在中國明確2030年前二氧化碳排放達到峰值、2060年前碳中和目標的大背景下，交通行業(yè)作為二氧化碳排放大戶，其減排需求愈發(fā)急迫，全面電動化或成為交通行業(yè)脫碳的重要突破口。
然而迄今為止，汽車制造商主要配套為內燃機車輛開發(fā)的潤滑產(chǎn)品，市面上多數(shù)潤滑油不能為電動汽車提供最佳性能和效率。殼牌在2019年5月成功推出乘用車E-Fluids系列產(chǎn)品的基礎上進行組合拓展，目前已經(jīng)能滿足從乘用車、廂式貨車到大型卡車和公共汽車等電動汽車制造商的需求，為新能源電傳動系統(tǒng)量身打造出了專屬產(chǎn)品。
油冷技術比水冷更具潛力
隨著新能源汽車驅動電機技術的不斷發(fā)展，驅動電機越來越向高轉矩密度、高功率密度的方向發(fā)展，這些都與電機的散熱方式緊密相關，高效的散熱能力可以提高電機的持續(xù)功率和持續(xù)扭矩。
從電動汽車的直觀表現(xiàn)來看，高效的散熱能力提高了電機的爬坡能力、加速能力，降低了電機的重量，實現(xiàn)了鐵心的輕量化，或者在電機有效質量不增加的情況下增加了額定功率和峰值功率；降低了動力總成的空間體積及重量，有效提高了驅動電機的功率密度，從而降低整車重量，提高整車性能以及效率。
事實上，在高功率密度和高轉矩密度的指標下，電機溫升是最難攻克的環(huán)節(jié)，且伴隨著驅動集成化的發(fā)展趨勢，如今的二合一、三合一、多合一、集成式混動系統(tǒng)、輪轂電機也對系統(tǒng)的散熱能力提出了更高的要求。
對新能源汽車驅動電機的冷卻系統(tǒng)來說，水是很好的冷卻介質。國內新能源汽車技術路線主要采用水冷的方式，但是由于電機高溫部分主要集中在繞組端部，流體介質無法直接接觸高溫點、無法直接冷卻熱源，繞組處的熱量需經(jīng)過槽內絕緣層、電機定子才能傳遞至外殼被水帶走，傳遞路徑長、散熱效率低，且各部件之間的配合公差也影響了傳遞路徑的熱阻大小。因為有熱阻的存在，從繞組到水冷機殼，存在溫度梯度，繞組無法直接冷卻，導致溫度堆積形成局部熱點。
為了進一步提高電機的散熱能力，需要直接冷卻熱源來提升冷卻效率。而油本身因為局部不導磁、不易燃、不導電、導熱好的特性，對電機磁路無影響，因此散熱效率更高的油冷技術成為研究熱點，國內外一些研究機構及企業(yè)大力發(fā)展噴油冷卻方式，對電機繞組端部實現(xiàn)噴油冷卻。
殼牌E-Fluids提供最佳性能和效率
與市場上比較普遍的水冷技術相比，油冷技術的優(yōu)勢在于絕緣性能良好、冷卻油沸點比水高、凝點比水低，使冷卻油在低溫下不易結冰、高溫下不易沸騰。油冷電機對端部裸露面積更大的扁線繞組電機的冷卻效果更明顯，能夠主動冷卻到內部轉子部件；同時有利于電機與變速箱的集成，提高軸承的潤滑冷卻效果、環(huán)境溫度較低時加熱變速箱油提高潤滑攪拌效率。
當前階段，油冷電機在技術與應用上已經(jīng)有了一定的經(jīng)驗積累。而隨著市場與配套技術的進一步成熟，整車對驅動系統(tǒng)的功率密度與低溫環(huán)境下續(xù)航里程的要求進一步提高，油冷電機在某些應用場合如持續(xù)功率密度要求高、安裝空間苛刻、軸承油封可靠性要求高，尤其是超高速電機領域會取得進一步應用并體現(xiàn)出巨大競爭力。
大多數(shù)OEM新型設計結構由油冷電機和減速箱組成高度集成電驅系統(tǒng)，以實現(xiàn)結構緊湊、重量低、功率高等目標，而電機的高速旋轉所帶來的大量熱量又會造成電機效率下降，因此油冷電機技術的發(fā)展，可以顯著提高電機的冷卻效果，同時兼顧電機定子甚至轉子的冷卻。油品直接冷卻不僅能夠有效地降低電機運行溫度，而且能夠減少電機核心部件的成本，提高電機的輸出效率。
基于上述考慮，油冷電機潤滑油需具備諸多特性，而殼牌E-Fluids系列產(chǎn)品則很好地滿足了這些需求：
出色的散熱性能：殼牌E-Fluids采用低粘度設計，保證了油品良好的導熱性能，從而滿足高溫條件下的電驅動系統(tǒng)冷卻和散熱需求。
優(yōu)異的電氣特性：殼牌E-Fluids采用特殊基礎油和添加劑配方，有針對性地控制油品導電性能，保證較高的抗擊穿電壓，以滿足系統(tǒng)中的絕緣特性要求。
卓越的油品兼容特性：殼牌E-Fluids獨特的腐蝕抑制方案，保證油品的化學穩(wěn)定性，有效避免線束的腐蝕，同時確保產(chǎn)品與電機繞組絕緣漆，絕緣紙，密封件，套管等非金屬材料的兼容特性。
升級的抗氧化性能：殼牌 E-Fluids擁有更加優(yōu)秀的氧化穩(wěn)定性，防止高溫熱氧化，減少油泥漆膜的生成，并且減少氧化后油品的電氣性能的變化，從而保證電驅動系統(tǒng)各部件的穩(wěn)定運行。
同時，考慮到減速箱系統(tǒng)的潤滑需求，油品依舊要對齒輪軸承等部件提供良好的潤滑保護，針對電機轉速高達12000rpm以上以及較高的輸入扭矩，油品同時需滿足減速箱的潤滑要求。殼牌 E-Fluids具備：
出色的抗磨承載特性：采用獨特配方，即使在低粘度下，也能對于高速旋轉的齒輪齒面，輸入端、輸出端軸承提供抗磨承載特性，大大減少磨損量。
良好的表面特性：殼牌E-Fluids注重油品的泡沫和空氣釋放性的控制，即使在高速電機輸入的運行狀態(tài)下，從配方上控制泡沫產(chǎn)生的傾向，以及可能產(chǎn)生的負面影響。
良好的高低溫性能：殼牌E-Fluids產(chǎn)品完全能夠滿足低溫起動的要求，實現(xiàn)冬季啟動無憂，減低啟動扭矩；另外高溫下，能夠提供適宜的潤滑油膜，保護嚙合部件。
殼牌E-Fluids助力交通業(yè)脫碳
新能源傳動系統(tǒng)需要專屬潤滑油，正如殼牌公司全球商用車執(zhí)行副總裁Carlos Maurer所說："一旦添加到BEV或FCEV汽車的密封環(huán)境中，潤滑液需要在車輛的使用壽命內保持最佳水平，這就是為什么首次加注對電動汽車如此重要。我們已將殼牌天然氣制油（GTL）基礎油技術用于殼牌E-Fluids產(chǎn)品組合，因為其低粘度特性使車輛動力傳動系統(tǒng)的效率更高。我們的潤滑油研究實驗室致力于提供最先進的流體解決方案，以滿足溫度控制、氧化、銅腐蝕和導熱性等特定的電動傳動系統(tǒng)挑戰(zhàn)。"
的確，殼牌與市場主流的OEM展開深入合作，取得了電機油冷技術的突破。專業(yè)的殼牌E-Fluids可為客戶提供：卓越的氧化穩(wěn)定性，使?jié)櫥偷氖褂脡勖L，從而盡可能避免車輛使用壽命期間的任何維護停機或換油；即使在高溫下，殼牌專為電動商用車研發(fā)的E-Fluids潤滑油，標準氧化實驗結果顯示，氧化率比競爭對手提供的類似產(chǎn)品少50%"①。
在典型工作條件下冷卻電機時，導電率至多可比為重型商用車設計的傳統(tǒng)變速器油低8倍②；由于硫含量降低搭配優(yōu)化的添加劑系統(tǒng)，殼牌E-Fluids E6i Plus 75W與競品相比，銅溶解比競爭對手提供的類似產(chǎn)品少3倍以上③；與競品提供的電動傳動系統(tǒng)油液相比，殼牌E-Fluids技術可提供最高9%的熱導率提升④，從而為電機端部繞組和齒輪箱潤滑提供了更高的冷卻能力。
為實現(xiàn)更佳的冷卻效果，殼牌研發(fā)人員還充分考慮不同OEM硬件的設計特點及其潤滑、冷卻、電機材料兼容性等需求，進行油品的相關驗證試驗并獲得OEM的技術認證。通過與OEM 的共同開發(fā)，結合OEM的部件單體測試、模擬計算以及臺架測試，殼牌產(chǎn)品在油冷驅動電機系統(tǒng)中表現(xiàn)優(yōu)良，同時在減速箱的實際運行過程中也表現(xiàn)出極佳的效果。
可見，面對世界以及中國環(huán)保升級的趨勢，殼牌已準確把握脫碳時代潤滑油行業(yè)的新機遇，深入了解本土市場需求，用世界級領先科技和中國化定制服務，推動交通運輸行業(yè)向節(jié)能減排方向邁進！
1 based on DKAOxidation Test 170°C/192hr, comparing kinematic viscosity increase at 100°C.
2 Comparing electrical conductivity data, measured to mod. DIN 53483 at 500V. Shell E-Fluids Technology vs. conventional Heavy Duty ATF.
3 Shell E-Fluids E6 i Plus 75W vs. Competitor E-Fluids in mod. ASTM D130 Cu-Strip Test at 168hr/150°C; Measurement of Copper in oil acc. DIN 51399-2.
4 Comparing Thermal Conductivity data at 120°C / 140°C between Shell E-Fluids Technology and a Competitor E-Fluids solution acc. to ASTMD7896-19.
