内燃机:未来的不确定性?

The internal combustion engine: A future of uncertainty?

The internal combustion engine: A future of uncertainty?
Photo courtesy of BMW.
传统燃料、润滑油和添加剂行业里,不少人对其业务在未来几年会受到一定程度的干扰感到非常紧张。政府监管机构和汽车制造商定期发布关于电动汽车(EV)的公告,许多人相信我们会见证许多润滑油业务的摇钱树—客户死忠的内燃机(ICE)业务会逐渐消亡。

Teri Crosby at F+L Week 2019
Teri Crosby.


雪佛龙奥伦耐汽车发动机油全球产品线经理Teri Crosby认为,说放弃内燃机还为时尚早。Crosby在新加坡举行的2019F+L Week会议上谈到“电动汽车展望以及对润滑油/添加剂的影响”。她强调,即使考虑到基于各国政府公布的电动汽车普及计划的估算,即便全球轻型车队已占多数,内燃机汽车也会继续增长。

Crosby说:预计到2035年,全球汽车数量将从目前的12亿辆增长到20亿辆。这个庞大且不断增长的汽车基数,将缓解新技术渗透车队的影响。她说,即使出售的每辆车都是电动车,车辆全部转换完毕也得25年。

Crosby说:即使在可预见的未来,内燃机车预期增长,配方设计师也要“料事于先”,这是很重要的。快速变化不是不可能,由于有许多未知因素,变化的程度很难预测。Crosby猜测道,我们预测电动汽车的普及程度时就往往不准。她说:但是每个人看问题的视角不一样,能捕获这些视角仍很有趣。

Shuji Kimura at F+L Week 2019
Shuji Kimura.


日产汽车有限公司动力总成和电动汽车工程部专家领导Shuji Kimura看到了电动汽车领域的快速增长,并强调电气化对于ICE的未来发展是不可避免的。Kimura在2019F+L Week发表了一篇题为“零排放内燃机(ICE)”的论文。在这篇论文中,她强调了IEA改进情景,预测到2050年轻型“纯”内燃机车辆的销售量将下降到不足10%,到2050年ICE(包括电气化)所占份额将超过70%。

1983年即加入日产的Kimura,概述了日产最近使用“e-Power”技术对抗ICE排放的努力。该技术混合使用电动传动系统与汽油发动机充电电池。不是您常见的混合动力车,车轮完全由电动机驱动、汽油发动机仅用于为电池充电,车辆保持以最佳速度运行并获取最大燃油效率。

Andreas Pungs at F+L Week 2019
Andreas Pungs.


在汽车技术进步方面,日本无疑是领先者。Kimura是汽车内燃机研究协会(AICE)指导委员会主席。日本汽车制造商于2014年成立了AICE,目的是促进新的产学官合作并强化行业技术。该组织下设九个汽车制造商和两个研究机构。

AICE所做的工作就是Crosby声称传统ICE将继续发展的一个例子,包括持续的燃油经济性(FE)改进、二氧化碳减排、功率密度增加、每马力燃油消耗显著降低以及马力排量增加,这些都为缩小规模和进一步提高燃油经济性铺平了道路。此外,Crosby认为润滑剂将继续发展以应对这些进步,就像他们在过去100多年来一直做的那样。

咨询和工程公司FEV(泰国)公司预测全球轻型ICE汽车销量将在2025~2030年左右达到峰值,但预计对高效和清洁ICE会持续需求。董事总经理Andreas Pungs在2019年3月6日的F+L Week全体会议上阐述了公司的观点。他表示,欧洲、美国和中国的内燃机车辆份额和总销量将从2025年起下降,但世界其他地区会上升,一升一降会在一定程度上相抵。FEV预测,世界其他地区的内燃机销量将在2035年前后超过欧洲、美国和中国。

KK Gandhi at F+L Week 2019
KK Gandhi.


Pungs说:“2030年,最大的市场—亚洲,大部分汽车会实现电气化”。然而,“一刀切”的解决方案似乎越来越行不通。

政府的强力推动、新能源汽车要求和空气质量问题,将确保中国成为电池电动汽车(BEV)销售的领先者。Pungs说,混合动力电动汽车(HEV)将继续成为该地区的利基产品。另一方面,日本将拥有最高的混合动力电动汽车(HEV)和插电式混合动力电动汽车(PHEV)的普及率最高。

印度在向电气化过渡的过程中,落后于这两个亚洲技术领先国家,但可能不会太久。2019年2月28日,工会部长Arun Jaitley证实,印度内阁在三年内批准了14亿美元资金,作为加速采用和制造电动汽车计划第二阶段(FAME II)的一部分。这项资金为使用先进电池技术的电动汽车的前期购买提供了激励,强调是公共交通或注册商用车等共享交通。作为该计划的一部分,为城市和主要公路上2700个强大的充电基础设施提供资金,将为电气化增长提供必要的支柱。

Markus Scherer at F+L Week 2019
Markus Scherer.


汽车政策与研究中心资深领导人K.K. Gandhi,向F+L Week的代表们表示,印度的目标很高,到2030年,印度将100%的新车销售目标对准城市内的公共交通车队,40%的新车销售目标对准纯电动汽车。

在欧洲,一些原始设备制造商已经宣布了大量配备轻度HEV的车型,由于监管不那么严格,不同的车辆组合和地理因素,预计美国的电气化水平将低于欧洲和中国。

这些非内燃机预测对润滑油需求有什么影响?在这个阶段,这是任何人的猜测。Crosby说,如果所有当前的政府公告都实现了,乘用车汽车机油(PCMO)市场预计将从2040年的基线水平下降13%。然而,她说,已经公布了广泛的非内燃机车辆数量预测,根据最激进的预测,2040年的基线水平下降54%。

Next generation Battery Electric Vehicle
Photo courtesy of Nissan.


不管你相信什么,都会有干扰。但随着ICE技术的日益成熟和电动汽车技术的进步,润滑油和添加剂也将有新的发展机遇。Crosby说,当曲轴箱润滑油在全电动汽车中消失时,驱动装置的油液可能需要进化,而不是现在传统的传动油产品。此外,对冷却液、润滑脂、制动液等有新的要求。混合动力汽车,增长最快的电动汽车部门,由于不同的操作条件,曲轴箱润滑油和特殊的需求仍然存在。原始设备制造商目前正在为混合动力汽车使用标准润滑油。

她说,随着销售量的增加和电池续航里程的延长,这一情况可能在未来发生变化。 Crosby强调了与过渡有关的几个润滑油挑战。混合动力电动汽车更容易受到水和燃料进入曲轴箱润滑油的影响----由于停止-启动循环的增加,整体工作温度低于专用ICE车辆。润滑油制造商还必须制定乳化油、白泥、油降解、稀释和腐蚀的规定,使用防腐添加剂、抗氧化剂、乳化剂、分散剂和优化的清洁剂系统。Crosby说,还要求使用二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)、清洁剂、钼和摩擦改进剂等耐磨添加剂来对抗额外的磨损状态。在混合动力发动机中,除了较低的 ICE 温度外,添加剂活化也是一个考虑因素。

巴斯夫基础油和金属加工液全球营销总监Markus Scherer在题为“可持续未来的新型燃料和润滑剂组件”的演讲中重申了Crosby的主张,他说,需要为电动汽车重新调配冷却剂。电动汽车的冷却目标与ICE车辆完全不同。 ICE车辆的冷却目标是100-120摄氏度(℃),而纯电动汽车(BEV)发动机需要冷却到45°C。Scherer说,燃料电池电动汽车通常需要80-100°C的目标温度范围。

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