技術(shù)已經(jīng)申請發(fā)明專利35項(xiàng)、PCT 9項(xiàng)。這種材料在僅作為胎面膠使用、原有輪胎結(jié)構(gòu)和花紋并未改變的情況下，輪胎綜合性能指標(biāo)即達(dá)到了當(dāng)前世界最高質(zhì)量等級，足見該材料的神奇。EVEC是世界上迄今唯一一種能夠同時(shí)改善滾動(dòng)阻力、抗?jié)窕阅?、耐磨性能并使各?xiàng)指標(biāo)都達(dá)到最佳水平的輪胎胎面膠料。

王夢蛟介紹，輪胎的性能主要取決于橡膠材料的性能和輪胎結(jié)構(gòu)及花紋設(shè)計(jì)，怡維怡橡膠研究院自2013年就開始進(jìn)行合成橡膠液相混煉工藝技術(shù)的研究與開發(fā)，成果產(chǎn)品便是EVEC。這種以連續(xù)液相法制備的合成膠/白炭黑母膠，相比傳統(tǒng)膠料具有制造工藝簡化、分散性更好、加工性能好的優(yōu)點(diǎn)，且混煉能耗可降低20%以上；而由于橡膠與填料的相互作用高，而填料與填料之間的相互作用低，所以表征輪胎滾動(dòng)阻力的動(dòng)態(tài)滯后損失低，表征輪胎抗?jié)窕阅艿膭?dòng)態(tài)滯后損失高，表征輪胎耐磨性能的補(bǔ)強(qiáng)因子高，材料的最終性能相較于傳統(tǒng)的干法混煉橡膠有顯著提高。

王夢蛟進(jìn)一步透露，EVEC橡膠現(xiàn)已完成了實(shí)驗(yàn)室研究和中試結(jié)果驗(yàn)證階段，目前正在青島市董家口經(jīng)濟(jì)區(qū)依托“高性能橡膠新材料循環(huán)經(jīng)濟(jì)綠色一體化項(xiàng)目”實(shí)施產(chǎn)業(yè)化工作；屆時(shí)，其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用必將加速我國輪胎企業(yè)產(chǎn)品升級進(jìn)程，不僅將使中國輪胎產(chǎn)品打入歐美市場更加暢通無阻、附加值更高，還將充分體現(xiàn)出科技創(chuàng)新在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型中的引領(lǐng)作用，推動(dòng)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，促進(jìn)我國輪胎產(chǎn)業(yè)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換。

一個(gè)黑科技的原創(chuàng)陣地

一個(gè)名不見經(jīng)傳的怡維怡橡膠研究院，憑什么能夠研發(fā)出超越國際大型輪胎和橡膠材料企業(yè)的“液體黃金”？是運(yùn)氣和巧合嗎？王夢蛟引領(lǐng)《汽車觀察》記者參觀了怡維怡橡膠研究院，正是在這里，EVEC橡膠被研發(fā)出來。

數(shù)十間實(shí)驗(yàn)室分布在研究院的1層～3層，這位77歲高齡的老人穿梭其中，面對各種實(shí)驗(yàn)儀器如數(shù)家珍，精神矍鑠、樂此不疲。

王夢蛟介紹，研究院現(xiàn)擁有上百套先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，總價(jià)值大概達(dá)到1.5億元，足以支持材料物性測試、化學(xué)分析、制品剖析等各種研發(fā)工作。

在這數(shù)量龐大、價(jià)值不菲的設(shè)備中，高分辨率投射電子顯微鏡/掃描電子顯微鏡（可以觀察橡膠內(nèi)部的結(jié)構(gòu)及填料與橡膠之間的相互作用）、核磁共振波譜儀（主要用于橡膠微觀結(jié)構(gòu)、未知物結(jié)構(gòu)、硫化膠交聯(lián)鍵密度等的測定）、氣相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜（可對復(fù)雜基質(zhì)樣品中痕量級的待測化合物進(jìn)行準(zhǔn)確的定性定量分析）等，都是行業(yè)中少有的。怡維怡研究院的研發(fā)工程師還自主設(shè)計(jì)、研發(fā)制造了多套實(shí)現(xiàn)特殊功能的實(shí)驗(yàn)儀器，以滿足前沿科研探索的需要。

在人員配置上，目前研究院約有150余名員工，研究生學(xué)歷占到61%，中高級職稱占到50.8%，國內(nèi)外知名行業(yè)專家19人，其中不乏一些從國外引進(jìn)的高端人才。王夢蛟本人就是世界橡膠科學(xué)領(lǐng)域著名學(xué)者，其先后赴美國阿克隆大學(xué)、德國橡膠工業(yè)研究所進(jìn)行研究，并獲得了法國國家博士學(xué)位，歷任北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院總工程師、法國科學(xué)院固體表面物理化學(xué)研究所副研究員、德國Degussa 高級科學(xué)家、美國Cabot公司首席科學(xué)家。退休以后，王夢蛟選擇回到祖國，擔(dān)任國家橡膠與輪胎工程技術(shù)研究中心首席科學(xué)家及怡維怡橡膠研究院院長，為國內(nèi)橡膠科學(xué)研究發(fā)光發(fā)熱。

怡維怡橡膠研究院現(xiàn)擁有上百套先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，總價(jià)值大概達(dá)到1.5億元。正是在這里，EVEC橡膠被研發(fā)出來。

如今，研究院不僅是橡膠新材料與綠色輪胎制造技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，也是中國石油和化工行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)，承擔(dān)了國家科技支撐計(jì)劃、973計(jì)劃等多項(xiàng)國家級科研項(xiàng)目，申請了20件國際專利和66件國內(nèi)專利，授權(quán)專利24件，制定了9項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)。

正是在這種高大上的硬件、軟件、人才條件和完備的研發(fā)環(huán)境下，高性能橡膠輪胎的基礎(chǔ)性研究一步步向前推進(jìn)，一個(gè)個(gè)性能指標(biāo)被突破，一種種新材料新工藝投入使用。

一條技術(shù)引領(lǐng)的產(chǎn)業(yè)鏈

基礎(chǔ)研究是費(fèi)錢又費(fèi)時(shí)的，一般的企業(yè)沒有這個(gè)實(shí)力也沒有這個(gè)耐心。怡維怡橡膠研究院為什么能夠生存和發(fā)展？要解答這個(gè)問題，我們不得不向大家介紹研究院之上的另一個(gè)機(jī)構(gòu)“國家橡膠與輪胎工程技術(shù)研究中心”，以及另一位產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才、連王夢蛟都稱之為老板的袁仲雪。

袁仲雪的頭銜是國家橡膠與輪胎工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任、中國橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)高級副會(huì)長、青島科技大學(xué)教授。該國家級工程技術(shù)研究中心是由軟控股份和青島科技大學(xué)承擔(dān)的、面向橡膠與輪胎行業(yè)、中國唯一開放的科研技術(shù)與創(chuàng)新管理服務(wù)平臺(tái)，主要圍繞高性能綠色輪胎研發(fā)與制造、智能輪胎成套裝備與系統(tǒng)、橡膠新材料開發(fā)及生產(chǎn)等共性、關(guān)鍵技術(shù)，開展技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化研究。從2009年成立開始，研究中心就一直積極探索 “項(xiàng)目—人才—基地”相結(jié)合的國際科技合作新模式，2013年獲批科技部“產(chǎn)業(yè)鏈一體化協(xié)同創(chuàng)新模式”試點(diǎn)。

經(jīng)過8年發(fā)展，國家工程中心旗下已經(jīng)凝聚了怡維怡橡膠研究院、軟控股份有限公司、益凱新材料有限公司、青島華商匯通金融控股有限公司等120余家企業(yè)、3萬余名員工，構(gòu)建了從化工橡膠原材料、信息軟件、裝備制造、生產(chǎn)工藝、輪胎產(chǎn)品、廢舊輪胎循環(huán)利用、國際營銷網(wǎng)絡(luò)到行業(yè)公共服務(wù)平臺(tái)的完整鏈條，在行業(yè)內(nèi)形成了示范效果。

國家橡膠與輪胎工程技術(shù)研究中心常務(wù)副主任、中國橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)高級副會(huì)長、青島科技大學(xué)教授袁仲雪介紹：目前研究中心旗下已經(jīng)凝聚了120余家企業(yè)、3萬余名員工，構(gòu)建了從化工橡膠原材料、信息軟件、裝備制造、生產(chǎn)工藝、輪胎產(chǎn)品、廢舊輪胎循環(huán)利用、國際營銷網(wǎng)絡(luò)到行業(yè)公共服務(wù)平臺(tái)的完整產(chǎn)業(yè)鏈條。

“這120余家企業(yè)，采取的是技術(shù)整合而非資本整合的方式。在這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條內(nèi)，大家既各自為獨(dú)立法人單位，是相對獨(dú)立的個(gè)體，又相互呈現(xiàn)出休戚與共的上下游關(guān)系，協(xié)同創(chuàng)新、資源優(yōu)先共享。大家都是為了相互的行業(yè)發(fā)展關(guān)系而自愿結(jié)為一體，只為能夠彼此促進(jìn)，幫助中國輪胎行業(yè)加快前進(jìn)的腳步，造福全行業(yè)?！痹傺┙榻B。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，到目前為止，國內(nèi)稍上規(guī)模的輪胎企業(yè)超過100家，大大小小總共超過600家，但平均產(chǎn)量僅為100萬條/年左右，遠(yuǎn)低于美國的440萬條/年、日本的450萬條/年。從產(chǎn)銷量上看，2016年全國汽車輪胎總產(chǎn)量約6.1億條，連續(xù)十年位居世界第一位，占世界輪胎總產(chǎn)量的40%。但從價(jià)格上看，國產(chǎn)品牌輪胎與一線外資品牌輪胎相比均價(jià)僅有后者的一半，與二線外資品牌相比大概為70%，世界輪胎企業(yè)前三強(qiáng)年銷售額的平均值約等于我國輪胎企業(yè)前26名的總銷售額，2016年我國橡膠輪胎主營業(yè)務(wù)銷售收入5547億元，不到全球輪胎銷售額的10%。

在橡膠谷的中心，國家橡膠與輪胎工程技術(shù)研究中心大樓巍然挺立。

產(chǎn)業(yè)集中化程度低，不具備規(guī)模優(yōu)勢；毛利率水平較低，自主品牌輪胎企業(yè)處于微利時(shí)代；高端產(chǎn)品發(fā)展滯后、通用產(chǎn)品產(chǎn)能過剩矛盾日益突出——中國輪胎產(chǎn)業(yè)發(fā)展正呈現(xiàn)出一種“大而不強(qiáng)”的態(tài)勢。

針對這種現(xiàn)狀，國家工業(yè)和信息化部于2010年出臺(tái)了《輪胎產(chǎn)業(yè)政策》， 提出鼓勵(lì)國內(nèi)骨干企業(yè)橫向并購以組建大型輪胎企業(yè)集團(tuán)、縱向并購以降低原材料依賴程度；2011年8 月中橡協(xié)發(fā)布的《橡膠行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃指導(dǎo)綱要》明確提出，力爭使國內(nèi)前十位輪胎企業(yè)的產(chǎn)值集中度超過 50%；2015 年 10 月中橡協(xié)發(fā)布的《橡膠行業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃指導(dǎo)綱要》再次提出“淘汰落后產(chǎn)能，限制低水平重復(fù)投入，提高產(chǎn)業(yè)集中度和企業(yè)競爭力”，力爭在“十三五”末（2020 年）實(shí)現(xiàn)橡膠工業(yè)強(qiáng)國初級階段的目標(biāo)。但美中不足的是，多是“鼓勵(lì)”、“引導(dǎo)”、“提倡”之辭，缺乏具體的限入、監(jiān)管、審查、獎(jiǎng)懲制度。

袁仲雪和他的國家橡膠與輪胎工程技術(shù)研究中心，用生動(dòng)的實(shí)踐提供了一個(gè)以技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈整合和轉(zhuǎn)型升級的案例。在他們所整合的產(chǎn)業(yè)鏈上，不少實(shí)體已經(jīng)頗具市場競爭力，比如軟控股份有限公司已經(jīng)成為全球首個(gè)能夠提供輪胎智能制造整體解決方案的供應(yīng)商，銷售額在2014年躍居橡機(jī)行業(yè)世界第一。

“汽車企業(yè)都在說節(jié)能減排、減少油耗、注重安全。但事實(shí)上，汽車能量的損耗起碼有四分之一是在輪胎上，數(shù)噸重的轎車、數(shù)十噸重的載重卡車，所有汽車的運(yùn)轉(zhuǎn)和乘客的生命安全都依附在這四張小小明信片的面積之上?！?采訪的最后，袁仲雪和王夢蛟共同呼吁，希望國家能夠加快出臺(tái)相關(guān)政策和具體制度，鼓勵(lì)科技創(chuàng)新和技術(shù)升級，提高產(chǎn)業(yè)集中度，加快輪胎行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。