欧盟轮胎技术法规最新进展
发布时间:2011/12/02 作者: 北京首创轮胎有限责任公司 赵冬梅 来源: 中国橡胶网
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摘要:综述了近年来欧盟发布实施的与汽车轮胎相关的技术法规,对其中的主要技术要求进行汇总分析,包括限制使用多环芳烃(PAHs)超标材料,授权使用高关注度物质(SVHC),轮胎滚动噪声、抗湿滑性和滚动阻力等的限值,以及关于轮胎燃油效率标签的相关要求等。建议相关轮胎企业积极采取应对措施,提升产品技术等级,提高在国际市场的竞争性。
关键词:欧盟,技术法规,轮胎,环保,安全
近年来,我国轮胎产业迅猛发展,轮胎产量逐年大幅增加,轮胎出口渐渐成为市场主流,连续几年来,轮胎出口量都达到轮胎产量的40%以上,我国正在步入轮胎出口大国的行列。我国轮胎出口份额最大的地区一直是美国市场,受到2009年针对中国实施的“轮胎特保案”影响,各轮胎企业纷纷将主攻目标锁定到紧随其后的第二大出口市场——欧盟,目前正在以每年30%以上的速度增长,2010年出口欧盟的轿车胎和轻卡胎已经达到4000万条以上。然而,欧盟近几年频繁制定和颁布实施与轮胎相关的技术法规,围绕安全、环保和人身健康的技术指标在逐步提高,取得通往欧盟市场的“绿色通行证”难度越来越大。本文对有关法规进行简要解析,介绍最新进展情况,以及应对措施建议。
一 REACH法规
欧盟于2006年12月30日颁布实施No.1907/2006(EC)法规,即关于化学品注册、评估、授权和限制的REACH法规。REACH法规主要涉及限制物质和高关注度物质(SVHC)两大类。限制物质目前包括59大类,共1000多种,其中的第50项就是关于多环芳香烃(PAHs)在轮胎中使用的限制,规定自2010年1月1日开始,禁止销售和在轮胎制造过程中使用不符合法规要求的橡胶填充油,同时禁止销售PAHs含量超标的轮胎,适用范围包括轿车轮胎、轻型载重轮胎、载重轮胎、农业轮胎和摩托车轮胎等,同时还包括翻新轮胎。SVHC目前已出台5批共53种物质,轮胎属于REACH法规中定义的物品,由多种物质和多种配制品组成,按照REACH法规要求,如果含有候选清单中的SVHC,且质量百分浓度大于0.1%,必须提供相关信息或向欧盟化学品管理署(ECHA)进行通报。2010年12月1日前归入SVHC候选清单中的物质,必须在2011年6月1日前完成通报;在2010年12月1日或在之后归入候选清单中的物质,必须在归入列表后6个月内完成通报。
1.限制多环芳烃(PAHs)
PAHs是指由多个苯环互相键合的、不含杂原子和基团取代的一类碳氢化合物,具有一定的挥发性,可通过呼吸、皮肤、食物、饮用水等接触途径进入人体,对人类身体健康有不利影响。REACH法规规定,用于轮胎的橡胶填充油, 8项PAHs含量总和不能超过10mg/kg,其中的苯并(a)芘(BaP)含量不允许超过1mg/kg。橡胶填充油按照IP346:1998标准测试,多环芳烃化合物(PCA)提取物含量应小于3%;应用ISO 21461标准测试轮胎中的硫化橡胶,Bay质子含量不能超过 0.35%。
大量试验结果表明,在轮胎生产使用的原材料范围内,PAHs不仅存在于芳烃油中,在炭黑和部分橡胶加工助剂中也存在。为了控制轮胎中PAHs含量,轮胎制造企业纷纷对橡胶填充油等材料进行全面排查,在出口欧盟的产品中停止使用PAHs含量超标的原材料。但是,在今年上半年欧盟抽样检测的轮胎中,还有一定数量的轮胎达不到法规控制要求。
欧盟轮胎制造商协会(ETRMA)对欧盟市场销售的轮胎进行了抽样检测,所有样品都是2010年1月1日以后生产的,总共110条轮胎样本,45个品牌,生产自16个国家(9个欧盟国家,7个非欧盟国家),92个不同的工厂。其中包括轿车轮胎65%,轻卡轮胎25%,摩托车胎5%,卡车胎4%,工业轮胎1%。检测部位是100%检测胎面,部分轮胎检测了胎侧、胎圈等。2011年3月1日, ETRMA公布了抽查结果,抽样轮胎中11%的样品不符合REACH法规要求,而且不合格样品均为中国生产,大部分是我国知名品牌的轮胎。
上述现象提醒我们,为了产品能够长期稳定达到PAHs限制要求还需做大量研究和管理工作。首先,应全面排查原材料PAHs含量,了解不同材料的累加效应影响,合理选择材料,重新设计配方;其次,加强生产过程控制管理,避免PAHs超标材料误用。另外,还需要定期或不定期抽检重点关注材料的PAHs含量,避免相关材料因PAHs含量波动而造成轮胎相关指标超标。
2 高关注度物质(SVHC)
SVHC是REACH法规中除了限制物质(如PAHs)以外需要加以控制的有害物质。欧盟化学品管理署(ECHA)自2008 年10 月28 日正式公布了包含15项物质的首份SVHC候选清单开始,先后正式公布了5批候选清单,至2011年6月20日,SVHC候选物质清单中物质数量已经达到53种。随着REACH法规执行的深入,SVHC 清单将被不断的扩充,并且更新速度将逐渐加快,几乎每半年就增加一批物质。
2011年6月1日开始,根据欧盟 REACH 法规的规定,输欧产品若不符合 REACH 法规SVHC规定要求,将面临被召回或撤出欧盟市场的风险。轮胎制造企业必须积极采取措施应对法规对SVHC的要求。
1) 搜集原材料中SVHC信息,调查SVHC含量,筛选出符合条件的原材料用于轮胎生产,停止使用SVHC超标材料,保证产品中SVHC含量小于0.1%;
2) 如果SVHC含量大于0.1%,可以减小出口量规避通报,使出口产品中SVHC总含量小于1吨/年;
3) 如果确认符合通报要求,即含有候选清单中的SVHC且质量百分浓度大于0.1%,并且在物品中的总含量大于1吨/年/制造商,应及时准备通报材料,按要求时间节点提交。
4) 密切关注SVHC的更新,及时检测,确保产品符合法规要求。
二(EC)No 661/2009 机动车辆安全性能型式认证要求
1 轮胎滚动噪声
轮胎滚动噪声对于轮胎行业已经不会感到陌生,凡是轮胎出口欧盟的轮胎制造企业都在开展这方面的研究与认证工作,目前正在执行的轮胎滚动噪声认证依据是欧盟技术指令2001/43/EC,具体技术要求见表1,没有通过噪声认证的轮胎已经禁止在欧盟市场销售。
2009年7月31日,欧盟颁布了(EC)No 661/2009法规,规定了机动车辆安全性能型式认证要求,其中对轮胎滚动噪声认证指标进一步提高,具体要求见表2。新法规根据轮胎类型不同,将轮胎噪声限值分别下调2~5 dB,名义断面宽在215~245之间的C1类型轮胎噪声限值下调幅度最大,由76 dB下调到71 dB,其次是名义断面宽165~215的轿车轮胎,指标下调4 dB,C2和C3类型轮胎的噪声限值下调3 dB。可见,欧盟市场对轮胎的噪声要求有了较大幅度提高,轮胎制造企业降低轮胎滚动噪声的研究工作任重道远,必须将优化结构设计、优化材料、优化工艺等工作持续改进提高,才有可能符合不断提升的法规要求。
表1 2001/43/EC对轮胎滚动噪声要求
轮胎类型
|
次级分类
|
噪声限值/dB
|
EC型式认证起始日期
|
限制市场销售日期
|
|
C1a
|
C1A
|
名义断面宽≤145
|
72
|
2003.08.04
|
2009.10.01
|
C1B
|
145<名义断面宽≤165
|
73
|
|||
C1C
|
165<名义断面宽≤185
|
74
|
|||
C1D
|
185<名义断面宽≤215
|
75
|
2010.10.01
|
||
C1E
|
名义断面宽>215
|
76
|
2011.10.01
|
||
C2
|
普通轮胎
|
75
|
2009.10.01
|
||
雪地轮胎
|
77
|
||||
特殊用途轮胎
|
78
|
||||
C3
|
普通轮胎
|
76
|
|||
雪地轮胎
|
78
|
||||
特殊用途轮胎
|
79
|
||||
注:a. C1类型增强型轮胎噪声限值允许增加1dB;特殊用途轮胎允许增加2dB。
|
表2 (EC)No 661/2009对轮胎滚动噪声要求
轮胎类型
|
次级分类
|
噪声限值/dB
|
EC型式认证起始日期
|
限制市场销售日期
|
|
C1a
|
C1A
|
名义断面宽≤185
|
70
|
2012.11.01
|
2016.11.01
|
C1B
|
185<名义断面宽≤215
|
71
|
|||
C1C
|
215<名义断面宽≤245
|
71
|
|||
C1D
|
245<名义断面宽≤275
|
72
|
|||
C1E
|
名义断面宽>275
|
74
|
|||
C2b
|
普通轮胎d
|
72
|
|||
牵引轮胎c
|
73
|
||||
C3b
|
普通轮胎d
|
73
|
|||
牵引轮胎d
|
75
|
||||
注:a. C1类型雪地轮胎、增强型轮胎和增强型雪地轮胎噪声限值允许增加1 dB。
b. C2和C3类型中特殊用途轮胎噪声限值允许增加2 dB。
c. C2类型中牵引型雪地轮胎噪声限值允许增加2dB。
d. C2和C3类型中除C2的牵引型轮胎外其他类型雪地轮胎噪声限值允许增加1 dB。
|
2 轮胎抗湿滑性
从湿滑路面上行车安全方面考虑,(EC)No 661/2009法规对C1类型轮胎的抗湿滑性制定了最低限值要求,按照ECE法规No.117方法试验,相对性能用湿抓地指数G表示。法规对轮胎抗湿滑性要求见表3,从2012年11月1日开始轮胎抗湿滑性能认证,到2014年11月1日在欧盟市场销售的轮胎必须通过认证。到目前为止,法规只是针对轿车轮胎制定了湿滑路面附着性能的要求,正对轻型载重和载重轮胎的相关性能指标正在酝酿之中。
表3 C1类型轮胎抗湿滑性限值
轮胎使用类型
|
湿抓地指数
|
EC型式认证起始日期
|
限制市售日期
|
雪地轮胎,速度≤160km/h
|
≥0.9
|
2012.11.01
|
2014.11.01
|
雪地轮胎,速度>160km/h
|
≥1.0
|
||
普通轮胎(公路类型)
|
≥1.1
|
我国轮胎企业生产的轿车轮胎,达到轮胎抗湿滑性要求难度不大,但是同时兼顾对轮胎滚动阻力的要求就存在一定难度,轮胎的滚动阻力和湿滑性能有一定的相关性,一般认为提高滚动阻力时,湿滑性能将有所降低,反之亦然,需要综合平衡兼顾两项性能指标。目前,解决这一技术难题存在的最大问题是我国没有符合试验要求的轮胎湿滑性能试验场,对轮胎企业的试验验证和欧盟型式认证工作带来不便,现阶段只能到国外进行试验,需要花费高昂的试验费用,大大增加了企业经济负担,同时,严重影响了研发和改进工作进度。
3 轮胎滚动阻力
轮胎的滚动阻力与车辆的燃油消耗密切相关,而且占有很大的比重,轮胎滚动阻力越大,能源消耗越大,车辆的油耗也就越高。欧盟将轮胎的滚动阻力系数纳入(EC)No 661/2009法规,与滚动噪声、湿滑性能一起作为产品型式认证的必检项目。法规中制定了滚动阻力系数的最大限值,明确了认证实施日期和禁止销售期限,详细要求见表4。
表4 (EC)No 661/2009对轮胎滚动阻力的要求
轮胎类型
|
第1阶段
|
第2阶段
|
||||
最大值N/kN
|
EC型式认证起始日期
|
限制市售日期
|
最大值a N/kN
|
EC型式认证起始日期
|
限制市售日期
|
|
C1
|
12.0
|
2012.11.01
|
2014.11.01
|
10.5
|
2016.11.01
|
2018.11.01
|
C2
|
10.5
|
9.0
|
||||
C3
|
8.0
|
2016.11.01
|
6.5
|
2020.11.01
|
||
备注:a.第2阶段雪地轮胎滚动阻力系数允许增加1 N/kN
|
国内轮胎企业着手轮胎滚动阻力研究起步时间相差较大,研发实力强、生产规模大、与高端汽车(尤其是轿车)配套的企业研究时间较长,控制轮胎滚动阻力的水平相对较高,但是,与国际著名轮胎公司产品相比还存在很大差距,其中有技术水平的差距,也有国产原材料技术等级低、轮胎销售价格限制等多种因素的影响。国内具备一定规模的企业的轮胎通过第1阶段的认证指标难度不大,要通过第2阶段的认证有一定难度,需要进一步的技术改进和创新。
4 轮胎气压监测系统(TPMS)
(EC)No 661/2009法规规定,从2012年开始对轿车新车型开展TPMS型式认证工作,新车型必须装配轮胎气压监测系统。TPMS主要用于在汽车行驶时,适时地对轮胎气压和温度进行自动监测,对轮胎漏气、低压、高压等危险状态提前进行预警,确保行车安全。一般情况下,轮胎气压过低时,轮胎与地面接触面积增大,摩擦阻力随之增加,轮胎磨损加剧,寿命降低,汽车油耗增加,高速行驶时容易产生爆胎,造成恶性交通事故;轮胎气压过高时,轮胎与地面的附着力降低,刹车性能减弱,轮胎快速磨损,还会影响车辆的操纵性能,同时使汽车悬挂系统的磨损加剧。车辆安装TPMS可以有效监控轮胎运行状态,提醒驾驶人员及时保养或修补轮胎,不但可以保障行车安全,减少道路交通事故,还可以降低油耗,减少CO2排放,延长轮胎使用寿命,优化整车性能,带来可观的经济效益和社会效益。
在欧盟国家,目前大约70%的汽车已经装配了TPMS,在我国虽然还没有正式的法规要求装配TPMS,国内生产的部分豪华车型已经开始配置,随着人们对安全、环保认识和要求的逐步提高,相信TPMS将会得到快速的推广应用,并且成为车辆的标配体系。轮胎制造企业应该支持和配合TPMS的推广应用,必要时参与该系统开发应用,促进TPMS对轮胎气压全方位监控,包括静止状态、高速行驶状态(100km/h以上),解决报警响应时限缩短等技术难题,提升产品技术含量和市场竞争力。
三、(EC)No1222/2009 轮胎燃油效率等重要参数标签的统一规定
欧盟于2009年12月22日颁布的(EC)No1222/2009法规,是关于轮胎燃油效率和其他重要参数标签的统一规定,其目的在于鼓励消费者使用高燃油效率、安全和低滚动噪声的轮胎,从而实现降低道路交通产生的CO2气体排放,降低道路交通噪声,提高道路交通安全,提高环境质量水平。该法规规定,从2012年11月1日开始,在欧盟市场销售的2012年7月1日以后生产的轮胎,必须加贴标签或向消费者出示相关资料,标注轮胎燃油效率级别、抗湿滑性级别和滚动噪声水平。法规中规定,任何用于销售宣传的技术资料中必须包含上述技术参数,而且应与标签内容保持一致,技术资料的形式包括产品样册(纸质或电子文件)和网站技术宣传资料等,确保轮胎的相关技术指标准确、顺利地传递到最终消费者。同时,欧盟各成员国有义务加大宣传力度,告知消费者选择轮胎时要了解关键技术参数和参数的意义,鼓励购买燃油效率高、抗湿滑性能好和低噪音的轮胎。
轮胎燃油效率级别依据轮胎滚动阻力系数划分,分级方法见表5,按照滚动阻力系数由低到高的顺序,分为“A”到“G”共7个级别。与(EC)No 661/2009法规对照,第1阶段滚动阻力认证的指标,分别是各类型轮胎中最低的燃油效率级别,即“F”、“F”、“E”级;第2阶段滚动阻力认证的指标,分别提高一个级别,即相当于“E”、“E”和“D”级。
表5 轮胎燃油效率级别划分标准
C1类型轮胎
|
C2类型轮胎
|
C3类型轮胎
|
|||
滚动阻力系数RRC, kg/t1
|
燃油效率分级
|
滚动阻力系数RRC,kg/t
|
燃油效率分级
|
滚动阻力系数RRC,kg/t
|
燃油效率分级
|
RRC≤6.5
|
A
|
RRC≤5.5
|
A
|
RRC≤4.0
|
A
|
6.6≤RRC≤7.7
|
B
|
5.6≤RRC≤6.7
|
B
|
4.1≤RRC≤5.0
|
B
|
7.8≤RRC≤9.0
|
C
|
6.8≤RRC≤8.0
|
C
|
5.1≤RRC≤6.0
|
C
|
——
|
D
|
——
|
D
|
6.1≤RRC≤7.0
|
D
|
9.1≤RRC≤10.5
|
E
|
8.1≤RRC≤9.2
|
E
|
7.1≤RRC≤8.0
|
E
|
10.6≤RRC≤12.0
|
F
|
9.3≤RRC≤10.5
|
F
|
RRC≥8.1
|
F
|
RRC≥12.1
|
G
|
RRC≥10.6
|
G
|
——
|
G
|
注1:ECE法规No.117中规定kg/t相当于N/kN。
|
C1类型轮胎抗湿滑性能依据湿抓地指数G分级,按照G值由大到小顺序分为“A”到“G”7个级别,分级标准见表6。(EC)No 661/2009法规制定的抗湿滑性能认证指标仍然是分级标准中的最低两个级别,雪地轮胎的湿抓地指数指标相当于“F”级,普通轮胎的湿抓地指数指标相当于“E”级。欧盟的相关组织正在策划制定C2和C3类型轮胎的湿抓地指数和分级标准,初步意向指标参见表6相关内容,一旦试验方法和标准参比轮胎确定,将会纳入法规中生效实施。
表6 C1类型轮胎抗湿滑性能分级标准
C1类型轮胎
|
C2类型轮胎1
|
C3类型轮胎1
|
|||
湿抓地指数G
|
抗湿滑性分级
|
湿抓地指数G
|
抗湿滑性分级
|
湿抓地指数G
|
抗湿滑性分级
|
1.55≤G
|
A
|
1.40≤G
|
A
|
1.25≤G
|
A
|
1.40≤G≤1.54
|
B
|
1.25≤G≤1.39
|
B
|
1.10≤G≤1.24
|
B
|
1.25≤G≤1.39
|
C
|
1.10≤G≤1.24
|
C
|
0.95≤G≤1.09
|
C
|
——
|
D
|
——
|
D
|
0.80≤G≤0.94
|
D
|
1.10≤G≤1.24
|
E
|
0.95≤G≤1.09
|
E
|
0.65≤G≤0.79
|
E
|
G≤1.09
|
F
|
G≤0.94
|
F
|
G≤0.64
|
F
|
——
|
G
|
——
|
G
|
——
|
G
|
注1:C2和C3类型轮胎的湿抓地指数和分级参数正处于讨论和验证过程中,尚未纳入法规。
|
轮胎滚动噪声分级采用“图示+噪声分贝数值”标注,不同噪声级别图示如图1所示,其中N代表轮胎滚动噪声分贝值,LV代表法规(EC)No 661/2009中给定的相应的噪声限值。滚动噪声分级共3个级别,最高级别是比噪声限值低3分贝以上的轮胎,其次是滚动噪声介于限值和低于限值3分贝之间的轮胎,最低级别是滚动噪声高于限值的轮胎。
N ≤ LV -3 LV-3 < N ≤ LV N > LV
图1 轮胎滚动噪声分级图示
C1类型轮胎的标签形式已经形成标准格式,包括燃油效率、抗湿滑性和噪声显示位置排布,标签规格尺寸、图形示意、标注内容字形和字高以及颜色等。C2和C3类型轮胎标签的标准化格式尚未公布。
标签法规实施日期已经临近,摆在各轮胎企业面前的课题是贴一个什么等级的标签,我个人认为需要重点考虑两方面因素。一是技术水平,国内企业的技术水平与国际著名公司相比肯定是存在差距,但是由于企业的重视和投入增加,技术水平会明显提高,达到标签法中相对较高的水平完全是可以实现的。二是市场定位,产品技术等级提升,必然提高成本和售价,欧盟的消费者未必会在法规的影响下选择标签等级最高的产品,一定是选择适合自己的性价比最好的产品。据了解,我国出口欧盟的产品及价位95%处于中低端,因此,产品级别定位值得商榷。
四 应对措施与建议
1) 收集技术先进国家相关法规起草、制定、修订、发布和实施的相关信息,实时跟踪法规进展动态,了解法规实施目的、技术要求、检测手段、认证方法和时间节点等关键内容,使技术改进提升工作与法规同步实施。
2) 对轮胎生产使用的原材料全面筛查,停止使用法规限制使用的材料,如芳烃油和充芳烃油的合成橡胶;大力开发应用通过欧盟注册和评估的环保材料,谨慎应用有授权和通报限制要求的材料,如SVHC。虽然这样就可以确保轮胎产品符合目前REACH法规的要求,但还是要继续跟踪欧盟化学品管理局(ECHA)工作进展动态,限制和授权使用的物质将会随着评估工作的进行而不断增加。
3) 与上下游产业和研究院所强强联合,大力开展安全、环保轮胎研发工作,制造出低噪声、低滚动阻力、高安全性、高耐磨性的“两低两高”绿色轮胎,达到(EC)No1222/2009法规轮胎标签中等以上水平。
4) 加大研发投入,包括培养人才、引进技术、配备资源等等,争取在尽可能短的时间内使轮胎技术水平达到或超过法规要求。
5) 与行业协会和行业主管部门积极沟通,促进行业或国家尽快组织建设轮胎综合试验场,搭建轮胎性能试验评价平台,推动我国轮胎企业技术水平快速提升,才能够参与到国际市场的激烈竞争中。
6) 合理确定产品技术等级,明确市场定位,综合平衡企业的经济效益与社会效益的关系。
促进和支持国家或行业相应的标准尽快制定实施,带动或促进轮胎产业链整体技术提升,包括环保的化工材料,高性能的纤维和钢丝骨架材料,高精度的轮胎生产设备和轮胎检测试验设备,环保的轮胎和低油耗的汽车等,在我国快速实现绿色轮胎的普及发展。