「车轮」所具有的寓意是「不断向前滚动」，所以进化或演化一词「evolution」也来自拉丁语的「从（ex）转动（volvere）中来」。车轮本身的形态也不可避免地随着其他技术进步而不断进化。从笨重的木头到充气轮胎，车轮数千年间经历了什么？
－文字稿－
车轮是人类历史上最重要的发明之一，如果没有这些自由转动的物体，以及其他利用转动来改变力的工具，很难想象人类的文明会是什么样子。那么到底是谁最早发明了车轮？
尽管我们无法锁定具体发明「自由转动的轮」，以及突发奇想把「橇」和「轮」结合到一起的某个人，但最早在大约5500年前就出现了「有轮车辆」的证据。地点在两河流域苏美尔文明，乌鲁克城邦的伊南娜神庙。这是一种笨重的实心木轮，因为材料和加工工艺的问题，绝大多数都由三块木头拼起来，然后通过木制横梁加以固定。类似的设计虽然看似笨拙却足够简单有效耐用，因而在很多偏远地区一直沿用了数千年之久。但就像「车轮」所具有的寓意是「不断向前滚动」，所以进化或演化一词「evolution」也来自拉丁语的「从（ex）转动（volvere）中来」，车轮本身的形态也不可避免地随着其他技术进步而不断进化。比如在公元前2500年，当时掌握着最先进车轮科技的苏美尔人，开始在车轮外沿加一圈铜钉，后来加上一整圈的皮革或是铜制轮箍，用于加强车轮的整体刚性和耐磨损性能。真正导致车轮第一次大变革是动力源的改变。大约在公元前2000年左右，马被驯化并用于拉车，相对于此前用于运输货物且行动迟缓的牛车和驴车，人们同时发现这是一种完美的战争工具。因为速度和机动性的大幅提升，车轮也必须做出相应变革：通过将木头加热弯曲、拼接成一个闭合的轮圈，以四到八根木制辐条代替笨重的木盘，辐射状固定于中央的轮毂，并最终支撑起轮圈。这样的车轮制作更加困难且造价昂贵，然而其回报也足够吸引人。从殷商王朝「十一征而无敌于天下」，到入侵印度的雅利安人，从两河流域兴起的亚述和巴比伦，到希腊「身披铜甲」的阿开奥斯人，从安纳托利亚（小亚细亚）曾经的霸主赫梯王国，到古埃及十八王朝的拉美西斯二世，在整个欧亚大陆在长达一千多年的时间里，这些双轮战车以及驾驶着它们的武士，一直都是战争、掠夺、保卫国家的主角。不过这一切都随着骑兵的崛起，变成了过去的故事和符号。到了公元前6世纪左右，战车就只能在庆典活动和竞技运动中看到了。好在战车轮却被民用的运输车辆所继承，并一直缓慢地发展着。伴随中世纪后跨地区、跨国家运输的需求，以及运输重量的不断增长，人们开始逐渐注意到一个问题：车轮是名副其实的道路破坏者。更不要说很多车轮还加了铁钉或者铁圈。文艺复习时期的意大利建筑师们，不得不从罗马的道路遗迹、以及古罗马文献（维特鲁威）中吸取灵感，发明了混合石头、砂与砂浆的路面技术。从此以后，道路与车轮的相互竞争、共同进化，一直是道路交通发展的一个重要主题。车轮的下一次巨大变革依然来自于动力源的变化。虽然早在1845 年英国人R.W.汤姆森就发明了第一只充气轮胎，几乎同时也有人发明了实心橡胶轮胎。1871年，汤姆森又发明了一种蒸汽汽车，就使用了实心橡胶轮胎。之所以这样做，是因为相对于马车的畜力被动牵引，汽车的动力来自于自身传导至车轮，因而要求轮子与地面之间要具有足够的抓地力。橡胶的硫化技术和橡胶轮胎的发明，近乎完美地满足了汽车这种既要硬、又要有弹性的需求，也为内燃机汽车的发展铺平了道路。这带来的另外一个结果是，适合马车的路面总是被汽车的动力轮带起大量尘土，乃至碎石四处飞舞。既影响汽车的速度与乘坐体验，又加大公路维护的开销，这又推动了 20 世纪混凝土与沥青路面的全面发展。再之后，就是大家相对比较熟悉的历史——内燃汽车性能的提升、高速公路的建设、乘客对舒适度的要求，推着人类对车体、车轮、交通基建轮番升级。于是一个可以想到的问题来了：如果汽车的动力再次发生变化呢？很多人或许不知道， 20 世纪初电动汽车曾经一度繁盛。不过彼时的电能系统尚没有资格让其与内燃车持续对话，随着种种问题暴露，被迅速埋进了历史。而如今我们正在经历真正的变化。所有的人都在谈论电动车，不论新锐新能源车厂还是老牌汽车厂商，都在努力赶上这场滚动的变革。那么电动车是否需要不太一样的车轮？当然，电动机与内燃机相比，扭矩响应速度要快得多。简单说就是电动车从启动到最大速度的时间更短，加速感更强，这是由发动机的工作原理天然决定的。这就需要电动车轮胎有更大的接地面积，以便提供足够的抓地力，才能达到加速、制动和弯道的理想性能。这个听起来很容易。然而，更大的接地面积往往意味着更大的轮胎变形，这就可能产生更大的滚动阻力，一个最明显的问题就是能耗会增加。特别是电动车因为电池组的关系，通常比相同类型传统汽车重几百公斤，这个问题就会变得更加明显。轮胎专家米其林，对此的解决方案是通过改进材料和胎体的设计，以平衡这两个看似矛盾的性能。这也是其一直秉承的「全能表现（Total Performance）」理念。最新推出的米其林e•聆悦轮胎，首先通过调整模具曲线，改善了胎面接地面形状。在轮胎橡胶的总变形量减小的前提下，提高有效接地面积，这样不但可以兼顾抓地力，降低滚动阻力，还能减少轮胎与地面的相对滑移，使胎面磨损更均匀，从而提升轮胎的行驶里程上限。在电动车测试中，这款轮胎对比其他两款的平均磨损，寿命预估能提升18.3%。米其林Acoustic静音技术还能进一步降低胎面噪音，提供更愉快的电动车乘坐体验。橡胶之所以可以变形，来自于橡胶分子链之间的滑动，然而这也会把动能转化为橡胶的内能，导致能量的损耗。而现代轮胎橡胶为了增强其耐磨性，还普遍会加入炭黑及白炭黑等补强剂，这些分子之间都可能相互错动，导致更多的能量损耗。而米其林e•聆悦的胎面橡胶使用了新一代的弹性高分子体，拥有更多的支链和官能团，能与硫磺分子形成更多的交联反应。简单说，就是这样可以更好固定橡胶分子链，减少「摩擦」生热。同时，通过硅烷偶联剂，让这些官能团与白炭黑产生更紧密的化学链接，进一步减少生热和能量损耗。研发中，米其林先通过上面这些材料力学、热学特性建立数学模型，再通过有限元计算的方式，计算轮胎模型在充气压力，负载，速度，外温等不同条件下的内能损耗，从而评估滚动阻力特性并调整改进。最终在第三方测试中，令这款轮胎对比其他两款的续航能力提升8%，或许能很大程度改善电动车主们的里程焦虑。 同时，米其林还推出了专为高性能电动车设计的运动型轮胎：米其林竞驰 EV。除却前面米其林e•聆悦的优点以外，基于米其林的电动方程式赛车经验，更强化高速状态下抓地性能，以匹配电动车的惊人扭矩。我们可以想象，当未来电动车浪潮彻底席卷世界之后，它们可能具有的地位和娱乐价值。参考文献：
1.查尔斯.辛格. 技术史[M]. 上海科技教育出版社, 2004.
2.Bakker, J. A. "Bronocice, Flintbek, Uruk, Jebel Aruda and Arslantepe: the earliest evidence of wheeled vehicles in Europe and the Near East. Palaeohistoria: Acta Et Communicationes Instituti Bio-archaeologici Universitatis Groninganae." (2006)
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