氢原料对润滑油添加剂之影响与挑战

氢作为一种无毒燃料，用作燃机燃料时不会产生温室气体。另外人们普遍认为，氢能量密度高和燃烧时火焰传播速度快的特点也非常适合内燃机。

如今，全球汽车制造商总想实现低炭目标，业内大部分企业都将精力集中在汽车电动化上。

然而，各国政府和汽车原始设备制造商都逐渐到，电网的完备程度尚不足以支持大规模的电动车汽车市场，特别是对于仍在努力为人口提供可靠电力的发展中国家而言。因此，讨论范围扩大到能更快取代柴油和汽油的替代燃料。

在这些燃料中，氢成为一个引人注意的短期解决方案，甚至在一些行业专家看来，氢是最佳解决方案。

氢作为一种无毒燃料，用作内燃机燃料时不会产生温室气体。另外人们普遍认为，氢能量密度高和燃烧时火焰传播速度快的特点也非常适合内燃机。

近期发布的监管决定似乎支持在推动电池动力发展的同时也推动氢作为替代燃料。例如，以氢为燃料的发动机可能完全符合欧盟目前对零排放的定义，这可能有助于加快氢而不是其他替代燃料的应用。

在印度，电动汽车可能会使该国的电网受过重负担，因此政府正在支持氢能的研发。

此外，要推广电动车，可能需要对生产工艺和工厂进行全面改造，而氢能的支持者则指出，对于原始设备制造商来说，从柴油内燃机过渡到氢动力风机的飞跃要小得多。

与此同时，欧洲和美国在发展氢燃料基础设施方面采取了若干重要措施，解决了氢能大规模推广面临的关键瓶颈之一。

对润滑油和添加剂的影响

那么，这一切对润滑油和润滑油添加剂制造商来说意味着什么呢？除了基本的外，氢动力内燃机是否会有性能上的细微差别，从而需要新的机油配方？

答案在很大程度上仍不确定，但初步试验（由奥伦耐进行的）已经指向了某些性能需求。

虽然目前已经有一些轻型制造商仍在努力确定用于氢动力内燃机的最佳发动机技术和架构。

诸如采用火花塞点火还是压燃点火以及燃料喷射压力等问题仍有待解决。

尽管如此，一些道路试验正在进行中，润滑油添加剂的研究也在同步推进。

研究人员预料的一个问题是曲轴箱油中可以会产生积水。水蒸气是氢气燃烧的主要副产品，会随着串气进入曲轴箱。

机油是否要有足够的乳化保持性能以及能够防止油水分离？一旦有水进入机油系统，轴承和被套是否容易产生磨损、腐蚀或剥蚀？

另一个潜在问题可能来自添加剂，如含有金属成分的清洁剂。在某此发动机工作条件下，这些金属离子最终会形成“热点”，导致燃烧室内的不正常点火，即所谓的早燃。

原始设备制造商正在积极研究这一领域，润滑油添加剂供应商们也在研究氢内燃机的运行工况以及能够抑制早燃的润滑油添加剂配方。

这些都是研究人员正在探究答案的问题类型。一些化学家推测，当润滑油与液态或气态氢接触时，可能会发生未知的物理和/或化学变化。雪佛龙奥化耐通过一系列台架试验发现，在正常的发动机环境中不会发生这种情况。

不过，这只是科学家们积极预测和试验的现象类型中的一个例子。

多功能性是关键

氢动力内燃机对润滑油添加剂的性能要求将在很大程度上取决于应用场景——公路长途行驶、城市频繁雇、采矿或建筑用非道路设备等。

在这方面，目前未能确定哪些应用可能引领向氢气内燃机的转型。润滑油生产商需要提供通过解决方案以适应各种应用场景。

与此同时，添加剂配方设计师可以调整各种成分（清洁剂、分散剂、抗氧化剂、摩擦改进剂等）的含量，以了解不同平衡在种种试验循环中的效果。

面临的机遇和挑战

润滑油添加剂研究面临的一个主要挑战，是需要有合适的设施和设备来进行测试。由于氢内燃机技术仍处于起步阶段，用于试验的发动机和车辆供应不足，这是可以理解的。

然而，经验丰富的润滑油和添加剂配方设计师可以根据多年来在燃气发动机燃料、轻型车辆内燃机以及短行驶循环中乳化液形成等方面遇到的类似挑战中积累的经验，做出有理有据的假设。

氢动力发动机所面临的挑战与柴油或天然气发动机并无太大区别。对于氢动力发动机的润滑油配方，需要弄清楚其中的细微差别。

尽管氢能前景广阔，但仍有许多问题有待验证。目前，氢是我们考虑的众多低碳能源替代方案之一。

然而，燃油经济性和降低排放研究的初步结果显示，氢有可能在众多方案中胜出。考虑到人们对氢的兴趣和投资规模，氢能很可能会得到迅速发展，并将很快具备商业可行性，润滑油行业需要为各种应用场景提前做好准备。