何 躍，陳銀川，王彩紅，張 敬

（風神輪胎股份有限公司，河南 焦作 454003）

隨著我國國民經濟的快速發(fā)展，能源需求量不斷提高，使得各種礦山開采規(guī)模不斷擴大，并且隨著政策調整及環(huán)保要求的變化，國內礦山市場已逐步向大型化和運營規(guī)范化發(fā)展，促進了大規(guī)模的機械化作業(yè)，推動了相關工程機械的應用。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載能力和運輸效率的情況下，其價格可從大型礦用剛性自卸車的數百萬大幅降價至數十萬，在現有煤炭、鋼鐵等礦石價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換代，其輪胎也不斷發(fā)展，先后經歷了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)格的子午線輪胎產品為主，少量斜交輪胎產品為輔的市場格局。寬體自卸車在礦山已經形成主力之勢，由于使用條件苛刻，其輪胎替換周期短，據不完全統計，在2019年，僅國內14.00R25規(guī)格的產銷量就已經超過30萬套。

1 寬體自卸車及其輪胎的特點

寬體自卸車采用礦用汽車偏置式駕駛室和自卸車動力傳動系統的布置方式，將車架加強，車廂加寬、加高，懸架系統加強，并匹配大功率發(fā)動機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，由于其技術主要源自普通載重輪胎，研發(fā)、工藝、制造等技術門檻低，且相應配套設施投入較少，在工程機械輪胎領域具有非常高的投入產出比優(yōu)勢，經過10多年的發(fā)展，隨著寬體自卸車在礦山市場份額的增長，擁有很大的市場發(fā)展空間及前景，使其受到國內很多整車企業(yè)及終端客戶的青睞，寬體自卸車輪胎也得到長足的發(fā)展，相關國內專業(yè)生產廠商已呈引領該行業(yè)發(fā)展態(tài)勢。

2 寬體自卸車輪胎的發(fā)展背景

以現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存在，但是其配套車輛集中為公路運輸類車輛，相對來說使用環(huán)境并不苛刻，對產品性能要求也相對較低。我國根據自身發(fā)展需求，以及當時掌握的技術能力發(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，并在短時間內得到快速推廣應用。

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)展源于市場需求，我國作為礦業(yè)開采大國，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，其運輸效率低，為短期回收成本及利潤最大化，車輛運營存在嚴重超載、缺乏保養(yǎng)等問題。當時國內主力重裝車企對于更高技術要求、單車價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，加之當時絕大部分礦山的路面存在的路窄、急彎、少維護等實際情況，諸多因素結合下，技術迭代小、成本低、承載能力強、通過性好、車身穩(wěn)定性好、能夠快速投入使用的寬體自卸車應運而生。

寬體自卸車的上市推動了上下游產業(yè)鏈的快速發(fā)展，輪胎行業(yè)也因此得到了長足的發(fā)展，寬體自卸車輪胎市場基本被國內廠家占據，經過多年不懈努力，可以滿足客戶的差異化需求，且通過技術革新正在不斷地細分市場。

目前我國生產寬體自卸車輪胎的主要企業(yè)有貴州輪胎股份有限公司（簡稱貴州輪胎）、風神輪胎股份有限公司（簡稱風神輪胎）、三角輪胎股份有限公司、雙錢集團（新疆）昆侖輪胎有限公司、賽輪集團有限公司等，相關品類輪胎年產量已超過50萬套，形成規(guī)?；?，而礦用寬體自卸車整車年產銷量也已超過萬臺[2]，并呈不斷增長趨勢。

2.2 順應技術能力和經濟性發(fā)展需求

寬體自卸車所用的輪胎規(guī)格雖然在各個標準中被劃分到工程機械輪胎類別中，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品尺寸差異不大的載重輪胎接近。國內載重輪胎生產發(fā)展已經超過半個世紀，積累了豐富的經驗，因此可采用同樣管理模式的寬體自卸車輪胎能夠快速實現工業(yè)化。

寬體自卸車輪胎的制造生產線前工序可以通用于普通載重輪胎，而成型和硫化設備也不需要增加太多的投入即可實現產出，大大減小了資金的投入。載重輪胎相關行業(yè)的上下游制造設備或工裝供應完全能夠實現全國產化成熟應用，在可預見的市場前景下符合了當時各輪胎企業(yè)的投資發(fā)展策略[3-6]。

2.3 適應車輛大型化和運輸效率提升需求

礦山工程機械產品的大型化程度不斷提高，各大礦區(qū)對寬體自卸車的需求不斷提升，尤其是在國內經歷2008年后大力發(fā)展基礎設施的國情下，對車輛的運載能力和運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，如何權衡能耗、成本、效益等成為各車企及配套產業(yè)鏈面臨的共同問題，其輪胎在激烈競爭環(huán)境下也適應市場需求而得到快速發(fā)展。寬體自卸車輪胎通過加寬、加高和加強骨架材料的強度以獲得負荷能力和安全性的提升，通過材料、配方、工藝等的優(yōu)化以適應更高車速、更長運距、更久壽命、更大市場容量的需求。

3 寬體自卸車輪胎的特點

雖然寬體自卸車輪胎的技術主要源自于載重輪胎，但也針對寬體自卸車使用特點在細節(jié)方面進行了諸多的優(yōu)化、改進和加強，以使其使用性能滿足實際要求。

3.1 以有內胎產品為主

寬體自卸車輪胎市場目前仍以有內胎輪胎為主，這與歐美市場的工程機械車輛主要采用子午線、無內胎輪胎存在較大差異，其原因主要有以下幾方面：（1）整車技術主要源于普通載重自卸車，目標市場仍以礦山重載使用為主；（2）該類車輛前期設計及投放市場時，仍然采用了大量的斜交輪胎，固有認知使用有內胎輪胎能夠提升超載性能；（3）采用無內胎輪輞會受到制造工藝復雜、加工周期長、輪輞使用易損耗等提升成本的現實問題；（4）車輛迭代過程中存在大量的現有市場保有量，相關產業(yè)鏈的調整、終端使用配套設施實現專業(yè)化需要一定周期。當然，目前國內的配套或終端客戶市場都已經認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內胎輪胎，這將有利于推動寬體自卸車輪胎市場的無內胎化技術[7]。

3.2 高充氣壓力、高承載、高強度

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

3.3 替換周期短

寬體自卸車定位主要是礦山市場，這一領域的經營業(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)帶來負面效果，輪胎企業(yè)在材料、配方技術方面存在客觀差異，尤其是相對國際領先企業(yè)存在較大差距，在輪胎的使用服務方面仍然以制造商為主，缺乏人力、物力及專業(yè)性，輪胎在長期超負荷使用時，易出現早期損壞，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個月水平，極端惡劣情況下只有1～2個月。

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、品質管控等原因，出現的主要問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、胎側鼓包、胎面掉塊、胎圈裂口、胎側劃傷、輪胎撞爆或因強度不夠造成的爆胎、內胎損壞等，各輪胎企業(yè)都在努力解決這些問題[8]。

4 典型礦用寬體自卸車輪胎的發(fā)展實例

寬體自卸車的發(fā)展始于2008年前后，與全球經濟危機發(fā)生后，國內進行經濟刺激政策尤其是大力發(fā)展基礎設施建設息息相關。中國重型汽車集團有限公司（簡稱中國重汽）、陜西同力重工股份有限公司（簡稱陜西同力）、揚州盛達特種車有限公司、山東臨工工程機械有限公司（簡稱山東臨工）、三一重工股份有限公司等一大批國內企業(yè)先后發(fā)力研發(fā)、生產了寬體自卸車，并逐步進入發(fā)展黃金期。目前市場應用量最大的實際車貨總質量在90 t左右級別的車型發(fā)展最好，以陜西同力ML86、山東臨工MT86、中國重汽豪沃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準的普通運載、吊裝類車型，國內早期并未大量使用。寬體自卸車早期開發(fā)時更多地匹配了專門定制的提升了負荷能力的14.00－25 36PR斜交輪胎，緊接著國內以風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★★★，由于前期設計尺寸、負荷等參考的是歐美等主流的標準，以期推出的產品適應國內市場的同時能夠滿足國外市場的使用要求，造成在實際使用過程中輪胎出現不耐磨、承載能力不足、使用壽命短、安全性低等問題，加之這一時期該等級的寬體自卸車的總裝量并不是太大，造成相關輪胎發(fā)展緩慢、理賠率高的情況。各企業(yè)對輪胎結構不斷優(yōu)化，進行新材料的應用，直到2015年前后才基本實現礦山客戶的輪胎使用性能要求，尤以過載狀態(tài)下爆胎問題解決為最，此后這一規(guī)格輪胎的發(fā)展隨著相應寬體自卸車的快速發(fā)展亦進入快車道。隨著工業(yè)化能力增強、產銷量增大，前期反饋的問題得以快速改進、驗證、解決，進一步滿足了客戶的需求。

不過隨著寬體自卸車的大量上市，預支配套的輪胎供應量的上升，且由于國內能夠生產的輪胎企業(yè)眾多，雖然目前這一產業(yè)鏈還處于發(fā)展黃金期，但是可見時期內同樣會出現供求關系的變化，屆時又將出現“以價格換市場”的低盈利空間行業(yè)生態(tài)，相關產業(yè)的健康發(fā)展還需要進行深度探索。

5 寬體自卸車輪胎的發(fā)展現狀及趨勢

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

5.1 產品承載能力不斷提升

輪胎的承載能力主要受到輪胎內腔容積、充氣壓力、使用速度等影響，一般情況下，負荷能力會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。

隨著市場使用環(huán)境的變化及整車與相關產業(yè)鏈技術的發(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上實際承載能力已經超過標準的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理論，也許不久的將來會看到寬體自卸車開始攻占傳統大型剛性自卸車礦山市場這一高地。

5.2 安全性

輪胎的安全性受到諸多因素的影響。輪胎設計方面需要充分考慮骨架材料的選取和應用[9]；車輛主機廠應充分考慮輪胎負荷能力，在車輛設計初期充分與輪胎制造商進行溝通，切實掌握輪胎使用速度、負荷等信息，從源頭減少實際使用過程中的“小馬拉大車”現象；使用過程中應加強規(guī)范管理，嚴格限制超高充氣壓力、超負荷、超速等現象；輪胎制造商加強對終端客戶的使用培訓與服務，促進行業(yè)向專業(yè)化、健康化方向發(fā)展。

5.3 經濟性

作為礦山市場除了油之外最大的消耗品，輪胎的經濟性指標是每一個寬體自卸車用戶必須考慮的因素。經濟性主要包括前端制造和末端運營使用兩方面。前端制造經濟性要求產品不斷控制和壓縮成本，可以通過輕量化、規(guī)?；?、去復雜化等方式實現；末端運營使用經濟性則包括選用適宜長里程產品以及規(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，且回收難度相對較低，具備較高的回收再利用價值。寬體自卸車輪胎的翻新和回收再利用有利于促進橡膠行業(yè)的發(fā)展，并起到保護環(huán)境的作用。

5.5 標準化推動

寬體自卸車已經發(fā)展成為一類專用特種車型，并且以我國的相關整車企業(yè)為領路者，其配套輪胎也應該獲得相應的地位，并努力推動這一領域的技術進步。在輪胎標準方面，現有標準仍沿用早期借鑒的歐美標準，與實際應用要求已經存在較大差距。例如14.00R25規(guī)格輪胎最大充氣壓力標準為1 000 kPa，而其適用的寬體自卸車輪胎在國內終端市場實際使用過程中其充氣壓力通常能達到1 300～1 400 kPa，而且還能滿足安全使用性能要求，國內的輪胎標準化委員會應當推動標準朝著滿足實際使用要求方向發(fā)展，同時反向指導促進終端客戶進行標準化的安全、規(guī)范使用[11]。

5.6 國際化

我國寬體自卸車目前已經開始面向東南亞和非洲等的國家銷售，作為其關鍵配件的輪胎也應大力發(fā)展，不僅產品銷售做到國際化，還應將產品標準做到國際化，提升國內企業(yè)的全球競爭優(yōu)勢。

5.7 智能無人駕駛領域技術

我國寬體自卸車的整車技術已經走到世界前列，其智能無人駕駛技術同樣已經領先世界，陜西同力在2020年已經有該類樣車在某礦山市場進行試驗驗證，正在擴大使用領域的港口集裝箱轉運智能無人車等都在進行大量的技術設計驗證，相信很快將有較為成熟的整車面世，這也將從側面推動輪胎的智能化[12-14]。

6 結語

寬體自卸車及其配套輪胎經過多年的發(fā)展和推廣使用，生產技術逐漸趨于成熟，通過技術不斷地改進，滿足了客戶的使用要求，得到終端礦山市場認同，在這一領域走在了世界前列，同時相關產業(yè)也處于發(fā)展黃金期，其高速發(fā)展將促進國內輪胎企業(yè)在工程機械輪胎研發(fā)、制造領域的進步。目前寬體自卸車及其輪胎縱向朝著大型化方向發(fā)展，橫向向著擴大使用領域發(fā)展，也在快速推進智能化與無人駕駛化技術，未來需要將產品做到標準化，并輸出至國外市場，獲取更大的發(fā)展空間。