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路博润:新能源进行时 | 新能源汽车润滑油的崭新世界(上)

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摘要:新能源汽车的销量正在增长,而且将继续增长。
新能源汽车润滑油的崭新世界
乘用车是目前混合动力和纯电动新能源汽车市场增长的重点领域。混合动力汽车继续使用内燃机,但它们同时配有电池、冷却系统,以及一个或多个电机。由于不单单依靠电池来储存能量,因此同时拥有这两种系统可以提高续航里程。然而,增加的里程是以增加车重和减少乘客和货物空间为代价。
 
纯电动新能源汽车不同于内燃机汽车,而且各种新能源汽车类型之间也大不相同。电机、变速箱配套传动系统的设计根据汽车制造商的不同车型而不同。纯电动新能源汽车取消了活塞和气缸,以及内燃机系统必不可少的许多其他部件。新能源汽车可能拥有多个电机,有些靠近驱动装置。
车辆设计和部件的演变。ICE=内燃机,HEV=混合动力新能源汽车,PHEV=插电式HEV, REEV=增程式电动新能源汽车,BEV=纯电动新能源汽车,FCEV =燃料电池新能源汽车。
新能源汽车的布局和部件要求使用与内燃机汽车不同的润滑油
新能源汽车的销量正在增长,而且将继续增长。
 
路博润的重要客户表示,汽车零部件行业正努力适应由此导致的内燃机部件的需求下降。他表示:“竞争正变得越来越激烈——每个人都试图为剩下的部件找到解决方案。”
除了车辆设计的变化外,车辆使用模式的变化也会影响性能要求。虽然有些问题只涉及新能源汽车润滑油,但其他一些问题会影响所有类型车辆的润滑油配方和经济性。例如,汽车行业一直在缓慢而稳定地萎缩。与拥有私家车相比,共享模式正在稳步发展,而自动驾驶汽车才刚刚崭露头角。这两者的发展正在打破平衡,从大部分时间都处于闲置状态的大量私人汽车,转向数量少得多,且或多或少一直在运行的共享汽车。
 
新能源汽车与内燃机汽车的巨大差异
 
在不同工况、负载和温度下运行的新系统需要专用的润滑油。市场上的合成油可以承受现代汽车所要求的更高温度和更苛刻的工况,对高性能润滑油的需求还将继续增长。为了延长使用寿命,人们希望使用全合成润滑油,这种油通常可在相当高的温度下工作。全合成润滑油的抗氧化性比矿物油好得多,因此在更高的温度下能使用更长时间,这对在高温下工作的电机来说是一个重要的考虑因素。
 
性能可靠的润滑油和润滑脂可帮助实现新能源汽车全寿命免维护,比如新能源汽车专用变速箱油和密封轴承润滑脂。与内燃机不同,电机没有燃烧副产品,因此不会将燃烧副产品释放到润滑油流中降解润滑油,因此定期更换乘用车机油的做法可能会成为过去,或至少变得不那么频繁。
新能源汽车润滑油与内燃机汽车润滑油具有不同的功能,例如,内燃机需要发动机油来减少发动机内部的摩擦。
 
变速箱油单独循环,且具有润滑油、换挡液压油和冷却液等多种功能。内燃机乘用车的变速箱油通常比发动机油更换频率低(取决于OEM的规定)。
 
新能源汽车的电机转速可以达到15,000rpm以上,新能源汽车的电驱桥可以将电动机的转速转换为驱动车轮所需的转速,起到变速箱的作用。新能源汽车的变速箱油也同时用作变速箱的润滑油和冷却液。许多新能源汽车变速箱油也同时用于同一个变速箱中的电机的热管理,因此其配方会做特殊设计。
行业正在努力开发专用的合成润滑油,使其流变性和热性能能适应新能源汽车的驱动系统。此外,许多使用油冷电机系统的汽车公司正在使用类似于自动变速箱油的产品。
 
其中,热管理液是目前行业的研发重点。新能源汽车的电池热管理液不同于新能源汽车的变速箱油。行业正在积极开发一种同时适用于电池和变速箱的热管理液,但目前仍处于早期阶段。电池热管理液的效率也会影响电力驱动的性能,因为这些液体可以帮助电池根据需要提供动力。电池热管理液有助于电池和动力电子系统保持在最佳温度范围内,以实现快速充电和快速加速,无论车辆是处于停泊状态还是运行状态。
 
将润滑油纳入汽车设计
 
在过去十年里,整车厂越来越多地要求使用专用润滑油,以满足其硬件设计的特殊需求。大型OEM对每种润滑油的技术要求都非常严格。这些公司都有内部的摩擦学和配方专家负责研究规范和执行产品测试。不幸的是,不存在一种适合所有应用的润滑油。然而,对于乘用车来说,越来越多的润滑油是终生使用的,也就是说工厂加注的润滑油无需更换,除非出现泄漏或其他类型的故障。
 
对消费者而言,这种严格规定意味着,尽管某款现有的润滑油可能适用于新能源汽车,但不能保证其性能和推荐的润滑油一样好,甚至是不合格的。为了确保符合汽车保修条款,客户或维修工人需要引用部件或目录编号订购OEM推荐的润滑油,就像订购特定的传感器或仪表盘显示组件一样。对于某些应用,OEM可能会提供车辆保修范围内获批润滑油的清单。
小型OEM由于缺乏内部润滑油配方和测试能力,可能不得不依赖市场上已有的产品,而这些产品并不是为特定车型定制的。同样,小型润滑油供应商可能会发现,要满足多家OEM的要求非常困难,因为每家OEM都有自己的润滑油标准。一些联合工作小组正在建立标准化的测试方法和性能评估标准,以评估不同应用或制造商的各种配方的适用性。今年早些时候,美国西南研究所成立了一个联合研究小组,以开发一种通用的方法来评估新能源汽车的先进润滑油。汽车工程师协会(SAE)成立了一个技术委员会,起草新能源汽车润滑油的行业规范。德国和法国的汽车行业协会正在帮助欧盟制定标准。
 
业内人士指出新能源汽车润滑油并没有一个行业统一的标准,但这并不是什么新鲜事,内燃机汽车制造商也参考多种标准进行润滑油的配方和测试。在过去的十年里,OEM越来越多地要求专用润滑油,以满足其硬件设计的特定需求。
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