存在用于混合動力和電池電動車輛（BEV）的大量動力總成體系結構。當下一代汽車的發展處于起步階段時，原始設備制造商（OEM）往往會依賴于他們已經擁有的潤滑劑。JAZTechConsulting的所有者兼首席顧問JackZakarian說，潤滑劑通常是良好的絕緣體，他在美國能源巨頭雪佛龍公司開發用于傳動系統產品的潤滑劑配方方面擁有37年的經驗。“通過精心的配方設計，我們可以控制電氣設備他在2020年7月21日舉行的網絡研討會上對亞洲潤滑油制造商聯盟（ALMU）成員說：“電動汽車何時將負責：對潤滑油配方和銷售渠道的潛在影響。”

 

扎卡里安說，在這一點上，大多數潤滑油制造商仍在感覺自己的方式。沒有可說的行業標準，而且OEM通常不會“超越其圈子”發布規范。SAE技術委員會成員扎卡里安（Zakarian）負責起草電動汽車（EV）流體的行業規范，他說該指導尚處于早期階段。該委員會正在研究可用的測試方法，OEM需求和一系列價值。他說，該委員會希望能在明年之前提供一份文件。

 

雖然電動汽車僅占當今全球汽車市場的一小部分，但由于政府政策和消費者需求，它們是汽車行業中增長最快的細分市場之一。全球主要汽車制造商已宣布計劃在未來五年內發布約200款新EV車型。Valvoline中國公司的高級董事兼總經理GeorgeZhang說，到2040年，EV的銷量可能會達到全球乘用車銷量的一半以上。AftonChemical的電動汽車市場營銷經理AdamBanks認為，基礎設施和電池成本將抑制需求，直到電動汽車的銷量增長。2020年代中期，然后在中國和歐洲等主要市場加速發展。他說，目前正在決定將哪種液體用于首次填充或工廠填充。

 

盡管如此，何時電動汽車將成為主導的汽車技術仍存在不確定性。扎卡里安（Zakarian）認為，由于混合動力汽車的續駛里程擴大，因此在短期內獲得市場份額的機會更大。張認為，在某些國家或地區，BEV市場可能會以更快的速度增長，這種趨勢將在可預見的將來繼續下去。

 

目前，電動汽車對機油消耗的影響相對較小。電動汽車的工廠填充和服務填充市場都很小。扎卡里安說，如果不是當前的大流行，我們將見證潤滑油銷售的增長。不過，市場研究公司Kline預測，到2040年，乘用車汽車機油總需求將下降120萬公噸。不管您對電動汽車技術的未來增長率有何看法，都應謹慎計劃銷售混合動力和全電動油。

 

Zakarian相信添加劑公司將在EVFluids的開發中使用成熟的添加劑技術。公司不一定會開發新的化學方法，而是從現有產品組合中挑選和選擇具有良好熱和電性能的添加劑。他說，總的來說，目前的材料適用于電子產品，真正的區別在于它們如何重新排列這些材料。

 

盡管有關電動車油的公告激增，但許多組織并未發布有關新產品的數據。《F+L雜志》采訪了多家制造商，以深入了解他們的方法以及電動和混合動力汽車的關鍵流體特性。

 

殼牌全球商業技術副總裁SeldaGunsel表示，該行業專注于添加劑創新和技術發展，以改善流體的熱和電性能。她說，需要新的添加劑化學才能發揮全部潛力。滿足不同動力傳動系統技術特定需求的定制油很重要，無論是用于混合動力還是BEV，其添加劑要求取決于獨特的EV硬件設置和單個客戶的要求。

 

張說，Valvoline的電動汽車油液設計有時依賴于現成的硬件組件和潤滑劑。但是，要滿足特定的硬件設計要求，通常需要基于全新添加劑化學的高級潤滑劑。張先生說，最大的挑戰是各種各樣的BEV和混合動力總成架構，這些架構要求獨特的潤滑油性能。在Valvoline擁有20多年研發經驗的Zhang說道。

 

雖然有一些OEM可以使用現有油液的例子，但Banks認為這只是一個臨時解決方案。他說，隨著電氣化程度的不斷提高，設計將得到完善，對具有不同性能平衡的新型流體的需求也將最終確定。新類別的添加劑也將出現。Banks說，用于直接冷卻的車橋的電動變速箱油（ETF）是一種全新的產品類型。

 

?stablishing與整車廠緊密合作是必要的，充分了解他們的流體需求。即使電動汽車油液市場變得更加龐大，大多數行動仍將在工廠而不是售后市場進行。扎卡里安說，提供服務的機會是有限的。

 

EV動力總成的獨特特性正在改變潤滑油的性能需求。制造商必須提供熟悉的磨損預防和保護措施，這在內燃機中很常見，同時還要管理與電動和混合動力汽車中存在的高壓組件的兼容性。張說，流體解決方案提供商需要考慮電性能，熱性能，材料相容性，耐用性和效率。

 

電動汽車動力總成的好奇之一是其獨特的動力傳遞方式。電動汽車從一開始就提供完整的扭矩，并在很寬的速度范圍內保持扭矩。張說，高扭矩和低速的結合給齒輪和軸承等傳動系統組件施加了額外的壓力。電動車油有望提供增強的磨損保護。另一方面，電動機的最高速度可能接近20,000rpm或更高，從而導致攪拌損失增加。Zhang說，希望使用粘度較低的潤滑劑。

 

在EV潤滑劑設計中，保護易受腐蝕的金屬和涂層免受腐蝕非常重要。班克斯說，在行業中面臨著更嚴峻的技術挑戰之一，即在防止齒輪腐蝕的同時平衡強大的齒輪保護。一些添加劑的化學性質，例如抗磨性，可能腐蝕銅。他說，需要新的測試方法，包括氣相腐蝕測試和擴展腐蝕測試。在這些擴展的腐蝕測試中，失效模式也很重要。雅富頓公司的代表建議，盡管目視評定是有幫助的，例如在ASTMD130中，但溶解在油中的銅的量對于測量至關重要。幾家潤滑劑制造商已經建立了內部銅腐蝕測試功能，以模擬在電流下的銅線腐蝕。

 

通過與其他功能（例如主減速器）共享油底殼的流體對電動機進行直接冷卻，帶來了進一步的挑戰。電動馬達的運行溫度極高，具有許多新材料，并且已電氣化。班克斯說，在電動汽車和混合動力汽車中，即使那些不直接接觸電動馬達的流體也會受到影響，因為機械部件的占空比不同。在發動機機油的情況下，對混合動力發動機的需求與純內燃發動機完全不同，這是因為發動機的使用方式。他說，有報道說乳化液，磨損和燃料稀釋度增加。

 

潤滑劑的熱傳遞能力在很大程度上取決于其物理性質，例如粘度。班克斯說，低粘度是除熱的關鍵，高品質的基礎油可以提供更好的導熱性，從而有助于降低熱量。但是，如果粘度太低，則會出現磨損和疲勞問題。

 

張說，粘度是由基礎油和添加劑（例如粘度調節劑）決定的，而電導率主要取決于添加劑的性質。他說，仔細選擇基礎油和添加劑以及智能配方設計是在電導率和粘度之間取得平衡的最佳實踐。

 

大多數電子流體將使用具有更好排熱能力的基礎油。扎卡里安說，我的感覺是第四組，PAO或其他合成材料。殼牌公司表示，殼牌在其電子流體產品系列中使用了氣液（GTL）技術，該產品已經具有較低的粘度，但得益于較低的電導率，可以最大限度地散熱。

 

出現了新的領域，例如直接電池冷卻液。這是在電池內使用介電液以降低溫度梯度并實現更快充電和延長電池壽命的地方。班克斯說，在冷卻至關重要并且可以抵消OEM成本以彌補電池容量或電動馬達中昂貴的稀有金屬成本的應用中，性能更高的基礎庫存將找到機會，但始終必須權衡成本。

 

酯由于其令人印象深刻的除熱能力以及可以定制以進行或多或少的充電而受到越來越多的關注。Zakarian說，我們肯定會將酯作為潤滑劑的一部分，盡管他告訴ALMU成員它們不太可能是主要的基礎油。他說，聚乙二醇流體也將發揮作用，但它也不是主要流體。

 

潤滑劑的電性能是電動汽車耐久性和性能（尤其是電導率和介電擊穿）的關鍵問題。在沒有全球行業標準的情況下，有兩個因素在起作用：OEM對硬件的要求，以及監管因素。張說，例如，在中國，電動汽車需要合法地滿足安全要求。

 

熱量的去除在很大程度上取決于基本原料的選擇，而電導率在很大程度上受添加劑化學的影響。電導率不應太高，否則可能會使電動機短路。扎卡里安說，它太低了，它不允許離子運動并且會積累靜電荷。

 

通過添加劑配方方面的專業知識，我們可以在保持性能的同時顯著降低電導率。班克斯說，這創造了低粘度而又沒有高導電性的機會。那時，低粘度的障礙是由其他考慮因素決定的，例如閃點和著火點，整體系統效率和蒸發損失。

 

介電擊穿測試可測量出油在失效之前可以承受的應力量-通過油中的電火花表示。在用過的流體中，諸如水分，顆粒和磨損金屬之類的污染物可能會顯著改變流體的電性能。因此，配方設計師需要將該方面納入潤滑劑產品設計中。扎卡里安說，目前，電介質擊穿似乎不是主要問題，但應該對其進行監視。

 

張說，一種新興的趨勢是開發統一的EV流體，該流體既用作電池，電動機，電子設備和驅動系統的潤滑劑，又用作熱量管理流體。新型基礎油和新型添加劑化學可能需要開發/并入。Valvoline代表還強調了一種趨勢，因為正在研究具有高電壓（例如800伏或什至1300伏）的系統，因此對EV流體的電性能提出了更高的要求。

 

雅富頓化工強調了三個關鍵技術趨勢，這些趨勢將增加下一代電動汽車中潤滑劑的量和價值。電動汽車的第一代主要是干式（風冷或通過冷卻液套），但隨后的幾代正在轉向直接對電動機進行油冷卻。多速電動汽車的趨勢將提高車輛的效率和性能。換擋元件，例如離合器組件或同步器，將通過適當的流體啟用。最后，班克斯強調了直接電池冷卻的出現，并將是20年代后期將開始采用的主流技術。