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    潤英聯談電氣化移動出行的工程化

    2019-10-31    中國潤滑油信息網  

      導讀:

      混動車輛的增加不僅帶來潤滑方面的挑戰,也為新技術的開發帶來令人興奮的機會。對此,潤英聯高級研發工程師Simon Moizan說道,在這一不斷變化的車輛發展中,為添加劑化學找到恰當平衡比以往來得更加重要。

      毫無疑問,乘用車的動力總成正在發生變化。然而這種變化有多迅速、會朝著什么方向發展仍存在很大的不確定性。驅動未來交通變化的政策因素已眾所周知,包括改善空氣質量從而降低健康危害、以及削減溫室氣體排放的需求,這些因素會受到諸如治理方法、車輛所有權模式,以及科技進步的影響。

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      “由于目標復雜,影響廣泛,且在不斷變化之中,這就意味著車輛OEM正在開發多種解決方案來應對面臨的挑戰,與此同時,還要建造人們能負擔得起、并喜歡駕駛的汽車類型。”

      如今有很多的能源選擇,例如,電能、天然氣、液化石油氣、增強型石油燃料、氫能源和乙醇。每一種能源的市場吸引力取決于一系列因素,包括原材料成本和是否容易獲取,消費者喜好,加油站基礎設施的分布程度,政府的激勵措施以及稅率。盡管存在諸多不確定性,在很多地區,OEM已開始在其多數車系中增加具有某種程度的電氣化動力總成的車型數量。

      電氣化車輛市場概況

      全球乘用車銷量已從10年前的約7000萬輛增長到2018年的9500多萬輛。同一時期,市場也從幾乎完全由內燃機驅動(IEV)轉變為一半的乘用車采用了某種程度的電氣化配置,從啟停系統到純電池電動驅動。然而,盡管媒體大肆宣傳,暗示市場正在快速朝向電氣化發展,新能源汽車(NEV),由電機為車輪提供動力的車輛銷量目前僅占全球汽車總銷量的2%。

      在進一步審視全球三大主要的汽車市場時,我們可以看到,中國是最大市場,2018年共售出超過2300萬輛汽車,而其新能源汽車的交付量亦超過百萬大關,占汽車總銷量的4.5%。在北美市場,盡管特斯拉增長強勁,新能源汽車在2018年的銷量仍不足1700萬輛總銷量的1.5%??v觀歐洲市場,盡管柴油車銷量在2018年下跌,傳統內燃機汽車仍占該地區銷量的92%以上,可充電車輛僅占新車銷量2%。

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      展望未來,新車銷量預計會穩步上升,配置電氣化動力總成的車輛趨勢亦是如此。就“從油井到車輪”的排放量、能源效率、及駕駛員的駕駛體驗而言,從完全為城市駕駛工況的情況出發,混動車是最佳的技術解決方案。此外,考慮到純電動汽車(BEV)較高的購買價格、以及來自公共交通和其他交通方式的持續競爭,這意味著盡管純電動車具有較為廣泛的應用潛力,但其市場占有率仍將十分有限。

      一些行業評論員指出純電動車的購買價格在2025到2035年時間框架內,如無激勵政策,可能會與內燃機車價格持平。這會使純電動車更為廣泛的應用,政府有關充電設施的政策、針對內燃機車的罰款及限制預計都會對純電動汽車的市場擴張帶來影響。此外,一旦引入政策,將當前的燃料稅稅率應用于電力上,那么因未來十年技術發展而導致的純電動車總擁有成本持平會推后。

      “共享汽車、自動駕駛,互聯、以及電動車的發展趨勢將會繼續挑戰汽車行業組織資源的優先級分配。”

      多樣化戰略

      為了滿足未來的出行政策要求,每個OEM廠商都要以最適合其組織架構的方式來應對。這意味著很有可能出現多種多樣的戰略,從而在整個運輸產業鏈帶來挑戰與機遇。

      與傳統內燃機汽車發動機潤滑油相關的挑戰,諸如發動機及后處理保護,燃油經濟性,燃油類型靈活性以及延長換油期等,也將同樣適用于這些新型汽車。然而,隨著配備更大電池容量的純電動汽車數量的增長,其確切形式和相對優先級考量也可能會變化,也可能出現新的關注領域。

      潤滑油制造商將會需要設計新產品以應對呈指數級增長的發動機技術的需求,例如,內燃機,電動機和電池,所有這些技術均具有不同的性能及不同的動力總成配置。

      “我們預期全球市場都會不斷向更高品質的潤滑油挺進。”

      研發計劃

      通過與不同OEM廠商的協作,潤英聯能夠評估這些廠商在其混動車系中遇到的主要挑戰。正因如此,一系列研發計劃得以開展,來評估不同的混動配置,行駛工況和定制化的潤滑油配方。

      當前用于混動車性能分析的方法通常是在內燃機試驗基礎上改進而來,因此存在一些局限性。

      最近,一項關于探索燃油經濟性和動力總成電氣化的研究已經表明,在全球輕型車統一測試循環(WLTC)初始階段,二氧化碳和顆粒物排放數量結果受到電池電荷狀態(SoC)極大影響。這表明對車輛的調節比以往任何時候都重要。

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      提高燃油經濟性是推動OEM廠商開發技術和投資項目的一大動力。正因如此,潤英聯也希望進一步探索不同混動配置條件下,不同潤滑油配方對發動機摩擦帶來的影響。臺架實驗結果表明,酯類與鉬類補強添加劑均能夠降低摩擦損失。然而,如果將這兩種補強劑組合使用,則這些優點將不會累加。

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      “盡管酯類和鉬類補強劑都能降低摩擦損失,但結合使用反而會降低其優勢。”

      顯然并非所有的混動技術都是相同的,這意味著為這些應用精心定制潤滑油配方是至關重要的。此外,從這些研究項目獲得的經驗,突顯了實驗方法的重要性,用于改善混動車的質量,這樣才能使最終用戶獲得恰當信息。

      總結

      展望未來,經濟增長有望推動交通運輸需求量的增加,隨著全球碳排放足跡的逐步降低,必將出現新的潤滑挑戰。創新是關鍵所在;特別指出的是為滿足更高效,更低排放內燃機不斷上漲的需求、以及低碳燃料和混動車的使用需求。

      未來,潤滑油需要處理發動機的各種特定需求:包括間歇性運行、較低的工作溫度、以及長時間處于未運行狀態,與此同時要在發動機運行時提供硬件保護、電氣系統元件兼容性以及出色的性能表現。然而,由于并非所有混動車都是一樣的,所以不可能有一個適于所有車型的潤滑油解決方案。

      “為了給新能源汽車量身定制潤滑解決方案,與以往相比,現在更要注重選擇恰當的試驗方法和試驗條件,以便確定最佳的添加劑方案,帶來卓越的平衡性能。”

      潤英聯正依托其強大的產品組合,憑借與行業領先的混動車OEM廠商緊密合作而積累的專業知識,不遺余力地設計能夠應對不同挑戰的潤滑油解決方案。

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    來源:中國潤滑油信息網

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