非充气结构性轮胎行业市场调研报告.pdf

特别提示：特别提示：为确保贵司的利益并维护我司版权，本报告电子版仅限于公司内部使用，不得将资料外泄，如有发现由贵公司外泄，我公司将追究版权责任，如有不便，敬请谅解！非充气结构性轮胎行业市场调研报告非充气结构性轮胎行业市场调研报告 1 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 目 录 CONTENTS 非充气结构性轮胎行业市场调研报告.1 第 1 章：非充气结构轮胎市场概述.4 1.1 非充气结构轮胎定义及分类.4 1.1.1 非充气结构轮胎定义.4 1.1.2 非充气结构轮胎产品分类.4 1.2 非充气结构轮胎结构特点及优劣势.5 1.2.1 非充气结构轮胎的特点分析.5 1.2.2 非充气结构轮胎的优劣势分析.5 1.3 非充气结构轮胎产业链图谱.6 1.4 全球及中国非充气结构轮胎市场现状.7 1.4.1 非充气结构轮胎技术现状.7 1、非充气结构轮胎主流材料技术情况.7 2、非充气结构轮胎关键部件技术情况.8（1）剪切带.8（2）轮辐.9 3、非充气结构轮胎成型技术情况.9 4、非充气结构轮胎专利情况.10 1.4.2 非充气结构轮胎产品及应用现状.10 1.5 全球及中国非充气结构轮胎企业格局.12 1.5.1 全球非充气结构轮胎企业格局.12 1.5.2 中国非充气结构轮胎企业格局.12 1.6 全球非充气结构轮胎发展趋势.13 第 2 章：非充气结构轮胎主要下游潜力市场分析.14 2.1 低速电动车（两轮、三轮、四轮）市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断.14 2.1.1 低速电动车市场发展现状分析.14 1、电动两轮车市场发展现状.14 2、电动三轮车市场现状.15 3、电动四轮车市场现状.16 2.1.2 低速电动车市场轮胎需求现状.17 2.1.3 非充气结构轮胎在电动车领域应用潜力分析.18 2.2 汽车市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断.19 2.2.1 无人驾驶市场非充气结构轮胎市场应用分析.19 2.2.2 有人驾驶市场非充气结构轮胎市场应用分析.21 2.3 工程机械市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断.23 2.4 农用机械市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断.24 2.5 军工市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断.25 2.6 其他潜力市场分析判断.27 第 3 章：我国非充气结构轮胎企业核心竞争力分析.28 3.1 企业的核心团队.28 3.2 企业产品产业化进程.28 3.3 企业技术创新能力对比.29 3.3.1 企业产品结构、材料、工艺路线对比.29 2 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 3.3.2 企业产品性能对比.29 3.4 企业融资历程对比.30 3.5 企业客户资源对比.31 3.6 企业的核心竞争力及产业布局总结.31 第 4 章：非充气结构轮胎市场投资策略建议.33 4.1 非充气结构轮胎市场投资机会.33 4.2.1 新型高性能复合材料的开发.33 4.2.2 改进结构设计解决非充气轮胎振动问题.33 4.2.3 非充气结构轮胎的自动化维护设备.34 4.2.4 智能材料及结构应用于非充气结构轮胎.34 4.2 非充气结构轮胎市场投资策略建议.34 3 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 图 表 目 录 图表 1：非充气结构轮胎产品分类.4 图表 2：非充气结构轮胎特点.5 图表 3：非充气结构轮胎优劣势分析.6 图表 4：非充气结构轮胎产业链结构.7 图表 5：静载状态下非充气轮胎的变形和剪切带的周长变化示意.8 图表 6：固特异剪切带专利结构示意图.8 图表 7：米其林 TWEEL 和 UPTIS 辐条示意图.9 图表 8：非充气结构轮胎成型技术对比分析.9 图表 9：2015-2023 年中国非充气结构轮胎专利申请&公开数量（单位：项）.10 图表 10：全球及中国非充气结构轮胎产品布局情况.10 图表 11：全球及中国非充气结构轮胎产品对比及应用.11 图表 12：全球非充气结构轮胎竞争情况.12 图表 13：中国非充气结构轮胎竞争情况.12 图表 14：全球非充气结构轮胎行业发展趋势.13 图表 15：电动两轮、三轮、四轮车特点对比.14 图表 16：2017-2022 年中国电动两轮车产量（单位：万辆，%）.15 图表 17：2017-2022 年中国国内电动两轮车销量（单位：万辆，%）.15 图表 18：2017-2022 年中国国内电动三轮车销量（单位：万辆，%）.16 图表 19：2017-2022 年中国四轮低速电动车产量（单位：万辆）.17 图表 20：2017-2022 年中国共享电单车投放规模（单位：万辆）.18 图表 21：头部低速电动车制造商产品所使用轮胎类型一览.18 图表 22：2022 年中国低速电动车非充气轮胎需求市场容量（假设完全替代）（单位：万辆，条，万条）.19 图表 23：非充气结构轮胎需求市场容量测算（单位：万条，%，万元，元/条，亿元）.19 图表 24：费曼科技无人车非充气轮胎样机试验.20 图表 25：无人驾驶应用场景对非充气结构轮胎需求市场容量（单位：万辆，万条）.20 图表 26：米其林 Uptis 非充气结构轮胎.22 图表 27：费曼科技乘用车非充气轮胎.22 图表 28：不同渗透率场景下有人驾驶汽车对非充气结构轮胎的需求量（单位：万辆，万条）.22 图表 29：非充气轮胎在矿山场景的应用优劣势对比.23 图表 30：工程机械对轮胎的需求量测算（单位：条，万条）.24 图表 31：2022 年中国主要动力农业机械产量及对轮胎的需求量（单位：万辆，条，万条）.25 图表 32：蜂窝状轮胎.25 图表 33：费曼科技研发的国产首个军工轮式车辆非充气轮胎.26 图表 34：山东贞元汽车车轮有限公司军用非充气结构轮胎.26 图表 35：代表企业核心团队对比.28 图表 36：代表企业产品产业化进程对比.28 图表 37：代表企业产品结构、材料、工艺路线对比.29 图表 38：代表企业产品性能.30 图表 39：代表企业融资历程对比.30 图表 40：代表企业客户资源对比.31 图表 41：企业的核心竞争力及产业布局总结.31 4 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 第第 1 章：非充气结构轮胎市场概述章：非充气结构轮胎市场概述 1.1 非充气结构轮胎定义及分类 1.1.1 非充气结构轮胎定义非充气结构轮胎定义 非充气结构胎以轮胎与轮幅一体化的设计，通过高分子弹性轮辐支撑结构的拉伸/压缩回弹变形实现减振，吸收来自地面颠簸的能量，实现了更优异的减震缓冲效果，其舒适性也更佳。目前市场对于非充气结构轮胎未有统一的定义标准和称谓，另有诸如免充气轮胎、非充气弹性支撑轮等说法。1.1.2 非充气结构轮胎产品分类非充气结构轮胎产品分类 非充气结构轮胎按车轮中结构部位分为：1）实心轮胎打孔或多腔体结构（实心结构轮胎）；2）高弹性材料轮辐结构（轮辐结构轮胎）；结构类型分为：1）辐板型、2）轮辐非辐板型（多孔型）以及 3）凸型。图表图表1：非充气结构轮胎产品分类：非充气结构轮胎产品分类 类型类型 介绍介绍 结构示意结构示意 辐板型 由轮毂、板式轮辐和具有剪切带胎面组成。板式轮辐是轮胎的核心部件，轮胎依靠板式辐条支撑负荷，摆脱了对气体的依赖。轮辐材料分为金属和非金属材料两种，轮辐的数量由轮胎性能要求决定。胎面采用耐磨材料，同时可以调节剪切带的材料和结构参数，使其适应不同的载荷和路面。轮辐非辐板型（多孔型）胎面非辐板型轮胎由轮毂、特种结构轮辐和胎面组成。它与胎面辐板型组成相似，但是采用了特殊设计的轮辐结构来代替空气，实现承载作用。轮辐的结构设计多种多样，相应的轮胎性能也各有侧重点。凸型 对胎面进行了综合设计，具有灵活的内腔，可以根据不同地形独立移动，以实现最大的抓地力。资料来源：非充气轮胎技术的分析与展望 前瞻产业研究院整理 5 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 1.2 非充气结构轮胎结构特点及优劣势 1.2.1 非充气结构轮胎的特点分析非充气结构轮胎的特点分析 非充气轮胎是针对现有充气轮胎的升级。现有充气轮胎有着失压和爆胎风险，但非充气结构轮胎无需气压监测、无爆胎风险、安全性能较充气轮胎有较大提升，且后期维修成本较低。图表图表2：非充气结构轮胎特点：非充气结构轮胎特点 资料来源：前瞻产业研究院整理 1.2.2 非充气结构轮胎的优劣势分析非充气结构轮胎的优劣势分析 优势方面优势方面：环保性环保性方面，传统充气轮胎的废弃处理一直是一个难题，而非充气结构轮胎通常采用热塑性弹性体高分子材料，可一次加工成型，加工方法简单，回收时可直接粉碎为颗粒，循环利用。舒适性舒适性方面，非充气轮辐结构轮胎可以通过单独设计轮辐的结构和弹性材料获得不同舒适性的轮胎。由于轮辐的可设计尺寸远大于实心轮胎轮面中可设计的空间以及充气轮胎的高度，因此完全可以设计出比充气轮胎更舒适的产品。经济性经济性方面，首先非充气轮胎的轮辐和胎面可以单独设计和制造然后进行贴合，两部分的材料一致性要求不高，所以胎面可以使用更加耐磨的材料，且可重复更换，胎面损坏时也不必买新的轮胎，从而节省资金。同时轮胎辐条的整体变形代替了充气轮胎橡胶材料的变形，使得因轮胎橡胶材料的变形而导致的能量损耗降低，可以节省一部分动力输出，提高汽车燃油经济性。此外，弹性体材料的大量使用，使得轮胎的下沉量有巨大的可设计性，这可以使整个汽车的舒适性得以提升，悬挂系统的响应更灵悬挂系统的响应更灵敏。敏。劣势方面：劣势方面：首先，非充气结构轮胎的轮辐与胎面是间隔非连续联接，轮胎的刚度是可以单独设计刚度，但非充气轮胎一旦制造完成，不会像充气轮胎那样通过调节胎压实现轮胎刚度刚度的变化。另外，非充气传统的充气胎因为存在气压问题，需要经常进行气压检测和充气，而非充气结构轮胎不存在气压问题。无需气压监测非充气结构轮胎不需要充气，因此不会出现充气过量或充气不足而导致的爆胎问题。无爆胎风险非充气结构轮胎采用柔性的材料和结构设计，可在路面不平或撞击时吸收能量，提高车辆的稳定性和安全性安全性提升传统充气轮胎有修补或更换成本，非充气轮胎的稳定性高，维修成本较低。维修成本低 6 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 轮胎的支撑体是裸露在外面的，如若在积雪、泥泞路段行驶，带有附着效应的积雪、泥土或碎石可能会进入并堆积在支撑体的间隙中，影响轮辐的变形轮辐的变形；伴随着非充气轮胎的滚动，可能会导致支撑结构受到损坏，进而产生较大的滚动阻力滚动阻力。最后，如果高速行驶，车轮产生的热量较大，将会导致轮辐、胎面材料性能的连接失效，所以还不能承受较高的行驶速度不能承受较高的行驶速度。图表图表3：非充气结构轮胎优劣势分析：非充气结构轮胎优劣势分析 资料来源：前瞻产业研究院整理 1.3 非充气结构轮胎产业链图谱 非充气结构轮胎的产业链上游为轮胎材料及轮胎的成型设备。非充气结构轮胎材料按用途可分为三类：胎面材料、骨架材料、支撑结构材料。胎面材料主要由橡胶聚合物、填料（炭黑、芳纶浆粕、玻璃纤维、碳纳米管、石墨烯等）和添加剂（软化剂、抗氧化剂、硫化剂）组成，也有采用 PU 胎面，通常与轮辐一体化成型。非充气结构轮胎的成型设备主要包括浇铸机、注塑机、3D 打印设备、缠绕机、模压硫化设备等。中游为非充气结构轮胎制造，根据产品的类型分为辐条类型、多孔类型、凸型三类。下游为非充气结构轮胎的下游应用领域，包括低速电动车、汽车、工程机械、军用车等，应用场景丰富。 7 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 图表图表4：非充气结构轮胎产业链结构：非充气结构轮胎产业链结构 资料来源：前瞻产业研究院整理 1.4 全球及中国非充气结构轮胎市场现状 1.4.1 非充气结构轮胎技术现状非充气结构轮胎技术现状 1、非充气结构轮胎主流材料技术情况 TPU（热塑性弹性体）是非充气结构轮胎的主要材料之一。2015 年巴陵石化合成橡胶事业部巴陵石化合成橡胶事业部在国内独家自主研发成功高性能绿色环保单车轮胎用 SEBS 专用专用牌号产品，用于制造共享单车轮胎，综合性能优于国际同类产品。凭借优异的性能，迅速成为各大共享单车轮胎的首选材料。但该种材料的生产工艺较为复杂，相对传统材料需要增加改性环节。山东泰瑞丰新材料有限公司山东泰瑞丰新材料有限公司于 2016 年公布了申请号为 201510361760.X 的“抗疲劳、耐温免充气胎抗疲劳、耐温免充气胎用热塑性弹性体材料及其制备方法用热塑性弹性体材料及其制备方法”的发明专利，并于 2018 年获得授权。其采用超高分子量氢化苯乙烯弹性体与白油充分混合后，再与聚苯醚、聚丙烯、聚乙烯、增韧剂、矿物质粉、硅酮粉、稳定剂等混合，置于双螺杆挤出机，经熔融挤出、造粒而成。这种新型材料克服了传统 TPU 不耐疲劳和不耐温的问题，将耐疲劳性提高了 3 至 5 倍。 8 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 2、非充气结构轮胎关键部件技术情况（1）剪切带 非充气轮胎通过剪切带的剪切能调控变形，非充气轮胎的剪切带一定程度上取代了充气轮胎的充气结构。非充气轮胎在接触地面时，主要由辐条和剪切带代替充气轮胎的充气压力发挥承载功能。因此，剪切带决定了非充气轮胎的大部分特性，是非充气轮胎非常重要的部件。剪切带结构是三明治结构，由内外加强层和中间剪切层组成。剪切带加强层由于嵌入纤维帘线或钢丝增强，因而其拉伸模量很高。剪切带是柔性结构，能够通过增大直径的方式补偿非充气轮胎的周长以及接地长度。图表图表5：静载状态下非充气轮胎的变形和剪切带的周长变化示意：静载状态下非充气轮胎的变形和剪切带的周长变化示意 资料来源：非充气轮胎中剪切带结构与材料的研究进展 前瞻产业研究院整理 2017 年，固特异获得了申请号为 CN107284142A 的发明专利“剪切带和非充气轮胎”授权，专利为一种剪切带，其包括三维间隔结构，所述三维间隔结构由第一材料层和第二材料层形成，每个材料层具有在第一方向上延伸的第一加强构件和在第二方向上延伸的第二加强构件，每个材料层通过在第三方向上延伸的多个连接加强构件彼此连接。图表图表6：固特异剪切带专利结构示意图：固特异剪切带专利结构示意图 资料来源：专利顾如 前瞻产业研究院整理 9 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性（2）轮辐 非充气轮胎的轮辐具有支撑、缓冲减振、提供作用力等作用，等同于普通充气轮胎中的气压作用。轮辐作为轮胎的核心部件，可影响整个车轮的力学特性及寿命。目前，非充气轮胎轮辐结构形式主要可分为辐板型、多孔型和凸型等，结构示意详见 2.1.2 部分。以米其林的设计为例，米其林在两款非充气轮胎 TWEEL 和 UPTIS 的轮辐设计中，TWEEL 采用了辐条对的设计，以中间节点为界上下具有对称性，中部振动最弱，离中间节点的距离越远，振动越强。UPTIS的辐条设计结构整体幅值小于 TWEEL，在高速滚动式几乎不会产生高频率的振动。性能上，目前 UPTIS的轮辐设计有所优化。图表图表7：米其林：米其林 TWEEL 和和 UPTIS 辐条示意图辐条示意图 注：左侧为 TWEEL 辐条结构，右侧为 UPTIS 辐条结构。资料来源：前瞻产业研究院整理 3、非充气结构轮胎成型技术情况 非充气结构轮胎的成型技术影响着产品的质量和性能，目前非充气轮胎的成型工艺主要分为注塑成型和 3D 打印成型两种。3D 打印成型由于是一项新兴技术，通过 3D 打印成型轮胎成型周期较长，且成型后的制品力学性能较差等原因并没有得到推广。因此，国内外 NPT 大多采用注塑成型方法。图表图表8：非充气结构轮胎成型技术对比分析：非充气结构轮胎成型技术对比分析 成型技术成型技术 分析分析 相关进展相关进展 注塑成型 注塑成型是各大轮胎厂商制作的带有支撑结构的免充气轮胎橡胶胎面和聚氨酷支撑结构的组合方案常用的方法。聚氨酷材料为塑料材料，在成型方法上可采用注塑方式成型，因此，在其结构设计时需考虑后续模具设计。国外：国外：米其林公司的 Areless 轮胎均采用了镶式的制造方案，单个的支撑辐条由玻璃纤维和树脂环混合物注塑制成，成型模具简单，生产效率高，制作灵活。国内：国内：2019 年，费曼科技公司在国家装备采购网针对可与335/80R20 充气轮胎互换的非充气结构轮胎全国首次招标中以盲审和复审第一中标，采用了活络模结构和注塑/浇铸成型工艺，制备出高吨位大尺寸非充气轮辐结构轮胎，完成了组装式一体成型技术的产品制备和实车验收。3D 打印成型 3D 打印技术采用增材制造的方法，摆脱了对模具的依赖，可以不受结构复杂程度的制约，实现各种结构更为复国外：国外：2017 年，一款可伸缩的 3D 打印弹性体由新加坡团队研制成功。米其林和固特异均有自主生产的 3D 打印非充 10 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 成型技术成型技术 分析分析 相关进展相关进展 杂，性能更为优越的支撑结构的成型制造，极大的丰富了免充气轮胎的发展。气轮胎布局。国内：国内：2017 年，北京化工大学与山东玲珑轮胎合作，在国内首次完成了对规格为 165/70R12 的免充气轮胎的 3D 打印制造。这种轮胎采用熔融沉积法制造对聚氨酷制造。支撑结构内部为正六边形环状支撑，减轻了重量，具有结构柔韧且导热性好的优点。资料来源：前瞻产业研究院整理 4、非充气结构轮胎专利情况 2015-2022 年，中国非充气结构轮胎专利申请和公开数量波动较大。2022 年，中国非充气结构轮胎申请量和公开量分别为 94 项和 180 项。截至 2023 年 9 月 13 日，中国专利总量 1550 项。图表图表9：2015-2023 年中国非充气结构轮胎专利申请年中国非充气结构轮胎专利申请&公开数量（单位：项）公开数量（单位：项）注：检索关键词“非充气、免充气、蜂窝状”，筛选 IPC 分类“B60C、B08L、B29C”，统计时间截至 2023 年 9月 13 日。资料来源：专利顾如 前瞻产业研究院整理 1.4.2 非充气结构轮胎产品及应用现状非充气结构轮胎产品及应用现状 全球和中国企业在三种类型的非充气结构轮胎多有布局：图表图表10：全球及中国非充气结构轮胎产品布局情况：全球及中国非充气结构轮胎产品布局情况 类型类型 典型产品典型产品 辐板型 国际：国际：米其林公司：米其林公司：Tweel 轮胎 美国美国 Clemson 大学：大学：设计了一种轮辐板轮胎，由活动带、轮毂和轮辐板组成，其中轮辐板可以分为连续型和分散型两种类型。国内：国内：北方车辆研究所：北方车辆研究所：设计了一种胎面辐板型轮胎，其结构分为板式轮辐、带有花纹的橡胶胎面和971241991401531721269423749713516813017017618090050100150200250201520162017201820192020202120222023申请量公开量 11 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 类型类型 典型产品典型产品 由聚氨酯制成的胎体个部分。针对恶劣路况，花纹采用适用于驱动轮胎的越野花纹，深度为20mm，胎冠中部采用粗壮宽大的花纹块，并相互联结，横向花纹由冠部向肩部逐渐加宽加深，保证了在松软路面上优良的牵引性能，胎肩采用弧形，使轮胎具有优良的越障能力。轮 辐 非 辐 板 型（多孔型）国际：国际：普利司通：普利司通：研制成功无空气轮胎，其主要特点是车轮装配了两组经过特殊设计的辐条，一组以顺时针方向装配在轮辋内部进行导向，另一组以逆时针方向装配在轮辋外部，两组支撑辐条的组合能够使轮胎在无扭曲下进行有效地屈挠，为车辆提供稳定性。设计中采用了热塑性辐条，它比大多数的传统轮胎中使用的热固性塑料更容易进行循环利用。新型轮胎将首先应用于行动不便者的代步车，并逐渐发展应用于标准车辆。国内：国内：费曼科技：费曼科技：费曼科技研发生产的多孔型非充气轮胎有电动车轮胎、无人车轮胎（己与国内无人车行业龙头公司签订供货合同）、乘用车轮胎（最高行驶速度可达 120km/h）、军工车辆轮胎等。金特安：金特安：“环保高分子开式不爆轮胎生产及检测基地项目”总投资为 4 亿元，项目计划在 2019年 9 月建成投产，年可生产免充气自行车轮胎 0.8t，免充气电动车轮胎 0.7 万 t，免充气警用车轮胎 0.3 万 t，免充气特种车轮胎 0.2 万 t。凸型 国际：国际：韩泰轮胎：韩泰轮胎：设计了两款概念性非充气轮胎 Tiltread 和 Motiv。Tiltread 轮胎由三部分组成，由三个独立的电机控制。轮胎的形状可以根据不同的路况进行调整。Tiltread 允许三个部分中的每一个保持不同的速度，以确保轮胎以最大抓地力转动。Motiv 的胎面由 PU 块组成，具有灵活的内腔，可以根据不同地形独立移动，以实现最大的抓地力。资料来源：前瞻产业研究院整理 辐板型非充气结构适用于月球车、汽车；轮辐非辐板型（多孔型）适用于矿山车、装甲车等重吨位车辆；凸型适用于汽车领域。图表图表11：全球及中国非充气结构轮胎产品对比及应用：全球及中国非充气结构轮胎产品对比及应用 类型类型 结构图结构图 结构特点结构特点 优点优点 缺点缺点 应用应用 辐板型 环形剪切带；柔性聚氨酯辐条 抓地力强；滚动阻力低；低噪声；抗磨性；减震性好 防火防弹性能不明确 月球车 镂空设计 抓地力强；侧向刚度大；减震性好 驾驶舒适性差；噪声大 雪佛兰 EC 轮 辐 非辐 板 型（多 孔型）蜂窝状辐条 质量分布均匀；承载能力大；减震性好；高强度；低噪声 支撑结构容易积聚杂物；应力集中 装甲车 矿山车 螺旋钢丝网结构 能适应恶劣环境；高强度 操纵稳定性差；振动阻尼不良 月球车 凸型 可调踏板 可定制；节能环保；智能 结构复杂；成本高 汽车 三个独立的部分 适应性好；抓地力强 结构复杂；成本高 汽车 资料来源：A comprehensive review on non-pneumatic tyre research 前瞻产业研究院整理 12 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 1.5 全球及中国非充气结构轮胎企业格局 1.5.1 全球非充气结构轮胎企业格局全球非充气结构轮胎企业格局 全球非充气轮胎主要企业最早于 2005 年布局非充气结构轮胎市场，米其林是行业内领先企业之一。图表图表12：全球非充气结构轮胎竞争情况：全球非充气结构轮胎竞争情况 企业企业 产品产品 类型类型 发布年份发布年份 米其林 Tweel 轮胎 辐板型 2005 Uptis 轮胎 辐板型 2019 固特异 无空气轮胎 多孔型 2009 reCharge 焕新胎 凸型 2020 普利司通 无空气轮胎 多孔型 2011 韩泰轮胎 Tiltread 和 Motiv 凸型 2013 i-Flex 概念轮胎 多孔型 2022 通伊欧轮胎 noair 轮胎 辐板型 2012 注：最高为，最低为，为半星。资料来源：前瞻产业研究院整理 1.5.2 中国非充气结构轮胎企业格局中国非充气结构轮胎企业格局 国内非充气轮辐结构轮胎企业中，耐动信息、费曼科技、季华合越、森麒麟等企业的专利布局相对丰富；江昕科技、金特安企业实现了非充气实心结构轮胎的商业化落地。图表图表13：中国非充气结构轮胎竞争情况：中国非充气结构轮胎竞争情况 企业企业 类型类型 应用领域应用领域 产品商业化产品商业化 专利丰富性专利丰富性 费曼科技 辐板型、多孔型 电动车、无人车、乘用车、军工车辆 江昕科技 实心结构 自行车、电动车、观光车、轮椅车、高尔夫车、军用车、汽车 锦湖轮胎 辐板型 汽车 金特安 实心结构 自行车、电动车、汽车、工程力车 季华合越 辐板型 滑板车、两轮电动车、微型共享汽车、环卫车、园区巡逻车、紧凑型乘用车、军车等 耐动信息 多孔型 电动车、单车 玲珑轮胎 辐板型、多孔型/森麒麟轮胎 研发阶段 注：最高为，最低为，为半星。资料来源：前瞻产业研究院整理 13 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 1.6 全球非充气结构轮胎发展趋势 图表图表14：全球非充气结构轮胎行业发展趋势：全球非充气结构轮胎行业发展趋势 趋势趋势 分析分析 改进结构设计，优化轮胎性能 目前使用的非充气轮胎仅限于工程车辆、军事用途、共享单车等小型市场，在典型的乘用车市场的商业化程度不高。因此，必须优化乘坐舒适性，使非充气轮胎能够满足典型机动车辆用户的要求。另外，非充气结构轮胎通常具有开放式结构，异物很容易积聚并造成损坏，严重或导致车辆事故。因此，改进结构设计，如使用具有足够强度的材料设计网状结构，可以解决以上非充气结构轮胎的问题。开发高性能复合材料 材料性能不足是限制非充气轮胎性能的主要因素之一。结合 1.3 中轮胎工业发展趋势来看，开发具有适度刚度、高弹性、良好耐久性和高强度的复合材料是非充气轮胎进一步发展的重点。简化装配工艺，降低生产成本 目前非充气轮胎量产能力较弱，造价成本较高，故在设计非充气轮胎时，无论是添加填料、使用 PU 胎面材料还是制造机械结构，都必须简化装配工艺、降低生产成本。只有做到以上几点，非充气轮胎才可能取代充气轮胎成为主流产品。开发适用于非充气轮胎的成型技术 非充气轮胎和充气轮胎的成型方法不同。传统的轮胎成型生产线不再适用于非充气轮胎；目前应用成熟的注塑成型技术也有着磨具设计不完善都能够缺陷，未来，非充气结构轮胎的成型技术一方面需要优化注塑成型技术，另一方面，也需要加大 3D 打印成型技术的研究落地。将非充气轮胎技术与前沿技术相结合 为了提高轮胎和车辆的性能，需要将非充气轮胎技术与前沿技术（例如节能环保的高性能可回收材料、仿生设计、智能驾驶、智能材料和结构）相结合。资料来源：前瞻产业研究院整理 14 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 第第 2 章：非充气结构轮胎主要下游潜力市场分析章：非充气结构轮胎主要下游潜力市场分析 2.1 低速电动车（两轮、三轮、四轮）市场非充气结构轮胎市场应用潜力判断 2.1.1 低速电动车市场发展现状分析低速电动车市场发展现状分析 我国低速电动车主要包括两轮、三轮、四轮电动车，其中，两轮电动车主要包括电动自行车、电动轻电动自行车、电动轻便摩托车、电动摩托车便摩托车、电动摩托车，电动三轮车主要包括三轮汽车、三轮摩托车、三轮轻便摩托车、快递三轮车三轮汽车、三轮摩托车、三轮轻便摩托车、快递三轮车，电动四轮车主要包括低速代步车、低速电动观光车、电动环卫车、低速电动物流车、电动巡逻车低速代步车、低速电动观光车、电动环卫车、低速电动物流车、电动巡逻车等。图表图表15：电动两轮、三轮、四轮车特点对比：电动两轮、三轮、四轮车特点对比 分类分类 电动两轮车电动两轮车 电动三轮车电动三轮车 电动四轮车电动四轮车 主要产品 电动自行车、电动轻便摩托车、电动摩托车 三轮汽车、三轮摩托车、三轮轻便摩托车、快递三轮车 低速代步车、低速电动观光车、电动环卫车、低速电动物流车、电动巡逻车 最高车速 电动自行车25km/h，电动轻便摩托车50km/h，电动摩托车50km/h 三轮汽车和三轮轻便摩托车50km/h，三轮摩托车70km/h，快递三轮车15km/h 70km/h 整车质量 电动自行车55kg，电动轻便摩托车/电动摩托车可55kg 三轮汽车400kg，三轮摩托车和三轮轻便摩托车400kg，快递三轮车200kg 750kg 资料来源：前瞻产业研究院整理 1、电动两轮车市场发展现状 受益于锂电池组价格持续下滑及共享电动单车投放量增长影响，近年来我国电动两轮车产量保持稳步增长趋势。根据 EVTank 统计数据，2022 年，中国电动两轮车总体产量达到 5904 万辆，同比增长 8.5%。国内电动两轮车的头部企业雅迪、爱玛和台铃，2022 年分别出售了 1401 万辆、1051 万辆、800 万辆电动两轮车。 15 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 图表图表16：2017-2022 年中国电动两轮车产量（单位：万辆，年中国电动两轮车产量（单位：万辆，%）资料来源：EVTank 前瞻产业研究院整理 销量方面，结合中国电动两轮车出口量及进口量（HS 码为 87116000：装有驱动电动机的摩托车及脚踏车）测算，2022 年，中国电动两轮车的销量为 4294 万辆。图表图表17：2017-2022 年中国国内电动两轮车销量（单位：万辆，年中国国内电动两轮车销量（单位：万辆，%）资料来源：前瞻产业研究院整理 2、电动三轮车市场现状 电动三轮车产品种类较多，既有载人的休闲电动三轮车、老年代步三轮车，也有货运的电动三轮车。根据相关国家标准 GB/T 24945-2010、GB/T 24158-2018、GB/T 7258-2017、快递专用电动三轮车技术要求等的规定，三轮车主要划分成三轮汽车、三轮摩托车、三轮轻便摩托车、快递三轮车四大类型。3097309732783278380038004834483454435443590459040%5%10%15%20%25%30%01000200030004000500060007000201720182019202020212022中国电动两轮车产量（万辆）同比增速（%）2131 2131 2083 2083 2469 2469 3071 3071 3167 3167 4294 4294-5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%0500100015002000250030003500400045005000201720182019202020212022中国国内电动两轮车销量（万辆）同比增速（%） 16 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 早期电动三轮车主要用于短途运输，其消费群体是广大的农村乡镇居民，随着电商网购、末端物流配送业的快速发展，支撑载货电动三轮车的需求增长。近年来随着中老年经济兴起，电动三轮车的休闲和载人功能需求也不断扩大。2021 年，全国电动三轮车销量约 1200 万辆，2022 年销量约 1500 万辆。图表图表18：2017-2022 年中国国内电动三轮车销量（单位：万辆，年中国国内电动三轮车销量（单位：万辆，%）资料来源：前瞻产业研究院整理 3、电动四轮车市场现状 我国四轮低速电动车行业现阶段处于一个政策空白期，过去没有明确的政策法规对四轮低速电动车进行规范，无需驾照就可上路。2021 年 6 月 15 日，国家工信部颁布了“公开征求对推荐性国家标准纯电动乘用车技术条件的意见”，该“意见”中提出四轮低速电动车命名为“微型低速纯电动乘用车微型低速纯电动乘用车”，属于乘用车范畴，四轮电动车上路需要上牌和相应的驾照。行业的规范化整顿导致产品销量出现大幅下降情况。根据 GGII 数据，2016 年全国四轮低速电动车产量突破百万大关，2017 年受国标草案等不明朗政策影响，产量规模开始下滑，2021 年中国四轮低速电动车产量为 32 万辆。根据沙利文调查数据，2022 年，我国低速电动汽车销量为 25.6 万台。1027102795095089089010501050120012001500150002004006008001000120014001600201720182019202020212022中国电动三轮车销量（万辆） 17 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 图表图表19：2017-2022 年中国四轮低速电动车产量（单位：万辆）年中国四轮低速电动车产量（单位：万辆）（注：2017-2021 年数据来自 GGII，2022 年数据来自沙利文，以产量以销量数据近似替代）资料来源：GGII 沙利文 前瞻产业研究院整理 2.1.2 低速电动车市场轮胎需求现状低速电动车市场轮胎需求现状 目前市场上的非充气轮胎主要应用于低速场景。其中共享单车、共享电动两轮车大量使用非充气轮胎（实心结构轮胎）。近年来我国共享电单车投放规模逐年扩大，根据艾媒调查数据，2021 年，我国已投放共享电单车规模达 382 万辆，2022 年受地方加强共享单车规范管理，以疫情因素影响，共享电单车投放规模有所下降，约为 300 万辆，对应配套所需的非充气轮胎数量为 600 万条。一般家用电单车、电动三轮车、四轮低速电动车目前基本仍在使用充气轮胎和真空胎，厂家没有采用非充气轮胎的原因包括：抓地能力不足（高速容易打滑），成本较高，舒适性不如充气/真空胎（噪音及振动较大），导致续航降低（由于自身材料及结构导致自重高及滞后损失），以上缺点需要轮胎制造商通过采用新材料、新结构设计、革新制造工艺、降低成本等渠道来解决。未来随着非充气轮胎技术发展，行业难题逐步获得解决，非充气轮胎在低速电动车市场应用潜力将会加速释放。133.5133.5123.3123.385857171323225.625.6020406080100120140160201720182019202020212022中国四轮低速电动车（万辆） 18 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 图表图表20：2017-2022 年中国共享电单车投放规模（单位：万辆）年中国共享电单车投放规模（单位：万辆）（注：2017-2021 年数据来自艾媒公开数据，2022 年数据为测算数据）资料来源：前瞻产业研究院整理 图表图表21：头部低速电动：头部低速电动车制造商产品所使用轮胎类型一览车制造商产品所使用轮胎类型一览 品牌品牌 产品产品 使用轮胎类型使用轮胎类型 雅迪 电动倒三轮滑板车 实心胎 电动两轮车/三轮车 真空胎 爱玛 电动两轮车/三轮车 真空胎 台铃 电动两轮车 真空胎 小刀 电动两轮车 真空胎 金彭 电动两轮车 真空胎 电动三轮车 充气轮胎/真空胎 四轮低速电动车 充气轮胎 鸿日 四轮低速电动车 充气轮胎 宗申 电动两轮车/三轮车 充气轮胎/真空胎 资料来源：前瞻产业研究院整理 2.1.3 非充气结构轮胎在电动车领域应用潜力分析非充气结构轮胎在电动车领域应用潜力分析 目前实心结构轮胎在低速两轮/三轮电动车领域实现了广泛应用，其主要驱动因素为实心结构轮胎的其主要驱动因素为实心结构轮胎的免充气和免维护免充气和免维护特点。但非充气轮辐结构轮胎仍处于试验阶段，在低速电动车领域仍缺少应用。要推动非充气结构轮胎在低速电动车领域的应用需解决其舒适性（振动及噪声问题）、续航能力、寿命、成本问舒适性（振动及噪声问题）、续航能力、寿命、成本问题题。解决舒适性、续航能力和寿命问题需要从新材料研发及结构设计入手，成本降低需要从廉价材料获取及规模化生产入手。低速电动车领域市场非充气结构轮胎是最有可能率先实现商用的细分市场。按照 2022 年我国低速电动车的产量，假设全部采用非充气轮胎（包括实心轮胎、实心结构轮胎、轮辐结构轮胎）测算，整体替换市场空间为 1.64 亿条。假设电动两轮车非充气结构轮胎渗透率为 20%，电动三轮车渗透率为 80%，四轮低速电动车渗透率151548481001002502503823823003000100200300400500201720182019202020212022中国共享电单车投放规模（万辆） 19 非充气结构性轮胎行业 客观 中性 建设性 为 100%情况下，我国低速电动车市场的非充气结构轮胎的需求量约为我国低速电动车市场的非充气结构轮胎的需求量约为 6064 万条，需求市场规模约为万条，需求市场规模约为 84亿元。亿元。图表图表22：2022 年中国低速电动车非充气轮胎需求市场容量（假设完全替代）（单位：万辆，条，年中国低速电动车非充气轮胎需求市场容量（假设完全替代）（单位：万辆，条，万条）万条）分类分类 产量（万辆）产量（万辆）单辆车配置轮胎数量单辆车配置轮胎数量（条）（条）非充气轮胎需求市场容量非充气轮胎需求市场容量（万条）（万条）中国电动两轮车 5904 2 11808 中国电动三轮车（以销量近似替代）1500 3 4500 中国四轮低速电动车 25.6 4 102.4 合计 16410.4 资料来源：前瞻产业研究院整理 图表图表23：非充气结构轮胎需求市场容量测算（单位：万条，：非充气结构轮胎需求市场容量测算（单位：万条，%，万元，元，万元，元/条，亿元）条，亿元）分类分类 轮胎需求量轮胎需求量（万条）（万条）非充气结构轮非充气结构轮胎渗透率胎渗透率（%）非充气结构轮非充气结构轮胎需