当前，新能源汽车替代传统油车的进程逐渐加快，国际相关法规对轮胎材料的要求也日益严苛，给原料端合成橡胶带来了新挑战。
在近日由中国合成橡胶工业协会主办的2026年合成橡胶行业发展大会平行会议上，专家们认为，面对挑战，行业要全力攻克新能源汽车用轮胎复合材料“魔三角”性能困局，加紧研发下一代橡胶技术，构建全产业链协同创新体系。
“魔三角”性能困局待解题
轮胎作为合成橡胶的第一大应用市场，其需求变化影响合成橡胶材料的发展轨迹。
当前，传统燃油车的轮胎技术已无法满足新能源汽车的适配要求。中石化（北京）化工研究院有限公司燕山分公司院长徐林介绍，新能源车整车重量偏重，达1.5至2吨，轮胎高负载易磨损；电机瞬时扭矩大，启动速度快，轮胎制动时生热高，叠加寿命焦虑、环保要求等，汽车行业对轮胎的性能要求越来越高。
这就要求新能源汽车轮胎需要具备更低滚动阻力、更高抗湿滑性和更高耐磨性。这三项性能正是轮胎的核心性能“魔三角”，滚动阻力性能关系到汽车的油耗和环保，抗湿滑性决定了轮胎在干、湿路面以及冰雪路面上的抓地能力，强耐磨性能则直接影响轮胎的使用寿命。三者此消彼长，其平衡难题始终制约轮胎性能的全面提升。
北京橡胶工业研究设计院有限公司科技创新中心主任周志峰补充道，随着新能源汽车安全追求持续升级，轮胎寿命周期内的性能稳定性引发新的关注，轮胎使用后期花纹的磨损导致安全性降低，抗湿滑性变得愈加重要。
新能源汽车渗透率攀升，性能“魔三角”困局已从“学术难题”升级为“产业瓶颈”。中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司橡胶部经理焦胜成谈道：“近乎苛刻的‘魔三角’平衡要求，正倒逼企业走出舒适区——既要保障装置平稳运行，更要通过技术创新向下游输送更高性能的橡胶产品，实现性能跃迁。”
此外，轮胎标签法规和环保法规都对材料使用设定了更多门槛，要求原料绿色低碳且实现全生命周期绿色制造，在使用后期可以实现回收高值化利用，绿色低碳成为全行业升级的关键词。
新一代橡胶技术渐成型
为适应轮胎市场的新要求，研发端不断对合成橡胶材料进行改性，研发下一代橡胶技术。
其中，“官能化”已成为备受行业瞩目的技术方向。青岛科技大学高分子科学与工程学院副院长、教授刘恒强调，官能化能让橡胶和白炭黑等填料结合得更牢，分散更均匀，橡胶的耐磨性、抗湿滑性更好，滚动阻力也更低。他举例说，传统的聚二烯烃橡胶存在结构局限性，与填料的相互作用弱，补强效果差，与助剂相容作用也较差，分散不均。但如果在材料分子链中引入极性基因，进行链端或链中官能化改性，聚二烯烃橡胶的相容性将得到改善，填料分散更均匀，实现高性能化改进。
刘恒还指出，废旧轮胎同样可以制备官能化橡胶。利用催化剂对硫黄交联型的废旧轮胎进行化学降解回收，能高效得到巯基官能化液体橡胶，这一技术为废旧轮胎“准闭环回收”提供了思路。
比改性更具突破性的，是合成橡胶材料的分子结构重新设计。中国科学院青岛生物能源与过程研究所催化聚合与工程研究中心主任王庆刚认为，苯环是轮胎磨损释放污染物中的主要化学结构，且现有的溶聚丁苯橡胶性能已趋近极限，无苯环胎面橡胶材料是轮胎行业的未来趋势。
据悉，由王庆刚团队开发的新一代胎面橡胶材料铁系梳枝丁戊橡胶，通过铁系催化体系实现丁二烯与异戊二烯的共聚，形成独特的梳枝状分子结构，突破白炭黑填充上限，抗湿滑指数达到欧盟标签法A级，在产业化探索中展现出性能潜力。
产业链条创新正破壁
应对下一代高性能轮胎挑战，不仅需要单一材料的性能升级，更需要全产业链协同创新。
北京化工大学材料科学与工程学院教授刘军介绍，机器学习和人工智能正在更新合成橡胶材料开发模式。其团队构建了多种研发材料的数据模型，如利用数据增强技术，预测不同组分比例下的材料玻璃化转变温度，为遍历组分空间提供可行路径；结合迁移学习与集成模型，预测实验参数；还创造性地将物理信息嵌入神经网络，使数据模型的可解释性极大增强，摆脱纯数据驱动的黑箱状态，实现高精度预测。
徐林提出，要构建“原料—橡胶生产—高端轮胎制造—新能源汽车终端市场”的完整产业链协同发展路径，由行业协会组建“高规格、高水平、高价值”交流平台，研产销协同快速响应客户需求，培育行业新质生产力。
对于高性能轮胎用合成橡胶的产业化路径，青岛科技大学教授张学全指出，没有中试就没有产业化，行业要加大中试平台建设，加快中试审批流程；浙江传化合成材料股份有限公司战略市场部副总经理刘玉良强调，企业要守好产品加工性能的底线，胎用橡胶的低滚阻和高耐磨性不能变，同时兼顾低碳生产；国家橡胶与轮胎工程技术研究中心主任助理贾维杰则表示，产业上下游要加强合作，打破供需错位和信息差。（段昕仪）
转自：中国化工报
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