我国轮胎产量仅次于美、日居世界第三位，从耗胶量来看已超过日本，居世界第二位，但子午线轮胎仅占全国轮胎产量1/3，占汽车轮胎1/2左右，与世界子午胎平均占90%水平还相差很远。但我国子午胎随着汽车工业和公路迅速发展也在加快发展。首先，国家从2001年1月1日起对子午胎免征消费税；对国有轮胎企业重点子午胎项目给予支持；有条件的轮胎企业也通过自己滚动发展增加子午胎生产，加快产品结构调整；同时，外资企业也加快在中国大陆的发展，轮胎外企数量增加，规模在扩大。我国轮胎出口数量增加，2000年已突破2500万条，而且子午胎占一半左右，逐步成为出口轮胎的主导产品（详见表1）。

表1 近年出口轮胎分类比例情况

轮胎类别 1994年数量，万条 比例，% 1996年数量，万条 比例，% 1998年数量，万条 比例，% 2000年数量，万条 比例，%

子午胎 66.2 12.7 87.4 12.3 398.8 33.7 1389.3 50.3

载重胎 23.7 4.5 42.5 6.0 56.3 4.8 132.2 4.8

轻卡胎 1.9 0.4 5.1 0.7 35.0 3.0 145.8 5.3

轿车胎 40.6 7.8 39.8 5.6 307.5 25.9 1111.3 40.2

斜交胎 454.3 87.3 622.7 87.7 784.7 66.3 1370.6 49.7

载重胎 110.7 21.3 191.8 27.0 212.6 18.0 458.4 16.6

轻卡胎 260.1 49.9 322.8 45.5 405.8 34.3 628.9 22.8

轿车胎 49.2 9.5 43.5 6.1 34.6 2.9 25.4 0.9

农业胎 11.1 2.1 30.0 4.2 72.4 6.1 183.8 6.7

工程工业胎 23.2 4.5 34.6 4.9 59.3 5.0 74.1 2.7

合计 520.5 100 710.1 100 1183.5 100 2759.9 100平均年递增率，% 15.3 16.8 29.1 52.7

从1998年起,出口量的迅速增长，与外企轮胎产量的增加有较大关系，2000年仅独资和外方控股的12家企业，其子午胎产量增长37.8%（全国平均为27%），约占全国子午胎产量的62%，其出口量约占其产量的50%。国有和民营轮胎企业，提高其产品在国外市场的竞争力是至关重要的，包括斜交轮胎也有一定市场空间。我国子午胎历年产量详见表2。

表2 我国子午胎历年产量

年 份 产 量 占全国轮胎产量，% 平均年递增率，%

1980 0.94 0.08 -

1985 28.21 1.71 97.4

1990 117.61 4.10 33.0

1991 178.34 5.26 51.6

1992 311.23 7.42 74.5

1993 451.99 10.90 45.2

1994 525.99 10.56 16.3

1995 688.95 12.37 31.0

1996 937.00 15.46 36.0

1997 1383.79 19.85 47.7

1998 1985.82 23.13 43.5

1999 2842.08 28.56 43.1

2000 3609.08 32.45 27.0

注:全国轮胎产量由于统计渠道和方法不同，尚无统一的准确数据，所以子午胎占全国轮胎总量的百分数也是粗略的。

二、我国轮胎新产品的发展

国外轮胎在基本实现子午化、扁平化、无内胎化的基础上，为适应市场发展的需要，提高企业竞争能力，又不断推出了新一代的轮胎，如：节能轮胎、绿色轮胎、环保型轮胎、防水滑安全轮胎、超轻量轮胎、超高里程轮胎、跑气保用轮胎、智能轮胎、彩色轮胎、仿生轮胎等，是现代科学技术进步的体现；在生产工艺上向低能耗、高效率、高精度、全自动化方向发展，如米其林的C3M，英国的CCC，固特异的IM-PACT，大陆的MMP，倍耐力的MIRS，普利司通的ACTAS等生产技术，其目的都是提高轮胎精度，提高生产效率，降低生产成本，具有很强的竞争力。这标志着子午胎发展史上一个新阶段的开始。我国轮胎行业与国际上这些先进生产技术、先进生产力相比，存在很大的差距，需要改变观念，提高创新意识，尽快缩短差距。

在引进子午胎技术的基础上，有关轮胎企业进行了消化吸收以及院厂联合开发，近5年来，我国子午胎产品有了较大的发展。

1.子午胎规格品种的发展

①轿车子午胎。初期只能生产80、70系列产品，速度级为S级或T级。到90年代初，国内自己开发了65、60系列产品，速度级提高到H级（当时国外轮胎公司不转让技术的产品），并且采用了国产聚酯帘线为胎体骨架材料，当时引进技术只有用人造丝或尼龙帘线的。适应了国内新车型的发展，如桑塔纳2000型用的195/60HR14以及奥迪100型用的195/65HR15。到90年代末期又开发55、50、45系列产品，速度级提高到V级、Z级。如205/55VR15、225/VR16、235/45ZR17等，目前已生产220多个规格，基本覆盖了国内轿车市场配用的轮胎。

②较卡子午胎。初期生产的典型产品如6.50R16，现在已发展了公制低断面系列产品，如215/80R16、225/75R15等，将成为经卡子午胎的发展主流产品。而且根据市场需求，已开发了全钢丝结构的较卡子午胎，如9.5R17.5、8R19.5、215/75R17.5、265/75R19.5、225/70R19.5等，目前较卡子午胎已生产130多个规格。

③.载重子午胎。初期研发与生产均集中在普通"圆断面"的、有内胎的品种，如9.00R20、10.00R20、11.00R20等，目前已开发了无内胎载重子午胎，如11R22.5、11R24.5等，继而向无内胎低断面载重子午胎发展，如295/80R22.5、315/80R22.5、315/65R22.5，这也是国外载重子午胎发展的主流产品，既提高了轮胎负荷能力，又增加了汽车操纵稳定性，降低燃料消耗。随着我国高速公路的发展，厢式货车以及豪华大客车的增加，这种无内胎低断面载重子午胎的需求将会增加。目前已生产60多个规格载重子午胎，能满足国内载货车和客车的配用胎要求。

2.高速、低滚动阻力子午胎的开发

为缩短与国外先进水平的差距，加快我国子午胎的生产建设，提高国内自己开发的子午胎生产技术水平，国家科技部组织了"九五"攻关项目《高速、低滚动阻力子午线轮胎系列产品生产技术开发》，除子午胎三大系列产品外，还有主要配套的材料、装备等开发，已于近期通过国家验收，攻关成果绝大部分已实现产业化。高速、低滚动阻力高性能子午胎的技术指标如表3所示。为进一步扩大高性能子午胎的市场和生产比例，已进行100万套/年高性能子午胎的示范工程建设，预计2001年在荣成建成。

在产品开发时，也依赖于产品设计理论及相关技术取得的进展，下面举例说明。

①高速、低滚动阻力轮胎的设计理论研究。首先对轮胎动态性能进行模拟，在应用MARG/MEN-TAT程序基础上，解决了以下几个关键问题：橡胶的有限元模型，帘线一橡胶有限元模型，边界条件处理，网格离散，有限元网格划分。

表3 高速、低滚动阻力子午胎的技术性能指标

项 目 轿车子午胎指标 实测 轻卡子午胎 指标 实测 载重子午胎 指标 实测

1耐久性，h 140 200（未坏） 100 100(未坏) 77 91~103

2高速性/km/h 240 280（未坏） 160 通过 120 通过

3强度/N.m 295 501.1(未坏) 362 通过 2599 4196~4793(未破)

4脱圈阻力/N 11120 12044(未脱) - - - -

5滚动阻力,(降低%)

10

20

10 达到

10 达到

6噪声 相当国外胎 相当 相当 相当 相当 相当

7防滑性,(提高%) 10

10 10

10 10

10

8耐磨性,(提高%) 10

10 10

10 10

10

9行驶里程/km - - - - 8万 8万~9万

10成本,(降低%) 10

10 10

10 10

10

注:表中项目的%均是指与相应的普通子午胎相比。

提出了《综合性能平衡轮廓设计方法》简称CP-PC（Com

tehensive Pri

erty Prefile Cesign Method）。通过计算机的优化设计，采用了平坦胎冠和小胎肩的设计曲线，尽可能地增大接地长度，减少胎肩的应力，使其接地压力分布均匀合理，提高轮胎高速操纵性、安全性、减少滚动阻力。用CPPC方法设计的轮胎形状，配合合理的花纹设计和胶料，使得轮胎的性能达到预期的目的。55、50两系列轿车子午线轮胎的室内耐久性能通过200h未损坏，而高速性能达到280km/h未损坏，达到W级的水平。而胎面的温度只有80℃，大大低于普通方法设计的胎面表面温度，从而提高了轮胎的使用寿命。

同样，对全钢丝载重子午胎也提出了新的设计理论，简称PDEP-T设计理论，即《预应力和动平衡轮廓设计理论一第三代》（Pre-stressed and Dy-namic Equilibrium Profile-Third）。应用该理论开发了低滚动阻力的无内胎低断面全钢丝载重子午胎。

②高速、安全、低噪音花纹设计。轿车子午胎的花纹设计。为了保证轮胎在干、湿路面上的操纵性和安全性，胎面中间为连续不断的花纹块，提高中央花纹块的刚度，两侧为四条较宽的花纹直沟，从排水的角度考虑，设置与花纹中心成一定锐角的横向辅助沟延至胎肩，使轮胎在湿路面高速行驶时能切断水膜，快速把水从胎面中心排至胎面两侧，确保轮胎接地；采用棱形无刀槽花纹块，胎面旋转着地时，花纹沟不在同一时间着地，可提高轮胎的行驶转向，减少噪音，有利于轮胎的变形，降低滚动阻力；采用无序变节距花纹排列，绶和花纹沟共振引起的高音频，降低音压，有效降低噪音。

载重子午胎的花纹设计。三条中心折线花纹沟；非中间的两条花纹上镶有横向断开花纹条。

三条折线花纹沟具有良好的抓着性，在与地面接触时能最有效地排除接触区内的水。贯通花纹沟有小花纹条形成一系列的花纹块，使胎面在湿滑路面上有更好抓劲。这是由于通过花纹块边缘的阻力可对水面薄膜产生制动作用。中央花纹上的贯通花纹沟使轮胎在滚动时胎面和路面更好地适应半接地面，这样可限制发生挤胶和磨耗不匀的毛病。这种花纹对改善高速下操纵性能、噪音和乘座舒适性能均有很大的作用。

轻卡子午胎的花纹设计。纵向曲折花纹主沟与横向沟相联通的混合型花纹，胎肩部花纹沟既宽又深，以提高轮胎在各种路面条件下转向稳定性、高速抗湿滑性。同时在花纹上加设许多刀槽花纹沟。与一般轻卡子午胎花纹相比，具有新颖、美观、噪音低的特点，适合于现代新型汽车的配套使用。

③低滚动阻力的胎面胶配方设计。在降低轮胎滚动阻力的同时，保持较高的防滑性和良好的耐磨性，如轿车胎胎面胶配方采用了国产新型SSBR以及炭黑/白炭黑并用体系。按该配方研发的轿车胎与国内正常子午胎和国外子午胎的成品胶试样对比，其表征滚动阻力的0℃tgδ（要求高）和防滑性的60℃tgδ（要求低），如表4。

表4 各种子午胎的tgδ值比较

样胎 攻关胎1 攻关胎2 国内正常胎 国外胎1 国外胎2 国外胎3

0℃tgδ60℃tgδ 0.5680.264 0.5200.234 0.3900.367 0.5120.268 0.5860.294 0.4780.216

综上所述，研发的攻关胎与国外轮胎的性能对比，列于表5，由表可见国内开发的高速、低滚动阻力轮胎与同规格轮胎相比，滚动阻力降低了20%以上，噪音与国外轮胎相当。

表5 轿车子午胎滚动阻力与噪音性能比

轮胎厂牌及规格 滚动阻力值，N 噪音，db90km/h 120km/h

攻关胎1 205/55VR15攻关胎2 225/50VR16固特异 205/60HR15固特异 225/50VR16倍耐力 195/60VR15 P6000大陆 205/60VR15米其林 195/60HR15 绿色轮胎 32.54~36.0240.57~41.4644.44~45.8852.33~53.19--- 94.3~94.591.6~94.896.394.7~97.394.595.495 100.6~10198~98.49999.1~10098.999.599.1

此外,近几年国内还开发了农业子午胎，但由于装备尚未完全配套，因此未工业化生产。

三、轮轮结构调整对原料发展的影响

在今后5~15年内，我国子午胎与斜交胎并存，两者对原材料的要求与发展有着极大关系，严格说有很多相同点，但对原材料品种的要求有差异，对性能/价格比要求也不同。根据各类轮胎产品需求量及其代表规格的原材料消耗定额，测算了橡胶、骨架材料的需求量变化趋势，具体见表6。下面重点对子午胎用材料作一概述 。

1. 橡胶

目前子午胎的橡胶品种有：NR（主要是标准胶）、BR（包括LCBR）、SBR（包括ESBR和SSBR）、IR、CIIR或BIIR以及配套内胎的IIR、EPDM等。

表6 轮胎用主要原材料的变化趋势

原材料 2000年总耗 子午 子午胎量 胎 占,% 2005年总耗 子午 子午胎量 胎 占,% 2010年总耗 子午 子午胎量 胎 占,% 2015年总耗 子午 子午胎量 胎 占,%

天然胶 73.7 15.9 21.6 92.5 34.3 36.7 104.0 54.5 51.4 132.5 88.3 65.2

合成胶 51.3 11.5 22.4 62.5 21.2 34.5 74.7 32.0 44.0 98.8 48.6 54.7

橡胶小计 125.0 27.4 21.9 155.0 55.5 35.8 178.7 86.5 48.4 224.3 136.9 61.0

其中合成胶比例,% 41.0 42.0 - 40.3 38.2 - 41.8 37.0 - 40.9 35.5 -

尼龙帘线 18.4 0.08 0.4 16.7 0.12 0.7 15.8 0.24 1.5 13.8 0.35 2.5

钢丝帘线 6.2 6.2 100 15.2 15.2 100 24.0 24.0 100 40.0 40.0 100

聚酯帘线 1.4 1.4 100 2.6 2.6 100 4.0 4.0 100 5.7 5.7 100

胎圈钢丝 12.0 2.7 22.5 14.4 6.1 42.4 17.3 9.6 55.5 21.8 15.4 70.6

从表6可见，目前轮胎总耗胶已达125万吨，在今后15年内，耗胶将平均年增长4%左右，现在子午胎耗胶仅占轮胎总耗胶的22%，2005年将达36%，到2015年将超过60%。同时子午胎耗胶中合成胶比例有下降的趋势，这主要是全钢丝载重子午胎的增长。

国产标准胶应稳定质量，选择条件较好的农场专门生产子午胎用标胶（曾组织试验，效果不错）。轮胎行业要重视对SSBR的推广应用，国内要生产多品种SSBR，如不同乙烯基、苯乙烯含量的SSBR，以适应轮胎性能发展的趋势。加快开发CIIR、BIIR、IR和SIBR集成橡胶，填补国内空白。目前CIIR采用国内技术准备在杭州建1万吨/年装置，SIBR已在燕山准备中式。

有内胎的子午胎，其配套内胎为丁基内胎，这已成为共识，斜交胎（尢其载重胎）用天然胶内胎已不适应使用条件的变化，直接影响到外胎使用寿命，也应尽快使用丁基内胎。国内已开发了粘土/丁苯胶纳米复合材料，应用于内胎具有良好的工艺性能和气密性能是NR内胎的两倍。

2.骨架材料

随着子午胎的发展，国内轮胎骨架材料品种结构正发生变化。钢丝帘线将有很大发展。钢丝帘线将有很大发展，聚酯帘线也有较大发展，尼龙帘线将逐步减少，但2005年时将仍居首位，约占轮胎帘线的48%，到2010年退居第二位，约占36%，但到2015年仍约占23%，表明在我国尼龙轮胎仍有相当长的寿命。2000年我国轮胎帘线消耗量已接近日本，但结构差异很大，钢线帘线、聚酯帘线、尼龙帘线在日本（1999年）分别为76.3%、14.3%8.8%；在我国则分别为23.8%、5.4%、70.8%，这是轮胎结构不同的影响。预计2005年，比例分别为44.1%、7.5%、48.4%，有可能使用少量芳纶帘线。

根据对国外子午胎的剖析，许多均已采用新结构钢丝帘线取代传统结构。在"九五"攻关中，开发了5种新型结构钢丝帘线，如高强度钢丝帘线3Ⅹ0.20 6Ⅹ0.35HT代替普通强度3Ⅹ0.20 6Ⅹ0.35，其破断力提高20%以上，又如密集型钢丝帘线0.25 18Ⅹ0.22CC代替现用的3 9 15Ⅹ0.175 0.15，直径可减小15%左右，线密度仅增加7%，但其破断力提高27%左右，这些对减经轮胎重量、降低滚动阻力、节省材料成本均有益处。开发的新结构钢丝帘线已实现产业化，可供轮胎企业选用。

高模低收缩（HMLS）聚酯帘线。我国半钢丝子午胎胎体纤维材料有聚酯和尼龙，以聚酯为主。以往用HMLS聚酯帘线依赖进口HMLS长丝或直接进口DSP（尺寸稳定）帘线，价格较贵。美国联信公司在广东开平建立了HMIS聚酯帘线生产厂，有系列规格。"九五"攻关，采用二浴法浸渍工艺开发了HMLS长丝和不同规格的帘线，工艺稳定、粘合效果好。采用高温硫化工艺的子午胎省去后充气冷却，轮胎尺寸稳定性良好。开发的新一代国产HMLS聚酯帘线，达到国外同等品种的先进水平。如表7所示。

此外，国内改性尼龙66帘线也取得了进展。

表7 国内外HMLS长丝和帘线性能对比

工业长丝规格，D 1000 上海石化 无锡太极 美国联信（1X30） 1500 德国Hoechst 无锡太极 美国联信

工业长丝 断裂强度，g/d断裂强力，N模量LASE-5，CN/dtex44N定负荷伸长率，%干热收缩率，%（177℃X5"） 7.5774.23.046.53.8 8.3581.03.545.75.0 7.5373.82.966.35.4 7.7175.53.585.53.0 8.4012.393.805.24.8 7.29107.16.76.75.2

帘线规格 1000D/2 1500D/2 上海石化丝安丘加工 联信(1X30) 联信(1X50) 无锡太极

帘线 模量LASE-5, CN/dtex干热收缩率,%(150℃X30")(177℃X2") 2.451.21.6 2.201.21.7 2.421.01.6 2.570.91.3

3.补强填料

国内新工艺系列炭黑品种基本齐全，产量可满足要求，但不同厂家质量和价格差别较大，炭黑生产厂家还要提高质量水平，子午胎择优选用。

低滚动阻力炭黑国内已开发成功，但尚未推广应用。

白炭黑越来越受到重视，尤其对降低滚动阻力是重要材料之一，炭黑一白炭黑双向补强材料也正在研发之中。

补强树脂，"九五"攻关已开发高性能增硬补强剂PFM系列，达到美国Durez树脂水平，并已在常州生产。

4.加工助剂

加工助剂已是不仅能改善胶料加工性能，而对轮胎质量也有助于提高的一类助剂，在国外已具近千个品种，在国内轮胎行业较广泛使用还不到10年，子午胎的发展，促进了加工助剂的迅速发展，其应用又扩展到斜交胎。"九五"攻关开发了增塑剂Z21型系列产品、抗硫化还原剂z31型系列产品，以及长效、耐湿高增粘树脂TKM系列产品，达到德国Koresin树脂水平，均已实现实业化。此外，近年来国内还开发了模量增进剂，炭黑分散剂等，已有不少厂家生产，但专对白炭黑的有效分散剂仍属空白。

前期为子午胎引进技术原材料国产化开发的20类68个品种材料建成27条生产线，新增1万吨能力，在此不再赘述。

四、子午胎促进了工艺与检测设备的发展

10多年来子午胎建设项目引进了大量的国外先进生产和检测设备，国家对子午胎装备的国产化也非常重视，已取得了很大进展。而国际上轮胎生产设备也在不断发展，还需要重视设备生产与轮胎生产企业之间的密切合作，走联合开发和不断创新之路。

1.炼胶设备

国内引进异步转子密炼机生产技术并已消化吸收，最大机型已生产370型或400型密炼机。但近年，子午胎项目还需引进新型的ST同步转子或ZZ2型转子的密炼机。国内对开发同步转子密炼机，在技术上取得了成功，国产同步转子密炼机55L、80L在中小轮胎企业和制品生产企业已取得了明显效果，如胶料质量提高、温度较低、生产效率提高。现在胶料强调的均匀性、均一性，同步转子得到较好保证。目前也已开发了同步转子270型大密炼机（需进一步推广），还要加快３７０型的开发。这是炼胶设备的一个突破性进展。

2.压延设备

纤维四辊压延机已获得了较大改进，不仅满足了尼龙胎的生产而且也基本满足了半钢丝子午胎的生产，但先进的钢丝压延机还是空白。

3.内衬层生产设备

S2 2型压延生产线以及ф150X160D挤出生产线已分别在一些子午胎生产厂使用，但尚未普及。

4.胎面、胎侧挤出设备

继ф90/ф120双冷复合挤出机之后，已开发了热/冷或双冷系列两复合挤出机，近期又研制成功ф120/ф150/ф120三复合冷喂料挤出机，表明国内在复合挤出机设计技术和制造技术已取得了很大进展。除主机外，目前挤出联动线已完全取代进口。

5.帘布裁断设备

新的纤维帘布裁断机基本满足了半钢子午胎的要求，对斜交胎生产也是很大促进。90°与小角度的钢丝帘布裁断机均已开发，但小角度的应用还不普遍，大部分为进口。

6.轮胎成型设备

半钢子午胎的二次法成型机，通过不断改进，在国内已普遍获得认可，"九五"攻关，又开发了一次法轿车子午胎成型机。载重子午胎一次法成型机已逐步扩大在载重子午胎建设项目中的应用，节省了大量投资。三鼓、四鼓成型机也在开发之中。

7.外胎硫化设备

我国硫化机不仅在国内使用且已大量出口。液压硫化机提高轮胎精度已是共识，"九五"攻关开发了1140C型（45″）液压硫化机，最近国内又开发1220液压硫化机，供米其林公司使用，表明我国硫化机生产已达到较高水平。

此外，在"九五"攻关中，为子午胎直接蒸汽高温硫化工艺的充N2装置开发成功，实际应用表明对提高轮胎质量，提高胶囊使用寿命，提高生产效率均起到良好效果。

8.检测设备

对半成品测试（包括快检）的门尼试验机、无转子硫化仪、快速可塑计、电子拉力机等，国产的已达到相当水平，但许多新仪器设备仍是空白。常用的轮胎耐久和高速试验机，也已达到一定水平；"九五"攻关开发轮胎滚动阻力试验机，填补了国内空白；而静、动平衡试验机、X光机、均匀性试验机等还主要依赖进口。在国际上新发展起来的许多检测仪器设备，在国内仍是空白，目前在我国对检测设备的开发很薄弱，应引起重视。

我国子午胎1996~2000年平均增长速度达30%以上，但全国轮胎子午化率仅为1/3，汽车轮胎也仅为1/2左右，与国际平均子午化率90%还相差较大，今后子午化进程可能加快，初步预测今后15年，仍以9%~12%平均年增长速度发展；近年子午胎新产品也有较大发展，尤其是高速、低滚动阻力子午胎的开发成功，使我国独立自主开发的子午胎生产技术上了一个台阶，但与国外诸多的新产品相比，仍存在较大差距。

相应的原料与装备也有了长足进步，开发了不少新产品，提高了国产化程度，对降低子午胎建设投资与生产成本起了很大作用。今后随着子午胎进程的发展，对原材料、装备还有更高的要求。