天然橡膠與合成橡膠在汽車(chē)輪胎生產(chǎn)中的應(yīng)用

隨著中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展和道路開(kāi)通的增加，中國(guó)的輪胎行業(yè)得到了前所未有的發(fā)展。在2001~2005年期間,汽車(chē)產(chǎn)量年均增長(zhǎng)25%,輪胎產(chǎn)量年均增長(zhǎng)20%,其中子午胎為36%,輪胎出口年均增長(zhǎng)36%。在國(guó)內(nèi)外兩個(gè)市場(chǎng)帶動(dòng)下,我國(guó)輪胎產(chǎn)量和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都發(fā)生了巨大變化,從輪胎產(chǎn)量和出口量來(lái)看,均居世界第一位。國(guó)內(nèi)汽車(chē)輪胎消耗量?jī)H次于美國(guó),居世界第二位。輪胎產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也大大帶動(dòng)了我國(guó)原材料工業(yè)和橡膠機(jī)械工業(yè)的大發(fā)展。輪胎產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,重要的支撐條件之一是原材料的保障,這里著重分析對(duì)天然橡膠(NR)和合成橡膠(SR)的需求,NR是我國(guó)長(zhǎng)期緊缺的工業(yè)原料,尤其引起關(guān)注,而SR對(duì)NR的互補(bǔ)性也甚為密切。一、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景1.中國(guó)輪胎產(chǎn)業(yè)的綜合現(xiàn)狀與差距2006年,我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量增長(zhǎng)27.3%,輪胎產(chǎn)量增長(zhǎng)11.5%,其中子午胎達(dá)37%;2007年上半年,汽車(chē)產(chǎn)量增長(zhǎng)22%,輪胎增長(zhǎng)23%,其中子午胎38%。表明汽車(chē)和輪胎仍處在快速增長(zhǎng)期。2006年輪胎出口比2005年增長(zhǎng)21%,2007年上半年同比增長(zhǎng)30%。在國(guó)際市場(chǎng)仍保持了較好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。從中、美、日三國(guó)輪胎的生產(chǎn)、貿(mào)易和消耗量來(lái)看,2006年中國(guó)輪胎總產(chǎn)量仍繼續(xù)超過(guò)美國(guó)外,僅從汽車(chē)輪胎來(lái)看也超過(guò)了美國(guó),居世界首位。但其中轎車(chē)輪胎仍低于美國(guó)和日本,分別是他們的66%和77%。出口輪胎中,汽車(chē)輪胎已近1億條,為日本7120萬(wàn)條的140%。國(guó)內(nèi)汽車(chē)輪胎消耗量已超過(guò)日本,為美國(guó)的50%左右,其中轎車(chē)輪胎的消耗量差距仍很大,只及日本的45%,美國(guó)的20%。載重輪胎是我國(guó)的強(qiáng)勢(shì),但轎車(chē)被認(rèn)為是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志,轎車(chē)輪胎往往也是輪胎產(chǎn)業(yè)綜合水平的體現(xiàn),何況在我國(guó)轎車(chē)輪胎產(chǎn)量中,外企占了75%左右。因此,在我國(guó),乘用車(chē)輪胎市場(chǎng)仍存在巨大的前景,但競(jìng)爭(zhēng)很激烈,在輪胎生產(chǎn)技術(shù)方面,尤其是輪胎的安全、節(jié)能、環(huán)保、功能化等當(dāng)代輪胎的發(fā)展趨勢(shì)上,仍需加大開(kāi)發(fā)力度,縮小與世界先進(jìn)水平的差距。2006年我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量和擁有量見(jiàn)表1,2006年我國(guó)輪胎產(chǎn)量、內(nèi)銷(xiāo)量和出口量見(jiàn)表2,2006年中、美、日輪胎表觀消費(fèi)量比較見(jiàn)表3。2.20汽車(chē)市場(chǎng)供需結(jié)構(gòu)(1)汽車(chē)輪胎汽車(chē)輪胎是輪胎產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品,為了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的連續(xù)性和可比性,這里仍把三輪汽車(chē)、低速四輪汽車(chē)所需求的輪胎歸為農(nóng)業(yè)輪胎中。汽車(chē)工業(yè)在2007年上半年仍保持了高速的發(fā)展,但由于國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)的調(diào)控,以及汽車(chē)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)本身的調(diào)整,在今后幾年增速可能會(huì)相對(duì)有所減緩。以2006年為基數(shù),到2010年(這里假定乘用車(chē)產(chǎn)量以年均增長(zhǎng)15%、商用車(chē)以年均增長(zhǎng)8%左右來(lái)測(cè)算),汽車(chē)總產(chǎn)量也會(huì)超過(guò)1000萬(wàn)輛而接近1200萬(wàn)輛,總產(chǎn)量年均增長(zhǎng)在13%左右。相應(yīng)的,汽車(chē)保有量也會(huì)超過(guò)6200萬(wàn)輛而達(dá)到6700萬(wàn)輛左右,其中乘用車(chē)達(dá)到4000萬(wàn)輛以上,比2006年增長(zhǎng)一倍以上。2010年我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量及保有量估計(jì)見(jiàn)表4,以此作為輪胎需求量的測(cè)算基礎(chǔ)。不同車(chē)型的配套和維修系數(shù)見(jiàn)表5。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn),2010年汽車(chē)輪胎需求量以2006年為基礎(chǔ),以2006~2010年汽車(chē)產(chǎn)量、保有量的年均增長(zhǎng)率為依據(jù),轎車(chē)輪胎的配套胎以乘用車(chē)產(chǎn)量年均增長(zhǎng)15%,維修胎以乘用車(chē)保有量的年均增長(zhǎng)22.7%計(jì)算。輕卡輪胎與載重輪胎的配套量均以商用車(chē)年均增長(zhǎng)8.6%,維修胎均以商用車(chē)保有量年均增長(zhǎng)8.3%計(jì)算。2010年汽車(chē)國(guó)內(nèi)需求量測(cè)算結(jié)果見(jiàn)表6。按照表1和表5測(cè)算汽車(chē)輪胎國(guó)內(nèi)需求量,2006年為12970萬(wàn)條,與表2的國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售量13634萬(wàn)條相比少了664萬(wàn)條,如考慮銷(xiāo)售商等仍有庫(kù)存量,兩者是比較吻合的。由此預(yù)測(cè)的2010年需求量為20900萬(wàn)條,均以測(cè)算數(shù)比較,輪胎年均增長(zhǎng)為12.7%,其中子午胎18130萬(wàn)條,年均增長(zhǎng)16.4%。(2)其它輪胎(1)工程機(jī)械輪胎工程胎近幾年在我國(guó)成為輪胎產(chǎn)業(yè)投資的又一個(gè)熱點(diǎn)。國(guó)際上有色金屬價(jià)格上漲,促進(jìn)了礦山業(yè)的繁榮,也加大了對(duì)工程胎的需求,尤其是負(fù)載90噸以上的重型自卸車(chē)所需要的巨型工程胎。據(jù)資料介紹,全球目前擁有90~300噸的這種車(chē)輛約1.8萬(wàn)臺(tái),到2010年將增加到2.7萬(wàn)臺(tái),需求巨型工程胎(主要是子午胎)20萬(wàn)條左右,我國(guó)也將有2萬(wàn)條的產(chǎn)能,但目前仍以生產(chǎn)斜交巨胎為主,大部分出口。2006年,我國(guó)各類(lèi)工程胎產(chǎn)量約350萬(wàn)條,同比增長(zhǎng)50%,其中子午胎近20萬(wàn)條,發(fā)展迅速,主要用于出口。大中型工程胎出口達(dá)90萬(wàn)條以上。據(jù)預(yù)測(cè),2010年國(guó)內(nèi)需求工程胎在340萬(wàn)條左右,出口160萬(wàn)條,合計(jì)500萬(wàn)條,其中子午胎可形成200萬(wàn)條/年產(chǎn)能,用于國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售和出口各半,巨型工程子午胎實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。(2)農(nóng)業(yè)輪胎農(nóng)業(yè)輪胎在我國(guó)輪胎統(tǒng)計(jì)中,除各類(lèi)拖拉機(jī)輪胎外,還包括了三輪汽車(chē)、低速四輪汽車(chē)輪胎,兩者之和需求量估計(jì)在4000萬(wàn)條左右,其中拖拉機(jī)輪胎約為1100萬(wàn)條,三輪和四輪汽車(chē)輪胎約為2900萬(wàn)條,出口200萬(wàn)條,合計(jì)農(nóng)業(yè)輪胎4200萬(wàn)條左右,大部分為斜交輪胎,將發(fā)展一部分大型拖拉機(jī)子午胎。(3)工業(yè)輪胎包括叉車(chē)、牽引車(chē)、平板車(chē)等工業(yè)車(chē)輛用胎,分為充氣輪胎和實(shí)心輪胎兩大類(lèi)。此外,出口到美國(guó)等地的園藝車(chē)輪胎數(shù)量達(dá)500萬(wàn)條以上,但輪胎耗用的材料很少。按自然條數(shù)計(jì)入輪胎總產(chǎn)量時(shí),往往略掉一部分園藝車(chē)輪胎,此類(lèi)輪胎按900萬(wàn)條左右考慮。(3)輪胎的出口市場(chǎng)國(guó)際市場(chǎng)是我國(guó)輪胎產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要市場(chǎng),目前輪胎產(chǎn)量的1/3以上出口。國(guó)際貿(mào)易摩擦不斷出現(xiàn),加之輪胎出口退稅政策的變化,輪胎出口迅猛的態(tài)勢(shì)可能會(huì)減緩。輪胎出口增長(zhǎng)的減緩將直接影響國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量的變化,輪胎出口以子午胎為主導(dǎo)產(chǎn)品,現(xiàn)在已占汽車(chē)輪胎出口量的80%以上。到2010年,輪胎出口可能穩(wěn)定在10%的增長(zhǎng)率,即16000萬(wàn)條左右,其中子午胎14000萬(wàn)條,約占90%。同時(shí)提高出口輪胎的技術(shù)附加值和品牌效應(yīng),打造國(guó)際名牌產(chǎn)品。(4)輪胎總需求量根據(jù)以上分析,綜合國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的發(fā)展,2010年輪胎總需求量匯總見(jiàn)表7。從表7看到,總需求量為41330萬(wàn)條,年均增長(zhǎng)率9.3%,符合“十一五”規(guī)劃中的8%以上持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的方針。其中子午胎32230萬(wàn)條,占78%,也達(dá)到了子午化率70%以上的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)。出口量約為15790萬(wàn)條,年均增長(zhǎng)率9.2%,超過(guò)總產(chǎn)量30%的要求,達(dá)到38%,出口產(chǎn)品子午胎將上升到近90%,成為主導(dǎo)產(chǎn)品。二、輪胎對(duì)橡膠的2.2需求分析為了測(cè)算輪胎發(fā)展對(duì)橡膠的定量需求,列出不同輪胎類(lèi)別對(duì)材料單耗的平均值見(jiàn)表8。根據(jù)表2、表7和表8測(cè)算了2006年及2010年的橡膠需求量,2010年與2006年輪胎對(duì)橡膠需求量的變化見(jiàn)表9,SR分類(lèi)需求預(yù)測(cè)見(jiàn)表10,2010年SR使用比例的變化預(yù)測(cè)見(jiàn)表11。測(cè)算結(jié)果,2006年輪胎行業(yè)耗膠量為310萬(wàn)噸,其中NR189萬(wàn)噸,SR121萬(wàn)噸,SR比例為39%,與實(shí)際情況基本相符。預(yù)測(cè)2010年輪胎行業(yè)耗膠量為420萬(wàn)噸,其中NR247萬(wàn)噸,SR173萬(wàn)噸,SR使用比例提高到41%,年均增長(zhǎng)率分別為7.9%、7.0%和9.2%,SR增長(zhǎng)高于NR。1.橡膠消費(fèi)需求下降,需求增長(zhǎng)主要來(lái)自于國(guó)家2006年,全國(guó)NR表觀消耗量255萬(wàn)噸,輪胎行業(yè)消耗占了74%,NR國(guó)內(nèi)產(chǎn)量53萬(wàn)噸,凈進(jìn)口量200萬(wàn)噸,自給率僅為21%。進(jìn)口膠中,技術(shù)分級(jí)膠(標(biāo)膠)已上升到50%以上,復(fù)合膠占26%。NR是我國(guó)長(zhǎng)期緊缺工業(yè)原料,而主要又是輪胎行業(yè)持續(xù)發(fā)展必不可少的重要保障。根據(jù)測(cè)算結(jié)果,到2010年輪胎產(chǎn)品如以年均增長(zhǎng)9.2%,則橡膠總需求年均增長(zhǎng)率為7.9%,其中NR仍保持7.0%的增長(zhǎng)需求,達(dá)到247萬(wàn)噸。按輪胎行業(yè)占74%計(jì),全國(guó)NR消耗需求則為333萬(wàn)噸,國(guó)內(nèi)NR產(chǎn)量即使提高到65萬(wàn)噸(按年均增長(zhǎng)5%),自給率將降到19.5%,已在國(guó)家安全線(xiàn)之下。橡膠是戰(zhàn)略物質(zhì),必須引起足夠的重視。一般認(rèn)為應(yīng)對(duì)的措施有幾方面:(1)“走出去”的辦法。從世界范圍看,NR的供求基本是平衡的。但NR供給受自然條件、政治因素的變化而不穩(wěn)定。“走出去”在東南亞地區(qū)租賃土地種植橡膠,建立加工廠。或大型輪胎企業(yè)與NR種植園建立長(zhǎng)期的合作關(guān)系,不僅保持質(zhì)量穩(wěn)定,受價(jià)格波動(dòng)影響也降低。這種渠道已在開(kāi)拓或在實(shí)施中。(2)在我國(guó)擴(kuò)大NR種植面積,提高單位面積產(chǎn)量。國(guó)家制定相應(yīng)政策,提高膠農(nóng)積極性。(3)積極尋求NR的代用品。目前國(guó)內(nèi)發(fā)展異戊橡膠(IR)已基本具備條件,也是碳五綜合利用較佳選擇。(4)依靠技術(shù)進(jìn)步,降低NR、提高SR的使用比例。(5)提高輪胎翻新率,節(jié)省橡膠,同時(shí)充分利用再生資源。2.國(guó)家政策支持ir的發(fā)展在輪胎中SR品種主要包括SBR、BR、XIIR、IIR、EPDM、IR等。我國(guó)SR發(fā)展迅速,2006年產(chǎn)量150萬(wàn)噸以上,2010年產(chǎn)能可望發(fā)展到250萬(wàn)噸,輪胎耗量在170萬(wàn)噸以上,占68%。SR的自給率也可由目前的58%提高到66%。但CIIR、BIIR、IR目前仍是空白,完全依賴(lài)進(jìn)口。子午胎的發(fā)展增加了對(duì)CIIR、BIIR的需求量。2006年,CIIR、BIIR、IIR全國(guó)總耗量達(dá)20萬(wàn)噸,到2010年達(dá)25萬(wàn)噸以上,目前對(duì)IIR的產(chǎn)能差距很大,對(duì)發(fā)展BIIR、CIIR也受到限制。SR中的兩大品種SBR、BR,在品種系列化方面仍有差距,能源和環(huán)保問(wèn)題越來(lái)越受到重視,降低輪胎滾動(dòng)阻力是必然的趨勢(shì),轎車(chē)輪胎的增長(zhǎng),必然促進(jìn)SBR的需求,尤其S-SBR,目前國(guó)內(nèi)仍未普遍采用。值得注意的是,我國(guó)載重輪胎的產(chǎn)量居世界第一,尤其是載重子午胎的迅速增長(zhǎng),對(duì)BR的需求較大,這是不可忽視的。從我國(guó)國(guó)情出發(fā),適當(dāng)擴(kuò)大BR產(chǎn)能是必要的,對(duì)NdBR要加快開(kāi)發(fā)和推廣力度。IR要加快建設(shè),在輪胎中如以20%代替NR,不需改變配方和工藝,其潛在市場(chǎng)就是50萬(wàn)噸,完全可以減少50萬(wàn)噸NR的進(jìn)口量,國(guó)家要從戰(zhàn)略角度,在政策上支持IR的發(fā)展。SBR包括ESBR和SSBR,其中各又包括充油與不充油的各類(lèi)品種。2006年輪胎用SBR約為66.53萬(wàn)噸,到2010年增加到89.71萬(wàn)噸,年均遞增長(zhǎng)6.6%,占輪胎總耗膠的21%,是增加SR比例的主要品種,主要用于轎車(chē)和輕卡子午胎、工程胎、農(nóng)業(yè)胎的胎面膠,和普通內(nèi)胎、墊帶等。發(fā)展SSBR是必然的趨勢(shì),能源和環(huán)保問(wèn)題越來(lái)越突出,汽車(chē)要建立油耗公示制度,對(duì)輪胎必然有降低滾動(dòng)阻力的要求,輪胎行業(yè)也擬將此項(xiàng)要求列入輪胎考核標(biāo)準(zhǔn)中,因此轎車(chē)胎胎面膠將更多地采用SSBR,2010年轎車(chē)胎用SBR約為26.26萬(wàn)噸,其中胎面膠占60%以上,今后轎車(chē)胎將進(jìn)一步增加。全國(guó)SBR耗量將超過(guò)100萬(wàn)噸,世界SSBR產(chǎn)量占SBR總產(chǎn)量25%左右,如我國(guó)占到20%,SSBR將達(dá)到20萬(wàn)噸左右。發(fā)展SSBR,要根據(jù)輪胎企業(yè)的不同要求,具備系列品種牌號(hào),包括不同乙烯基、苯乙烯含量、不同充油量等。集成橡膠SIBR國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)成功,要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,加強(qiáng)生產(chǎn)部門(mén)與使用部門(mén)的聯(lián)合,開(kāi)發(fā)更有針對(duì)性,推廣更容易。BR包括NiBR、NdBR、LCBR、HVBR、MVBR等品種。BR具有優(yōu)異的耐磨性、耐屈撓性、低滾動(dòng)阻力等特點(diǎn),因此在輪胎中必需使用的包括載重子午胎胎側(cè)膠、載重斜交胎導(dǎo)向輪胎面膠、冬用輪胎胎面膠、子午胎胎圈護(hù)膠等。輪胎產(chǎn)品雖有所變化,BR使用的比例略有下降,但絕對(duì)量仍有較大增長(zhǎng),年均遞增長(zhǎng)為10.4%,BR總用量為60萬(wàn)噸以上,全國(guó)用量可能達(dá)到80萬(wàn)噸,因此對(duì)BR的發(fā)展不容忽視。在BR中,應(yīng)對(duì)NdBR加大推廣力度,更適用于子午胎。LCBR目前在子午胎胎圈護(hù)膠中應(yīng)用,根據(jù)其優(yōu)異性能,還可進(jìn)一步推廣到胎面膠上應(yīng)用。國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的HVBR(乙烯基含量80%)初步認(rèn)為性能與SSBR相當(dāng),但成本更低,值得關(guān)注。SBR/BR的應(yīng)用比例子午胎中變化不大,斜交胎中以擴(kuò)大SBR為主。但SBR與BR有較大的互換性,性?xún)r(jià)比起較大作用,尤其在斜交胎中。(3)IIR和HIIR二者的消耗在我國(guó)同時(shí)均有很大增長(zhǎng),我國(guó)歷年IIR和HIIR消耗情況見(jiàn)表12。我國(guó)IIR自2000年正式投產(chǎn)以來(lái),近年滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn),自給率50%左右。而HIIR近年增長(zhǎng)迅速,全部從埃克森、朗盛和俄羅斯進(jìn)口。今后五年,輪胎對(duì)IIR和HIIR的需求年均增長(zhǎng)分別為14.17%和14.91%,HIIR成為增長(zhǎng)率最高的一個(gè)品種,其中BIIR約占65%。2010年輪胎的需求量IIR約為7.0萬(wàn)噸,全國(guó)約10萬(wàn)~11萬(wàn)噸,HIIR為12.5萬(wàn)噸,全國(guó)約為12萬(wàn)~13萬(wàn)噸,兩者合計(jì)22萬(wàn)~24萬(wàn)噸。達(dá)到或超過(guò)目前西歐(22萬(wàn)~23萬(wàn)噸)和美國(guó)(20萬(wàn)~21萬(wàn)噸)的耗量。按目前國(guó)內(nèi)的產(chǎn)量,這兩種膠合計(jì)自給率不足20%,要加快HIIR的研發(fā)和建設(shè),最近南通東騰特種合成橡膠公司已開(kāi)發(fā)成功CIIR,但產(chǎn)量規(guī)模仍很小,在我國(guó)還應(yīng)抓緊BIIR的開(kāi)發(fā),并使BIIR與CIIR同時(shí)盡快實(shí)現(xiàn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。IR在我國(guó)生產(chǎn)仍是空白,但在合成技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)方面已積累了較多經(jīng)驗(yàn),目前在C5資源方面已具備條件。NR價(jià)格雖有波動(dòng),但基本上處于高位,