Майбутнє моторних олив в епоху електромобільності

Борис Жмуд (керівник відділу досліджень і розробок компанії BIZOL Germany GmbH) в Automechanika Academy 2018

Цієї осені ми пишаємося тим, що нас запросили виступити з презентацією на Automechanika Frankfurt 2018 в рамках Академії Automechanika в Innovation Hall, спонсором якого є Porsche. Професор Борис Жмуд, керівник відділу досліджень і розробок BIZOL, представив свій погляд на майбутнє моторних олив в епоху електромобільності. Ми також були раді спостерігати за тим, як ця презентація викликала бурхливу дискусію в засобах масової інформації щодо впливу електромобільності на навколишнє середовище.

Ось деякі основні моменти з презентації Жмуда:

Зіткнувшись з необхідністю досягнення нових середніх показників викидів автопарку, виробники автомобілів вибирають електрифікацію силових агрегатів. Прихильники електромобільності вважають, що настав час для відмови від викопного палива. Це викликає занепокоєння серед виробників мастильних матеріалів щодо майбутнього моторної оливи.

Жмуд зазначає, що в нинішньому стані виробництво електроенергії в усьому світі далеке від того, щоб бути нейтральним щодо СО2. Наприклад, у Німеччині за кожен 1 кВт-год електроенергії накладається штраф у розмірі 520 г CO2 з точки зору викидів парникових газів.

Це не дивно, оскільки німецька електрична мережа значною мірою залежить від вугілля. Наступна діаграма показує частку загального виробництва електроенергії з різних джерел для США, Китаю, Японії та Данії. 

Ще одним важливим фактором, що підриває «ажіотаж навколо нульових викидів», є втілений слід CO2 електромобілів через споживання енергії під час їх виробництва.

Нещодавно було проведено кілька досліджень, в яких порівнювався життєвий цикл викидів парникових газів від автомобілів, що працюють на ДВЗ, і їх аналогів, що живляться від акумуляторів. Це переконливо доводить, що переваги електрифікації силових агрегатів не можуть бути повністю реалізовані, поки зелена електрична мережа не стане доступною в усьому світі. 

Крім того, виникає логічне запитання: що є рушійною силою всієї цієї метушні з електромобілями? Відповідь проста: політика. Наприклад, гібридний спортивний седан Porsche, здатний видавати 500 к.с . (Джерело: Naema Ahmed, Axious) вдається набрати значно менше ліміту 95 г CO2/км в офіційному тесті WLTP. В інженерному співтоваристві це називається «подолання тесту», оскільки «офіційна» цифра не обов'язково повинна співвідноситися з результатами аналізу життєвого циклу.

Крім того, виникає логічне запитання: що є рушійною силою всієї цієї метушні з електромобілями? Відповідь проста: політика. Наприклад, гібридний спортивний седан Porsche, здатний видавати 500 к.с., примудряється набрати значно менше ліміту в 95 г CO2/км в офіційному тесті WLTP. В інженерному співтоваристві це називається «подолання тесту», оскільки «офіційна» цифра не обов'язково повинна співвідноситися з результатами аналізу життєвого циклу.

У той же час, електрифікація дійсно допомагає зменшити викиди від транспортних засобів у перевантаженому міському трафіку, і вже з цієї причини її слід розглядати як позитивний розвиток з екологічної точки зору. У майбутньому, коли в усьому світі буде створено більш чисту електричну мережу, електромобільність дійсно стане життєздатним фактором глобального скорочення викидів парникових газів.    На жаль – з економічних причин – це навряд чи станеться, поки людство не отримає за винятком викопного палива, витративши його повністю. 

Отже, старий добрий двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ) залишатиметься в експлуатації протягом десятиліть. Очікується, що до 2040 року гібридні силові агрегати будуть домінувати в продажах нових автомобілів, при цьому більше 80% використовуваних автомобілів все ще будуть оснащені ДВЗ. Це вирішує занепокоєння виробників мастильних матеріалів щодо того, що перехід на електромобільність означає кінець для їхнього бізнесу. Принаймні, в осяжному майбутньому цього не станеться. Власне кажучи, попит на високоякісні синтетичні мастильні матеріали готовий до зростання. Це зростання зумовлене підвищенням складності майбутніх ДВС, які потребують більш якісних мастильних матеріалів.

Основні характеристики майбутніх автомобільних мастильних матеріалів продиктовані технологічними тенденціями в автомобільній промисловості, включаючи зростаючий запас гібридних електромобілів, збільшення щільності потужності ДВЗ за рахунок зменшення розмірів і наддуву, загальне прийняття функції старт-стоп, кращу якість палива та обов'язкове використання відновлюваного та/або кисневого палива, більш жорсткі норми викидів, використання нових систем доочищення вихлопних газів, таких як DPF, DOC, SCR, LNT, TWC, GPF і т.д., нові матеріали, що використовуються для зменшення тертя і полегшення ваги, і так далі.

Важливим напрямком розвитку залишатиметься підвищення ефективності силових агрегатів. Власне кажучи, за рахунок підвищення термодинамічної ефективності ДВЗ і зменшення тертя силового агрегату, можна досягти зниження викидів СО2 на 20-30%, використовуючи вже наявні технічні рішення. Одна лише розробка мастильних матеріалів може призвести до скорочення викидів CO2 на 10%. Ці показники вигідно відрізняються від того, що приносить електрифікація силових агрегатів при використанні існуючих «брудних» енергетичних сумішей.

У BIZOL ми прийняли свідоме стратегічне рішення зосередитися на повністю синтетичних мастильних матеріалах преміум-класу, залишивши решту конкурентам. Сучасні тенденції в мастильному бізнесі доводять правильність цього кроку. У прийдешню еру електромобільності наше майбутнє виглядає яскравішим, ніж будь-коли.

Професор Жмуд продовжить обговорювати ці гарячі теми на інтерактивному саміті European Base Oils & Lubricants 28 - 29 листопада 2018 р., Флоренція, Італія.