随着电动和混合动力汽车数量的激增及其使用范围的扩大,润滑与摩擦学企业探索开发这些车辆所需润滑剂和流体的重要性日益凸显。舍弗勒集团首席技术官杰夫·亨普希尔指出,虽然从绝对数量上看,电动车所需的润滑剂和添加剂更少,但能量在电动车中的消耗点与传统车截然不同,这使得润滑在关键摩擦点的作用可能变得更加重要,甚至需要采用非常规的解决方案。
电动车的普及主要受五大因素驱动:电池技术进步延长了续航里程并降低了成本;每英里能耗低于传统燃油车;维护需求减少;车内近零排放;以及购车成本下降。此外,消费者教育 campaigns 的投入和车型选择的多样化(如电动SUV和即将上市的皮卡)也加速了市场接受度。
在润滑剂应用方面,电动车面临全新的技术挑战。传统自动变速箱油需处理湿式离合器片的摩擦控制和散热,而电动车电轴齿轮箱中通常没有离合器,散热需求转向电机,因此流体的粘度和比热容变得比减摩性能更为关键。德州农工大学的阿利·埃尔登米尔教授强调,由于电动车运动部件减少,所需润滑剂种类变少,但接触载荷、速度和热量的差异要求具备更优异的抗磨损和抗擦伤能力。
摩擦与磨损解决方案公司创始人爱德华·贝克指出,电动车没有传统意义上的发动机油,这是最大的变化,但轮毂轴承、悬挂部件等仍沿用传统润滑脂。然而,未来电动车将需要专为“高载荷、低转速”设计的新型润滑剂。此外,电动车加速更快,对动力传动系统润滑剂的应力要求更高;电轴齿轮箱的高速运行还可能导致轴承保持架蠕动,需要表面涂层或摩擦学解决方案。
高电压环境带来的静电放电问题也是新挑战。由于电机控制中的功率切换,静电荷会在轴承或齿轮上积聚并放电,此时润滑剂需充当电容器的介质。目前业界正在探索绝缘、改性润滑剂及旁路等多种解决方案。同时,电动车的摩擦损耗占车载能量的比例更高,使得降低阻力对能效至关重要。
若共享出行模式普及,车辆日均使用时长将从目前的4-5%激增至50-60%,这将使动力传动系统的耐用性成为核心考量。在流体需求总量上,电动车将不再需要防冻液(除电池包散热外)、发动机油、传统变速箱油和后桥齿轮油,整体润滑剂用量将低于传统车辆。同时,由于取消了发动机、排气系统、变速箱等部件,制造过程中所需的冲压成型液、切削油、淬火液等金属加工流体需求也将大幅下降。
技术变革还在推动润滑需求向创新设计延伸。例如,舍弗勒正在研发带有四个独立转向轮和行星齿轮箱的机器人出租车,以及用于自动驾驶的线控驱动系统(SpaceDrive III),这些高度集成的电驱系统对润滑提出了与电轴相同的摩擦学挑战。尽管电动车数量增加,但轴承和齿轮等运动部件的可靠运行始终离不开摩擦学与润滑技术的支持。
对于中国润滑行业从业者而言,随着新能源汽车渗透率持续提升,传统发动机油市场萎缩已成定局,企业应加速布局电驱系统专用润滑剂、导热液及抗电蚀涂层等细分领域,抓住从“减摩”向“散热、绝缘、长寿命”转型的技术窗口期。
