圖為：Cooper 美國(guó)固鉑輪胎亞太技術(shù)中心（ATC），OE開(kāi)發(fā)總監(jiān) 姜升昊

女士們，先生們，大家下午好，我是Peter姜，-現(xiàn)在任職Cooper美國(guó)固鉑輪胎亞太技術(shù)中心的OE開(kāi)發(fā)總監(jiān)。今天我演講的題目是關(guān)于電動(dòng)汽車輪胎的設(shè)計(jì)和發(fā)展趨勢(shì)。今天來(lái)到這里的嘉賓，我想大部分對(duì)于輪胎的技術(shù)并不是特別了解，所以我不講很多的細(xì)節(jié)，我會(huì)講一些基礎(chǔ)的輪胎知識(shí)和設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題。

開(kāi)始今天的主題前，首先我想簡(jiǎn)單地介紹一下Cooper美國(guó)固鉑輪胎，同時(shí)也介紹下關(guān)于新能源汽車輪胎方面的一些挑戰(zhàn)和性能的要求。對(duì)于Cooper來(lái)說(shuō)，我們是一家美國(guó)的輪胎企業(yè)，創(chuàng)立于1914年，2014年剛剛慶祝了我們100周年的生日。Cooper美國(guó)固鉑輪胎是在十年以前進(jìn)入的中國(guó)市場(chǎng)。Cooper美國(guó)固鉑輪胎在全球共有八家生產(chǎn)工廠，分別在北美、南美，還有兩個(gè)工廠是在歐洲，另外兩個(gè)工廠在中國(guó)，一個(gè)是昆山，在江蘇省；另一個(gè)工廠在青島，Cooper美國(guó)固鉑輪胎每年能生產(chǎn)6000萬(wàn)條輪胎，我們的員工人數(shù)在9000名左右。

Cooper美國(guó)固鉑輪胎有一個(gè)全球研發(fā)體系，包括一個(gè)全球研發(fā)中心和三個(gè)區(qū)域技術(shù)中心，其中全球研發(fā)中心和北美技術(shù)中心，都座落在美國(guó)的俄亥俄州，歐洲技術(shù)中心位于英國(guó)，亞太技術(shù)中心位于昆山，這三個(gè)區(qū)域技術(shù)中心和全球研發(fā)中心一起是相互關(guān)聯(lián)的，可以相互提供技術(shù)支持。固鉑亞太技術(shù)中心，是2008年建立的，我們?cè)谥袊?guó)非常注重本土化，快速滿足客戶需求，是一個(gè)具有很強(qiáng)本土化特色的技術(shù)中心。我們開(kāi)發(fā)了包含了輪胎設(shè)計(jì)及性能模擬的軟件，并且有非常先進(jìn)的輪胎測(cè)試設(shè)備。Cooper美國(guó)固鉑輪胎可能比其他企業(yè)進(jìn)入中國(guó)的時(shí)間要晚，但是我們?cè)诙虝r(shí)間內(nèi)就獲得了多方的認(rèn)可，比如昆山的工廠拿到了福特Q1的認(rèn)證，現(xiàn)階段同時(shí)給20多種不同的車型供應(yīng)原廠輪胎等等。

現(xiàn)在來(lái)談?wù)劷裉斓闹饕掝}，我想從環(huán)境問(wèn)題入手。環(huán)境的問(wèn)題可以說(shuō)是加速了新能源汽車的發(fā)展，環(huán)境的問(wèn)題特別是大氣污染，是一個(gè)非常值得研究的問(wèn)題，尤其在中國(guó)。中國(guó)現(xiàn)在是最大的新能源汽車市場(chǎng)。有很多政府的政策，鼓勵(lì)了新能源汽車的發(fā)展，中國(guó)政府也宣布要求改善燃油消耗量。燃油的消耗量要在2020年減少27.5%，這個(gè)對(duì)于新能源汽車來(lái)說(shuō)，是非常利好的消息。新能源汽車肯定是改善燃油消耗量的一個(gè)解決方案，新能源汽車有很多的類型，不管是燃料電池，還是插電式的汽車，很多的理論是一樣的。

新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀有兩點(diǎn)挑戰(zhàn)。第一個(gè)是電池的容量不夠大，另一個(gè)是缺乏基礎(chǔ)充電設(shè)施，所以這就是為什么人們可能很猶豫是否購(gòu)買新能源汽車。電池的容量可以隨著技術(shù)的發(fā)展來(lái)擴(kuò)大，而輪胎的技術(shù)是如何能夠解決這兩點(diǎn)局限性呢，如何幫助我們來(lái)緩解這兩方面的問(wèn)題呢。我們看電動(dòng)汽車特性對(duì)輪胎的要求，它對(duì)輪胎設(shè)計(jì)工作提出了挑戰(zhàn)。第一個(gè)是電動(dòng)汽車電池容量不足，這樣我們就應(yīng)該增加能源的利用效率，那么開(kāi)發(fā)低滾動(dòng)阻力輪胎才能提高能源效率。另外電動(dòng)汽車沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)的噪音，輪胎的噪音就會(huì)相對(duì)更加明顯，所以電動(dòng)汽車要求輪胎噪音也得非常小。因?yàn)檐嚿砑尤腚姵?，所以電?dòng)車可能會(huì)比傳統(tǒng)的汽車要重，所以要求輪胎需要有更高的載荷能力，同時(shí)又希望能控制輪胎的重量（輕量化），這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)輪胎時(shí)，必須要考慮到這些方面。所以電動(dòng)車對(duì)輪胎的性能要求即包括低滾動(dòng)阻力、低噪音、輕量化、高載荷能力等方面。

輪胎對(duì)于車輛懸掛來(lái)說(shuō)非常重要。一公斤的非懸掛重量相當(dāng)于好幾公斤的懸掛重量，這樣當(dāng)它滾動(dòng)的時(shí)候，它就會(huì)需要更多的能源，會(huì)消耗更多的能源。我們?nèi)绾蝸?lái)決定輪胎的大小和輪胎的重量，輪胎的大小是根據(jù)輪胎的負(fù)荷能力決定的，所以在我們?cè)O(shè)計(jì)的時(shí)候，就應(yīng)該把輪胎的負(fù)荷能力考慮進(jìn)來(lái)。這個(gè)圖可以看到輪胎重量的分布，從材料的角度來(lái)說(shuō)，輪胎由天然橡膠、合成橡膠等組成。從結(jié)構(gòu)的角度來(lái)看，藍(lán)色（胎面）這里占了30%。如何來(lái)給輪胎減重，有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的限制，薄的輪胎可以減輕其重量但耐用性會(huì)受影響，還有撞擊鼓包的問(wèn)題。如何能夠找到解決方案，如何能夠減少輪胎的重量的同時(shí)又不會(huì)影響其他的性能。固鉑研發(fā)應(yīng)用了新型的輕質(zhì)材料，同時(shí)不會(huì)影響輪胎的耐用度。新型材料的應(yīng)用輪胎可以成功地減少20%的輪胎重量。

接下來(lái)要考慮到輪胎噪音的有效減少，大家可以看到，無(wú)論是標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)燃機(jī)車還是電動(dòng)汽車，輪胎噪音對(duì)汽車的整體噪音貢獻(xiàn)量還是較大的。我們可以看到車在路上，車輛的噪音隨速度有所上升，但是因?yàn)槲覀冸妱?dòng)汽車沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)，換句話說(shuō)，控制輪胎的噪音是極其重要的。對(duì)于輪胎的噪音或者路面的噪音，我們也可以把它分類成不同的類型，一種是車外的噪音，典型的車外噪音就是通過(guò)噪音，另外是車內(nèi)的噪音，或者是我們車廂內(nèi)的噪音，這對(duì)于整機(jī)廠來(lái)說(shuō)是很重要的指標(biāo)。噪音又可以從傳播的途徑分類，一個(gè)是空氣傳播，一個(gè)是結(jié)構(gòu)傳播，對(duì)于整機(jī)廠來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)傳播這種輪胎的噪音是更重要的。

接下來(lái)來(lái)跟大家介紹一下車內(nèi)和結(jié)構(gòu)的噪音是如何產(chǎn)生的。首先輪胎與路面接觸，把路面的振動(dòng)激勵(lì)傳遞給懸架、車身及底盤等構(gòu)件。從而形成噪音，所以我們就可以聽(tīng)到這種噪音。車輛輪胎的共振也是一種噪音的來(lái)源，所以這兩種噪音都需要來(lái)進(jìn)行有效控制，我們需要清楚地明白，車輛輪胎振動(dòng)的特性，與此同時(shí)，來(lái)優(yōu)化我們胎面和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。接下來(lái)我們來(lái)看一下車輛的滾動(dòng)阻力RR，這是輪胎最為重要的一個(gè)特性，滾動(dòng)阻力指的是車輛在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，單位距離產(chǎn)生的能量損失。，輪胎滾動(dòng)的時(shí)候，它因?yàn)楦孛孳囕v的接觸，會(huì)經(jīng)歷一個(gè)從變形產(chǎn)生，到變形恢復(fù)的過(guò)程，在這種過(guò)程當(dāng)中，輪胎的能量就會(huì)產(chǎn)生損失。這可以從下面的例子中得到更好的理解，一個(gè)小球落地地上，可以彈起來(lái)，但是彈回來(lái)的高度會(huì)降低，這就是因?yàn)榘l(fā)生了能量損失所造成的。所以大家看到，接下來(lái)是我們輪胎的一個(gè)應(yīng)變的大小和輪胎恢復(fù)的情況。

可以看到輪胎產(chǎn)生變形之后，輪胎的負(fù)荷會(huì)產(chǎn)生一些變化，所以中間的這一部分的就是能源的損失。接下來(lái)看一下它的動(dòng)態(tài)的三角區(qū)，這是用于一種輪胎性能的參數(shù)，所以這樣的三角區(qū)就代表了能源的損失，這個(gè)比例越高，代表了能源損失越高，所以經(jīng)過(guò)一般的分析，抓地力是越高越好，滾動(dòng)阻力越低越好。整體來(lái)說(shuō)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的汽車，普通汽車，可能他們?nèi)绻紺的曲線是最好的情況，但是電動(dòng)汽車的輪胎要求的是低滾動(dòng)阻力的同時(shí)達(dá)到好的抓地力，所以相對(duì)地會(huì)犧牲一些其他的性能。所以我們看到下面這條曲線是電動(dòng)汽車的輪胎達(dá)到的最佳性能。

可以看到三種因素決定了輪胎的滾動(dòng)阻力。第一個(gè)就是變形，第二個(gè)是體積和重量，尤其是橡膠的體積。最后就是低遲滯性的材料。設(shè)計(jì)輪胎的時(shí)候，讓它更小的變形，尤其是接地的部分比較重要。接下來(lái)考慮到輪胎的體積，要盡量減少輪胎的體積和重量，要減少橡膠的使用量。

最后給大家介紹我們用什么樣的技術(shù)改善輪胎的滾動(dòng)阻力。首先會(huì)有一些非常好的人造的橡膠材料，包括新興的材料，硅烷的材料，可以有更好的抓地力，更低的滾阻，磨耗性也會(huì)更好。另外我們還會(huì)對(duì)輪胎輪廓進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少輪胎的變形，并且來(lái)降低整體輪胎的重量，所以這些方面，對(duì)于電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)也是很重要的，對(duì)傳統(tǒng)的汽車來(lái)說(shuō)，也是要考慮到輪胎的滾動(dòng)阻力，這就是為什么過(guò)去幾十年來(lái)，輪胎的制造商不斷努力地來(lái)降低輪胎的滾動(dòng)阻力。這樣的趨勢(shì)相信在未來(lái)還會(huì)延續(xù)。

但是當(dāng)我們進(jìn)入電動(dòng)汽車的時(shí)代，輪胎要求非常低的滾動(dòng)阻力。對(duì)于當(dāng)前的輪胎技術(shù)來(lái)說(shuō)，我們可能還不能達(dá)到想要的結(jié)果。目前有一種新型輪胎概念，即“高&窄”型輪胎。跟標(biāo)準(zhǔn)輪胎比起來(lái)，它是直徑更大一些，更高一些，胎面更窄。所以我們把它叫做高窄類型的輪胎輪胎的負(fù)荷能力是由輪胎的尺寸和充氣壓力決定的?？梢钥吹剿鼤?huì)考慮到輪胎整體的一個(gè)高度和寬度，就是它的一個(gè)尺寸。所以我們來(lái)比較一下這個(gè)表格顯示的就是普通的輪胎和高窄型的新型輪胎，新型的輪胎是更大的，所以就整體的直徑看，比普通的輪胎要多出11%。對(duì)于輪胎橫截面的寬度降低了15%，負(fù)荷能力、載重能力和普通輪胎比起來(lái)沒(méi)有受到影響。，我們就必須把輪胎的充氣壓力增大，在增大的充氣壓力情況下，新型的輪胎和標(biāo)準(zhǔn)的普通輪胎都是一樣的。

為什么會(huì)出現(xiàn)高窄型的輪胎，就是因?yàn)檩喬ピ谑褂玫臅r(shí)候，輪胎如果尺寸更小，它需要轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)會(huì)更多，但是如果輪胎更大或者更高，所以這個(gè)輪胎同樣的一個(gè)路程，與傳統(tǒng)的輪胎相比，轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)會(huì)更少。所以旋轉(zhuǎn)量更少，就意味著變形更小，變形更小，就意味著它的遲滯更小，所以輪胎的滾動(dòng)阻力就更小。原則上輪胎直徑每增加1%就會(huì)帶來(lái)1%的滾動(dòng)阻力的降低。第二個(gè)考慮，要把輪胎做的更窄，是為了減少空氣的阻滯，所以在輪胎滾動(dòng)的時(shí)候，盡量的減少空氣的阻滯，能夠降低滾動(dòng)的阻力，這也可以來(lái)幫助降低輪胎的噪音。輪胎剛才說(shuō)的充氣壓力更大，所以在滾動(dòng)的時(shí)候，變形更小，阻力更小。

但是高窄型輪胎面臨著技術(shù)挑戰(zhàn)，可能影響其他輪胎性能，特別是動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。它是比較窄的一種輪胎，這就代表了它橫向的抓地力是不足的，在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，可能因?yàn)樽サ亓坎蛔悖瑫?huì)造成一定的不穩(wěn)定，所以可以看到我們做了一個(gè)比較，標(biāo)準(zhǔn)輪胎和新型輪胎的一個(gè)性能比較。所以這種新型輪胎在包括噪音和滾動(dòng)阻力等方面，都是有改善的。但是大家可以看到，它在操控性和抓地力方面還是有所不足，所以新型的輪胎現(xiàn)在推廣應(yīng)用較少。

我們來(lái)看一下在中國(guó)制造電動(dòng)汽車輪胎的狀況，我想大家應(yīng)該很熟悉這些了。我們Cooper美國(guó)固鉑輪胎做了一些調(diào)查，絕大多數(shù)的中國(guó)的電動(dòng)汽車的輪胎還是標(biāo)準(zhǔn)的輪胎，并不是這種專門為了電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)的輪胎。同樣，我們也看了一下對(duì)于它的一個(gè)性能的情況，對(duì)于整車廠的要求可以看到，它的滾動(dòng)系數(shù)大約是8.5到7，這是一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低的要求，對(duì)于輪胎的重量和噪音這方面，并沒(méi)有特殊的對(duì)于電動(dòng)汽車輪胎的一個(gè)要求。

好的，我總結(jié)一下我的演講，主要有三點(diǎn)，首先在中國(guó)市場(chǎng)上使用的大多是標(biāo)準(zhǔn)型的輪胎，而不是專門的新概念輪胎，我想也是絕大多數(shù)的輪胎制造商都有這樣的觀念，這樣的一個(gè)趨勢(shì)可能還會(huì)延續(xù)幾年。我們要考慮到對(duì)于電動(dòng)汽車的輪胎來(lái)說(shuō)，滾動(dòng)阻力、重量和噪音都是很重要的技術(shù)要求，很有趣的是這些要求和普通輪胎的研發(fā)趨勢(shì)完全符合，相信在未來(lái)幾年，新能源車專用輪胎可能不會(huì)成為一個(gè)非常主流的產(chǎn)品，也會(huì)存在一些性能和技術(shù)方面的限制，但是相信輪胎廠家將會(huì)繼續(xù)致力于改善輪胎的性能。

好，這就是我的演講，謝謝大家，謝謝大家的時(shí)間。

主持人：

因?yàn)槲覀兘偸怯糜⑽闹v的，不知道現(xiàn)場(chǎng)大家有沒(méi)有聽(tīng)明白，或者說(shuō)有沒(méi)有什么疑惑，如果大家有任何的問(wèn)題可以提問(wèn)，其實(shí)在講的有兩個(gè)主要問(wèn)題，一個(gè)就是針對(duì)現(xiàn)在中國(guó)市場(chǎng)上的電動(dòng)車對(duì)輪胎的需求，主要是對(duì)我們現(xiàn)有的輪胎做一些改進(jìn)，做一些研發(fā)，去適應(yīng)我們現(xiàn)在的電動(dòng)車市場(chǎng)，包括盡可能地降低它的滾動(dòng)阻力，并且不影響其他的性能。另外，因?yàn)殡妱?dòng)車是沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生噪音，所以輪胎的噪音會(huì)特別明顯，所以就是盡可能降低輪胎的噪音。大家如果有什么問(wèn)題，可以跟我們的姜總來(lái)提問(wèn)。

提問(wèn)：

我問(wèn)一個(gè)，剛才姜總談到一個(gè)觀點(diǎn)，輪胎直徑增加1%，滾動(dòng)阻力就會(huì)減少1%。這有沒(méi)有一個(gè)特定的范圍，還是說(shuō)這是一個(gè)普遍的規(guī)律？

姜升昊：

阻力滾動(dòng)的時(shí)候才有，但是輪胎大，大的輪胎能持續(xù)滾動(dòng)，但是小的輪胎滾動(dòng)阻力變小，是這樣的概念，你理解嗎？

主持人：

輪胎的直徑越大，同樣的距離，它要轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)就會(huì)越少。輪胎的滾阻怎么產(chǎn)生的，當(dāng)它轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候會(huì)變型，再恢復(fù)，再變形，在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生比較大的阻力。它比較大，會(huì)轉(zhuǎn)的圈數(shù)比較少，所以相對(duì)而言它的滾動(dòng)阻力會(huì)減少。

姜升昊：

輪胎更大的時(shí)候，輪胎的速度要傳動(dòng)過(guò)去，很小的話，很多次，20次，輪胎滾動(dòng)，是不一樣的，所以滾動(dòng)阻力變形，造成這個(gè)。

提問(wèn)：

我問(wèn)一個(gè)問(wèn)題，電動(dòng)車的重量要比普通車大，如果你還是用窄一點(diǎn)的輪胎，剎車方面，是不是意味著剎車的距離效率會(huì)更差一點(diǎn)？

姜升昊：

對(duì)的，但它的距離比較長(zhǎng)，長(zhǎng)的話，滿足基本的機(jī)動(dòng)距離，直線的距離問(wèn)題不大，更大的問(wèn)題是轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，寬度很窄，可能會(huì)造成這個(gè)問(wèn)題。

主持人：

直線距離是沒(méi)有問(wèn)題的，但是比較大的問(wèn)題就是在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候，因?yàn)樗木嚯x比較小，所以會(huì)有一定的困難。

提問(wèn)：

怎么解決呢？

姜升昊：

很難的問(wèn)題，我們將會(huì)繼續(xù)努力。

主持人：

現(xiàn)在研發(fā)的重點(diǎn)，是如何在盡可能降低它的滾動(dòng)阻力的同時(shí)，不影響其他的性能。

姜升昊：

所以將來(lái)四五年，這個(gè)目標(biāo)不會(huì)變。

主持人：

所以高窄型的輪胎是一個(gè)概念，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，是美國(guó)研發(fā)中心在研發(fā)的課題，我們?cè)谥袊?guó)研發(fā)重點(diǎn)主要是如何將標(biāo)準(zhǔn)化的輪胎進(jìn)行改善，讓它去適應(yīng)電動(dòng)車輪胎。