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纪行三|贝卡尔特:创新材料助力轮胎绿色化

发布时间:2016-08-08 来源:中国橡胶网 作者:杨宏辉 徐文英

——中国橡胶工业协会赴欧考察团纪行之三

 

中国橡胶网讯   5月30日,以中国橡胶工业协会副会长兼秘书长徐文英为团长的中橡协赴欧洲考察团一行8人,在比利时与全球著名钢帘线公司贝卡尔特进行了技术交流,并参观了该公司的产品展示馆研发中心。

贝卡尔特公司执行副总裁Lieven Larmuseau先生、全球战略和市场总裁Katrien Lippens女士、橡胶加强方面技术总裁Dirk Meersschaut先生、橡胶骨架材料全球创新总监罗奕文博士接待了中橡协代表团。

 

贝卡尔特
图为徐文英向Lieven Larmuseau先生赠送纪念品

 

在提供价值的基础上实现增长

Lieven先生向代表团介绍了贝卡尔特公司的情况。

该公司创立于1880年,目前已在布鲁塞尔欧洲证券交易所上市。公司客户遍及120个国家,在全球有3万名员工,产品涉及众多不同的工业领域,2015年总销售额为44亿欧元。主要产品是钢丝(包括钢帘线),其最大的应用领域是汽车行业,占41%的产值;其次是混凝土增强钢丝;第三是能源行业用钢丝,如切割用钢丝;其他还有农业、与设备相关行业用钢丝等。

Lieven说,公司的愿景是与客户合作共赢,成为钢丝产品优秀供应商。公司有5个核心战略:一是把客户放在第一位;二是希望在提供价值的基础上实现增长;三是技术领先,并快速将成果推向市场;四是追求规模效益;五是以最少的成本提供最有保证的价值。

贝卡尔特在全球销售分布情况是:亚洲占26%,欧洲占28%,南美占33%,北美占13%。其中,在亚洲汽车行业是最重要的市场;欧洲和北美,在汽车行业的销售也超过一半;南美主要市场是建筑行业。

近10多年来,世界钢帘线生产商向专业化过渡,轮胎公司自己生产钢帘线的比例不断减少。2003年,由轮胎企业投资生产的钢丝占全球钢帘线市场的40%,2016年预计下降到14%。一些轮胎公司近年来陆续卖掉钢帘线业务。如2010年,贝卡尔特收购了普利司通在意大利和中国惠州的两个钢帘线工厂,2015年又收购了倍耐力钢帘线业务,有15万吨的年产能,工厂分布在全球,其中在中国兖州有一家工厂。

Lieven表示,之所以收购轮胎公司的钢帘线业务,一方面是业务需要,寻找机会做大做强;另一方面是可以学习不同的生产工艺和技术,因为贝卡尔特不生产轮胎,这样可以更深入地积累经验。

2015年,全球钢帘线市场需求为280万吨,其中贝卡尔特市场份额最大,约占29%。公司钢帘线年产能108万吨,其中中国产能占48%;胎圈钢丝年产能21.6万吨,其中中国约7万吨,占32%,北美占28%,欧洲占38%。现增加一条生产线,胎圈钢丝年产能可达到30万吨。

贝卡尔特在全球共有28个生产工厂,分布在欧洲、北美、南美和亚洲。其中,中国有6个生产基地,分别位于沈阳、威海、兖州、江阴、惠州、重庆。江阴工厂新的生产线不用铅和盐酸,绿色环保;采用新机器,不用再搬运线轴,工作效率大幅提高。另外,全球有3家研发中心,分别位于比利时、印度pune、中国江阴。

贝卡尔特在比利时没有生产基地,主要承担产品研发任务。2015年,公司在研发方面投入6500万欧元,其研发模式是与大学、客户、研究机构合作。贝卡尔特在中国与青岛科技大学、沈阳橡胶研究设计院等都有合作。公司的核心技术一是金属定型,二是镀层技术。

针对目前市场价格竞争激烈,贝卡尔特如何应对的问题,Lieven认为,一方面推进产品差异化,提高性能,稳定质量,降低成本,让客户受益;另一方面,开展大项目,提高运营水平,改进工作方式,降低运营成本,比如在轮胎行业要做价值高的产品。他表示,贝卡尔特在中国这么多年,如何做成功,就是把最好的技术带到中国。贝卡尔特在中国曾经钢帘线销量第一,一度曾有很大的下降,靠着研发新技术和新产品,满足市场需求,现在稳定了市场。

 

贝卡尔特
图为代表团参观贝卡尔特比利时产品展示馆

 

全球法规对轮胎滚阻提出高要求

Lieven介绍,贝卡尔特对全球轮胎市场的预测是,2010~2020年,全球半钢胎(PCR)复合增长率为3.9%,其中配套市场占25%,零售市场占75%;全钢胎(TBR)增长率为3%,其中配套市场占15%,零售市场占85%。2015年中国市场TBR销售没有增长,2016年以来有所增长。Lieven认为,今年中国TBR市场增长一个重要的推手就是美国“双反”,上半年轮胎企业为“双反”做一些准备,这是一个暂时的现象。

Katrien女士向代表团分享了全球轮胎的发展趋势。

一是OEM市场对轮胎滚动阻力的要求越来越高。她介绍了两个主机厂对滚阻要求的例子。到2020年,奥迪提出轮胎滚阻要下降15%~20%;奔驰提出希望商用车轮胎滚阻下降30%。

二是标签法的实施对轮胎提出更高要求。全球一些地区已经开始实施标签法,欧洲最早实施,也是最大的市场,而且欧盟的标签法每4年就上一个台阶;中国今年也将实施;美国虽没有标签法,但有Smartway认证,美国所有车队用的卡车胎都是符合Smartway标准的轮胎,这是因为车队按全生命周期计算成本,绿色轮胎节省燃油,所以自愿使用。滚阻和湿滑是标签法中两个最重要的指标,因此实施标签法可以推动低滚阻轮胎发展。

三是电动车、混合动力车发展的需要。新能源车由于续航的需要,要求轮胎节能,滚阻越低越好,是低滚阻轮胎应用的重要市场。适应新能源车的轮胎,一种趋势是大轮辋轮胎,如普利司通、米其林研发的新轮胎;另一种趋势,像特斯拉的高性能纯电动车,速度快,电池重,轮胎更需承重和节能,对滚阻要求更高。

PCR轮胎细分市场的趋势是,SUV、电动车增多,推动轮胎轮辋越来越大。目前大轮辋轮胎市场份额只占15%,到2020年,17寸以上大轮辋轮胎市场份额将达到30%,这样所需钢帘线也会增加。

TBR轮胎细分市场趋势是,欧美基本上是标载,双胎趋向单胎转化,宽基轮胎越来越多,轮胎承重趋向加大,承载能力提高。而中国超载较严重,需要更强的钢帘线。


贝卡尔特
图为代表团参观贝卡尔特比利时产品展示馆

 

钢丝是适合轮胎使用的骨架材料

Katrien介绍,钢帘线在轮胎中的应用,可以提供强度,保证刚度,抗冲击、防刺扎,对保证轮胎的各项性能非常重要,同时还可以降低轮胎滚阻,保证翻胎等。因此,钢丝是轮胎最适合使用的骨架材料,其模量高,与其他材料比密度高(芳纶除外),成本也最适合。用钢丝做帘布截面小,帘布薄,所用橡胶少,强度高,钢丝强度是人造丝强度的4倍。

钢丝发展的历史,以直径0.2mm钢丝为例,上世纪70年代开始应用的普强钢丝(NT)强度为2850N/mm2;90年代开始应用的高强钢丝(HT)强度为3400 N/mm2;2000年开始应用的超强钢丝(ST)强度为3800 N/mm2;2010年开始应用的特强钢丝(UT)强度为4000 N/mm2。目前UT的技术已经成熟。

用ST/UT代替NT/HT,可以得到更小的帘线直径,钢帘线使用的钢丝和橡胶更少,从而实现轮胎轻量化,获得更低的滚阻和二氧化碳排放。测试显示,用4×0.21UT代替2+2×0.25HT,轮胎滚阻下降7%;代替3×0.30HT,轮胎滚阻下降3%。

目前,NT/HT仍是主流产品,ST/UT正在扩大使用,MT处于研发阶段,尚未工业化。近10年,NT使用比例大幅下降,2003年占80%,现在仅占20%;HT基本替换NT;ST/UT使用比例在缓慢上升,其中2010年上升最快。
2015年,贝卡尔特ST/UT销售占比达到22%。中国比其他地区应用晚,市场份额上升较慢,2005年中国还没有使用,2015年市场份额达到12%。

Dirk介绍,采用更高强度的钢丝,可以用更少的帘线实现同样的帘布强度;更小的单丝和帘线直径,可以在保证同样覆胶厚度的前提下,使帘布更薄,橡胶用量更少,从而减轻轮胎的重量。轮胎减重可以获得更低的生热和滚阻,更好的耐久性。而更薄的帘布厚度则带来更高的胎冠刚度,更好的操控性和磨耗,同时降低帘布成本。因此,新型钢帘线给轮胎带来低滚阻和轻量化,以及更长的寿命、更高的性能、更低的制造成本。

针对代表团关心的成本问题,Dirk进一步解释,通过测试,以ST/UT钢丝代替NT/HT,钢帘线重量下降16%,橡胶重量降低14%,帘布减重效果明显,每平方米成本可下降2~3元人民币。虽然更细的钢丝成本会上升,但轮胎重量下降,橡胶用量减少,帘布成本下降,轮胎成本也会下降。

另外,如果只提高钢丝强度,不减重(钢丝直径不变),则对轮胎滚阻没有影响。只有重量下降,轮胎滚阻才下降。贝卡尔特通过钢丝结构变化,减薄减重钢丝帘布,降低轮胎滚阻。

Dirk对超载轮胎的安全性做了阐述。重超载市场轮胎充气压力高达1400kPa~1600kPa,超标准载荷260%,给轮胎带来严重的安全问题。胎体帘线最大张力随着充气压力升高而增加,导致轮胎实际安全系数降低。同时,超载使胎体帘线应力变化范围更大,导致严重的疲劳和磨损问题。使用ST/UT钢丝可以帮助轮胎做的更强。帘布强度增加,在不改变帘布密度的前提下提高轮胎的安全系数,提高胎侧和冠部的抗冲击能力,从而提高载重胎的使用寿命。

新黏合体系性能好更环保

罗奕文为代表团介绍了贝卡尔特钢丝镀层新的黏合体系TAWI。

传统黏合体系使用黄铜镀层和黏合胶,黏合胶中一般都含有钴盐,作用是提高橡胶和钢丝黏合的保持力度,但缺点是加快橡胶老化。贝卡尔特新推出的TAWI黏合体系将钴放到镀层上,橡胶里不放或少放钴盐,既能提高黏合保持度,又能减少轮胎中钴含量的80%以上。

TAWI镀层中含有3种合金元素,其中铜占67%、锌占29%、钴占4%,镀层中钴分布在钢帘线和橡胶的界面,这也是最需要钴的地方。TAWI黏合体系的优势:黏合胶耐久性更好,更好的耐老化性和更低的裂纹扩展速度;损耗系数更低;生产过程更绿色环保,极大减少轮胎中钴的用量。实验结果显示,在湿热和蒸汽老化的条件下,TAWI+无钴胶的黏合力保持比黄铜镀层+含钴胶有显著提高。

 

贝卡尔特
图为中橡协代表团与贝卡尔特公司进行技术交流

 

中国轮胎行业应加大研发投入

Lieven给中国轮胎行业的建议是,应将更多的钱投入到研发中。他说,中国是庞大的市场,有众多发展生机勃勃的轮胎公司,因此应该不断推出性能更高的产品;进入OE市场,提高轮胎设计制造水平,这也是中国轮胎与国际品牌轮胎的差别;重视品牌,提升在海外市场的知名度。目前在欧洲,消费者对中国轮胎的认知度较低,都是中国轮胎,很难分出是哪一家的品牌。因此,中国轮胎需要加大研发投入,需要整合,否则很难看出谁是未来的赢家。

 

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