汽車行業不斷致力于滿足日益嚴格的排放和燃油經濟性目標。潤英聯Yannick Jullien博士繼在ICIS世界基礎油會議上發表演講之后,又與Insight洞察網站編輯探討了這一趨勢對歐洲潤滑油質量和基礎油選擇帶來的影響。
過去26年中,歐洲排放法規已從歐1發展為2014年開始實施的歐6規定,一直在逐步降低車輛排放量的這些法規,驅動著硬件系統的推出,以便去除、捕獲或轉化污染物,例如一氧化碳,未燃盡的碳氫化合物,氮氧化物,和顆粒物。同時,這也促使OEM車廠和油公司開發黏度更低、更省油的發動機潤滑油,以減少二氧化碳(CO2)等溫室氣體排放。
但是,這些硬件系統的性能表現可能會受到諸多影響。例如,柴油機氧化催化劑和選擇性催化還原系統等催化轉化器對磷和硫組分非常敏感,易中毒。此外,用于去除顆粒物的柴油和汽油機過濾器的效率可能會受灰分影響。最后,降低潤滑油粘度可引起對發動機磨損潛在風險的擔憂,在最壞的情況下,這可能導致發動機部件高度磨損或咬死。
為保護硬件系統,控制硫酸鹽灰分、磷和硫(SAPS)含量的化學指標已包含在潤滑油規格中。
這導致了歐洲潤滑油市場出現第一層分化。日益嚴苛的硫含量限值,以及為改善燃油經濟性而改進的粘度特性,已限制了I類基礎油在現代發動機潤滑油中應用。
日益復雜
現在,我們有非常復雜的乘用車潤滑油產品組合。首先,有各種不同的SAPS級別,包括高SAPS、中等SAPS、及低SAPS。但隨著OEM車廠尋求進一步改善燃油經濟性,不同的高溫高剪切粘度(HTHSV)等級正進一步加劇這種分化,從3.5cP降至2.9cP和2.6cP。這使得市場朝著八個不同類別矩陣發展,主要由行業或OEM規范支持。如果試圖在這個復雜的環境下定位I類基礎油,就會發現I類油主要適用于A3/B4類別、高SAPS性能要求(HTHSV≥3.5cP)。
復雜的乘用車潤滑油產品組合對I類基礎油而言具有挑戰性
展望未來,隨著市場對燃油效率的持續推動,我們可以預計OEM車廠會進一步降低HTHSV,主要目標是開發HTHSV低至2.6cP的潤滑油,以便優化燃油經濟性。目前,我們知道一些HTHSV低于2.6cP的潤滑油正在研究之中。
在現代發動機潤滑油中,最有用的粘度等級是SAE 5W-20和0W-20,后者為大多數需求。
然而,從開發HTHSV低于2.6cP機油的角度來看,SAE 0W-16/12黏度等級開始受到一些關注。另外,還要考慮不同的揮發性要求,Noack范圍從13%低至10%。這進一步限制了I類基礎油的使用,使其應用被限制在高HTHSV領域和Noack較高指標范圍。
進一步細分
產品細分并未止步于此;OEM車廠的潤滑油規格進一步加據了這一趨勢。我們已經從HTHSV和SAPS兩個維度談及了產品分化。此外,具有挑戰性的燃油質量和發動機耐久性要求也已激勵著行業開發具有挑戰性的新規范,例如,改善低溫性能、防止低速提前點火、生物柴油相容性或煙炱存在時的磨損控制。
這些要求是打造產品細分的第三個維度,開發一種可以滿足多種要求的潤滑油極具挑戰,并使潤滑油公司處于更苛刻的市場環境下。
由此在市場上產生的眾多產品,為我們行業的物流帶來了重大挑戰。
II類基礎油的優勢
隨著I類油被擠出乘用車機油(PCMO)市場,在重負荷柴油車機油(HDDEO)市場也以較慢速度退出,探索II類基礎油能夠提供的好處是令人關注的。顯然,II類油更低的硫含量意味著對催化劑的使用沒有危害,并且由于具有更強的抗氧化性,更佳的飽和烴可幫助延長換油期。此外,除基礎油分類規定的基本屬性之外,II類還可提供額外好處,例如冷啟動(CCS)和Noack性能。
在發動機油配方中,II類基礎油的使用方式略有不同。
在不同領域中基礎油優化使用之間存在顯著差異
PCMO (SAE 15W-40和10W-40)以及HDDEO(SAE 5W-40等級)可采用100%的II類基礎油來調配。III類油和PAO可被不同程度地使用,以補償更低的粘度等級。這些應用的主要區別在于HDD機油需要更長的換油期,從黏度特性的角度來看,這使得復合添加劑配方更具挑戰性。在這里,當HDDEO黏度降至SAE 10W-40、PCMO機油黏度降至5W-X時,就需要使用更高質量或更高濃度的基礎油。
顯然,II類基礎油可幫助打造產品差異化。然而在過去,歐洲II類基礎油供應主要通過進口來滿足,其中大部分進口來自美國。
為滿足預期的需求增長,我們在歐洲、中東及非洲(EMEA)看到對II類基礎油的投資,包括埃克森美孚位于鹿特丹的煉油廠、Luberef在中東及Rosneft在俄羅斯的投資。
歐洲II類基礎油產量不斷提高,對配方人員來說是個好消息,可以利用II類油更好的CCS和更高飽和烴含量,打造新一代的、具有成本效益的、符合歐6規定的HDDEO和主流PCMO產品。
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