Page 40 - 《橡塑智造与节能环保》2024年10期

技术与装备

专为电动汽车市场的轮胎和橡胶制品

设计的炭黑

章羽
(全国橡塑机械信息中心， 北京 100143)

近200年前，欧洲和美国的发明家们率先提出了 们习惯的驾驶风格。行业一直在寻找能为轮胎橡胶化
电动汽车的概念。然而，在电动汽车受到追捧的同 合物提供更大强度、降低滚动阻力以帮助延长电动汽
时，拥有改进型内燃机的汽油动力汽车也受到了追 车的续航里程和效率，以及在不损害橡胶完整性的情
捧。不过，电动汽车更受青睐，因为它既安静，又不 况下实现环境可持续性的材料。
会像其他类型的汽车那样排放有异味的气体。由于驾 在橡胶工业，尤其是轮胎工业，炭黑是影响轮
驶方便，它在城市居民中很受欢迎。这些优势推动了 胎性能的关键材料。炭黑是一种主要由元素碳组成的
20世纪初的汽车销售；尽管电动汽车在早期很受欢 材料，其形式为近球形颗粒凝聚成胶体大小的集合体
迎，但到1935年，随着天然气的价格下降和日益丰 （可分散的最小实体），由碳氢化合物部分燃烧获
富，电动汽车几乎销声匿迹。此后数十年，直到全球 得。它是胶料的填充剂，不仅可降低成本，还可作为
环境问题和油价上涨，人们才开始致力于电动汽车的 胶料的补强剂。
研发。 TokaiCarbonCB公司开发出了EV800，这是一种非
目前，电动汽车的使用势头稳步上升，全球市场 常适合电动汽车轮胎的特种炭黑。该特种牌号是一种
上的电动汽车型号已超过450种。这些车型包括混合 可持续、高结构、宽粒度分布且表面积适中的产品。
动力车、插电式混合动力车、氢燃料电池车和电池电 EV800可提高轮胎胎侧应用的功能性能，降低磁滞，
动车。据普雷森斯研究公司估算，2021年全球电动汽 改善整体滚动阻力。在许多非轮胎部件中，可以获得
车市场规模为1 700亿美元，预计到2030年将达到11 EV800所表现出的类似好处：例如，用作防振垫的材
013.7亿美元，2022~2030年复合年增长率为23.1%。亚 料可以支撑电池的重量。
太地区拥有最大的电动汽车增长市场，中国占2021年 东海炭素株式会社为满足客户对产品的满意度和
销售增长的一半，其次是欧洲和北美。2021年，仅中 环境的可持续发展，推出了这一牌号的新认证可持续
国就售出了330万辆电动汽车。到2021年，仅中国的电 炭黑材料，以实现这两方面的统一。这些可持续材料
动汽车销量就将达到330万辆。随着政府激励措施、现 不仅限于EV800，而是由循环原料（即轮胎热解油）
有充电基础设施和电池成本的改善，许多发展中国家 生产的。所有循环炭黑材料均通过全球认证管理机构
的市场增长还有潜力。 InternationalSustainability&CarbonCertificationPlus(ISC
电动汽车市场的增长仍有赖于新技术和新材料 CPlus)标准认证。
的开发，以提高并保持其能源效率、耐用性和可持续
性。电池技术已经取得了长足的进步，使电动汽车成 1 实验
为所有科技和环保杂志的头条新闻，并与内燃机汽车 1.1 分析测试
展开了激烈的竞争。但这也带来了一些挑战。电动汽 本研究中选定的炉用炭黑牌号的分析特性是通过
车使用大而重的电池。电动发动机提供的扭矩虽然可 各种测量技术进行分析的，具体如下。
以实现快速加速，但也会对汽车轮胎造成额外的压 （1）表面积：根据ASTMD6556标准，采用布鲁
力。因此，电动汽车轮胎的结构在为消费者提供性能 瑙尔、艾默特和特勒理论测量炭黑的总表面积和外表
信心和驾驶质量方面起着关键作用，同时还要适应他 面积。氮气是在液氮温度和几个氮气部分压力下吸附

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