根据3D科学谷的市场研究，每年全球约有2亿个轮胎由于穿孔，道路危险造成损坏或者是不均匀磨损带来的过早报废。3D科学谷发布的《3D打印与新能源汽车白皮书》也显示，在中国，替换胎是轮胎需求的主要市场。
可以说无气轮胎将是人类面向更节约、更可持续发展的必然。那么无气轮胎到底什么时候能够进入到人类的生活中呢？近日，米其林宣布其无气轮胎将于 2024 年上市，与传统轮胎相比，它们具有更高的耐用性、更少的维护和更少的浪费。
© 米其林
更可持续发展的轮胎
无气轮胎已经制造了几十年，每个原型都遇到了一个或另一个问题。现在，米其林似乎取得了突破，因为他们已经公布了用于实际测试的 Uptis（独特的防穿刺轮胎系统），并计划在 2024 年之前将成品推向市场。根据3D科学谷的了解，目前测试车手的初步反馈已经基本上是积极的，表示他们的经历与他们习惯的感觉没有任何不同。最终，这就是 Uptis 的目标——成为传统轮胎的自然替代品，同时消除维护和与穿刺相关的风险。
迄今为止，无气轮胎主要用于低速应用，例如滑移装载机、UTV 和骑乘式割草机。为了将这些轮胎用于主流车辆，它们需要能够以更高的速度运行更长的时间。这是测试的最后阶段发挥作用的地方。为此，米其林与通用汽车合作，给自己几年时间在现实世界中运行其 Uptis 轮胎并解决最后剩下的问题。如果成功，这些耐用轮胎有望比传统轮胎的使用寿命长三倍，同时减轻驾驶员与充气轮胎相关的头痛。
无充气轮胎© 米其林
其实，米其林要商业化无气轮胎的意图已久，在 2019 年年中的新闻稿中首次展示 Uptis 时表示，这些新型无气轮胎以两种不同的方式减少浪费，从而为汽车行业的可持续发展做出贡献。
首先，从直接意义上说，Uptis 的原材料比传统轮胎少，因此减少了施工过程中的浪费。第二种理由听起来不太直接，这与目前提前报废的轮胎数量有关。米其林估计，在每年丢弃的大约 10 亿条轮胎中，12% 的轮胎出现无法修复的刺破或撕裂，8% 的轮胎由于轮胎内气压不当而出现不规则磨损。有了这些数字，Uptis 可以节省 2 亿个轮胎，避免提前退役。
© 3D科学谷
为了使 Uptis 正常工作，构成轮胎外圈的辐条需要能够保持灵活。雪或泥等越野条件对无气轮胎是巨大的挑战，恶劣的地况会阻止轮胎在需要时弯曲，但米其林保证这些条件已经过彻底测试。从厚厚的积雪到结块的泥层，再到积水，Uptis 似乎已经克服了所有自然障碍。为了进一步满足在某些天气条件下对更深胎面的需求，米其林正在开发一种通过 3D 打印翻新 Uptis 的方法，这将使他们能够更新旧轮胎并轻松应用于“冬季轮胎”。
就价格而言，米其林希望对比漏气保用轮胎的价格，每个 Uptis 更长的使用寿命弥补了传统轮胎的溢价，而且携带备用轮胎的额外成本也将被节省，如果未来可以轻松使用 3D 打印技术进行翻新，这将进一步降低总成本。除了金钱之外，翻新还可以极大地改善资源的可持续性利用，米其林希望利用其与 Uptis 的合作开发第一个 3D 打印且可持续发展的无气轮胎为汽车业创造价值。
想象从未有过的产品
不像传统的轮胎那样需要空气，无充气轮胎可以具有同样的承能力、舒适性和安全性。传统的充气轮胎已经统治了汽车界百余年的时间，而且我们已经习惯了这种充气轮胎的存在。但是，充气轮胎一旦爆胎，将是十分危险的事情，尤其是对于高速驾驶情况来说。
无充气轮胎是一种不依靠空气实现支撑力的轮胎。现在的大多数轮胎通过物质结构来实现轮胎的支撑与缓冲，这样就从根本上解决了爆胎情况的发生。根据3D科学谷的市场观察，法国轮胎制造商米其林是第一个试水无空气轮胎的企业。
无充气轮胎能够使车辆行驶安全且乘坐舒适，因胎面橡胶带根据其弹性特性在纵向、横向和垂直方向都有控制。轮胎具有由高性能复合材料制成的放射状结构，其上连接着橡胶胎面。在胎面花纹磨损严重的时候，只需将胎面翻新，而辐射状构造设计的寿命与汽车寿命一样长。子午向合成带即使有一个或多个放射状弓架结构破裂或者损坏了，也不用将汽车停下。 由于其特殊设计，米其林无充气轮胎不仅适合配在轿车上，同时也适宜装在两轮车上。
根据3D科学谷的了解，Uptis轮胎是根据今天的乘用车重新设计的，它也非常适合新兴的移动形式。未来的车辆和车队 – 无论是自动驾驶，全电动，共享服务还是其他方式 – 将要求轮胎维护需求接近零，以最大限度地提高汽车的行驶能力。
国内，根据3D科学谷的市场研究，徐州阿波罗新材料科技在进行轮胎3D打印生产线的开发工作，这种生产线包括打印机器人、打印控制器、打印喷头、串联式密炼机和热挤出机。
想象从未有过的产品，无充气轮胎理念的推出到Uptis轮胎，米其林将无充气轮胎商业化的决心是显而易见的。或许有一天，我们将认为无充气轮胎是再自然不过的事情了，而道路安全将因为无充气轮胎获得进一步的改观。
更多内容，请参考3D科学谷发布的《3D打印与模具行业白皮书2.0》-上篇，《3D打印与模具行业白皮书2.0》-下篇，上篇-《3D打印与新能源汽车白皮书》，下篇-《3D打印与新能源汽车白皮书》。
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