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撰文 / 朱 琳

编辑 / 温 莎

设计 / 赵昊然

来源 / Autonews，作者：RICHARD TRUETT

即将推出的GMC悍马电动汽车重量超过9000磅（约4吨），可以在大约3秒内达到60英里/时（100千米/时）。

福特野马Mach-E GT的双电机比柴油驱动的F-150产生更大的扭矩，可以在3.5秒内将这辆4500磅（约2吨）重的车辆加速到60英里/时。

特斯拉的Model S Plaid时速高达200英里/时（约320千米/时），并可在不到2秒的时间内达到60英里/时。

这三种车型的扭矩通常与高输出的柴油动力卡车相关联，而它们的轮胎是专门为电动汽车设计的。

在电动汽车时代，汽车的任何部分都不会一成不变——包括轮胎。由于未来几年计划推出100多款电动汽车，轮胎公司面临着压力，因为他们正在与新一代轮胎的矛盾需求进行较量。

新轮胎要求

在电动汽车时代，轮胎必须提供的不仅仅是在任何天气条件下的牵引力和安全操控。为了帮助车辆有效地利用能源并提供更好的行驶体验，下一代轮胎必须具备以下特点：

• 能够承受来自电机的瞬时巨大扭矩
• 重量轻，以提高两次充电之间的行驶距离
• 极低的滚动阻力设计，以节省能源
• 能够安静地运行，因为没有传统的引擎来掩盖轮胎噪音
• 能够包含传感器，帮助自动驾驶汽车对路面变化作出更快的反应
• 价格实惠，耐用可靠

这些新轮胎需要更坚固，以处理增加的车辆重量和由电机产生的更大扭矩。但轮胎必须尽可能轻，以帮助电动汽车在充电之间行驶得更远。他们还需要提供更大的抓地力，以在车辆硬加速时保持稳定。但胎面花纹必须更安静，产生更少的摩擦或滚动阻力。

普利司通公司的轮胎工程师正在进行压力测试，以减轻重量和增加强度 ▼

除了能够处理更大的扭矩和更高的电力动力系统负载外，具有自动驾驶功能的车辆的轮胎还将收集和传输信息。

“你将看到的是智能轮胎的到来。”固特异轮胎公司技术开发副总裁史蒂夫·罗威德（Steve Rohweder）说，“你可以想象一下，一个轮胎能够感知某些信息，并将其告知汽车或通知你的应用程序。”

“也许是一些简单的信息，比如轮胎需要充气。但也可能是更详细的信息，比如轮胎磨损。或者可能是关于道路的信息，以及汽车在牵引力消失或其他情况下确保安全操作所需要知道的信息。我们在传感器和车辆集成方面做了很多工作。当你开始转向无人驾驶汽车时，车上没有驾驶员和方向盘，这些系统必须处理以前人类做的事情。”罗威德说。

今天的大部分轮胎都没有为电动汽车进行优化。电池组的重量通常超过传统的动力系统，并且全部扭矩立即到达车轮，通常远高于内燃机车辆。

此外，轮胎在所有车辆的整体改进中发挥着关键作用。在汽油和柴油驱动的车辆上，发动机的声音通常会掩盖轮胎和其他噪音。但在电动汽车上，轮胎在路面上的声音会直接传到车内。

早期对抗这种情况的努力有些粗糙。以特斯拉的固特异轮胎为例，它在轮胎内部粘上了一英寸厚的泡沫，以帮助压制那些讨厌的声音。这种方法很有效，但轮胎工程师们正在寻找这种低技术含量的解决方案。

新轮胎尝试

固特异、库珀轮胎、普利司通/风驰通、米其林等公司的工程师正在设计运行更安静、使用新型低重量环保材料的新一代轮胎。

4月1日，法国米其林推出了Pilot Sport EV轮胎，这是一个专门为高性能电动汽车（如特斯拉的Model S Plaid）设计的轮胎系列。他们使用的技术是从该公司装备电动方程式赛车的经验中获得的。

用于Tesla Model S Plaid的米其林标准电动汽车轮胎 ▼

Pilot Sport EV轮胎的胎面中心有硬化部分，以增强抓地力。米其林说，与普通轮胎相比，这种轮胎的滚动阻力更低，可以延长行驶里程。

日本普利司通是首批开始向汽车制造商提供轻型电动汽车专用轮胎的轮胎公司之一。大众ID.3是一款高尔夫大小的掀背车，2020年秋天在欧洲上市，在这款车上首次推出了普利司通Turanza Eco轮胎，采用了普利司通的Enliten技术。重量会减少约20%，即4.4磅（约2千克）。

“一旦你让轮胎变轻，你就可以让汽车更省电，因为减少了材料的用量。这是我们将继续扩展的东西。”普利司通替换轮胎的总工程师戴尔·哈利格尔（Dale Harrigle）说。

普利司通和其他轮胎制造商正在使用3D打印技术来测试新的轮胎设计和胎面花纹，并制作用于测试新想法的模具。哈利格尔说，普利司通公司正在使用3D技术来测试轮胎凹槽的新设计——胎面上的凹槽有助于提高抓地力和降低噪音。

大众的新电动汽车使用普利司通的减噪轻型Turanza轮胎 ▼

哈利格尔解释道，Turanza轮胎的凹槽中有降噪技术。“轮胎的沟槽上有小突起，是用来打破声波的。我们将把这些技术应用到纯电动汽车的轮胎设计中。”

并肩合作

虽然一些电动汽车使用的是现成的橡胶，但为新一代坚固耐用的越野车、超级高性能汽车和跨界车制造轮胎是一个挑战。

例如，福特花了三年时间与倍耐力合作，为野马Mach-E GT开发轮胎。Mach-E车辆工程负责人罗伯·伊欧利奥（Rob Iorio）说，两家公司的工程师经常并肩合作，驾驶测试骡车，收集和分析数据，努力创造出最适合福特最快电动汽车DNA的轮胎。

伊欧利奥表示，此次合作始于福特的工程师与倍耐力的工程师会面，解释他们对轮胎的目标——包括湿性能、干性能、纵向和横向性能以及磨损。

轮胎制造商正在使用3D或增材制造技术为轮胎设计新的胎面花纹 ▼

在Mach-E GT的孕育过程中，“我们获得了倍耐力提出的意见。他们会说，这是我们的第一套轮胎，他们会分享他们的数据。”

“GT的性能是全面的。全部扭矩在不到500毫秒内出现，所以它出现得非常快，是一个非常高的数字。我们与倍耐力紧密合作，以确保轮胎的抓地力。纵向花纹必须调整到适合汽车的0到60加速时间。”他说。

大型电动卡车，如GMC悍马和Rivian为亚马逊提供的电动货车，对轮胎公司来说是更严峻的考验。

“由于电池组的重量增加，它们带来了更大的挑战。”固特异公司的罗威德表示，“我们看到（汽车）制造商要求的负载指数越来越高。他们希望拥有与内燃机汽车相同的功能。”轮胎还必须具有超高的强度，在驶过岩石和树桩以及开过深且呈锯齿状车辙时，轮胎可以保持在轮辋上。

通用汽车轮胎工程和技术负责人大卫·考格（David Cowger）表示：“虽然电动汽车与内燃机汽车确实存在一些独特的差异，特别是扭矩产生的方式和轮胎承受的压力，但我们的任何一款汽车的轮胎开发和测试都非常相似。”

“在开发过程中，我们与轮胎供应商密切合作，以实现各种性能指标，以及车辆本身的指标。正如你可能已经注意到的，我们的GMC悍马电动车采用了八辐轮模式，你也会在我们的HD卡车上看到这种模式，它会产生很大的扭矩。”他说。

橡胶之外

1888年，苏格兰兽医约翰·博伊德·邓洛普（John Boyd Dunlop）提出了充气轮胎的概念，此后几乎所有轮胎的主要原料都是橡胶。

未来可能不会是这样的情况。值得关注的一项技术是米其林的Tweel——一种无气子午线轮胎和车轮的组合。它现在正在为轻型拖拉机、草坪设备和越野休闲车生产这种轮胎。

树脂辐条与米其林所谓的剪切梁组件相匹配，基本上是一个机械弹簧。一体化的Tweel用螺栓连接到车轴上。

法国米其林正在生产一种集成无气轮胎和车轮的Tweel，它有一天可能会取代传统的橡胶轮胎 ▼

两年前，通用汽车和米其林开始合作开发一款名为Uptis的Tweel轮胎，有望在2024年投入使用。

其他公司也在考虑用塑料来取代橡胶。

固特异的罗威德说：“我认为，你将看到越来越多我们称之为非气动的东西，它们更多地是由塑料结构制成，并有一个胎面。”

他说，“在能够承载载荷、实现速度和产生动力方面，这些技术仍在不断发展，但其目的是创造一种承载载荷并将动力传递给车辆的新方法。”

无气轮胎还有很长的路要走。

“如果不使用气动系统，会有一些重量上的损失，而且还需要在性能上进行权衡。虽然不太一样，但这种技术正在到来。”罗威德说，“它能进化成一个比我们现在所拥有的更好的轮子吗？可能在未来，是的。”

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