Paliwa i oleje

Co elektromobilność może oznaczać dla producentów olejów silnikowych? Zasilane energią elektryczną zintegrowane układy napędowe oleju silnikowego jako takiego nie potrzebują. Za to cały ten system wymaga solidnego chłodzenia. Podobnie jak baterie, którym odpowiednia temperatura pozwala na większą wydajność, ale też szybsze ładowanie. I to jest przestrzeń, w której swojego miejsca szukają dzisiejsi dostawcy środków smarnych. Na tym polu wyróżnia się malezyjski Petronas. W Centrum Badań i Rozwoju Petronas w Turynie odbyło się sympozjum poświęcone płynom w samochodach elektrycznych. 

Przedstawiciele marki podkreślają, że nie jest to epizodyczne, a pierwsze z cyklu spotkanie dotyczące płynów eksploatacyjnych. Bo też, jak udowodniono później, temat jest dużo bardziej złożony, niż mogłoby się wydawać. W grupie 120 przedstawicieli branży motoryzacyjnej mieliśmy okazję wysłuchać jednego z najbardziej aktualnych raportów na temat elektromobilności na świecie, ale też związanych z tym wyzwań i możliwości. 

Liczby, które nie współgrają
Z jednej strony, jak dowiadujemy się z raportu zaprezentowanego przez dyrektora firmy FEV Consulting Andreasa Wiartalla, dziś klienci w skali globalnej nie są szczególnie zainteresowani samochodami elektrycznymi. Na świecie zaledwie 2,3% rejestracji nowych aut to samochody elektryczne. Z drugiej strony producenci aut łącznie w szeroko rozumianą elektromobilność zainwestowali dotychczas ponad 300 miliardów dolarów.
– Limity emisji dwutlenku węgla zmuszają producentów aut na całym świecie do sprzedaży samochodów elektrycznych. Dużym wyzwaniem będą dla nich lata 2025-2030. Trzeba będzie przekonać konsumentów, dla których dziś głównymi barierami są wysokie koszty zakupu pojazdu elektrycznego, ale też trudności w codziennym użytkowaniu. Trudności te jednak, takie jak zasięg pojazdu czy czas ładowania, można zminimalizować m.in. dzięki skutecznemu zarządzaniu temperaturą – mówił w Turynie Andreas Wiartalla.
Rzeczywiście użytkownicy aut elektrycznych w wielu miejscach na świecie nie mają łatwego życia. Przykład z raportu – w malutkiej Holandii funkcjonuje dwukrotnie więcej stacji ładowania pojazdów elektrycznych niż w całych Stanach Zjednoczonych. Rozwój tego rynku wydaje się być jednak nieunikniony. – Szacujemy, że w 2030 roku na trzech głównych rynkach sprzedawanych będzie 15 milionów baterii do samochodów elektrycznych, z czego 27% w Unii Europejskiej, 29% w Chinach i 9% w USA – dodaje Wiartalla.
Zaprezentowane dane pochodzą z pierwszego w branży globalnego badania dotyczącego technologii pojazdów elektrycznych i stosowanych w niej płynów. Ogólny wniosek z raportu jest taki, że dla zwiększenia wydajności i trwałości pojazdów elektrycznych kluczowe są ciągłe badania i innowacje. Finalnie skutkować mają one większą sympatią konsumentów do aut elektrycznych i wyższym wskaźnikiem sprzedaży.
– W Petronas już jakiś czas temu zobowiązaliśmy się podwoić nasze inwestycje i przeznaczyć 75% wydatków na badania i rozwój technologiczny projektów przyczyniających się do redukcji emisji dwutlenku węgla. Na początku 2019 roku za pośrednictwem serii płynów PETRONAS iona zaakcentowaliśmy naszą obecność na tym rynku. Sympozjum na temat płynów elektrycznych jest naszą kolejną inicjatywą na rzecz wspólnej pracy, rozważenia możliwości i ustalenia planu działań na rzecz czystszej przyszłości – mówił dyrektor zarządzający Petronas Giuseppe D’Arrigo. Poinformował też o dotychczasowych osiągnięciach firmy w tym zakresie. 
Od 2017 roku Petronas zmniejszył swój tzw. ślad węglowy o 13%, co stanowi łączną redukcję emisji na poziomie 12 milionów ton gazów cieplarnianych. 

Petronas iona
Wspomnianą już gamę płynów do pojazdów elektrycznych tworzą PETRONAS iona do chłodzenia akumulatorów, PETRONAS iona Integra do zintegrowanego układu napędowego oraz smary do łożysk PETRONAS iona Glide. Jakie znaczenie mają tego rodzaju płyny dla właściwego funkcjonowania pojazdu elektrycznego?
Eksperci techniczni podczas sympozjum przekonywali, że właściwe zarządzanie temperaturą zintegrowanego układu napędowego pozwala nie tylko na większą wydajność silnika elektrycznego, ale też niższą cenę zakupu pojazdu. Ponieważ dzięki chłodzeniu odpowiednią moc może dać silnik mniejszych rozmiarów. Wysoka temperatura silnika negatywnie wpływa na zastosowane w nim elementy miedziane, co finalnie obniża wydajność.
– Odpowiednia temperatura jest też ważna dla akumulatora, bo ładowanie go w niekorzystnej temperaturze znacząco przyspiesza proces zużycia. Jeśli mówimy o szybkim ładowaniu baterii, dobre schłodzenie jest po prostu niezbędne – dodaje ekspert firmy FEV Markus Volkening. 
Inżynier z Imperial College London Gregory Offer omówił temat chłodzenia baterii litowo-jonowych. W jego ocenie przemysł związany z akumulatorami tego typu wpadł w pułapkę optymalizacyjną. Producenci ogniw optymalizują gęstość energii, ale jednocześnie bardzo gęste energetycznie komórki nie są w stanie skutecznie odprowadzić ciepła. I tak np. bateria stosowana w Tesli Model 3 jest masowo efektywna na poziomie 57%. Ekspert podkreśla, że system zarządzania ciepłem stanowi 25% całkowitego kosztu produkcji akumulatora. Gregory Offer proponuje branży stosowanie tzw. współczynnika chłodzenia ogniw w baterii. Kluczowa jest odpowiedź na pytanie: jakiego stopnia obniżenia temperatury potrzebujesz, by usunąć 1 W ciepła z komórki? Eksperci opracowali narzędzie, które pozwala to oszacować. To rozwiązanie, które w przyszłości może pomóc skuteczniej chłodzić akumulatory, a tym samym zwiększać ich wydajność. – Słabo zaprojektowane pod kątem zarządzania temperaturą ogniwa w akumulatorach wpływają na mniejszą moc i żywotność baterii – podsumowuje Gregory Offer.
Tego typu pomysłów dla branży, które mogą realnie wpłynąć na to, jak będzie się rozwijać elektromobilność i jaką sympatię będzie budzić u kierowców, na kolejnych spotkaniach pojawi się z pewnością więcej. Pierwsze sympozjum w Turynie pokazało, że wbrew pozorom w temacie samochodów elektrycznych wciąż jest mnóstwo miejsca dla innowacyjnych technologii.

Tekst i fot. Redakcja