寬體自卸車輪胎的技術(shù)與市場(chǎng)發(fā)展

何 躍，陳銀川，王彩紅，張 敬

（風(fēng)神輪胎股份有限公司，河南 焦作 454003）

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源需求量不斷提高，使得各種礦山開(kāi)采規(guī)模不斷擴(kuò)大，并且隨著政策調(diào)整及環(huán)保要求的變化，國(guó)內(nèi)礦山市場(chǎng)已逐步向大型化和運(yùn)營(yíng)規(guī)范化發(fā)展，促進(jìn)了大規(guī)模的機(jī)械化作業(yè)，推動(dòng)了相關(guān)工程機(jī)械的應(yīng)用。寬體自卸車主要是指非公路礦用自卸車，它源于普通公路用自卸車，介于大型礦用剛性自卸車與普通自卸車之間，在大幅提升寬體自卸車運(yùn)載能力和運(yùn)輸效率的情況下，其價(jià)格可從大型礦用剛性自卸車的數(shù)百萬(wàn)大幅降價(jià)至數(shù)十萬(wàn)，在現(xiàn)有煤炭、鋼鐵等礦石價(jià)格大幅下降的情況下，能較好地保證各方的盈利，因而受到大型礦區(qū)的歡迎。

隨著寬體自卸車的更新?lián)Q代，其輪胎也不斷發(fā)展，先后經(jīng)歷了12.00*24，14.00*20，14.00*24，14.00*25，16.00*25 等規(guī)格[1]，逐步形成以14.00R25和16.00R25規(guī)格的子午線輪胎產(chǎn)品為主，少量斜交輪胎產(chǎn)品為輔的市場(chǎng)格局。寬體自卸車在礦山已經(jīng)形成主力之勢(shì)，由于使用條件苛刻，其輪胎替換周期短，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在2019年，僅國(guó)內(nèi)14.00R25規(guī)格的產(chǎn)銷量就已經(jīng)超過(guò)30萬(wàn)套。

1 寬體自卸車及其輪胎的特點(diǎn)

寬體自卸車采用礦用汽車偏置式駕駛室和自卸車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方式，將車架加強(qiáng)，車廂加寬、加高，懸架系統(tǒng)加強(qiáng)，并匹配大功率發(fā)動(dòng)機(jī)等措施使之盡量適用礦山、港口填海造陸等非公路用途的使用環(huán)境[1]。

寬體自卸車輪胎相較國(guó)外大型剛性礦用自卸車輪胎或者巨型輪胎而言，由于其技術(shù)主要源自普通載重輪胎，研發(fā)、工藝、制造等技術(shù)門檻低，且相應(yīng)配套設(shè)施投入較少，在工程機(jī)械輪胎領(lǐng)域具有非常高的投入產(chǎn)出比優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過(guò)10多年的發(fā)展，隨著寬體自卸車在礦山市場(chǎng)份額的增長(zhǎng)，擁有很大的市場(chǎng)發(fā)展空間及前景，使其受到國(guó)內(nèi)很多整車企業(yè)及終端客戶的青睞，寬體自卸車輪胎也得到長(zhǎng)足的發(fā)展，相關(guān)國(guó)內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)廠商已呈引領(lǐng)該行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)。

2 寬體自卸車輪胎的發(fā)展背景

以現(xiàn)有寬體車主要使用的子午線輪胎為例，采用的仍是6×4布局，共計(jì)使用10條輪胎，其涉及的規(guī)格如12.00*24，14.00*20，14.00*24，14.00*25，16.00*25等在寬體自卸車誕生之前就已經(jīng)存在，但是其配套車輛集中為公路運(yùn)輸類車輛，相對(duì)來(lái)說(shuō)使用環(huán)境并不苛刻，對(duì)產(chǎn)品性能要求也相對(duì)較低。我國(guó)根據(jù)自身發(fā)展需求，以及當(dāng)時(shí)掌握的技術(shù)能力發(fā)展了非公路礦用寬體自卸車，同期選配了以上規(guī)格輪胎，并在短時(shí)間內(nèi)得到快速推廣應(yīng)用。

2.1 寬體自卸車及其輪胎的快速發(fā)展

寬體自卸車的發(fā)展源于市場(chǎng)需求，我國(guó)作為礦業(yè)開(kāi)采大國(guó)，直至2010年，還有大部分的礦區(qū)作業(yè)車輛仍以普通的6×4重型自卸車為主，其運(yùn)輸效率低，為短期回收成本及利潤(rùn)最大化，車輛運(yùn)營(yíng)存在嚴(yán)重超載、缺乏保養(yǎng)等問(wèn)題。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)主力重裝車企對(duì)于更高技術(shù)要求、單車價(jià)值超高的大型礦山普遍采用的巨型剛性礦用自卸車缺乏研究及制造技術(shù)，加之當(dāng)時(shí)絕大部分礦山的路面存在的路窄、急彎、少維護(hù)等實(shí)際情況，諸多因素結(jié)合下，技術(shù)迭代小、成本低、承載能力強(qiáng)、通過(guò)性好、車身穩(wěn)定性好、能夠快速投入使用的寬體自卸車應(yīng)運(yùn)而生。

寬體自卸車的上市推動(dòng)了上下游產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，輪胎行業(yè)也因此得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，寬體自卸車輪胎市場(chǎng)基本被國(guó)內(nèi)廠家占據(jù)，經(jīng)過(guò)多年不懈努力，可以滿足客戶的差異化需求，且通過(guò)技術(shù)革新正在不斷地細(xì)分市場(chǎng)。

目前我國(guó)生產(chǎn)寬體自卸車輪胎的主要企業(yè)有貴州輪胎股份有限公司（簡(jiǎn)稱貴州輪胎）、風(fēng)神輪胎股份有限公司（簡(jiǎn)稱風(fēng)神輪胎）、三角輪胎股份有限公司、雙錢集團(tuán)（新疆）昆侖輪胎有限公司、賽輪集團(tuán)有限公司等，相關(guān)品類輪胎年產(chǎn)量已超過(guò)50萬(wàn)套，形成規(guī)?；?yīng)，而礦用寬體自卸車整車年產(chǎn)銷量也已超過(guò)萬(wàn)臺(tái)[2]，并呈不斷增長(zhǎng)趨勢(shì)。

2.2 順應(yīng)技術(shù)能力和經(jīng)濟(jì)性發(fā)展需求

寬體自卸車所用的輪胎規(guī)格雖然在各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中被劃分到工程機(jī)械輪胎類別中，但是其使用要求偏向于較小規(guī)格的普通載重輪胎，輪胎制造所用的骨架材料和各類膠料也與產(chǎn)品尺寸差異不大的載重輪胎接近。國(guó)內(nèi)載重輪胎生產(chǎn)發(fā)展已經(jīng)超過(guò)半個(gè)世紀(jì)，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此可采用同樣管理模式的寬體自卸車輪胎能夠快速實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

寬體自卸車輪胎的制造生產(chǎn)線前工序可以通用于普通載重輪胎，而成型和硫化設(shè)備也不需要增加太多的投入即可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出，大大減小了資金的投入。載重輪胎相關(guān)行業(yè)的上下游制造設(shè)備或工裝供應(yīng)完全能夠?qū)崿F(xiàn)全國(guó)產(chǎn)化成熟應(yīng)用，在可預(yù)見(jiàn)的市場(chǎng)前景下符合了當(dāng)時(shí)各輪胎企業(yè)的投資發(fā)展策略[3-6]。

2.3 適應(yīng)車輛大型化和運(yùn)輸效率提升需求

礦山工程機(jī)械產(chǎn)品的大型化程度不斷提高，各大礦區(qū)對(duì)寬體自卸車的需求不斷提升，尤其是在國(guó)內(nèi)經(jīng)歷2008年后大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施的國(guó)情下，對(duì)車輛的運(yùn)載能力和運(yùn)輸效率的要求不斷提高，寬體自卸車的發(fā)展也趨于大型化，如何權(quán)衡能耗、成本、效益等成為各車企及配套產(chǎn)業(yè)鏈面臨的共同問(wèn)題，其輪胎在激烈競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下也適應(yīng)市場(chǎng)需求而得到快速發(fā)展。寬體自卸車輪胎通過(guò)加寬、加高和加強(qiáng)骨架材料的強(qiáng)度以獲得負(fù)荷能力和安全性的提升，通過(guò)材料、配方、工藝等的優(yōu)化以適應(yīng)更高車速、更長(zhǎng)運(yùn)距、更久壽命、更大市場(chǎng)容量的需求。

3 寬體自卸車輪胎的特點(diǎn)

雖然寬體自卸車輪胎的技術(shù)主要源自于載重輪胎，但也針對(duì)寬體自卸車使用特點(diǎn)在細(xì)節(jié)方面進(jìn)行了諸多的優(yōu)化、改進(jìn)和加強(qiáng)，以使其使用性能滿足實(shí)際要求。

3.1 以有內(nèi)胎產(chǎn)品為主

寬體自卸車輪胎市場(chǎng)目前仍以有內(nèi)胎輪胎為主，這與歐美市場(chǎng)的工程機(jī)械車輛主要采用子午線、無(wú)內(nèi)胎輪胎存在較大差異，其原因主要有以下幾方面：（1）整車技術(shù)主要源于普通載重自卸車，目標(biāo)市場(chǎng)仍以礦山重載使用為主；（2）該類車輛前期設(shè)計(jì)及投放市場(chǎng)時(shí)，仍然采用了大量的斜交輪胎，固有認(rèn)知使用有內(nèi)胎輪胎能夠提升超載性能；（3）采用無(wú)內(nèi)胎輪輞會(huì)受到制造工藝復(fù)雜、加工周期長(zhǎng)、輪輞使用易損耗等提升成本的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題；（4）車輛迭代過(guò)程中存在大量的現(xiàn)有市場(chǎng)保有量，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的調(diào)整、終端使用配套設(shè)施實(shí)現(xiàn)專業(yè)化需要一定周期。當(dāng)然，目前國(guó)內(nèi)的配套或終端客戶市場(chǎng)都已經(jīng)認(rèn)可且超高比例采用了全鋼子午線輪胎，新一代的寬體自卸車也在使用無(wú)內(nèi)胎輪胎，這將有利于推動(dòng)寬體自卸車輪胎市場(chǎng)的無(wú)內(nèi)胎化技術(shù)[7]。

3.2 高充氣壓力、高承載、高強(qiáng)度

寬體自卸車由于加高貨箱、重載時(shí)速度較高等加大了對(duì)輪胎負(fù)荷能力的要求，在“小馬拉大車”的現(xiàn)狀下，客戶通過(guò)增大充氣壓力的方式來(lái)獲得輪胎負(fù)荷能力的提升，這極大地降低了輪胎使用的安全性，倒逼輪胎企業(yè)在原有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上不斷提升強(qiáng)度以滿足客戶需求。

3.3 替換周期短

寬體自卸車定位主要是礦山市場(chǎng)，這一領(lǐng)域的經(jīng)營(yíng)業(yè)主為了快速收回投資、降低管控成本、獲得最大效益，通常是采用“人停車不停、全天候不間斷作業(yè)”，這給車輛及輪胎的使用保養(yǎng)帶來(lái)負(fù)面效果，輪胎企業(yè)在材料、配方技術(shù)方面存在客觀差異，尤其是相對(duì)國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)存在較大差距，在輪胎的使用服務(wù)方面仍然以制造商為主，缺乏人力、物力及專業(yè)性，輪胎在長(zhǎng)期超負(fù)荷使用時(shí)，易出現(xiàn)早期損壞，這些都縮短了輪胎的替換周期，目前輪胎使用壽命大部分仍然處于3～6個(gè)月水平，極端惡劣情況下只有1～2個(gè)月。

3.4 損壞形式多樣

寬體自卸車輪胎由于其使用特性、制造技術(shù)、品質(zhì)管控等原因，出現(xiàn)的主要問(wèn)題包括輪胎選型不匹配、裝卸困難、輪胎滑移、胎面不耐磨、不抗切割、鋼絲刺出、胎面鼓包、胎肩鼓包、胎側(cè)鼓包、胎面掉塊、胎圈裂口、胎側(cè)劃傷、輪胎撞爆或因強(qiáng)度不夠造成的爆胎、內(nèi)胎損壞等，各輪胎企業(yè)都在努力解決這些問(wèn)題[8]。

4 典型礦用寬體自卸車輪胎的發(fā)展實(shí)例

寬體自卸車的發(fā)展始于2008年前后，與全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)發(fā)生后，國(guó)內(nèi)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)刺激政策尤其是大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)息息相關(guān)。中國(guó)重型汽車集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱中國(guó)重汽）、陜西同力重工股份有限公司（簡(jiǎn)稱陜西同力）、揚(yáng)州盛達(dá)特種車有限公司、山東臨工工程機(jī)械有限公司（簡(jiǎn)稱山東臨工）、三一重工股份有限公司等一大批國(guó)內(nèi)企業(yè)先后發(fā)力研發(fā)、生產(chǎn)了寬體自卸車，并逐步進(jìn)入發(fā)展黃金期。目前市場(chǎng)應(yīng)用量最大的實(shí)際車貨總質(zhì)量在90 t左右級(jí)別的車型發(fā)展最好，以陜西同力ML86、山東臨工MT86、中國(guó)重汽豪沃70礦山霸王等整車為代表。

90 t的寬體自卸車采用14.00*25規(guī)格輪胎。該規(guī)格輪胎早已面世，但主要用于歐美等標(biāo)準(zhǔn)的普通運(yùn)載、吊裝類車型，國(guó)內(nèi)早期并未大量使用。寬體自卸車早期開(kāi)發(fā)時(shí)更多地匹配了專門定制的提升了負(fù)荷能力的14.00－25 36PR斜交輪胎，緊接著國(guó)內(nèi)以風(fēng)神輪胎和貴州輪胎為代表的輪胎企業(yè)在2010年后相繼推出了全鋼子午線輪胎14.00R25★★★，由于前期設(shè)計(jì)尺寸、負(fù)荷等參考的是歐美等主流的標(biāo)準(zhǔn)，以期推出的產(chǎn)品適應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的同時(shí)能夠滿足國(guó)外市場(chǎng)的使用要求，造成在實(shí)際使用過(guò)程中輪胎出現(xiàn)不耐磨、承載能力不足、使用壽命短、安全性低等問(wèn)題，加之這一時(shí)期該等級(jí)的寬體自卸車的總裝量并不是太大，造成相關(guān)輪胎發(fā)展緩慢、理賠率高的情況。各企業(yè)對(duì)輪胎結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，進(jìn)行新材料的應(yīng)用，直到2015年前后才基本實(shí)現(xiàn)礦山客戶的輪胎使用性能要求，尤以過(guò)載狀態(tài)下爆胎問(wèn)題解決為最，此后這一規(guī)格輪胎的發(fā)展隨著相應(yīng)寬體自卸車的快速發(fā)展亦進(jìn)入快車道。隨著工業(yè)化能力增強(qiáng)、產(chǎn)銷量增大，前期反饋的問(wèn)題得以快速改進(jìn)、驗(yàn)證、解決，進(jìn)一步滿足了客戶的需求。

不過(guò)隨著寬體自卸車的大量上市，預(yù)支配套的輪胎供應(yīng)量的上升，且由于國(guó)內(nèi)能夠生產(chǎn)的輪胎企業(yè)眾多，雖然目前這一產(chǎn)業(yè)鏈還處于發(fā)展黃金期，但是可見(jiàn)時(shí)期內(nèi)同樣會(huì)出現(xiàn)供求關(guān)系的變化，屆時(shí)又將出現(xiàn)“以價(jià)格換市場(chǎng)”的低盈利空間行業(yè)生態(tài)，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展還需要進(jìn)行深度探索。

5 寬體自卸車輪胎的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

寬體自卸車及其所用輪胎正在經(jīng)歷發(fā)展黃金期，近兩年國(guó)內(nèi)各企業(yè)尤其是龍頭企業(yè)的產(chǎn)能不斷提升，同時(shí)伴隨著國(guó)內(nèi)落后產(chǎn)能的淘汰。近年寬體自卸車的應(yīng)用場(chǎng)所也不斷擴(kuò)大，除了原有礦山市場(chǎng)外，還被應(yīng)用到港口建設(shè)、水電站建設(shè)等需要高效率、大作業(yè)量的運(yùn)載市場(chǎng)，車輛質(zhì)量及所用輪胎規(guī)格不斷增大，目前已經(jīng)成熟上市的是使用16.00R25★★★規(guī)格的110～130 t車型，最新在發(fā)展150～180 t車型。

5.1 產(chǎn)品承載能力不斷提升

輪胎的承載能力主要受到輪胎內(nèi)腔容積、充氣壓力、使用速度等影響，一般情況下，負(fù)荷能力會(huì)隨著輪胎尺寸或充氣壓力的增大而提高，隨著速度提高而下降。

隨著市場(chǎng)使用環(huán)境的變化及整車與相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)的發(fā)展，目前寬體自卸車正在朝著大型化方向發(fā)展。橫向上同樣規(guī)格的車輛和輪胎承載能力得到大幅提高，如14.00R25規(guī)格輪胎在保證安全性的基礎(chǔ)上實(shí)際承載能力已經(jīng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的20%～30%；縱向上主要取決于整車的發(fā)展，從最初的70 t車型到80，90，110～120及150～180 t車型，大載荷的車型正在不斷地顛覆原有技術(shù)理論，也許不久的將來(lái)會(huì)看到寬體自卸車開(kāi)始攻占傳統(tǒng)大型剛性自卸車礦山市場(chǎng)這一高地。

5.2 安全性

輪胎的安全性受到諸多因素的影響。輪胎設(shè)計(jì)方面需要充分考慮骨架材料的選取和應(yīng)用[9]；車輛主機(jī)廠應(yīng)充分考慮輪胎負(fù)荷能力，在車輛設(shè)計(jì)初期充分與輪胎制造商進(jìn)行溝通，切實(shí)掌握輪胎使用速度、負(fù)荷等信息，從源頭減少實(shí)際使用過(guò)程中的“小馬拉大車”現(xiàn)象；使用過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)規(guī)范管理，嚴(yán)格限制超高充氣壓力、超負(fù)荷、超速等現(xiàn)象；輪胎制造商加強(qiáng)對(duì)終端客戶的使用培訓(xùn)與服務(wù)，促進(jìn)行業(yè)向?qū)I(yè)化、健康化方向發(fā)展。

5.3 經(jīng)濟(jì)性

作為礦山市場(chǎng)除了油之外最大的消耗品，輪胎的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)是每一個(gè)寬體自卸車用戶必須考慮的因素。經(jīng)濟(jì)性主要包括前端制造和末端運(yùn)營(yíng)使用兩方面。前端制造經(jīng)濟(jì)性要求產(chǎn)品不斷控制和壓縮成本，可以通過(guò)輕量化、規(guī)模化、去復(fù)雜化等方式實(shí)現(xiàn)；末端運(yùn)營(yíng)使用經(jīng)濟(jì)性則包括選用適宜長(zhǎng)里程產(chǎn)品以及規(guī)范使用、定期檢修等方式。

5.4 翻新與回收再利用

輪胎的翻新與回收再利用問(wèn)題一直困擾著輪胎行業(yè)[10]，寬體自卸車輪胎使用量大，替換周期短，輪胎膠料及骨架材料用量較大，且回收難度相對(duì)較低，具備較高的回收再利用價(jià)值。寬體自卸車輪胎的翻新和回收再利用有利于促進(jìn)橡膠行業(yè)的發(fā)展，并起到保護(hù)環(huán)境的作用。

5.5 標(biāo)準(zhǔn)化推動(dòng)

寬體自卸車已經(jīng)發(fā)展成為一類專用特種車型，并且以我國(guó)的相關(guān)整車企業(yè)為領(lǐng)路者，其配套輪胎也應(yīng)該獲得相應(yīng)的地位，并努力推動(dòng)這一領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。在輪胎標(biāo)準(zhǔn)方面，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)仍沿用早期借鑒的歐美標(biāo)準(zhǔn)，與實(shí)際應(yīng)用要求已經(jīng)存在較大差距。例如14.00R25規(guī)格輪胎最大充氣壓力標(biāo)準(zhǔn)為1 000 kPa，而其適用的寬體自卸車輪胎在國(guó)內(nèi)終端市場(chǎng)實(shí)際使用過(guò)程中其充氣壓力通常能達(dá)到1 300～1 400 kPa，而且還能滿足安全使用性能要求，國(guó)內(nèi)的輪胎標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)應(yīng)當(dāng)推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)朝著滿足實(shí)際使用要求方向發(fā)展，同時(shí)反向指導(dǎo)促進(jìn)終端客戶進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的安全、規(guī)范使用[11]。

5.6 國(guó)際化

我國(guó)寬體自卸車目前已經(jīng)開(kāi)始面向東南亞和非洲等的國(guó)家銷售，作為其關(guān)鍵配件的輪胎也應(yīng)大力發(fā)展，不僅產(chǎn)品銷售做到國(guó)際化，還應(yīng)將產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)做到國(guó)際化，提升國(guó)內(nèi)企業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

5.7 智能無(wú)人駕駛領(lǐng)域技術(shù)

我國(guó)寬體自卸車的整車技術(shù)已經(jīng)走到世界前列，其智能無(wú)人駕駛技術(shù)同樣已經(jīng)領(lǐng)先世界，陜西同力在2020年已經(jīng)有該類樣車在某礦山市場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，正在擴(kuò)大使用領(lǐng)域的港口集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)智能無(wú)人車等都在進(jìn)行大量的技術(shù)設(shè)計(jì)驗(yàn)證，相信很快將有較為成熟的整車面世，這也將從側(cè)面推動(dòng)輪胎的智能化[12-14]。

6 結(jié)語(yǔ)

寬體自卸車及其配套輪胎經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和推廣使用，生產(chǎn)技術(shù)逐漸趨于成熟，通過(guò)技術(shù)不斷地改進(jìn)，滿足了客戶的使用要求，得到終端礦山市場(chǎng)認(rèn)同，在這一領(lǐng)域走在了世界前列，同時(shí)相關(guān)產(chǎn)業(yè)也處于發(fā)展黃金期，其高速發(fā)展將促進(jìn)國(guó)內(nèi)輪胎企業(yè)在工程機(jī)械輪胎研發(fā)、制造領(lǐng)域的進(jìn)步。目前寬體自卸車及其輪胎縱向朝著大型化方向發(fā)展，橫向向著擴(kuò)大使用領(lǐng)域發(fā)展，也在快速推進(jìn)智能化與無(wú)人駕駛化技術(shù)，未來(lái)需要將產(chǎn)品做到標(biāo)準(zhǔn)化，并輸出至國(guó)外市場(chǎng)，獲取更大的發(fā)展空間。