輪胎行業(yè)專題報(bào)告新能源車對(duì)輪胎提出新要求國產(chǎn)機(jī)會(huì)何在

輪胎行業(yè)專題報(bào)告-新能源車對(duì)輪胎提出新要求國產(chǎn)機(jī)會(huì)何在1

輪胎在新能源汽車變革中扮演重要角色新能源汽車在續(xù)航能力、車身重量、輸出扭矩和體感噪音方面較傳統(tǒng)燃油汽車區(qū)別較大，

這要求新能源汽車輪胎在耐壓性、抓地力、低噪音表現(xiàn)以及耐磨性方面需要較強(qiáng)的表現(xiàn)。新能源汽車特性顯著區(qū)別于傳統(tǒng)燃油汽車新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車最大的區(qū)別在于驅(qū)動(dòng)方式的改變。因此，除以傳統(tǒng)燃油的驅(qū)

動(dòng)以外的車輛都可以稱為“新能源汽車”，如電動(dòng)汽車（EV）、油電混合動(dòng)力汽車（PHEV）、

氫能源汽車等。由于氫能源汽車整體普及率較低，本篇文章主要討論的新能源汽車為電

動(dòng)汽車及油電混合動(dòng)力汽車。新能源汽車的動(dòng)力結(jié)構(gòu)主要是充電動(dòng)力電池，而傳統(tǒng)汽車

的動(dòng)力結(jié)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱，所以新能源汽車和傳統(tǒng)燃油汽車在續(xù)航能力、整車重

量、動(dòng)力輸出和噪音表現(xiàn)方面有較大差異。（1）新能源汽車較傳統(tǒng)燃油車對(duì)續(xù)航能力更為敏感。在現(xiàn)有電池材料技術(shù)尚未突破的

前提下，如何提高新能源汽車的續(xù)航能力始終是行業(yè)亟待解決的核心問題。根據(jù)

NEDC及小熊油耗的數(shù)據(jù)，大部分新能源汽車的

NEDC續(xù)航里程均在

500

公里以下，而與之

同品牌相對(duì)應(yīng)的傳統(tǒng)車型的續(xù)航里程卻普遍在

700

公里以上。此外，電動(dòng)車一般隨著使

用年限的增加，電池的儲(chǔ)能能力也會(huì)逐漸衰減，這就意味著電動(dòng)車的續(xù)航能力會(huì)是消費(fèi)

者重點(diǎn)關(guān)注的主要指標(biāo)。（2）新能源汽車的動(dòng)力總成重量高于傳統(tǒng)燃油汽車。由于車輛的動(dòng)力總成變化，傳統(tǒng)

的發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱，被電池、電控、電機(jī)取代?？此剖菧p負(fù)，但在實(shí)際的車重上確實(shí)實(shí)實(shí)

在在的增重，同樣尺寸的純電動(dòng)汽車與燃油車，前者至少要重

0.3

噸左右，通常燃油車

的自重鮮有

2

噸以上，但在電動(dòng)車當(dāng)中卻是十分普遍。傳統(tǒng)燃油車：對(duì)于如今采用

4

缸發(fā)動(dòng)機(jī)的普通燃油車來說，其發(fā)動(dòng)機(jī)重量一般維

持在

150-200kg，例如三菱的

4G63

發(fā)動(dòng)機(jī)的重量為

150kg。常見的自動(dòng)擋變速箱

重量一般是

70-90kg左右。因此，燃油車的動(dòng)力總成在

200-300kg左右。新能源汽車：盡管沒有發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱，但是電動(dòng)汽車動(dòng)力總成質(zhì)量較燃油車更大。

以一塊

80kwh的電池計(jì)算，三元鋰電池的電池單體重量總和為

400kg，而磷酸鐵

鋰電池的電池單體重量總和則能夠達(dá)到

485kg，明顯高于燃油車的水平。同級(jí)別新能源汽車較傳統(tǒng)燃油車更重。挪威電動(dòng)汽車專家比約恩.尼蘭公布了對(duì)全球部

分電動(dòng)汽車進(jìn)行稱重的結(jié)果，榜單中最重的非

MPV電動(dòng)車為奧迪

e-tron55，其重量超

過

2.7

噸，而與之同級(jí)別的奧迪

Q7

45TFSI重量僅為

2.1

噸。隨著未來中大型電動(dòng)汽車

的出現(xiàn)，預(yù)計(jì)整體平均重量進(jìn)一步上升的可能性很大。（3）新能源汽車電機(jī)的扭矩輸出較內(nèi)燃機(jī)更為激進(jìn)。電動(dòng)車的峰值扭矩要比燃油車來

得早得多，特別在起步階段就有很大幾率面臨大扭矩。特斯拉作為電動(dòng)性能車的代表，

扭矩輸出非常激進(jìn)，輕踩油門踏板，扭矩很快就會(huì)達(dá)到峰值。而自然吸氣內(nèi)燃機(jī)的扭矩

曲線是從零開始線性上升，在

60%的最大轉(zhuǎn)速達(dá)到扭矩的

90%。內(nèi)燃機(jī)的扭矩輸出曲

線與電動(dòng)機(jī)具有完全不同的表現(xiàn)，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速提升，扭矩輸出更為線性、緩和。（4）駕駛新能源汽車產(chǎn)生的體感噪音較傳統(tǒng)燃油車更為敏感。因?yàn)闆]有發(fā)動(dòng)機(jī)和變速

器，相比傳統(tǒng)燃油車，電動(dòng)汽車的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出的噪聲更小。在駕駛傳統(tǒng)汽車時(shí)，汽

油機(jī)有節(jié)奏的聲音會(huì)掩蓋掉很多其他不規(guī)則聲音，如車輛風(fēng)燥、胎噪、底盤懸掛聲響等。

但是，一旦發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音不存在，其他之前被發(fā)動(dòng)機(jī)聲音掩蓋掉的聲音就占據(jù)了主要聲

源。此類聲音本身較不規(guī)則，所以駕駛新能源汽車產(chǎn)生的體感噪音較傳統(tǒng)燃油車更為敏

感。在所有行駛產(chǎn)生的噪音中，胎噪在高速行駛中對(duì)汽車的噪音的表現(xiàn)影響是非常大的，

是電動(dòng)車需要關(guān)注的一個(gè)主要指標(biāo)。新能源汽車普及對(duì)輪胎發(fā)展提出新的要求輪胎存在“魔鬼三角”，很難同時(shí)滿足高滾阻、高耐磨性及抗?jié)窕匀?xiàng)指標(biāo)。輪胎行業(yè)

曾經(jīng)存在“魔鬼三角”理論，指的是輪胎的三項(xiàng)指標(biāo)，即滾動(dòng)阻力、耐磨性和抗?jié)窕浴?/p>

這三項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)平衡，如果有一項(xiàng)指標(biāo)發(fā)生了改變，其他兩項(xiàng)也會(huì)隨之改變。比如，如

果一款輪胎的滾動(dòng)阻力小，那么，它的耐磨性就會(huì)提升，但它的抗?jié)窕员銜?huì)隨之降低。

這樣帶來的結(jié)果就是車輛在行駛中燃油經(jīng)濟(jì)性會(huì)出色一些，但是在操控性和安全性上就

會(huì)有所降低。應(yīng)對(duì)全新需求，新能源車專用輪胎需具備更高耐壓性、抓地力、低噪音表現(xiàn)以及耐磨性。

針對(duì)電動(dòng)車用輪胎，性能需求的多樣性導(dǎo)致了較大矛盾。設(shè)計(jì)并生產(chǎn)一款好的新能源汽

車輪胎，其性能需要具有非常低的滾動(dòng)阻力和噪聲、較佳的抓著和耐磨性能。由于以上

的許多性能之間是相互制約對(duì)立的，這就給輪胎制造企業(yè)在輪胎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和原材料選擇

方面提出了新的挑戰(zhàn)和更高的要求：（1）超低滾動(dòng)阻力：新能源汽車的設(shè)計(jì)初衷就是節(jié)約能源，因此超低滾動(dòng)阻力是新能

源汽車輪胎的首要要求。電池技術(shù)發(fā)展的滯后使得電動(dòng)汽車的充電容量受限，單次充電

續(xù)航里程短，同時(shí)車輛電池重量的增加也會(huì)影響續(xù)航里程。為了減少電池的電力消耗，

延長續(xù)航里程，電動(dòng)汽車輪胎要求具有更低的滾動(dòng)阻力。（2）高負(fù)荷：新能源汽車（尤其是純電動(dòng)汽車）都會(huì)有蓄電裝置，汽車的整車質(zhì)量在一

般情況下要比同尺寸的燃油汽車大，因此電動(dòng)汽車對(duì)輪胎負(fù)荷能力提出了更高的要求。（3）輕量化：由于新能源汽車增加了電池質(zhì)量，這就要求新能源汽車在整車設(shè)計(jì)的時(shí)

候進(jìn)行輕量化的設(shè)計(jì)。輪胎作為車輛的不可或缺的一部分，輕量化設(shè)計(jì)是必然要求，這

就需要采用高性能、輕質(zhì)材料來實(shí)現(xiàn)，因此對(duì)輪胎新材料的應(yīng)用研究提出了更高要求。（4）高耐磨和高抓地性能：新能源汽車電動(dòng)機(jī)初始扭矩大，車輛提速快，需要輪胎具

有更好的抓地性能，避免輪胎打滑，同時(shí)需要提高耐磨性能，保障行駛安全。這就要求

新能源汽車輪胎具有非常好的抓地性能和耐磨性能。由于負(fù)荷的增加，這也要求輪胎具

有非常好的耐磨性能。（5）低噪聲：新能源汽車沒有發(fā)動(dòng)機(jī)帶來的噪聲，比常規(guī)內(nèi)燃機(jī)汽車更安靜，輪胎噪聲

的大小就會(huì)格外引人關(guān)注，新能源汽車的發(fā)展也對(duì)輪胎噪聲的控制提出了更嚴(yán)格的要求。由于復(fù)雜的性能要求，新能源車輪胎在橡膠配方、輪胎高寬比、輪胎體積、胎面材料、

胎面花紋等方面進(jìn)行改善便可更加適應(yīng)新場景的需求。輪胎規(guī)格：一般來說，以

225mm胎寬為分界線，在這個(gè)數(shù)字之上的是寬胎，反之

則是窄胎。目前市場上幾乎所有新能源車使用的輪胎型號(hào)均與傳統(tǒng)車輪胎規(guī)格一

致，不過也有個(gè)別車款的輪胎是“窄高胎”，如五菱宏光

MINIEV（145mm）、長

安奔奔

EV（175mm）、比亞迪秦

PLUSDM-i（215mm）等。此種規(guī)格相對(duì)傳統(tǒng)規(guī)

格，輪胎接地面積窄，能量損失小，滾動(dòng)半徑大，再加上胎壓高，可以相應(yīng)幫助整

車提升續(xù)航里程。一般來說，中級(jí)車以下車型，如果將輪胎換成更窄的輪胎，油耗

大致可以下降

0.5L/100km?！罢咛ァ痹诙唐趦?nèi)對(duì)于經(jīng)濟(jì)型新能源車型的輪胎選用

來說是一個(gè)趨勢。輪胎胎壓：新能源車型相比傳統(tǒng)車型胎壓較高（平均在

270kPa左右，而傳統(tǒng)車型

大多在

220kPa左右），主要原因有兩點(diǎn)：（1）車輛重量：由于新能源車型相比傳

統(tǒng)車重量較重。以帝豪

GSE（新能源）和帝豪

GS（燃油）為例：帝豪

GSE重為

1635kg；帝豪

GS最高配車重為

1398k