December 02, 2020

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电动汽车不会在短期内影响全球润滑油需求量

Electric vehicles no imminent danger to global lubricants demand

Electric vehicles no imminent danger to global lubricants demand
作者:Raj Shah博士和Mathias Woydt博士

电动交通的历史和内燃机一样久远。1896年,美国电动汽车公司推出了一辆全电动汽车。五年后,汽车工程师兼保时捷汽车公司创始人费迪南德·波尔舍(Ferdinand Porsche)先生推出了一款名为“洛纳-保时捷”的轮毂电机驱动电动车。

虽然电动车出现的很早,但经过120多年,电动汽车并没有能真正进入市场。只是在近几年来,电动汽车才逐渐成为强大的内燃机的劲敌。大众、通用汽车和沃尔沃等主要汽车制造商均已声明将在未来制造电动汽车,促进碳减排。此外,某些欧洲国家已公布了汽油车和柴油车的禁售时间表。

此外,还实施了一系列鼓励电动汽车销售的措施和优惠政策。挪威是世界上电动车占有率最高的国家,该国尝试了多种激励措施,比如允许电动汽车走公交专用车道,并享有免费公共停车的权利。其他国家还实行了减税、付款激励措施或者将上述两项相结合的激励措施。中国是世界电动车体量的领导者,多个中国城市为了帮助电动车购买者避免汽车牌照摇号的麻烦,专门发行了电动车牌照。

电动汽车的市场占有率不断增加,增长速度比以往任何时候都快。2015年,超过半数的世界润滑油需求来自汽车行业。因此,向电动汽车的转变将对整个润滑油市场产生诸多影响。但是,一直鼓吹石油行业末日将近的电动汽车倡导者需要擦亮他们的水晶球了。润滑油在量方面出现的损失将从机动车行业的体量增长预期中获得补偿。

不可否认,电动汽车将在未来几十年改变交通环境。然而,交通也会迎来不断地发展和变革,预计到21世纪中叶都不会给世界油品需求造成严重威胁。电动汽车不会成为油产品的丧钟,就像数字技术对电影行业的影响一样。传统汽油车和柴油车将与电动汽车并存,并且还有巨大的发展潜力。油品仍将是世界动力之源,石化、重工业、航空、船运和重型运输等领域的油品需求将继续增长。从目前的情况看,上述领域总体上没有受到燃料转换的影响。

2019年6月,大众汽车宣布到2025年的电池需求量将达到300 GWh,是特斯拉在美国内华达州的Giga factory电池工厂产能的10倍。但是,锂和钴受限,镍和铜预计到2025年后也将愈加稀缺,而且电动交通的发展将进一步加剧这一局面。

国际能源署是大型、发达能源消耗经济体的监督机构,其预计到2025年运行电动车辆将达到5000万辆,到2040年将达到3亿辆,而2018年的道路电动车辆仅为500万辆。这一增长趋势预计将在世界范围内每天减少250万桶油需求量,约为2%。但是,与此同时,内燃机车辆的保有量将从13亿辆增加到21亿辆。在可预见的未来,内燃机仍将是主要动力推进类型,并且必须使用合适的环保能量源。

随着电气化水平的不断提升,到2030年,欧洲和北美地区的轻质车用润滑油需求量将会出现下降,但是其他地区将会呈现上升趋势。尽管如此,我们必须要明白目前的世界机动化率仅占人口总量的14%,而美国和欧洲的机械化水平已达到65-85%。全球机械化率也有望增加到23%左右,尤其是在亚洲、非洲和南美地区。

综合来讲,国际能源署预计到2040年,每天的油品净需求量将比2016年高出1200万桶。这一预测数据与行业观察人士所持的新“需求高峰”转移观点相左,该观点和十年前的“原油产量峰值”预测一样具有误导性。

世界知名咨询公司麦肯锡曾做过一项综合市场调研,其中包括到2035年的详细预测。该项研究显示润滑油总体量仍会继续保持增长势头,但是未来增速可能会稍微放缓。研究的主要结论是“体量增长趋缓,但仍有价值池扩展空间” 。

该报告还提出道路运输需求(目前总量为40%)将在未来五年内达到峰值。因此,随着电动汽车市场份额和骑行份额的增加,同时受内燃机车辆较长替换需周期的影响,机动车交通需求将会出现下滑。

但是,道路运输领域将继续提升,预计到2035年,高附加值的合成润滑油市场份额将增加到70%。润滑油的主要需求源是非交通领域和工业消耗,这些领域将继续呈现稳步增长趋势。这将弥补交通需求减少造成的损失。

即使欧洲和北美等区域出现增长停滞,润滑油供应商也可以通过扩展亚洲和其他发展中国家的市场份额避免行业萎缩。此外,向混合动力汽车/插电式混合动力汽车使用的合成润滑油和高质量润滑油等高附加值产品的转型,也将为行业带来新的机遇。

虽然电动汽车对机油产生了影响,但并不是所有的机动车润滑油都岌岌可危。电动汽车仍需要使用润滑脂,而且需要大量的齿轮油对其差动齿轮、底盘和车辆进行润滑,不过当前此类油脂在机动车润滑脂销售量的占比仍然较小。此外,电动汽车的电池还需要使用专用冷却剂,而且司机还需要使用减震油使行驶更加平稳,刹车时还需要制动液。

路博润的传动装置润滑油全球经理Michael Gahagan说:“原始设备制造商指定的润滑油基本是“通用型”的。”Gahagan在2018年早期举行的一次行业会议上发言时提出,目前的混合动力车辆可以而且经常使用传统的动力传动液,其实生产商能够采用新型的传动液,更有利于车辆的保护,同时可以确保电动车传动部件的运行更加平稳顺畅。

随着电动模块、传感器和电路的出现,齿轮油、冷却剂和润滑脂,以及暴露在电磁场中的绝缘材料和特殊塑料需要新的发展。Gahagan强调了研发具有导电性能和相关安全属性的新型电动汽车润滑剂的重要意义。混合电动汽车的系统电压可达到48伏,而传统内燃机汽车的系统电压只有12伏。

主要问题是润滑流体的电荷,这一点在功率分流处最为突出,在这里油品会接触电动机。因此,混合动力车和电动汽车用流体需要正确的电学性质,并与绝缘性具有良好的匹配性。

Gahagan指出,流体的导电率必须解决两个主要的参数。如果导电率过高,有可能出现电流泄露,发生漏电时,如果车辆乘客接触带点部件可能会致死。反之,导电率过低会导致局部电荷累积,这会导致流体降解,影响保护特性,并可能形成电弧,影响车辆的轴承和密封性。




作者简介

Raj Shah博士是位于纽约的科勒仪器公司的董事,已在这家公司供职了25年。他是美国摩擦学者和润滑工程师学会、美国国家润滑脂协会、能源学会和英国皇家化学学会的荣誉会士,同时还是一名特许石油工程师。

Mathias Woydt博士是MATRILUB 材料、 摩擦学和润滑的执行董事,33年来一直从事科研工作,发表了280多篇论文和著作,拥有51项专利。他还是德国摩擦学协会的副主席。
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