雅富顿：现代润滑油如何保持性能平衡？

现代润滑油在平衡车辆系统的冷却、保护、效率和可靠性方面发挥着极其重要的作用。这些油液中的添加剂不仅可以大幅提高硬件性能，还是将新硬件推向市场的关键。从油冷电机和多速电驱动桥等最新电动汽车技术，到浸入式冷却电池模块等新兴技术，都可以受益于有针对性的润滑油添加剂解决方案。
 

“润滑油不仅仅是系统中可互换的部分；它对成功的设计做出了必不可少的贡献，” 润滑油添加剂专家雅富顿化学公司eMobility市场营销经理Adam Banks解释说，“每种润滑油都含有可确保其具有适当特性的添加剂，以支持特定的应用。虽然添加剂在成品润滑油中的占比不到10%，但它们却对润滑油的大部分性能有着重要的影响。正因如此，雅富顿才与OEM及工程公司开展密切合作：通过尽早识别新材料和硬件带来的挑战，雅富顿能够帮助实现未来所需的性能提升。” 适应未来意味着电动汽车的润滑油必须准备好应对许多新的需求——尤其是润滑和冷却电机的能力。除了常规的齿轮、轴承和摩擦元件，润滑油还与高速高温电机、电力电子元件以及敏感的电控系统和传感器直接接触，这些给润滑油及其添加剂带来了新的、有时是相矛盾的性能需求。

雅富顿研发总监Chris Cleveland博士说：“电动汽车使用的润滑油需要进行可靠的测试，确保它们满足要求：不仅仅是在开始时，而是在整个使用寿命期间。为了让消费者认可电动汽车的可靠性，这些测试结果必须有效地转化为实际应用。” 与传统润滑油相比，电动汽车的润滑油还需要在以下三个方面表现出色：电气性能、热稳定性以及与新材料的适应性。雅富顿研发了先进的测试方法，不仅可以验证新油的实验室特性，而且还可以更进一步确定所有可能影响润滑油长期性能的相关因素。
 

合适的油液电气特性不仅可以提高安全性，还能保护元件免受突然放电造成的潜在损坏。Cleveland博士解释说，“首先，任何与电气设备接触的润滑油都应该是介电液体，其导电性较低，储存电荷的能力有限，” 所有润滑油暴露在高温下都会加速热衰解，电机会产生大量热量。热衰解会增加油液中极性粒子的数量，从而增加其导电性，因此热稳定性对保证长期性能来说至关重要。
 

Cleveland博士透露，“对新油进行标准电气性能测试固然重要，但人们往往会忽略随着时间推移而发生的电气性能变化。由于热稳定性对电动汽车润滑油至关重要，所以雅富顿非常重视老化油的内部测试：这样可以帮助我们预测润滑油的性能和使用寿命。” 兼容性是第三个关键方面。电机绕组和电力电子设备都含有铜，有的铜导线上面有涂层，有些是密封在一个单元中，因此油液与各种新型涂层、密封材料以及漆的适应性至关重要。润滑油还必须与铜本身相容，因为涂层会随着时间的推移而收缩和破裂，金属会因此暴露而直接接触油液。
 

“我们认为基本的铜腐蚀测试远远不够，”Cleveland博士说，“所以我们的测试延长了铜片的浸泡时间，并在测试结束时测量了油液中铜的含量。这样能够更准确地反映金属损失，与现实世界的表现具有更好的相关性。”
 

标准测试忽略的另一个方面是油液在气相时与铜的适应性。Cleveland博士补充说，“考虑到电机产生的高温以及传感器和控制器数量的增加，以蒸汽形式存在的润滑油很可能会与含铜元件接触。” “由于没有行业标准测试来检查这种接触的影响，雅富顿开发了一种气相铜腐测试。试验表明，对于某些标准传动液，铜在气相中的腐蚀比在液相中的腐蚀更严重。我们通过广泛的测试发现了这一具有挑战性的问题，而通过精心的添加剂化学设计可以解决这个问题。”
 

雅富顿的测试方法正在推动新一代EV专用润滑油的发展。雅富顿的传统传动液化学技术已在全球超过三分之一的汽车中使用，其最新的解决方案现已涵盖从混合动力传动平台（源自步进式、DCT或CVT设计）到最新的全电动传动系统技术，包括油冷电机和多速电驱动桥。“我们的HiTEC® 35701复合添加剂促成了首款ETF（电动变速箱油）的开发，它专门用于满足油冷多速电驱动轴的所有要求。雅富顿欧洲OEM客户经理 Harald Maelger 博士说，“这种复合添加剂可以平衡冷却、磨损保护、优化摩擦、电气性能和适应性。在与OEM的合作中我们了解到，效率、可靠性和价值是工程师们最关心的问题，所以我们联系Ricardo，让其对使用专用 ETF 的好处开展独立评估。”

Ricardo模型显示，使用合适的润滑油直接冷却电机，其整体效率提高了2-3%。分析还表明，使用2速和3速变速箱代替单速变速箱，同时使用具有适当摩擦性能的润滑油，还可以进一步实现2-4%的效率提升。Maelger博士解释说，“这些效率提升可以用于增加行驶里程或实现电机和电池成本的净降低。”

Ricardo分析表明，即使对于电池浸入式冷却等新兴技术，直接冷却仍有助于支持更快的充电、更快的功率输出和更高的效率的需求。Maelger博士补充说，“虽然专业的电池浸入式冷却技术和冷却液尚未成为主流，但我们一直在展望未来，不断探索先进润滑油能为电动汽车市场的全方面发展带来的价值。”
 

雅富顿的工作不仅基于添加剂和建模的专业知识，而且还基于对商业化产品线设计开展实际的内部评估。雅富顿与OEM 合作伙伴共同合作，继续将测试提升到一个新的水平。正如最近发布的那样，基于预生产OEM硬件的原型电机台架测试表明，提高润滑油的热导率可以显著提高电机的峰值扭矩。
 

雅富顿的价值在于，通过合适的润滑油添加剂化学，为工程合作伙伴解锁新技术。Adam Banks总结说，“成功的工程都与平衡有关。” “通过专业润滑油技术提供商和硬件开发商之间紧密和早期的合作，可以最有效地实现这一点。” 雅富顿化学公司的OEM团队凭借丰富的化学、建模和测试专业知识，继续为合作伙伴提供指导，帮助他们找到并保持平衡。