輪胎工業對合成橡膠市場需求的影響
世界橡膠工業技術的不斷發展,促使橡膠制品產量和產業結構不斷調整。近年來我國橡膠的消費量已連續9年排名世界第一,而耗膠量占全國橡膠消費總量60%的輪胎工業,其技術進步和產業結構的變化帶來的新膠種的開發和橡膠使用比例及需求量的變化越來越受到廣泛的關注。汽車工業的發展促使輪胎技術的不斷進步,而輪胎技術的進步對合成橡膠產品的市場需求具有重要的影響。目前,輪胎的生產技術正朝著具有特殊性能需求的方向發展。
世界合成橡膠的消費量將從2004年的1080萬噸增長到2010年的1340萬噸,年均增幅達3.6%。世界輪胎產量將從2004年的14億條增長到2010年的17億條,年均增長3.4%,增長的地區主要來自亞洲和東歐等國家。
目前,輪胎技術無論是生產工藝,工藝設備還是產品品種系列均日趨完善。從產品使用特性來看,出現了防滑輪胎、綠色輪胎、跑氣保用輪胎、智能輪胎、非鑲釘冬用輪胎、仿生輪胎及彩色輪胎等。從技術發展來看,轎車輪胎向著高速度、高性能、扁平化、節能、安全、環保、智能化方向發展。載重汽車輪胎向著子午化、寬斷面、扁平化、無內膽、長壽命方向發展;工程機械輪胎也向著子午化、無內膽、長壽命的方向發展。從生產工藝技術來看,世界輪胎工業已陸續開發出米其林C3M技術、固特異IMPACT技術、普利司通BIRD技術、大陸MMP技術、倍耐力MIRS技術、橫濱/東洋的不二精二輪胎新工藝法等,這些創新技術大多具有方式方法獨特,帶有強烈的革命性的特征。
但是,無論是新產品的開發還是工藝技術的革命,都對所用原材料合成像膠提出了更高的技術性能要求。防滑輪胎主要是提高輪胎的抗水滑和抗濕滑性能,同時兼顧輪胎的低滾動阻力、低磨耗和低噪音,抗濕滑性能主要取決于胎面膠的配方設計。美國固特異橡膠公司的Aquatred輪胎胎面膠的合成像膠為主,具有抓著力大,側面平均性好、濕牽引性能極佳的優點。跑氣保用輪胎主要分為自封式和剛性支撐式兩點,使得輪胎在漏氣后仍可繼續安全行駛一段較長的路程。綠色輪胎主要是從降低輪胎的滾動阻力并保證其抗濕滑性能好入手,主要通過選擇合適的膠種(主要是溶聚丁苯橡膠)和配合劑改進膠料配方,再輔助的結構設計。智能輪胎、仿生輪胎等均采用電子技術,使輪胎在使用過程中更加人性化。而輪胎自動化生產工藝技術對混煉膠半成品的工藝性能提出了更高的要求。
影響合成橡膠用量的因素不僅是輪胎的生產總量,輪胎產業結構的變化和技術發展的要求對合成橡膠使用比例影響更大。轎車子午線輪胎胎面膠占整條輪胎質量的35%左右,以丁苯橡膠(SBR)為主,不同的生產廠家可能會用0~30份的丁二烯橡膠(BR)或天然橡膠(NR)。胎側膠由于輪胎的斷面高寬比不同,用量差別較大,通用規格一般為1.0千克左右,所占整條輪胎重量比為10%左右,以NR/BR并用為主,用量分別在40~60份之內,個別生產企業使用BR的量可能會高達65份。氣密層能以氯化丁基橡膠和溴化丁基橡膠為主,占整條輪胎重量的5%左右,其它部件的膠料用膠量均較小,并且多數以天然橡膠為主,整條輪胎中,橡膠的總重量占輪胎總重量的40%~45%,而合成橡膠的使用比例占總耗膠量的55%以上。由于轎車輪胎是輪胎行業的主流產品,因此轎車輪胎是影響新合成橡膠膠種開發和市場用膠比例的主要因素。
對于載重子午線輪胎,通用規格輪胎胎面膠占整條輪胎質量的25% ~30%,以NR為主,不同的生產廠家可能會并用0~20份的SBR或BR;胎側膠占整條輪胎重量比為7%左右,與轎車胎胎側用膠相似,仍以NR/BR并用為主,用量分別在40份~60份之內,氣密層膠的氯化丁基橡膠和溴化丁基橡膠為主,占整條輪胎重量的3% ~5%。其它部件的膠料用膠量均較小,并且多以天然橡膠為主。整條輪胎中,橡膠的總重量占輪胎總重量的40% ~45%,而合成橡膠的使用比例僅占總耗膠量的10%~20%。由于載重輪胎總質量較大,是轎車子午線輪胎的6倍,因此對耗膠量以及各膠種的消耗比例起著重要的作用。
工程輪胎(OTR輪胎)對合成橡膠使用比例也有一定的影響,國外知名的輪胎公司巨型工程子午線輪胎胎面膠采用100%的丁苯橡膠。國內技術基本上采用與全鋼載重輪胎類似的用膠比例,大多使用NR,國內的斜交OTR使用NR的比例也較高,胎面膠中使用少量的BR,以提高輪胎的耐磨性。不同規格的輪胎對合成橡膠的需求量不會相同,輪胎產品結構的變化影響到原料的供需要求。輪胎的耗膠量及合成橡膠耗膠比例是衡量輪胎工業技術先進程度的表現。
國內汽車工業的發展帶動了輪胎行業和橡膠制品行業的快速發展,我國輪胎總產量(包括摩托車輪胎)從2004年的24796萬條增加到2009年的5.5億條以上,平均增長25%。其中子午線輪胎總產量從2004年的1.03億條增長到2009年的3.2億條左右,年均增長約42%左右。
2006年4月1日起國家減征斜交輪胎消費稅,因而斜交輪胎保持了相對平穩的增長,2009年全國生產總量在1.2億條左右。我國輪胎產品結構中,子午線輪胎的產量占輪胎產量(不包括摩托車輪胎)的70%(子午化率),其中半鋼子午線輪胎的產量占輪胎產量的55%,全鋼載重輪胎占15%,斜交輪胎占30%,子午化率的比例繼續上升。由于子午線輪胎的基數較大,雖然增長速度在下降,但絕對增加量仍在4000萬條以上。

表1 國內輪胎產量和產量結構變化情況 萬條
目前,我國已成為世界輪胎工業市場的重要生產基地,轎車和卡車輪胎的第一出口大國。2006年,我國輪胎出口量達15969.7萬條,占輪胎總產量的37%。其中轎車輪胎的出口量達7220.4萬條,占總出口量的45.2%;客貨車輪胎的出口量達3890.4萬條,占總出口量的24.4%。同時,我國還有其它類型的輪胎大量出口,2006年出口量達4858.9萬條,占總出口量的30.4%,轎車輪胎的出口量增長明顯,從2004年到2006年平均增長53.4%,客貨車輪胎平均增長6.7%。2007年由于我國經濟快速發展拉動內需,我國輪胎產業在內需方面仍然處于快速增長期,因此對原材料的消耗也會產生一定影響。

表2 輪胎分類產量及出口量變化情況 萬條
轎車輪胎是輪胎行業的主流產品,因此轎車輪胎是影響合成橡膠開發和市場用膠比例的主要因素。載重輪胎的總質量較大,通用規格10.00~11.20及00R20的重量在60千克左右,是轎車子午線輪胎的6倍,因此對合成橡膠以及各膠種的消耗比例起著重要的作用。輕型載重子午線輪胎的性能處于載重輪胎和轎車輪胎之間,因此橡膠的使用比例變化范圍較大,胎面膠多以合成橡膠為主,在使用條件苛刻,負載量較大的條件下,胎面膠多采用合成橡膠與天然橡膠并用的方式,合成橡膠的使用比例在25~60份,其它的天然橡膠,我國載重斜交輪胎中合成橡膠的使用比例不是很大,胎面膠和胎側膠訂是以NR/BR并用,胎面膠中以三膠并用為主,NR的用量稍大,在斜交胎中順丁膠的使用比例有增高的趨勢,我國產量較大的農業輪胎和斜交輕載輪胎,合成像膠的使用比例較高在60%以上。在天然橡膠處于高價位時,合成橡膠的使用比例有增高的趨勢。巨型工程輪胎在我國剛剛起步,配方工作處在不斷的改進之中,技術進步帶來的合成橡膠新品種的開發和使用比例及需求量的變化越來越受到重視。
安全和環保仍將是輪胎行業面臨的兩大重要因素。在安全方面,NCAP安全評級的統一,推動了濕路面及平路面剎車等輪胎性能的提高,因此對合成橡膠提出了更高的要求。環保方面的要求不僅是減少CO2的排放,降低輪胎的滾動阻力,還要減少使用對環境有害的輪胎用原材料,我國輪胎技術和市場發展應在以下幾個方面進行重點發展。
(1)全鋼載重子午線輪胎經過2002~2009年的快速發展,無論在技術上還是產能上都進入了成熟期,生產企業在技術上應向轎車子午胎的方向發展,即向寬斷面,扁平化、無內胎的方向發展。因為對產品的性能要求苛刻,需要關注稀土順丁、低順式聚丁二烯、異戊橡膠的新產品的開發和應用。由于通過規格的載重輪胎是轎車輪胎耗膠量的6倍以上,因此產量的變化對像膠的用量起著非常重要的使用。
(2)半鋼子午線輪胎在技術上向高性能、節能、安全、環保等高附加值產品方向發展,未來產品的競爭主要表現在合成像膠膠種和牌號的選擇上,特殊膠種的開發和應用首先進入該領域。因此要加大新膠種的開發,主要是加大SSBR、SIBR、稀土順丁的開發和推廣應用技術。
(3)目前全球子午線工程輪胎的投資熱正在蔓延,我國的工程子午胎的發展有過之而無不及,2002年我國工程子午胎的起步僅8條,2003年達到4000條,2004年達1.31萬條,2008年約4萬條,2006年達到10多萬條,2009年已達到70萬條以上。發展速度令世界同行驚奇。近期我國工程子午線輪胎規劃的產能達到166.5萬條,全鋼載重子午線輪胎和工程子午線輪胎的投資熱對橡膠的市場消耗帶來較大的影響。近年來,NR在輪胎中的使用比例有所增加,由于船側膠一般都要使用NR/BR并用,因此對BR的消費量也產生了一定的影響,BR的市場消費也迅速增加。因此在這個領域中,除了對新膠種的開發和應用技術應給予較高的重視和關注以外,建議我國在擴大丁苯橡膠生產能力的同時,也要適當增加BR的產量,同時應關注NR的替代產品及技術的發展。