Elbiler – ny teknologi kræver ny smøring
Markedet for elbiler sætter nye rekorder. Det betyder forandrede vilkår i automobilbranchen, men påvirker også smøremiddelproducenter og andre leverandører til bilindustrien. Læs mere om en branche i forandring, hvor både teknologiske løsninger og synet på mobilitet udfordres netop nu.
Salget af plug-in biler stiger kraftigt hvert år, og bilindustrien ændrer sig nu hurtigt. Samtidig høres der forlydender om storbyer, som vil forbyde dieselbiler på deres veje. I Paris, Mexico City, Madrid og Athen kan sådanne forbud blive indført i 2025. Vilkårene forandres i en branche, som i år forventes at sælge 77 millioner køretøjer, og hvor elbiler altså er et segment i stadig vækst.
– Vi kan se, at udviklingen sker med forskellig hast i forskellige lande. Norge og Holland har indført stærke incitamenter og et klart mål for, hvornår udelukkende nye elbiler skal kunne indregistreres. Det er også i disse lande, andelen af elbiler pr. indbygger er størst. Andre lande – heriblandt Tyskland – har ikke høje salgstal for eldrevne køretøjer. Men det påvirker ikke fremtidsprognosen – elkøretøjerne kommer, og i visse regioner tidligere end vi tør tro i dag, siger Markus Garb, globalt ansvarlig for Product Management Automotive hos FUCHS.
Han understreger, at elbilernes rækkevidde er en afgørende faktor. Med nutidens teknologi ligger rækkevidden oftest mellem 100 og 300 kilometer. Næste generation af elbiler vil meget snart kunne klare 500 kilometer. Det kan bidrage til et gennembrud, dels fordi en stor del af det private brug kan dækkes inden for 500 kilometer, dels i kraft af et tættere net af ladestandere.
– Jeg tror, vi kommer til at se ganske mange eldrevne køretøjer i hele Europa i 2030, særligt i de større, tætbefolkede byer, siger Markus Garb. I landdistrikterne vil forbrugerne nok til dels være afhængige af hybridløsninger.
Ændret adfærd
Et blik på køretøjsstatistikken viser, at Kina, USA og Japan er de største markeder for plug-in-hybrider og rent eldrevne biler. I 2016 blev antallet af sådanne biler på verdensplan beregnet til at være godt 2 millioner. Væksten var på 60 procent, og størst var stigningen i Kina, der stod for 40 procent af salget. Alligevel står elbilerne ikke for mere end 0,2 procent af den globale bilpark af lette køretøjer. Norge er en undtagelse og kaldes som regel for verdens førende land inden for elbiler, først og fremmest på grund af de fordelagtige subsidier. Eldrevne biler havde i 2016 en markedsandel på 29 procent i Norge. Den næststørste andel havde Holland, hvor elbilerne stod for godt 6 procent, fulgt af Sverige, hvor elbiler i 2016 havde en markedsandel på omkring 3,5 procent.
Parallelt med udviklingen på markedet for elbiler omdefineres mobilitetsbegrebet. I dag holder vi os mobile ved hjælp af egen bil eller gennem brug af offentlige transportmidler. Når helt selvkørende biler bliver en mulighed, forventes flere forbrugere – især i de allerstørste byer – ikke længere at have egen bil eller parkeringsplads. I stedet kommer ”carsharing” til at spille en vigtig rolle; man tilkalder en bil, når man har brug for den. Denne bil ”forsvinder” derefter igen, uden at man behøver at lede efter en parkeringsplads, da den dirigeres videre til næste kunde ved hjælp af et intelligent styresystem.
– Vi kan forvente, at dette forandrer livet og mobilitetsvanerne for mange mennesker i Europa og i andre regioner, blandt andet i Asien. Eftersom ikke alle regioner udvikles med samme hast, er der stadig plads til konventionelle anvendelser på visse kontinenter, siger Markus Garb.
Ny teknologi – ny smøring
Hvordan adskiller behovet for smøring sig så for elbiler i forhold til konventionelle biler? For at udrede dette må man først definere, hvad der forstås ved en elbil. Her foretager man nu en sondring mellem de rent eldrevne biler og hybridløsningerne. Hybridbilerne har stadigvæk en mindre forbrændingsmotor, som forlænger rækkevidden ud over en delvist elektrisk drivlinje.
– For hybridløsningernes vedkommende findes der mange forskellige konstruktioner, og ingen ved i dag, hvilke koncepter der vil være førende om 15 år, siger Markus Garb. Alle OEM-virksomheder tester forskellige løsninger. De befinder sig selv i en læringsfase med hensyn til, hvilke koncepter der er pålidelige og fremtidsegnede.
Hybridbilernes forbrændingsmotor kræver fortsat smøring. Denne motor har mindre slagvolumen, da den også er forsynet med en elmotor og ikke behøver at levere fuld effekt som i konventionelle køretøjer.
– Når motorens slagvolumen reduceres, øges kravene til bestandighed over for høje temperaturer og ældning. Det skyldes, at en mere kompakt motor også er mere indkapslet, hvilket øger belastningen på motorolien, forklarer Markus Garb.
I mindre motorer med høj effekt finder turboladere nu ofte anvendelse. Det øger behovet for beskyttelse mod aflejringer og stiller meget store krav til olien.
Hidtil usete krav
– Fremtidsperspektivet med flere rent elektriske køretøjer indebærer, at udviklingen af motorolie må fortsætte. Det er godt for specialister som FUCHS, der hurtigt kan tilpasse sig ændrede krav, pointerer Markus Garb.
Når udviklingen af rent eldrevne køretøjer intensiveres, påvirker det også andre produktgrupper. Nye, hidtil usete krav stilles til transmissionsolier, kølemidler og fedter, blandt andet fordi disse er i kontakt med elektriske moduler, sensorer og strømkredse, hvor de påvirkes af elektrisk strøm og elektromagnetiske felter.
– Smøremidlerne skal være kompatible med alt fra kobbertråde og elektriske moduler til specialplast og isoleringsmaterialer. Det betyder, at de skal have en højere specialiseringsgrad for at kunne varetage smøringen i disse miljøer, siger Markus Garb.
Motorer i elbiler afgiver også meget varme, som skal ledes ud af det elektriske modul. Her bliver det stadig vigtigere med effektive kølekoncepter. Desuden kan det forventes, at elmotorerne vil blive drevet med stadig højere hastighed med øget effektivitet for øje. Vi ser, at helt nye motorer konstrueres, og at andre smøre- og kølemiddelkoncepter diskuteres. Højhastighedsmotorer kræver, at omdrejningstallet i drivlinjen reduceres. Derfor implementeres nye reduktionsgear med mindre geartrin, men potentielt højere indgangshastigheder.
Da reduktionsgearene kan kombineres med elektriske moduler, skal deres transmissionsolier også kunne fungere godt sammen med de valgte modulmaterialer. Den omstilling er en omfattende opgave for udviklerne af smøremiddel, fordi den indebærer en betydelig ændring af specifikationerne for smøremidler.
– Forandringer er altid udfordrende, men hos FUCHS er vi vant til hurtigt at tilpasse os nye behov, sammenfatter Markus Garb. Hos os tilpasser vi nu såvel udviklingsstrategier som konkrete arbejdsmetoder for at imødekomme kravene til smøremidler i kontakt med komponenter i elektriske drivlinjer. Det giver os en chance for at ekspandere og sikrer, at vi også fremover er på forkant med den teknologiske udvikling.
