Το μέλλον των λαδιών κινητήρων στην εποχή της ηλεκτροκίνησης

Boris Zhmud (Επικεφαλής Έρευνας &Α της BIZOL Germany GmbH) στην Automechanika Academy 2018

Αυτό το φθινόπωρο, είμαστε υπερήφανοι που γίναμε δεκτοί για να κάνουμε μια παρουσίαση στην Automechanika Frankfurt 2018 ως μέρος της Automechanika Academy στο Innovation Hall που χρηματοδοτείται από την Porsche. Ο καθηγητής Boris Zhmud, BIZOL Head of R&D, παρουσίασε τις προοπτικές του για το μέλλον των λαδιών κινητήρων στην εποχή της ηλεκτροκίνησης. Ήμασταν επίσης στην ευχάριστη θέση να παρακολουθήσουμε πώς αυτή η παρουσίαση προκάλεσε μια έντονη συζήτηση στα μέσα ενημέρωσης σχετικά με τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της ηλεκτροκίνησης.

Εδώ είναι μερικά σημαντικά σημεία από την παρουσίαση του Zhmud:

Αντιμετωπίζοντας την ανάγκη επίτευξης των νέων στόχων μέσων εκπομπών του στόλου, οι κατασκευαστές αυτοκινήτων επιλέγουν την ηλεκτροκίνηση των κινητήρων. Οι υποστηρικτές της ηλεκτροκίνησης πιστεύουν ότι έχει έρθει η ώρα για απομάκρυνση από τα ορυκτά καύσιμα. Αυτό εγείρει ανησυχίες μεταξύ των κατασκευαστών λιπαντικών σχετικά με το μέλλον του λαδιού κινητήρα.

Ο Zhmud επισημαίνει ότι, όπως έχουν τα πράγματα τώρα, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας παγκοσμίως απέχει πολύ από το να είναι ουδέτερη ως προς το CO2. Για παράδειγμα, στη Γερμανία, κάθε 1 kWh ηλεκτρικής ενέργειας συνοδεύεται από πρόστιμο 520 g CO2 όσον αφορά τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.

Αυτό δεν προκαλεί έκπληξη, δεδομένου ότι το γερμανικό ηλεκτρικό δίκτυο εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον άνθρακα. Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει το μερίδιο της συνολικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από διάφορες πηγές για τις ΗΠΑ, την Κίνα, την Ιαπωνία και τη Δανία. 

Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας που υπονομεύει τη «διαφημιστική εκστρατεία μηδενικών εκπομπών» είναι το ενσωματωμένο αποτύπωμα CO2 των ηλεκτρικών οχημάτων λόγω της κατανάλωσης ενέργειας κατά την κατασκευή τους.

Πρόσφατα πραγματοποιήθηκαν αρκετές μελέτες που συγκρίνουν τον κύκλο ζωής των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου από αυτοκίνητα με κινητήρα εσωτερικής καύσης και τα ανάλογα τους με μπαταρία. Αυτά αποδεικνύουν οριστικά ότι τα οφέλη της ηλεκτροκίνησης δεν μπορούν να υλοποιηθούν πλήρως έως ότου ένα πράσινο ηλεκτρικό δίκτυο γίνει παγκοσμίως διαθέσιμο. 

Επιπλέον, τίθεται ένα λογικό ερώτημα: ποια είναι η κινητήρια δύναμη πίσω από όλη αυτή τη φασαρία της ηλεκτροκίνησης; Η απάντηση είναι απλή: πολιτική. Για παράδειγμα, ένα υβριδικό σπορ sedan Porsche ικανό να αποδίδει 500 ίππους (Πηγή: Naema Ahmed, Axious) καταφέρνει να βαθμολογηθεί καλά κάτω από το όριο των 95 g CO2 / km στην επίσημη δοκιμή WLTP. Στην κοινότητα των μηχανικών, αυτό ονομάζεται "χτύπημα της δοκιμής", δεδομένου ότι ο "επίσημος" αριθμός δεν χρειάζεται να συσχετίζεται με τα αποτελέσματα της ανάλυσης κύκλου ζωής.

Επιπλέον, προκύπτει ένα λογικό ερώτημα: ποια είναι η κινητήρια δύναμη πίσω από όλη αυτή τη φασαρία της ηλεκτροκίνησης; Η απάντηση είναι απλή: πολιτική. Για παράδειγμα, ένα υβριδικό σπορ sedan της Porsche ικανό να αποδίδει 500 ίππους καταφέρνει να σκοράρει πολύ κάτω από το όριο των 95 g CO2 / km στην επίσημη δοκιμή WLTP. Στην κοινότητα των μηχανικών, αυτό ονομάζεται "χτύπημα της δοκιμής", δεδομένου ότι ο "επίσημος" αριθμός δεν χρειάζεται να συσχετίζεται με τα αποτελέσματα της ανάλυσης κύκλου ζωής.

Ταυτόχρονα, η ηλεκτροκίνηση συμβάλλει πράγματι στη μείωση των εκπομπών αγωγών από οχήματα σε κυκλοφοριακή συμφόρηση στις πόλεις, και ήδη μόνο για αυτόν τον λόγο, θα πρέπει να θεωρηθεί ως θετική εξέλιξη από περιβαλλοντική άποψη. Στο μέλλον, όταν δημιουργηθεί ένα καθαρότερο ηλεκτρικό δίκτυο σε όλο τον κόσμο, η ηλεκτροκίνηση θα συμβάλει πράγματι στην παγκόσμια μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.    Δυστυχώς – για οικονομικούς λόγους – αυτό δεν είναι πιθανό να συμβεί μέχρι να αποκτήσει η ανθρωπότητα χωρίς τα ορυκτά καύσιμα να τα έχουν εξαντλήσει εντελώς. 

Ως εκ τούτου, ο παλιός καλός κινητήρας εσωτερικής καύσης (ICE) θα παραμείνει σε λειτουργία για τις επόμενες δεκαετίες. Τα υβριδικά συστήματα κίνησης αναμένεται να κυριαρχήσουν στις πωλήσεις νέων οχημάτων έως το 2040, με περισσότερο από το 80% των οχημάτων που χρησιμοποιούνται να εξακολουθούν να διαθέτουν κινητήρα εσωτερικής καύσης ακόμη και τότε. Αυτό απαντά στις ανησυχίες των κατασκευαστών λιπαντικών ότι η αλλαγή στην ηλεκτροκίνηση σημαίνει το τέλος για την επιχείρησή τους. Αυτό δεν θα συμβεί στο άμεσο μέλλον, τουλάχιστον. Στην πραγματικότητα, η ζήτηση για υψηλής ποιότητας συνθετικά λιπαντικά είναι έτοιμη για ανάπτυξη. Αυτή η ανάπτυξη είναι απαραίτητη λόγω της αυξημένης πολυπλοκότητας των μελλοντικών λιπαντικών εσωτερικής καύσης που απαιτούν λιπαντικά υψηλότερης ποιότητας.

Τα κύρια χαρακτηριστικά των μελλοντικών λιπαντικών αυτοκινήτων υπαγορεύονται από τις τεχνολογικές τάσεις στην αυτοκινητοβιομηχανία, συμπεριλαμβανομένου του αυξανόμενου αποθέματος υβριδικών ηλεκτρικών οχημάτων, της αυξημένης πυκνότητας ισχύος ICE λόγω μείωσης του μεγέθους και της ενίσχυσης, της καθολικής αποδοχής της λειτουργίας start-stop, της καλύτερης ποιότητας καυσίμου και της υποχρεωτικής χρήσης ανανεώσιμων ή/και οξυγονωμένων καυσίμων, αυστηρότερων κανονισμών εκπομπών, χρήση νέων συστημάτων μετεπεξεργασίας καυσαερίων όπως το DPF, DOC, SCR, LNT, TWC, GPF κ.λπ., νέα υλικά που χρησιμοποιούνται για την επίτευξη μείωσης τριβής και ελαφρού βάρους και ούτω καθεξής.

Σημαντική εστίαση στην ανάπτυξη θα παραμείνει η βελτίωση της απόδοσης του συστήματος μετάδοσης κίνησης. Στην πραγματικότητα, βελτιώνοντας τη θερμοδυναμική απόδοση του κινητήρα εσωτερικής καύσης και μειώνοντας την τριβή του συστήματος μετάδοσης κίνησης, μπορεί κανείς να επιτύχει μείωση 20-30% στις εκπομπές CO2 χρησιμοποιώντας ήδη διαθέσιμες τεχνικές λύσεις. Μόνο η ανάπτυξη λιπαντικών μπορεί να επιφέρει έως και 10% μείωση των εκπομπών CO2. Αυτά τα στοιχεία συγκρίνονται ευνοϊκά με αυτά που φέρνει η ηλεκτροκίνηση των κινητήρων όταν χρησιμοποιούνται τα υπάρχοντα «βρώμικα» ενεργειακά μείγματα.

Στη BIZOL, έχουμε λάβει μια συνειδητή στρατηγική απόφαση να επικεντρωθούμε σε υψηλής ποιότητας πλήρως συνθετικά λιπαντικά, αφήνοντας τα υπόλοιπα στους ανταγωνιστές. Οι τρέχουσες τάσεις στον τομέα των λιπαντικών αποδεικνύουν το δίκαιο αυτής της κίνησης. Στην επερχόμενη εποχή της ηλεκτροκίνησης, το μέλλον μας φαίνεται πιο λαμπρό από ποτέ.

Ο καθηγητής Zhmud θα συνεχίσει να συζητά αυτά τα καυτά θέματα στη διαδραστική σύνοδο κορυφής European Base Oils &; Lubricants 28 - 29 November 2018, Florence, Italy.