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轮胎技术发展分析报告
2024-12-27 787

1. 技术概述

1.1 技术关键词

轮胎

1.2 技术概念

轮胎是一种环形物体,通常由橡胶和纤维材料制成,用于包裹在轮辋周围以提供车辆与路面之间的接触面。轮胎的主要功能是吸收震动和冲击,提高行驶舒适性和稳定性,同时提供良好的牵引力和操控性能。轮胎还有助于保护轮辋免受损坏,并减少噪音和振动。不同类型的车辆需要不同类型的轮胎,例如轿车、卡车、飞机等。轮胎的设计和制造涉及到许多因素,如材料、结构、花纹和气压等。

1.3 技术背景

轮胎作为车辆的重要组成部分,其发展历程可追溯至19世纪末。起初,轮胎主要由实心橡胶制成,以提供基本的减震效果。随着技术进步,充气轮胎逐渐成为主流,极大地提升了行驶舒适性和效率。进入20世纪,子午线轮胎的发明进一步优化了轮胎性能,通过改变帘布层结构,显著提高了耐磨性、操控稳定性和燃油经济性。

轮胎的核心原理在于利用空气的缓冲作用以及材料的弹性变形来吸收道路冲击,同时通过合理的花纹设计增强抓地力和排水能力。这一原理使得轮胎不仅适用于各种路面条件,还能适应不同气候环境。

在应用领域方面,除了广泛应用于乘用车、商用车外,高性能轮胎还被用于赛车运动,满足特定的高速稳定性及操控需求。此外,特种轮胎如农业机械轮胎、工业车辆轮胎等也针对各自领域的特殊需求进行了优化设计。

尽管轮胎技术取得了显著进展,但仍面临一些挑战,例如如何进一步提高耐磨性、降低滚动阻力以减少能耗,以及如何处理废旧轮胎的环保回收问题。随着全球对节能减排的要求日益严格,绿色轮胎和智能轮胎的研发成为未来趋势。市场竞争方面,国际知名品牌凭借技术和品牌优势占据主导地位,但新兴市场国家的企业也在积极寻求突破,试图在全球轮胎市场中占据一席之地。

2. 趋势分析

2.1 研究方向分析

2.1.1 学术论文发表趋势

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图片来源:技术发展分析报告

2.1.2 相关论文列举

篇名

作者

刊名

发表时间

轮胎胶料混炼数值模拟研究

郑磊, 孙栋慧, 沈钰程

橡胶工业

2024

2023年韩国轮胎市场综述

裴雨飞

中国橡胶

2024

排位赛加速,轮胎企业谁将后来居上?——2024年度中国轮胎企业排名析评

郝章程

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2024

中国轮胎出口挑战与策略分析

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中国橡胶

2024

三角轮胎O2O电子商务模式构建研究

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中国轮胎资源综合利用

2024

14.00R25工程机械子午线轮胎的设计

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苏巨桥

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橡胶工业

2024

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裴雨飞

中国橡胶

2024

2.1.3 研究方向概述与特征

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以上图形显示,在轮胎技术领域中,全钢载重子午线轮胎和全钢子午线轮胎是两个核心的研究方向。全钢载重子午线轮胎注重于提升轮胎的承载能力和耐用性,具体体现在载重胎体、钢丝带束、高强度帘布、耐压内衬和耐磨胎面等方面的技术改进。全钢子午线轮胎则更关注轮胎的结构稳定性和耐久性,如钢丝骨架、高弹性体、耐热材料、防刺穿层和低生热胶等。

在轮胎材料方面,胎面胶是另一个重要的研究方向,涉及天然橡胶、合成橡胶、炭黑填充、硅烷偶联剂和硫化体系等成分的应用。这些材料的选择和配比直接影响轮胎的耐磨性能、抗撕裂性和摩擦系数等特性。

此外,子午线轮胎作为一种主流轮胎类型,包括半钢轮胎、全钢轮胎、斜交轮胎、低滚阻胎和高性能胎等多种形式。这些类型的轮胎在设计和制造上各有特点,以满足不同使用场景下的需求。例如,低滚阻胎强调降低滚动阻力,提高燃油效率;而高性能胎则追求更好的操控性和抓地力。

综上所述,当前轮胎技术领域的研究方向主要集中在提升轮胎的承载能力、耐用性、耐磨性能以及材料选择和配方优化等方面。这些研究不仅推动了轮胎技术的发展,也进一步提高了车辆的安全性和经济性。

2.1.4 研究方向重心变化比对

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2.1.5 高成长研究方向简析

通过以上堆叠折线图可以看出,在过去十年间,研究方向的分布呈现出显著的变化趋势。整体来看,尽管某些研究方向在初期表现较为活跃,但随着时间推移,其热度有所下降。然而,有一个研究方向的走势尤为突出,它就是全钢载重子午线轮胎

起初,全钢载重子午线轮胎的关注度相对较低,但在2018年之后,这一研究方向的关注度开始显著上升。尤其是在2018年至2023年间,其增长幅度尤为明显,表明了该领域的研究活动在近五年内大幅增加。这可能反映了市场对重型车辆轮胎性能和耐用性的需求日益增加,以及相关技术进步带来的创新机遇。

进一步观察可以发现,除了全钢载重子午线轮胎外,其他与轮胎相关的研究方向如轮胎子午线轮胎半钢子午线轮胎等也经历了波动,但增长幅度远不及前者。其中,轮胎作为一个广泛的研究领域,虽然整体呈现下降趋势,但在某些年份仍保持了一定的关注度。子午线轮胎则经历了更为明显的波动,但总体上关注度较低。

相比之下,全钢载重子午线轮胎的持续增长不仅反映了市场需求的变化,也可能受到政策推动的影响,例如环保标准的提升促使轮胎行业向更加高效、耐用的方向发展。此外,随着全球物流业的发展,重型车辆的需求增加,也促进了这一领域的研究投入。

综上所述,通过对过去十年间各研究方向的关注度变化进行分析,我们可以看出全钢载重子午线轮胎作为轮胎技术领域内的一个关键研究方向,正逐渐成为行业内的热点。未来,随着技术的不断进步和市场的持续需求,这一研究方向有望继续保持强劲的增长势头。

2.2 技术应用分析

2.2.1 专利法律状态分布

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图片来源:技术发展分析报告

2.2.2 专利发展轨迹

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2.2.3 发展轨迹分析

基于当前的数据分析,轮胎技术领域的专利申请呈现出明显的增长趋势。从2013年至2018年,每年的专利申请数量稳步增加,从4419件增长到8316件。这一阶段的增长可能反映了轮胎技术领域创新活动的增加以及相关企业对知识产权保护意识的提升。

特别值得注意的是,在2020年和2021年期间,专利申请数量出现了显著的激增,分别达到了16188件和16198件。这一时期可能是由于某些关键技术突破或行业标准的变化,导致大量创新涌入该领域。此外,这也可能与全球汽车工业的发展以及对高性能、环保型轮胎需求的增长有关。

从授权比例来看,虽然在不同年份有所波动,但整体上保持在一个较高的水平,大多数年份的授权比例在75%89%之间。这表明在该技术领域提交的专利申请中,大部分最终都能获得授权,显示出该领域的高质量创新活动。

2022年起,专利申请数量有所下降,这可能是由于市场饱和度的提高或者某些特定技术难题的解决导致创新活动暂时放缓。尽管如此,授权比例依然保持在较高水平(80%-83%),显示了该领域的持续吸引力和创新活力。

总体而言,轮胎技术领域的专利申请趋势反映了技术创新的活跃度及其在汽车工业中的重要性,同时也体现了行业内对知识产权保护的高度重视。

2.3 技术成熟度分析

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根据所掌握的信息,可以预测当前技术发展趋势。从提供的数据来看,自2014年至2023年,关于轮胎的技术研究论文发布数量呈现出波动下降的趋势,从2014年的1526篇减少至2023年的1074篇。尽管如此,轮胎技术的成熟度自2015年起一直保持在95.00%,表明该技术领域已经达到了较高的成熟水平。

这种趋势可能反映出轮胎技术在经历了快速的发展和成熟后,进入了相对稳定的阶段。随着技术的成熟,基础理论和关键技术点已经被充分探索和验证,因此后续的研究更倾向于优化和应用层面,而不是颠覆性的创新。此外,成熟的轮胎技术可能已经满足了大部分市场需求,使得新的研究课题变得稀缺或难以实现显著突破。

考虑到未来几年内(如2024年至2026年)论文发布数量预期为零,这进一步印证了轮胎技术已达到高度成熟阶段的判断。不过,虽然新论文数量减少,但这并不意味着技术创新完全停止,而是更多地转向了产品开发、市场应用以及与其他新兴技术(如智能轮胎)的融合。

综上所述,轮胎技术在未来一段时间内可能会继续保持稳定状态,主要关注于现有技术的应用拓展和性能优化,同时探索与新技术结合的可能性。

3. 竞合分析

3.1 研发竞合分析

3.1.1 研发头部机构

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3.1.2 头部机构比对分析

机构名称

论文数量

本刊编辑部

400

西南交通大学牵引动力国家重点实验室

219

国家知识产权局

125

青岛科技大学机电工程学院

94

江苏大学汽车与交通工程学院

87

中国轮胎循环利用协会

82

青岛科技大学高分子科学与工程学院

78

西南交通大学机械工程学院

70

南京航空航天大学能源与动力学院

49

北京橡胶工业研究设计院

47

深入分析所掌握的数据后可发现,在轮胎相关研究领域的竞争格局中,国家知识产权局的增量表现最为显著。从2021年开始,该机构的年度论文数量出现了明显的上升趋势,尤其是在2022年和2023年,其论文数量分别达到了51篇和54篇,这表明国家知识产权局在轮胎技术的研发投入和重视程度上有了质的飞跃。这一变化可能反映了国家层面对于轮胎技术创新和知识产权保护的政策导向,也体现了该机构近年来在轮胎技术领域的研究能力显著增强。

相比之下,其他主要参与机构如本刊编辑部、西南交通大学牵引动力国家重点实验室等,虽然在某些年份有波动,但整体上论文数量相对稳定,没有出现大幅度的增长。特别是青岛科技大学机电工程学院和高分子科学与工程学院,尽管它们在早期的几年内有一定的研究活动,但在近两年里其研究活动明显减少,这可能意味着这些机构在轮胎技术领域的关注度有所下降或资源分配发生了调整。

北京橡胶工业研究设计院的情况则更为特殊,自2018年以来,该机构的研究活动几乎停滞,这可能暗示着其在轮胎技术领域的研究兴趣减弱或者战略调整。西南交通大学机械工程学院和南京航空航天大学能源与动力学院虽然保持了一定的研究产出,但增长幅度有限,显示出这些机构在轮胎技术领域的竞争力相对稳定,但并未出现爆发式增长。

综上所述,国家知识产权局的增量最大,显示出其在轮胎技术领域的研究实力和影响力正在快速提升,而其他机构的表现则较为平稳或有所下滑。这反映了轮胎技术领域内不同机构之间的竞争态势正在发生变化,国家知识产权局的崛起可能会对现有的竞争格局产生重要影响。

3.2 应用竞合分析

3.2.1 应用头部企业

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3.2.2 头部企业比对分析

单位名称

申请数量

赛轮集团股份有限公司

992

中信戴卡股份有限公司

974

山东玲珑轮胎股份有限公司

900

厦门正新橡胶工业有限公司

798

青岛双星轮胎工业有限公司

652

安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司

564

中策橡胶集团有限公司

534

山东豪迈机械科技股份有限公司

489

四川远星橡胶有限责任公司

471

三角轮胎股份有限公司

450

从已有的数据分析来看,赛轮集团股份有限公司在轮胎技术领域的研发活动呈现出显著的增长趋势。自2014年至2023年间,其专利申请数量经历了从30件到198件的大幅增长,尤其是在2021年至2022年期间,申请量出现了显著上升,这表明该公司在轮胎技术创新方面投入了大量资源并取得了显著成果。

相比之下,中信戴卡股份有限公司虽然在2014年至2017年间保持了较高的专利申请数量,但自2018年以来,其申请量有所下降,至2023年时已降至45件。这一变化可能反映了公司在该领域的战略调整或市场竞争格局的变化。

山东玲珑轮胎股份有限公司和青岛双星轮胎工业有限公司也表现出较强的竞争力,它们的专利申请量在过去几年中稳步增长,尤其是在2021年后,增长速度加快。这表明这两家公司也在积极提升自身的技术研发能力,以应对日益激烈的市场竞争。

厦门正新橡胶工业有限公司、安徽佳通乘用子午线轮胎有限公司以及中策橡胶集团有限公司等其他企业则显示出不同程度的波动,部分企业在某些年份申请量有明显增加,但在其他年份又有所减少。这种波动性可能反映了这些企业在不同阶段对技术研发的不同侧重程度,或是受到了外部市场环境的影响。

整体来看,轮胎技术领域的研发竞争十分激烈,各大企业都在通过增加研发投入来提升自身的技术水平和市场竞争力。其中,赛轮集团股份有限公司表现尤为突出,其增量最大,显示出强大的技术创新能力和市场影响力。然而,整个行业的创新格局仍然复杂多变,各企业之间的竞争态势也在不断演变。

3.3 区域竞合分析

3.3.1 应用专利区域分布

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图片来源:技术发展分析报告

3.3.2 应用变化比对分析

地域

申请数量

山东

16857

江苏

13896

广东

9517

浙江

9126

安徽

5089

河北

3728

福建

3499

上海

3089

河南

2961

湖北

2848

通过对相关数据的深入分析,可以观察到在轮胎技术领域的研发活动中,山东省表现出显著的增长趋势。从整体上看,尽管不同省份的数据波动存在差异,但山东省在2020年之后的专利申请量保持在一个较高的水平,并且在2021年达到峰值,随后虽有回落但仍维持较高水平,显示出其在轮胎技术领域的持续投入和研发能力。

相比之下,江苏省虽然在2020年前后也经历了快速增长,但自2022年起增速明显放缓。广东省和浙江省的情况类似,尽管近年来专利申请量有所增加,但增幅相对平缓。安徽省、河北省以及上海市等地的专利申请量虽有增长,但增长幅度有限,且部分年份出现下降趋势。福建省、河南省、湖北省等省份的数据则显示其在轮胎技术领域的研发活动相对较少,且增长速度缓慢。

总体而言,山东省作为轮胎技术领域研发活动最活跃的地区之一,不仅在专利数量上领先于其他省份,而且展现出较强的持续增长动力。这表明山东省在该技术领域的竞争中占据优势地位。然而,随着其他省份如江苏省、广东省和浙江省等也在加大研发投入,未来市场竞争将更加激烈。同时,山东省需持续关注技术创新和知识产权保护,以保持其领先地位。其他省份也有机会通过加大研发力度,提高技术水平,逐步缩小与山东省之间的差距,形成更为均衡的竞争格局。

4. 机会分析

序号

机会名称

机会描述

生成依据

分析类型

1

轮胎胶料混炼优化算法

基于Fluent软件开发的轮胎胶料混炼数值模拟算法,通过调整填充因数等参数,实现胶料分散混合特性和分布混合特性的最佳化。

根据论文《轮胎胶料混炼数值模拟研究》中的结果,填充因数为0.75时胶料分散混合特性和分布混合特性最佳。

融合分析

2

轮胎O2O电商平台

构建一个集生产、销售、配送于一体的轮胎O2O电商平台,利用大数据和云计算技术提升轮胎制造业的智能化水平。

依据《三角轮胎O2O电子商务模式构建研究》,该平台能够实现精准制造与高效配送,提高企业竞争力。

融合分析

3

轮胎胶料混炼填充因数优化

通过数值模拟研究不同填充因数下的轮胎胶料混炼特性,以确定最佳的填充因数,从而提高胶料分散混合特性和分布混合特性。

基于论文《轮胎胶料混炼数值模拟研究》中的结果表明,在胶料分散混合特性方面,填充因数为0.75时粒子混合指数最大;在胶料分布混合特性方面,填充因数为0.75时粒子平均拉伸长度(LOS)最大,群集分布指数(CDI)最小。综合得出,填充因数为0.75时胶料分散混合特性和分布混合特性最佳。

技术发展

4

激光技术在轮胎制造中的应用拓展

进一步探索激光技术在轮胎制造过程中的应用场景,包括但不限于切割、标记和表面处理等,以提升生产效率和产品质量。

根据论文《浅谈激光技术在轮胎行业的应用》,介绍了激光技术的优势及其在轮胎行业中的应用现状,并展望了其助力产品更新换代、产业升级的前景。

技术发展

5

激光雕刻轮胎花纹技术

利用激光技术在轮胎表面精确雕刻复杂花纹,以改善轮胎的滚动阻力、干湿地制动性能和雪地性能。

论文《浅谈激光技术在轮胎行业的应用》提到激光技术在轮胎行业中的应用前景,以及《花纹类型对轮胎性能的影响》中指出花纹对轮胎性能有显著影响。

技术比对

6

芳纶纤维增强轮胎结构

将芳纶纤维应用于轮胎制造中,以提高轮胎的强度、耐久性和绿色环保性。

论文《芳纶纤维在轮胎中的应用研究进展》详细介绍了芳纶纤维在轮胎中的应用及其带来的性能提升。

技术比对

5. 应用发展

5.1 技术应用前景

基于所掌握的数据,通过对当前技术现状、发展趋势及竞合等多个方面的深入对比分析,轮胎技术领域展现出了广阔的应用前景和复杂的竞争格局。

首先,从技术发展趋势来看,全钢载重子午线轮胎已成为近年来轮胎技术领域的研究热点。这不仅反映了市场对重型车辆轮胎性能和耐用性的需求日益增加,也受到了政策推动的影响。随着全球物流业的发展和环保标准的提升,重型车辆轮胎技术的进步显得尤为重要。预计未来几年,这一领域将继续保持强劲的增长势头,特别是在技术创新和市场应用方面。

其次,从专利申请的角度来看,轮胎技术领域的创新活动呈现出明显的增长趋势。尽管自2022年起专利申请数量有所下降,但授权比例依然保持在较高水平,显示出该领域的持续吸引力和创新活力。这表明轮胎技术领域在汽车工业中的重要性不断提升,企业对知识产权保护的重视程度也在不断提高。随着技术的不断进步和市场的持续需求,专利申请数量有望在未来再次回升。

再者,从技术成熟度分析来看,轮胎技术已经达到了较高的成熟水平,基础理论和关键技术点已被充分探索和验证。尽管新论文数量有所减少,但这并不意味着技术创新完全停止,而是更多地转向了产品开发、市场应用以及与其他新兴技术(如智能轮胎)的融合。未来几年,轮胎技术领域可能会继续保持稳定状态,主要关注于现有技术的应用拓展和性能优化,同时探索与新技术结合的可能性。

在机构竞争方面,国家知识产权局的增量表现最为显著,显示出其在轮胎技术领域的研究实力和影响力正在快速提升。这反映了轮胎技术领域内不同机构之间的竞争态势正在发生变化,国家知识产权局的崛起可能会对现有的竞争格局产生重要影响。与此同时,各大企业也在通过增加研发投入来提升自身的技术水平和市场竞争力,其中赛轮集团股份有限公司表现尤为突出,显示出强大的技术创新能力和市场影响力。

最后,从区域发展来看,山东省作为轮胎技术领域研发活动最活跃的地区之一,不仅在专利数量上领先于其他省份,而且展现出较强的持续增长动力。这表明山东省在该技术领域的竞争中占据优势地位。然而,随着其他省份如江苏省、广东省和浙江省等也在加大研发投入,未来市场竞争将更加激烈。山东省需持续关注技术创新和知识产权保护,以保持其领先地位。其他省份也有机会通过加大研发力度,提高技术水平,逐步缩小与山东省之间的差距,形成更为均衡的竞争格局。

综上所述,轮胎技术领域在技术创新、市场应用和区域发展等方面均展现出广阔的前景。未来,随着技术的不断进步和市场的持续需求,这一领域有望迎来更多的发展机遇和挑战。

5.2 技术发展建议

综合上述分析,轮胎技术领域正处于快速发展和成熟阶段,具有广阔的应用前景和复杂的竞争格局。为了帮助您更好地把握这一领域的技术发展方向,以下是对您的技术发展建议:

1.聚焦全钢载重子午线轮胎

-重点研发方向:鉴于全钢载重子午线轮胎已成为近年来的研究热点,建议您将此作为技术发展的核心方向。特别是在全球物流业迅速发展和环保标准提升的大背景下,重型车辆轮胎技术的进步至关重要。

-创新策略:加强与高校和科研机构的合作,共同攻克技术难关,提升耐磨性、降低滚动阻力,以满足市场需求。

2.加强知识产权保护

-专利布局:鉴于轮胎技术领域的专利申请数量虽有波动但整体呈上升趋势,建议您加大专利申请力度,尤其是围绕全钢载重子午线轮胎的关键技术。同时,确保专利授权比例维持在较高水平,以提升市场竞争力。

-法律支持:建议您建立专业的知识产权团队,及时监测和防范侵权行为,保障自身合法权益。

3.持续关注技术创新

-产品开发与应用:尽管新论文数量有所减少,但技术创新并未停止。建议您继续推进现有技术的应用拓展和性能优化,同时积极探索与其他新兴技术(如智能轮胎)的融合。

-研发投入:加大研发投入,确保技术创新能力持续提升。特别关注绿色轮胎和智能轮胎的研发,以满足未来市场需求。

4.区域竞争优势

-山东省的优势:鉴于山东省在专利数量和持续增长动力上的显著优势,建议您积极融入山东省的创新生态体系,争取更多政策支持和资源倾斜。

-跨省合作:同时,建议您与其他省份如江苏省、广东省和浙江省等加强合作,通过资源共享和技术交流,逐步缩小与山东省的差距,形成更为均衡的竞争格局。

5.市场定位与战略调整

-市场细分:建议您根据市场需求,细分目标市场,特别是针对高性能轮胎和特种轮胎(如农业机械轮胎、工业车辆轮胎)的应用领域,提供定制化解决方案。

-品牌建设:加强品牌建设和市场推广,提升品牌的知名度和美誉度,以增强市场竞争力。

通过上述建议,希望您能在轮胎技术领域取得更大的突破和发展,抓住未来的机遇和挑战。


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关键词:轮胎技术,智能轮胎,新兴技术,重型车辆轮胎技术,子午线轮胎
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