潤滑油添加劑在新能源汽車中的創(chuàng)新應(yīng)用
在全球汽車產(chǎn)業(yè)加速向電動(dòng)化轉(zhuǎn)型的背景下，新能源汽車市場呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的態(tài)勢。根據(jù)國際能源署（IEA）數(shù)據(jù)顯示，2023 年全球新能源汽車銷量突破 1400 萬輛，同比增長 35%，其滲透率已達(dá) 18%。新能源汽車憑借零排放、低噪音、高扭矩等優(yōu)勢，逐步成為汽車行業(yè)的主流發(fā)展方向。然而，新能源汽車獨(dú)特的動(dòng)力系統(tǒng)和運(yùn)行工況，對潤滑油及添加劑的性能提出了全新且嚴(yán)苛的要求，這促使?jié)櫥吞砑觿┬袠I(yè)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新與突破 。
一、新能源汽車帶來的潤滑新挑戰(zhàn)
（一）動(dòng)力系統(tǒng)與運(yùn)行工況差異
傳統(tǒng)燃油汽車主要依靠內(nèi)燃機(jī)將燃油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車輛的行駛。內(nèi)燃機(jī)在運(yùn)行過程中，其工作溫度較高，通常在 80℃ - 120℃之間，且會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)和沖擊。同時(shí)，燃油在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，如氮氧化物、顆粒物等，這些物質(zhì)會(huì)對潤滑油造成污染，影響其性能。
與之相比，電動(dòng)汽車以動(dòng)力電池為能量源，通過電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)車輛?；旌蟿?dòng)力汽車則結(jié)合了內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力源，根據(jù)不同的行駛工況靈活切換或協(xié)同工作。電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速極高，一般可達(dá) 10000 - 20000 轉(zhuǎn) / 分鐘，且在啟動(dòng)瞬間即可輸出最大扭矩，這對潤滑系統(tǒng)的抗磨損能力提出了極高的要求。此外，電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池在充放電過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，需要潤滑油具備良好的散熱性能，以保證電池和電機(jī)的正常工作溫度?；旌蟿?dòng)力汽車在發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)切換過程中，會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力，對潤滑油的適應(yīng)性要求更為苛刻。
（二）對潤滑油及添加劑性能的特殊需求
電導(dǎo)率要求：在新能源汽車的高壓電氣系統(tǒng)中，潤滑油的電導(dǎo)率必須嚴(yán)格控制在極低水平。如果潤滑油電導(dǎo)率過高，會(huì)導(dǎo)致電流泄漏，不僅會(huì)造成電能浪費(fèi)，還可能引發(fā)短路等安全事故。因此，新能源汽車用潤滑油需要具備優(yōu)異的絕緣性能，其電導(dǎo)率通常要求小于 10^-12 S/m。
耐高電壓性能：隨著新能源汽車技術(shù)的發(fā)展，車輛的工作電壓不斷提高，目前主流電動(dòng)汽車的工作電壓已達(dá)到 400V - 800V，未來甚至可能更高。這就要求潤滑油在高電壓環(huán)境下能夠保持穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和物理性能，不發(fā)生分解、氧化等反應(yīng)，避免產(chǎn)生氣泡、積碳等有害物質(zhì)，從而保證電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
抗磨損性能：由于電動(dòng)機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)和高扭矩輸出，電機(jī)軸承、齒輪等部件的磨損問題更加突出。因此，新能源汽車用潤滑油需要添加高性能的抗磨劑，在部件表面形成堅(jiān)固的保護(hù)膜，減少摩擦和磨損，延長部件的使用壽命。
防腐性能：新能源汽車的電氣系統(tǒng)中包含大量的金屬部件，如銅、鋁等。在高濕度、高電壓的環(huán)境下，這些金屬部件容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。因此，潤滑油中需要添加具有抑制電化學(xué)腐蝕功能的添加劑，保護(hù)金屬部件不受腐蝕。
二、適配新能源的添加劑研發(fā)
（一）新型添加劑介紹
具有絕緣性能的抗磨劑：為滿足新能源汽車對潤滑油絕緣性能和抗磨損性能的雙重要求，研發(fā)人員開發(fā)了新型具有絕緣性能的抗磨劑。這類抗磨劑通常采用特殊的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其分子鏈上含有大量的極性基團(tuán)和絕緣基團(tuán)。在摩擦過程中，極性基團(tuán)能夠吸附在金屬表面，形成一層致密的吸附膜，而絕緣基團(tuán)則可以有效阻止電流的傳導(dǎo)，從而在保證抗磨損性能的同時(shí)，提高潤滑油的絕緣性能。例如，某公司研發(fā)的含氟聚合物抗磨劑，其分子結(jié)構(gòu)中含有大量的氟原子，氟原子具有很強(qiáng)的電負(fù)性，能夠有效降低分子的電導(dǎo)率，同時(shí)氟原子的存在還可以提高分子的化學(xué)穩(wěn)定性和抗磨損性能。
抑制電化學(xué)腐蝕的添加劑：針對新能源汽車電氣系統(tǒng)中金屬部件的電化學(xué)腐蝕問題，研發(fā)人員開發(fā)了多種抑制電化學(xué)腐蝕的添加劑。這些添加劑主要通過在金屬表面形成鈍化膜、絡(luò)合金屬離子或改變電解液的性質(zhì)等方式來抑制電化學(xué)腐蝕。例如，某些有機(jī)胺類添加劑可以與金屬表面的氧化物發(fā)生反應(yīng)，形成一層致密的鈍化膜，阻止氧氣和水分與金屬接觸，從而起到防腐作用；而某些含硫、含磷的添加劑則可以與金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，降低金屬離子的濃度，抑制電化學(xué)腐蝕的發(fā)生。
（二）研發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)突破
分子設(shè)計(jì)優(yōu)化：在新型添加劑的研發(fā)過程中，分子設(shè)計(jì)優(yōu)化是關(guān)鍵技術(shù)之一。研發(fā)人員通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和分子模擬技術(shù)，對添加劑的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，根據(jù)新能源汽車對潤滑油性能的要求，確定添加劑分子應(yīng)具備的功能基團(tuán)和分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。然后，通過模擬計(jì)算不同分子結(jié)構(gòu)的物理化學(xué)性質(zhì)，如電導(dǎo)率、抗磨損性能、防腐性能等，篩選出具有最佳性能的分子結(jié)構(gòu)。最后，通過化學(xué)合成方法制備出目標(biāo)添加劑，并對其性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
材料篩選：除了分子設(shè)計(jì)優(yōu)化，材料篩選也是添加劑研發(fā)的重要環(huán)節(jié)。研發(fā)人員需要從大量的化學(xué)材料中篩選出適合新能源汽車用潤滑油的添加劑成分。在材料篩選過程中，需要綜合考慮材料的化學(xué)穩(wěn)定性、物理性能、環(huán)保性能等因素。例如，在選擇抗磨劑材料時(shí)，不僅要考慮其抗磨損性能，還要考慮其與潤滑油基礎(chǔ)油的相容性、對金屬材料的腐蝕性以及對環(huán)境的影響等因素。通過不斷的篩選和實(shí)驗(yàn)，研發(fā)人員最終確定了一系列高性能、環(huán)保型的添加劑材料，為新能源汽車用潤滑油的性能提升奠定了基礎(chǔ)。
三、應(yīng)用案例與性能驗(yàn)證
（一）某款電動(dòng)汽車的電機(jī)、減速器潤滑油添加劑配方
以某款主流電動(dòng)汽車的電機(jī)和減速器為例，其潤滑油添加劑配方經(jīng)過了大量的研發(fā)和實(shí)驗(yàn)優(yōu)化。該潤滑油基礎(chǔ)油采用了合成酯類基礎(chǔ)油，具有優(yōu)異的低溫性能、抗氧化性能和潤滑性能。在添加劑配方中，添加了 0.5% 的具有絕緣性能的含氟聚合物抗磨劑，能夠在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有效減少軸承和齒輪的磨損；添加了 0.3% 的有機(jī)胺類抑制電化學(xué)腐蝕添加劑，可保護(hù)電機(jī)和減速器中的金屬部件免受腐蝕；同時(shí)，還添加了 0.2% 的抗氧化劑、0.1% 的清凈分散劑和適量的消泡劑等，以保證潤滑油的綜合性能。
（二）性能驗(yàn)證
為驗(yàn)證該潤滑油添加劑配方在新能源汽車中的性能表現(xiàn)，進(jìn)行了一系列臺(tái)架試驗(yàn)和實(shí)車路試。
臺(tái)架試驗(yàn)：在臺(tái)架試驗(yàn)中，模擬了電機(jī)和減速器的各種運(yùn)行工況，包括高速運(yùn)轉(zhuǎn)、高負(fù)載、頻繁啟停等。通過測量電機(jī)和減速器的溫度、振動(dòng)、噪音等參數(shù)，評估潤滑油添加劑的性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，使用該潤滑油添加劑配方后，電機(jī)和減速器的溫度降低了 10℃ - 15℃，振動(dòng)和噪音明顯減小，軸承和齒輪的磨損量減少了 30% - 40%，有效延長了部件的使用壽命。
實(shí)車路試：在實(shí)車路試中，選取了不同的行駛路況和駕駛風(fēng)格，對車輛進(jìn)行了長期的測試。經(jīng)過 10 萬公里的行駛測試，車輛的電機(jī)和減速器運(yùn)行穩(wěn)定，未出現(xiàn)任何故障。同時(shí)，通過對潤滑油的定期檢測發(fā)現(xiàn)，潤滑油的各項(xiàng)性能指標(biāo)仍保持在良好的范圍內(nèi)，未出現(xiàn)明顯的氧化、變質(zhì)和污染現(xiàn)象，進(jìn)一步驗(yàn)證了該潤滑油添加劑配方的可靠性和有效性。
四、未來展望與行業(yè)合作
（一）未來創(chuàng)新方向
隨著新能源汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，對潤滑油添加劑的性能要求將越來越高。未來，潤滑油添加劑的創(chuàng)新方向主要包括以下幾個(gè)方面：
更高的絕緣性能：隨著新能源汽車工作電壓的不斷提高，對潤滑油絕緣性能的要求也將進(jìn)一步提升。研發(fā)人員需要開發(fā)出具有更高絕緣性能的添加劑，以滿足未來新能源汽車電氣系統(tǒng)的安全需求。
更好的熱管理性能：新能源汽車的電池和電機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，對潤滑油的熱管理性能提出了更高的要求。未來，潤滑油添加劑需要具備更好的散熱性能和熱穩(wěn)定性，能夠有效降低電池和電機(jī)的溫度，提高車輛的性能和安全性。
智能化添加劑：隨著人工智能和傳感器技術(shù)的發(fā)展，未來的潤滑油添加劑可能會(huì)具備智能化功能。例如，添加劑可以根據(jù)車輛的運(yùn)行工況和部件的磨損情況，自動(dòng)調(diào)整其性能，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)潤滑和自我修復(fù)，進(jìn)一步提高車輛的可靠性和使用壽命。
（二）行業(yè)合作的必要性
為了推動(dòng)潤滑油添加劑在新能源汽車中的創(chuàng)新應(yīng)用，添加劑廠家與新能源汽車制造商加強(qiáng)合作至關(guān)重要。首先，雙方可以共享技術(shù)研發(fā)資源，共同開展針對新能源汽車的潤滑油添加劑研發(fā)項(xiàng)目。添加劑廠家可以利用自身在化學(xué)合成、材料科學(xué)等方面的技術(shù)優(yōu)勢，為新能源汽車制造商提供高性能的添加劑產(chǎn)品；而新能源汽車制造商則可以根據(jù)車輛的實(shí)際需求，為添加劑廠家提供研發(fā)方向和性能要求，確保添加劑產(chǎn)品能夠滿足車輛的使用要求。其次，雙方可以在產(chǎn)品測試和驗(yàn)證方面進(jìn)行合作，共同建立完善的測試標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)證體系，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。最后，通過加強(qiáng)合作，添加劑廠家和新能源汽車制造商可以共同推動(dòng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定和完善，促進(jìn)行業(yè)的健康發(fā)展。
產(chǎn)品推薦
MSAIL 300L 作為一種含硫磷的液體有機(jī)鉬摩擦改進(jìn)劑，能極大降低油品摩擦系數(shù)， 同時(shí)兼具極壓、抗磨和抗氧等多種功能，廣泛應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)油、各種工業(yè)潤滑油、純油 型金屬加工液、潤滑脂等。
二烷基二硫代磷酸鉬 (MoDTP) MSAIL 300L 是一款先進(jìn)的潤滑劑添加劑，結(jié)合了鉬化合物和烷基硫代磷酸鹽的特性，專為提升各種潤滑油和潤滑脂的性能而設(shè)計(jì)。該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)油、齒輪油和液壓油等，提供優(yōu)異的磨損保護(hù)、抗氧化性和極壓（EP）性能。
主要特點(diǎn)
減少摩擦：通過在金屬表面形成低摩擦層，有效減少部件間的摩擦和磨損。
抗磨損保護(hù)：提供卓越的磨損保護(hù)，延長機(jī)械設(shè)備及潤滑劑的使用壽命。
極壓性能：在高負(fù)荷和嚴(yán)苛條件下保護(hù)金屬表面，防止磨損。
抗氧化性能：幫助抵抗氧化，減少污泥和清漆的形成，延長潤滑油的使用周期。
防腐蝕：在金屬表面形成防護(hù)層，有效防止腐蝕。
高兼容性：與多種基礎(chǔ)油和其他添加劑兼容，適用于多功能潤滑劑配方。
應(yīng)用領(lǐng)域
發(fā)動(dòng)機(jī)油：提高燃油效率，延長發(fā)動(dòng)機(jī)部件的使用壽命。
齒輪油：減少齒輪系統(tǒng)的摩擦和磨損，提供極壓保護(hù)。
液壓油：增強(qiáng)液壓系統(tǒng)的磨損保護(hù)和極壓能力，確保系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。
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