Kinas nye gummifabrik kan ændre dækindustrien for elbiler og lastbiler

Materialet er kendt som neodymkatalyseret polybutadiengummi, eller Nd-BR, og er især udviklet med henblik på dæk til elbiler, lastbiler, busser og andre tunge køretøjer.

Hvorfor bruge sjældne jordarter i gummi?

Forskellen ligger i katalysatoren. Traditionel syntetisk polybutadiengummi fremstilles typisk med nikkelbaserede katalysatorer. I Nd-BR erstattes nikkel med neodym, som er et sjældent jordartsmetal.

Skiftet ændrer gummiets molekylære struktur. Det giver blandt andet et højere indhold af cis-1,4-bindinger samt mere ensartede og lineære polymerkæder. Resultatet er et materiale med forbedrede mekaniske og termiske egenskaber .

Hvad betyder det for dækkene?

Ifølge de tilgængelige oplysninger har sjældengummiet flere fordele sammenlignet med traditionel nikkelbaseret polybutadiengummi :

• Større slidstyrke: Dækkene kan holde længere ved tung belastning og mange kilometers kørsel.
• Lavere rullemodstand: Mindre energi går tabt, når dækket ruller. Det kan forbedre brændstoføkonomien i biler med forbrændingsmotor og øge rækkevidden i elbiler.
• Højere styrke samt bedre modstandsdygtighed over for træthed og rifter: Egenskaber, der er vigtige for lastbil-, bus- og terrængående køretøjer.
• Bedre ydeevne ved lave temperaturer: Gummiet bevarer sin fleksibilitet i kulde, hvilket kan mindske risikoen for revner.
• Mindre varmeudvikling: Ved vedvarende høj fart kan det reducere belastningen på materialet og risikoen for nedbrydning.

Det gør materialet særligt interessant i to markeder med forskellige, men krævende behov: Elbiler har brug for lav rullemodstand for at få mest mulig rækkevidde ud af batteriet, mens tunge køretøjer kræver høj holdbarhed og effektiv varmehåndtering .

Over 60 års forskning bliver til industri

Teknologien bygger på arbejde, som forskere ved Chinese Academy of Sciences’ Changchun Institute of Applied Chemistry begyndte i 1960’erne. Instituttet var blandt de første i verden til at offentliggøre forskning i sjældne jordarters katalysatorer til polymerisering af butadien .

Det nye anlæg anvender en anden generation af denne teknologi. Blandt de fremhævede funktioner er :

• præcis styring af katalysatorens struktur
• et fuldautomatisk produktionsforløb, beskrevet som en ”et-klik”-proces
• 100 procent kinesisk teknologi og udstyr
• mulighed for at fremstille flere kvaliteter med forskellige Mooney-viskositeter, så gummiet kan tilpasses forskellige anvendelser

Forskerne oplyser, at teknologien også har løst udfordringer med fremstilling af homogene katalysatorer med ét aktivt center, katalysatorernes tolerance over for råmaterialer samt integration af langkædet forgrening og funktionalisering .

Et strategisk skridt for Kinas forsyningskæde

Dushanzi-anlægget beskrives som Kinas første store fabrik for sjældengummikautsjuk, der er udviklet fuldt ud med indenlandsk teknologi og udstyr. Det reducerer afhængigheden af udenlandske licenser, katalysatorer og procesløsninger .

Det har også en bredere strategisk betydning. Kina står stærkt inden for udvinding og forarbejdning af sjældne jordarter. Ved at bruge materialerne i et højt forædlet produkt som specialgummi kan landet i højere grad kontrollere hele værdikæden – fra råstof til færdigt dækmateriale.

Projektet føjer sig til tidligere kinesiske milepæle. I 2012 blev et anlæg til sjældengummi af typen isopren med en kapacitet på 30.000 ton om året sat i drift. I 2014 blev en ny katalysator udviklet, som ifølge kilderne reducerede katalysatoromkostningerne med mere end 90 procent og forkortede polymeriseringstiden fra syv timer til 2,5 timer .

Det store ubesvarede spørgsmål

Anlæggets kapacitet og de rapporterede materialeegenskaber er kendt, men det faktiske forbrug af sjældne jordarter er ikke blevet offentliggjort. Der mangler blandt andet oplysninger om, hvor meget katalysator der bruges, og hvor stor en del der genvindes.

Det gør det vanskeligt at vurdere, hvor meget fabrikken konkret vil påvirke den globale efterspørgsel efter sjældne jordarter .

Konklusion

Fabrikken i Dushanzi gør Kinas mangeårige forskningsfordel inden for sjældengkatalyseret gummi til industriel virkelighed. Nd-BR kan give dæk lavere energitab, bedre slidstyrke og større robusthed i kulde og ved tung belastning.

For dækindustrien er betydningen derfor både teknisk og strategisk: Materialet passer til nogle af de mest krævende køretøjer, mens Kina samtidig styrker kontrollen med en større del af værdikæden for sjældne jordarter.