Elbiler – ny teknologi krever ny smøring
Elbilmarkedet setter nye rekorder. Det tegner om kartet i kjøretøybransjen, men påvirker også smøremiddelprodusenter og andre leverandører til bilindustrien. Les mer om en bransje i endring, der både tekniske løsninger og synet på bevegelighet blir utfordret.
Salget av ladbare biler stiger kraftig for hvert år og bilindustrien forandres raskt. Samtidig meldes det om storbyer som vil forby dieselbiler i gatene. I Paris, Mexico City, Madrid og Aten kan slike forbud bli innført i 2025. Kartet tegnes om i en bransje som i løpet av året ventes å selge 77 millioner kjøretøy, og der elbiler altså er et segment som vokser stadig mer.
– Vi ser at utviklingen har ulikt tempo i ulike land. Norge og Nederland har innført kraftige incentiver og et tydelig mål om at bare elbiler skal ny-registreres. Det er også i disse landene andelen elbiler per innbygger er størst. Andre land – deriblant Tyskland – har ingen høye salgstall for el-drevne kjøretøy. Men dette påvirker ikke fremtidsprognosen – elektriske kjøretøy kommer, og i noen regioner tidligere enn vi våger å tro i dag, sier Markus Garb, globalt ansvarlig for Product Management Automotive i FUCHS.
Han understreker at elbilenes rekkevidde er en nøkkelfaktor. Med dagens teknologi er rekkevidden oftest mellom 100 og 300 kilometer. Neste generasjon elbiler vil om kort tid klare 500 kilometer. Det kan bidra til et gjennombrudd, dels fordi en stor del av den private bruken kan dekkes innenfor 500 kilometer, dels ved hjelp av et tettere nett av ladestasjoner.
– Jeg tror vi kommer til å se ganske mange elektrisk drevne kjøretøy i hele Europa i 2030, særlig i de større, tettbefolkede byene, sier Markus Garb. På landsbygda kommer nok forbrukerne delvis til å være avhengige av hybridløsninger.
Endret atferd
En titt på kjøretøystatistikken viser at Kina, USA og Japan er de største markedene for plug-in-hybrider og helt el-drevne biler. I 2016 ble antallet slike biler beregnet til drøyt 2 millioner på verdensbasis. Økningen var 60 prosent, og størst var økningen i Kina, som stod for 40 prosent av salget. Til tross for dette står elbilene for bare 0,2 prosent av den globale bilparken av lette kjøretøy. Norge er et unntak og kalles elbilland nummer én, først og fremst på grunn av de gunstige avgiftsreglene. El-drevne biler hadde i 2016 en markedsandel på 29 prosent i Norge. Den nest største andelen hadde Nederland, der elbilene stod for drøyt 6 prosent, etterfulgt av Sverige, der elbiler i 2016 hadde en markedsandel på omkring 3,5 prosent.
Parallelt med utviklingen på elbilmarkedet omdefineres mobilitetsbegrepet. I dag beveger vi oss rundt ved hjelp av egen bil eller ved å bruke offentlige transportmidler. Når det blir mulig med helt autonome kjøretøy ventes flere forbrukere – særlig i de aller største byene – ikke lenger å ha egen bil eller parkeringsplass. I stedet kommer "carsharing" til å spille en viktig rolle, man kommer til å anrope en bil når behovet oppstår. Denne bilen "forsvinner" etterpå, uten at man trenger å lete etter parkeringsplass, ettersom den dirigeres til neste kunde av et intelligent styresystem.
– Vi kan vente oss at dette forandrer livet og mobilitetsvanene til mange mennesker i Europa og i andre regioner, blant annet i Asia. Ettersom alle regioner ikke utvikles med samme hastighet, er det fremdeles plass til konvensjonelle løsninger på enkelte kontinenter, sier Markus Garb.
Ny teknologi – ny smøring
Hva er da annerledes i behovet for smøring av elbiler sammenlignet med konvensjonelle biler? For å finne ut av dette, må man først definere hva som menes med en elbil. Her skilles det mellom de helt el-drevne bilene og hybridløsningene. Hybridbilene har fremdeles en mindre forbrenningsmotor som forlenger rekkevidden utover en delvis elektrisk drivlinje.
– Når det gjelder hybridløsninger finnes det mange ulike konstruksjoner, og ingen vet i dag nøyaktig hvilke konsepter som kommer til å være ledende om 15 år, sier Markus Garb. Alle OEM-selskaper prøver ulike løsninger. De er selv i en lærefase når det gjelder hvilke konsepter som er pålitelige og egnet for fremtiden.
Forbrenningsmotoren i hybridbilene trenger fremdeles smøring. Denne motoren har mindre slagvolum, ettersom den også har en elektromotor og derfor ikke behøver å gi full effekt på samme måte som i konvensjonelle kjøretøy.
– Når motorens slagvolum reduseres, øker kravene til bestandighet mot høy temperatur og aldring. Det skyldes at en mer kompakt motor også er mer innkapslet, noe som øker belastningen på motoroljen, forteller Markus Garb.
I mindre motorer med høy effekt brukes det nå ofte turboladere. Det øker behovet for beskyttelse mot avleiringer og stiller svært store krav til oljen.
Krav man ikke tidligere har sett
– Fremtidsperspektivet med flere helt elektriske kjøretøy innebærer at utviklingen av motorolje må fortsette. Det er bra for spesialister som FUCHS, som raskt kan tilpasse seg endrede krav, poengterer Markus Garb.
Når utviklingen av helt el-drevne kjøretøy intensiveres, påvirkes også andre produktgrupper. Det stilles nye, hittil ukjente krav til giroljer, kjølemidler og fett, blant annet fordi de er i kontakt med el-moduler, sensorer og kretser og da påvirkes av elektrisk strøm og elektromagnetiske felt.
– Smøremidlene må være kompatible med alt fra kobbertråder og el-moduler til spesialplast og isolasjonsmaterialer. Det medfører at de må ha en høyere spesialiseringsgrad for å takle smøringen i disse miljøene, sier Markus Garb.
Motorer i elbiler avgir også mye varme som må ledes ut fra el-modulen. Da blir effektive kjølekonsepter desto viktigere. Dessuten kan man vente seg at elmotorene kommer til å kjøres med stadig høyere hastigheter for å øke effektiviteten. Vi ser at det konstrueres helt nye motorer, og det diskuteres andre smøre- og kjølemiddelkonsepter. Med høyhastighets elmotorer må turtallet i drivlinjen reduseres. Derfor innføres nye reduksjonsgir med mindre girtrinn, men potensielt høyere inngangshastigheter.
Ettersom reduksjonsgirene kan kombineres med el-moduler, må også giroljene i disse fungere godt med de valgte modulmaterialene. Denne omstillingen er en omfattende oppgave for utviklerne av smøremidler, ettersom den innebærer en omfattende endring av spesifikasjonene for smøremidlene.
– Endringer er alltid utfordrende, men innen FUCHS er vi vant med å tilpasse oss raskt til nye behov, oppsummerer Markus Garb. For vår del tilpasses nå både utviklingsstrategier og konkrete arbeidsmåter for å takle kravene til smøremidler som er i kontakt med komponenter i elektriske drivlinjer. Det gir oss en sjanse til å strekke oss og sikrer dessuten at vi fremdeles ligger i forkant av den teknologiske utviklingen.
