
近日,意大利橡胶巨头倍耐力推出首 款标准量产轮胎,其70%以上采用生物基和再生材料制成。
该款材料基于可回收循环钢材、稻壳灰白炭黑、生物循环聚合物、生物基树脂树脂制成,在满足轮胎各项性能的前提下,并有望大幅度减少碳足迹。
据悉,该产品已经用于路虎揽胜这一高端车型中,成为其可持续轮胎的目标之一。
而近年来,政策与技术的双轮驱动下,轮胎产业正从石油基高碳转向“循环低碳”新范式。
1 千亿轮胎产业升级
数据显示,2024年全球轮胎市场在的价值约为259.6亿美元,并以以4.9%的复合年增长率扩大。
当前,对于整个轮胎产业链来说,使用生物基材料替代石油基材料,是行业向绿色低碳、可持续发展转型升级的大趋势。
作为复合结构材料,轮胎涉及20余种核心原料,涵盖高分子聚合物、增强骨架、功能填料及化学助剂四大类,是实打实的石化产品的集合体。
由于全球天然橡胶产量不足价格昂贵,当前轮胎产业严重依赖石油基合成橡胶。
此外,炭黑是轮胎生产中最重要的原材料之一,其生产过程会产生大量的二氧化碳排放。
而以稻壳和二氧化碳为原料生产的改性生物基“白炭黑”,正在经过轮胎全性能测试,已成为轮胎行业可持续转型的核心材料之一。
全球“双碳”背景下,固特异、米其林、大陆轮胎等企业都在积极研发生物基轮胎,并将其作为未来产品的重要发展方向。
此外,随着生物基单体合成,废弃物高值化利用,包括合成生物技术的不断发展,生物基橡胶有望为全行业带来革命性新机遇。
2 海内外多家公司布局
轮胎行业是一个高度竞争的行业,各大制造商为了在市场中占据优势,纷纷加大在可持续材料方面的投入。
今年2月,全球轮胎巨头普利司通发布消息,公司与材料公司ENEOS以及EPC工程公司JGC控股集团正加快合作,推动以生物基合成橡胶制造轮胎的商业化进程。
今年5月,法国米其林宣布将斥资6000万欧元,在法国建设一所5-羟甲基糠醛(5-HMF)工厂。未来,基于该单体的制造的ResiCare树脂,有望替代轮胎粘合剂中的甲醛和间苯二酚的方案。
中国橡胶助剂上市龙头阳谷华泰,正在使用农作物秸秆、玉米芯及造纸工业废弃物等提取的木质素,打造新型生物基橡胶助剂产业。
此外,尽管当前绝大多数生物基轮胎以天然原材料为主,但生物基橡胶技术正在逐渐成熟。
比如美国固特异公司利用糖源开发生物基异戊二烯,进而合成出生物基异戊橡胶,最终制备出生物基异戊橡胶轮胎。
阿朗新科利用甘蔗渣开发出生物基乙烯,与石油基丙烯共聚合,合成生物基三元乙丙橡胶,其中的生物基原料比例可达70%。
其中,我国的天然橡胶产能不足,80%以上需要依赖进口。合成橡胶主要通过化石资源合成得到的,每吨合成橡胶的生命周期内会导致10吨左右的二氧化碳排放。
北京化工大学、中国科学院院士张立群团队利用生物发酵得到的大宗生物基单体,通过分子结构设计,通过改造后最终获得高性能的生物基可降解聚酯橡胶复合材料。
与传统石油基合成橡胶相比,每生产1吨生物基衣康酸酯橡胶产品可减少CO?排放约1.4吨,产品生物基碳含量可达20%~100%。
目前,北京化工大学已经联合京博中聚公司正在打造以秸秆、玉米芯为源材料的生物基衣康酸酯橡胶,并且已经进入万吨级产业化阶段。
目前,该成果已在高端鞋材、防护手套、轮胎等领域产品中推广应用。预计未来三年内,万吨级非粮生物基橡胶装置完成建设并投产运行,推动全球碳减排和生物基材料的快速发展。
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