专业性
责任心
高效率
科学性
全面性
第一节 内燃机油市场
国内燃机油的发展现状
中国汽油机油
中国汽油机油规格一直沿用API规格,目前有SC、SD、SE、SF,同时已经提出了SH规格。中国的汽油机油大概分为两类:一类是轿车,另一类是面包车及卡车。
2001年汽油车生产量及其用油质量等级如下表所示:
种类 生产量/万辆 所占比例/% 油品质量 汽油卡车 19.58 8.3 SC/SD 汽油面包车 20.98 9.0 SF及以上 汽油小面包车 49.16 21.1 SE/SF 轿车 70.35 30.1 见下表
二、中国内燃机油市场需求结构及预测
根据中国车辆用油情况,可以测算出内燃机油需求结构。从表中可以看出,到2005年,中国汽油机油中SE及其以上级别、柴油机油中CD及其以上级别的市场需求量分别是660 kt和490 kt。从今后发展来看,中高档油需求将有较大增长。
表:中国内燃机油需求结构及预测
| API分类 | 2000年 | 2005年预计 | 2010年预计 | |||
| 数量/kt | 比例,% | 数量/kt | 比例,% | 数量/kt | 比例,% | |
| SB SC/SD SE/SF SG SH/SJ CA CC CD CE/CF-4 合计 占润滑油,% |
0 203 341 60 30 315 346 180 1 535 50.2 |
0 32.0 53.8 9.5 4.7 35.0 38.4 20.0 6.6 |
0 160 237 250 180 200 430 340 150 1 947 55.3 |
0 19.3 28.7 30.2 21.8 17.8 38.4 30.4 13.4 |
0 120 320 350 210 0 560 420 280 2 260 60.1 |
0 12.0 32.0 35.0 21.0 0 44.4 33.3 22.3 |
三、中国内燃机油市场竞争状况
内燃机油竞争激烈,中国对内燃机油的需求以每年3%的速度增长,远大于世界年均增长1%的速度。在全部润滑油产品中,车用油约占一半。随着代表国际先进水平的汽油机和柴油机的大量引进,国内汽车发动机的基本格局是:轻型车及轿车以引进欧洲机型为主;中、重型车引进欧美的比重较大;微型车以日本机型为主。
中国内燃机用机油升级换代慢,高、中、低档内燃机用机油将长期并存,而不像欧美那样新油型出现后,旧油型不久即被淘汰。如目前美、日等发达国家已广泛使用SH、SJ汽油机用机油和CF-4柴油机用机油,汽油机用机油中的多级油已占70%以上,多级柴油机用机油占40%~50%。而中国内燃机用机油则以SC、SD、CA、CC、CD单级油为主,在用油方面与国外先进水平差距很大。
中国内燃机用机油使用条件照抄国外规格不是上策,要立足于搞适合中国国情的产品规格,如以美国规格为主,兼顾欧洲标准,开发CF-4高档柴油机用机油。从进口润滑油的结构看,车用内燃机用机油占66.1%,工业设备用油占22.3%,二者占进口总量的88.4%。进口润滑油竞争的焦点主要集中在高档车用内燃机用机油的市场占有份额上。中国汽车工业将在今后几年有较大的发展,内燃机油需求结构也将发生较大变化,高档汽油机用机油和柴油机用机油、GL-5和M T-1手动变速箱用油需求将会稳定增长。多级、通用、高档、小包装的内燃机用机油将成为车用内燃机用机油的首选产品,也是润滑油产品市场竞争的焦点。
四、中国车用发动机润滑油发展趋势
人们愈来愈重视内燃机油的选用,据统计,在汽车的运行费用中,润滑油费用仅占0.5~1.5%,费用最大的分别为燃料及维修费,它们各占30%以上,因此润滑油价格高些对总运行费用影响不大。而在机器诸多故障原因中,与润滑油质量有关的故障占总故障率20-25%,因此采用质量好的机油,不仅能大大减少故障率,延长机器寿命,还能节省很多维修费用及燃料费用。因此,中国内燃机油更新晋级较快。呈现以下几个方面:
1 、发动机润滑油品种结构趋于合理。
中国车用发动机润滑油质量和品种应朝着“高档化、多级化、通用化”发展,同时润滑油的升级换代将按着循序渐进的过程,这是与中国汽车工业的整体发展水平分不开的,据专家预测,到2005年汽油机油中SE以上级别约占15%,SIVSI约占40%,SG约占30%,其余为SC,以上,约占15%,柴油机油中CC约占30%,CD约占58%,其余CD级以上为12%。
2 、新一代润滑油基础油生产技术得到广泛采用。
中国润滑油质量水平不高的原因很多,但最关键因素就是中国尚缺少Ⅱ类、Ⅲ类优质基础油。即开发高档车用发动机润滑油所需要的低粘度、低凝点、很高粘度指数(VHVl)或超高粘度指数(UIffVl)基础油尚不能大量生产。可喜的是目前除兰炼和大庆油田化工总厂采用了加氢工艺外,克拉玛依炼油厂的30万t/a及荆门石化总厂的20万t/a加氢处理装置即将投产。
3 、车用发动机润滑油的升级换代速度逐渐加快。
目前中国润滑油市场格局发生很大变化,其中,国内润滑油市场的20%份额已被国外大公司占领,以美孚、壳牌、埃索为主的国外油公司占据国内 80%的中高档内燃机油市场,随着进入WTO的日益临近,改革开放的进一步深入,中国汽车工业将进入快速发展时期,同时引进汽车及设备数量的增加,质量的提高,将给中国润滑油生产企业和润滑油技术的发展带来前所未有的机遇,内燃机油升级换代速度将逐步加快。特别随着环保对汽车排放的要求日益严格,各种汽油机油车辆都要安装催化转化器及采用电喷技术,而大吨位柴油机车的发展都将促使润滑油生产企业尽快提升润滑油档次和质量。
4 、车用发动机润滑油评定技术将国产化。
目前中国除少数评定台架由国内制造外,大多为引进国外的台架评定方法和设备,如中国相继引进了L-38、CatlH2、CatlG2等评定中功率柴油机油CC、CD的方法,ASTM程序ⅡD、ⅢD、VD等评定SE、SF汽油机油方法,MSⅢE、VE、Ⅵ、Catik等评定SC,、SH、节能汽油机油及CF-4柴油机油方法,台架直接从美国引进,试验发动机也是向美国购买的,但是由于美国内燃机油升级换代相当快,如美国已停止生产SE和SF油,因而程序ⅢD、VD等试验发动机和配件也停止生产供应。此外中国生产汽车大多采用欧洲技术,而欧洲汽车用油规格标准同美国JWI标准有差异。因此建立完善中国自己的评定台架和试验方法应纳入议事日程。值得一提的是“一汽”、“二汽”已经建立了一些台架试验方法,如SC、SD、SF、CC、CD等评定。
5、农用运输车柴油机油需求更加活跃。
1997年,国家技术监督局发布了废止CA柴油机油标准,以进一步加快中国润滑油升级换代。这种油品一直作为广大农村农用运输车所用。值得我们考虑的是中国作为一农业大国,农用运输车作为广大农村主要交通运输工具,1997年生产262万辆,1998年生产293万辆,而社会保有量多达1500万辆,预计2005年,年产量将达到400万辆,保有量3250万辆,年需润滑油近65万。因此,应尽早从中国国情出发,将农用运输车柴油机油作为润滑油品的特种油种来研制并制定相应的规范,实现满足节能、环保的要求及广大农村对其“物美价廉”的渴望。
6 、车用发动机润滑油必须满足环保、节能及现代汽车技术的需要。
当今世界汽车工业迅猛发展,汽车的数量、品质、结构等各方面发展很快,世界经济一体化进程的加快、国际间合作及剧烈的竞争使汽车工业面临重要的转折和广泛的发展机遇。同时也给车用发动机润滑油的发展带来一系列研究与开发课题,如发动机油的燃料经济性,延长换油期,直喷式汽油发动机油,燃料硫含量对发动机油的影响,氧化催化剂、微粒过滤器、Nox减少催化剂的应用。污染排放控制等法规已促使OEM、ACEA、JASO、API推出新的车用发动机油规格标准,如:APlCH-4即是满足1998年美国排放法规,JASODX-1即为适应日本发动机低排放的需要,同时满足延长换油期和设备寿命,也是符合消费者的利益。中国作为润滑油生产及消费大国,也已开始重视润滑油的环保、节能等方面的工作,如生物降解润滑油的研制已初见成效。
第二节 齿轮油市场
一、齿轮油市场发展状况
50年代以来,美国车辆齿轮油规格经历了一系列改革,从MIL-L-2105B到MIDL-2105D,除CRCL-33锈蚀试验从1天延长到7天以外,油品性能未发生本质的变化。目前车辆齿轮油中各国应用最广泛的仍是美国的APl GL-5(美军规格MIL-L—2105D,汽车后桥用)和GL-4(手动变速箱用)。1997年APl公布了更高档次的PG-1-(APl MT-1)手动变速箱油规格,新规格的MT-1用于大客车手动变速器;PG-2后桥用油规格(见表2)尚在讨论中,该油品用于重型车的后桥传动装置,是GL-5的升级换代油,改进了GL-5的抗氧化性能和防锈性能,有望运行80万km,与汽车同寿命,并全部是节能的多级油,正式规格可能是GL-7。这些新规格都强调热稳定性、清洁性、油密封相容性和极压性等。美国的汽车制造厂推出了能满足两个规格的全驱动系统润滑油(TDL)——通用的MIL-L-2105E齿轮油。
欧洲一般采用美国API汽车齿轮油的规格,有的汽车公司附加内部试验,小轿车变速箱主要使用80WGL-4齿轮油,也有用75W、75W/90 GL-4和80、75、W75、75W/90 GL-5齿轮油,目前尚无统一的规格。轿车后桥主要使用75W/90 GL-5齿轮油。欧洲卡车变速箱主要使用GL-4或GL-5齿轮油;卡车后桥主要使用GL-5齿轮油。发展趋势是延长换油期,向PG-2方向发展。
美国和许多工业化国家都有许多工业齿轮油规格,当前最具有代表性的是美钢224和AGMA250.04规格。这类油品要求比较高的指标是热氧化安定性(121C或95C,312h氧化后100C运动粘度增长不大于6%)、抗乳化性(冶金行业要求要有很好的分水性,并定有内部指标)、极压抗磨性(Timken和FZG)。AGMA 250.03是工业齿轮油的最低要求。AGMA 250.04规格较美钢224规格要求稍低,它放宽了热氧化安定性的要求,其它指标变化不大。欧洲则常用DavidBrown规格以及DIN51517PART 3。预计今后工业齿轮油会在这些规格的基础上要求油品具有更高的热稳定性、抗乳化性和高温极压抗磨性能,但短时间内不会出现新的规格替代美钢224规格。
二、齿轮油需求结构及预测
目前国内汽车和农用车手动变速箱用油大部分用GL-3和GL-4齿轮油,只有轿车为前驱动,变速箱用GL-5较多。除轿车外,其它车辆将逐渐改用手动变速箱油;农用车和一汽生产的中型车后桥用GL-3齿轮油,其它车辆后桥用GL-4和GL-5齿轮油。东风公司、重型汽车公司生产的中、重型车辆将主要用GL-5齿轮油。从表1可以看出,从2000年以后,手动变速箱油(MT-1)将部分取代GL-3、GL-4油,特别是在中型和重型车中推广应用较快,高档的GL-5齿轮油需求量将逐年增加并成为最大量品种.
表:中国车辆齿轮油需求结构及预测
| API分类 | 1996年 | 2000年 | 2005年 | ||||||||
| 万吨 | % | 万吨 | % | 万吨 | % | ||||||
| GL-3、GL-4 | 5.05 | 64.8 | 8.68 | 63.5 | 8.79 | 36.6 | |||||
| MT-1 | — | — | 0.10 | 0.7 | 5.40 | 21.5 | |||||
| GL-5 | 3.13 | 35.2 | 4.89 | 35.8 | 9.82 | 40.9 | |||||
| 合计 | 8.88 | 100.0 | 13.67 | 100.0 | 24.01 | 100.0 | |||||
图:齿轮油需求变化趋势

三、齿轮油研究进展和方向
车辆齿轮油添加剂的发展主要经历了S—P-C1型、S-P-CI-Zn型及S-P型。1974年以来国外车辆齿轮油的调配一般选用齿轮油复合剂。70年代,最具代表性的是Lubriz01公司的Anglam01 6004A,该复合剂以7.5%剂量调制的车辆齿轮油可达到MIL-L-2105C规格要求。80年代最具代表性的是Lubriz01公司的Anglamol 6044B、MoUl公司的G521B、Ethyl公司Hitec 370等。此类复合剂以5.5%--6.0%剂量调制的车辆齿轮油可达到MIL-L-2105C规格要求。 目前最具代表性的车辆齿轮油复合剂是Lubrizol公司的Anglamol 6085、LZl045和Mobil公司的G252等,此类复合剂以4.5%--4.8%剂量调制的车辆齿轮油可达到MILL-2105D规格要求,是当今世界上水平最高的车辆齿轮油复合剂。列出了国外几种典型的车辆齿轮油复合剂。
表:国外几种典型的车辆齿轮油复合剂
| 产品号 | 硫% | 磷% | 氮% | 硫磷比 | 用量% | 润滑油性能 | 生产公司 |
| Anglamol | 24.0-28.5 | 1.4—1.7 | 0.75-1.05 | 17 | 7.5 | MIL-L-2105C | Lubrizol |
| Parapoid48 | 27.5 | 1.76 | 0.71 | 16 | 6.2 | MIL-L-2105C | Exxon |
| Anglamol6044B | 28.0-34.0 | 1.85-2.25 | 0.95-1.25 | 15 | 5.5 | MIL-L-2105C | Lubrizol |
| Hitec370 | 22.49 | 2.26 | --- | 10 | 6.0 | MIL-L-2105C | Ethyl |
| G521B | 28.60 | 1.64 | --- | 17 | 6.0 | MIL-L-2105C | Mobil |
| Anglamol6085 | 27.1-33.1 | 1.19-1.45 | 0.68-0.84 | 23 | 4.8 | MIL-L-2105D | Lubrizol |
| G252 | 28.0 | 1.60 | 0.70 | 1n | 4.8 | MIL-L-2105D | Mobil |
| LZl045 | 27.3 | 1.1 | 1.1 | 23 | 4.5 | MIL-L-2105D | Lubrizol |
中国车辆齿轮油及添加剂研究开始较晚,但发展很快,不仅研制并生产了多种满足MIL-L-2105D规格S—P型车辆齿轮油的含硫添加剂、含磷添加剂、摩擦改进剂、无灰防锈剂等,而且还研制并生产了具有国际水平的车辆齿轮油复合剂,中国在“七五”、“八五”期间,以MIL-L-2105C、2105D规格为目标研制并生产了S-P型L-CLE重负荷车辆齿轮油(相当于APl GL-5)和L-CLD中负荷车辆齿轮油(相当于APIGL-4),粘度级别有SAE90、85W/90、80W/90、85W/140、75W/90等,满足了中国车辆制造厂商对车辆齿轮油的要求。值得一提的是,兰州炼化公司和东风汽车公司合作以PG-1规格为目标研制成功了国内第一个卡车手动变速箱专用油,现已投放市场,进一步提高了中国车辆齿轮油的用油水平,基本上达到了国际水平。90年代中国加快了节能型车辆齿轮油的研制,开发硫磷型复合剂,“九五”期间又开始以MIL-L-2105E规格为目标,研制MT-1卡车手动变速箱专用油及低剂量、低成本、满足MIL-L-2105D规格的API GL-5油及复合剂,同时开展了PG-2驱动桥用油的试探性研究。
目前最先进的第四代S-P型车辆齿轮油一般为无灰型的车辆齿轮油。无灰S-P型车辆齿轮油具有颜色浅、热安定性、耐久性、储存稳定性及相溶性好等优点。因此,满足MILL-2105E规格的无灰第四代S—P型齿轮油是目前车辆齿轮油及其添加剂的研究方向,含磷添加剂的合成技术及复配技术是车辆齿轮油及其添加剂研究的关键。
国内车辆齿轮油复合剂
| 产品号 | LAN4201 | LAN4202 | LAN4204 | |
| 硫% | 27.72 | 31.48 | 29.25 | |
| 磷% | 1.62 | 0.96 | 2.33 | |
| 氟% | 0.96 | 0.70 | 0.72 | |
| 硫磷比 | 17 | 16 | 13 | |
| 用量% | 7.4 | 4.8 | 4.8 | |
| 润滑油性能 | MIL-L-2105C | |||
| 生产厂家 | ||||
兰州炼化公司石化研究院在继1994年开发成功适用于中间基基础油的通用齿轮油复合剂LAN4202之后,又于1999年成功地开发出了满足APlGL-5规格的第四代无灰S-P型车辆齿轮油复合剂LAN4204,该剂可以通用于石蜡基和中间基基础油中,也可以调制API GL-4中负荷工业齿轮油(剂量2.4%)、L-CKC中负荷工业齿轮油(剂量4%)和L-CKD重负荷工业齿轮油(剂量1.2%~2.0%)。2000年8月,满足API MT—1规格的手动变速箱油及复合剂也在兰炼石化院研制成功,剂量仅为2.4%,这就使得中国的车辆齿轮油研究水平达到世界领先地位。
车辆齿轮油及其添加剂的发展主要是含磷极压添加剂的发展及添加剂复配技术的发展。目前及今后一段时间,国内车辆齿轮油添加剂的研究将主要集中在以下几个方面:
(1)开展硫化异丁烯代用品的研究:解决硫化异丁烯生产中的“三废”问题及硫化异丁烯添加剂的臭味问题,为将来环保型车辆齿轮油的发展做准备。
(2)开展新型含磷剂的研究:研究的含磷剂除具有好的极压抗磨性外,还必须具备好的热氧化安定性、水解安定性及添加剂的耐久性。
(3)开展摩擦改进剂的研究:摩擦改进剂不仅可提高车辆齿轮油的抗磨、减摩作用,而且与含硫剂、含磷剂复合可产生协合效应,进一步提高硫、磷添加剂的极压抗磨作用,有效地改善车辆齿轮油的摩擦性能,达到节能的目的。摩擦改进剂的研究主要是提高其热氧化安定性而不是降低其抗磨及减摩作用。
(4)无灰防锈剂的研究:无灰防锈剂是研究第四代无灰S-P型车辆齿轮油的关键,车辆齿轮油所用无灰防锈剂的主要类型有硼化丁二酰亚胺、硼化脂肪酸酰胺等。
(5)含磷剂结构及其性能关系研究:含磷添加剂是车辆齿轮油研究的核心技术,国外公司对含磷剂的合成与应用技术保密甚严,既不申请专利,也不出售单剂,甚至连产品说明书也不提供,这就给含磷剂的研究带来困难,国内一些科研机构开发并生产了一些不同结构的含磷添加剂,但并不能完全满足车辆齿轮油及其复合剂研究的需要。因此,开展不同结构含磷剂性能研究以确定性能优良的含磷剂种类是车辆齿轮油研究的基础所在。
(6)硫、磷添加剂复合效应:含硫添加剂主要在高速冲击负荷下起作用,而含磷添加剂在高扭矩下起作用,二者以适当比例复配才能达到车辆齿轮油整体的平衡与统一。过多使用硫元素或过多使用磷元素都会导致平衡的破坏。因此进行硫、磷添加剂复合效应的研究,以确定不同种类含磷剂与硫化烯烃最适宜的硫磷比是提高车辆齿轮油复配技术的关键。
(7)车辆齿轮油复合剂整体性能的平衡:车辆齿轮油最关键的评价手段是要通过CRC L-42、CRCL-37、CRCL-33、CRCL-60四个标准齿轮油台架,对于添加剂配方来说,这四个台架都十分苛刻而且相互矛盾,互相制约。因此车辆齿轮油复合剂整体性能的平衡是提高车辆齿轮油复合剂水平的关键。
国内外工业齿轮油的研究开展得都比较早,产品品种较齐全。美国、中国等地区大多研制和使用通用的、多功能极压剂的硫磷型工业齿轮油,主要是重负荷工业齿轮油,要求高的热安定性、抗乳化性和极压抗磨性。所用添加剂与车辆齿轮油相似,但有的需引入热稳定性好的油性剂。基础油一般选用精制矿物油井加入适量增粘剂。在长寿命及低温使用场合,有使用PAO为基础油的合成型工业齿轮油。日本则主要开发磷钼系节能齿轮油。
工业齿轮油的发展趋势是:一是开发高性能的添加剂单剂,进一步降低复合剂的剂量和油品的成本;二是开展热稳定性更好的通用型复合剂的研制,方便油品调合生产;三是研制和推广合成型工业齿轮油和具有优异极压抗磨性的低粘度齿轮油。
四、车用齿轮油的发展趋势
汽车工业的发展推动了车用润滑剂的进步。卡车载荷的增加使得后桥齿轮传动的功率增加,而后桥齿轮的几何尺寸并没有很大的变化,导致齿面压力增加,这要求车辆齿轮油有更大的承载能力。汽车车体设计不断改进,使空气动力学性能更趋合理,汽车行使时空气阻力减小,流过后桥外壳表面的空气流量减少,散热能变差,齿轮油的热负荷增加,这要求齿轮油有更好的热氧化安定性。GL-5不能完全满足上述要求。国外酝酿已久的更高质量的齿轮油PG-1(已定为API MT-1)为高性能的手动变速箱油,主要在改善热稳定性、沉积控制及密封性方面提供更苛刻要求,PG-1将用于重型车辆的手动变速箱;PG-2是高性能的后桥齿轮油,将进一步改进GL-5的抗氧性、防锈性等性能以及延长换油期。
以往齿轮油和变速箱用油典型性能
| 后桥润滑油性能标准 | 变速箱润滑油性能标准 |
| 极压性 | |
| 磨损 | 磨损 |
| 锈蚀和腐蚀 | 锈蚀和腐蚀 |
| 氧化 | 氧化 |
| 泡沫 | 传动性能 |
未来齿轮油和变速箱用油典型性能
| 后桥润滑油性能标准 | 变速箱润滑油性能标准 |
| 极压性 | |
| 磨损 | 磨损 |
| 锈蚀和腐蚀 | 锈蚀和腐蚀 |
| 后桥效率 | 防震适应性 |
| 密封适应性 | 密封适应性 |
| 传动性能 | 传动性能 |
| 耐热震性 | 同步适应性 |
| 限滑性能 | 摩擦性能 |
| 高温磨损 | |
| 延长氧化 | 延长氧化 |
| 保持极压性能 | |
| 低温性能 | 低温性能 |
| 剪切安定性 | 剪切安定性 |
| 泡沫 | 泡沫 |
第三节 液压油市场
一、液压油市场发展状况
中国液压油在全世界每年消耗的润滑油中约占15%,液压油的需求结构如下图所示:
中国液压油需求结构

在中国,普通抗磨型所占比例最大,抗氧防锈型液压油的比例仍然较大。
液压油的发展归根到底是由液压系统的动力源——叶片泵、柱塞泵的操作压力不断上升(目前叶片泵的出口压力已超过20MPa,柱塞泵的出口压力达40MPa以上)和对摩擦副(钢—钢摩擦副和钢—铜摩擦副)磨损以及润滑的日趋苛刻要求而引起的,因而一系列抗磨液压油规格随之出现,这些规格要求成为开发新一代油品的基础。
有代表性的并普遍被人们承认的抗磨液压油规格有:美国的DenisonHF-1、HF-2、HF-0规格,Vick-ersl-286-S、M-2950-S规格和CincinnatiMilacronP-68、P-69、P-70规格,欧洲的DIN 51524(Ⅱ)规格,Denison规格中HF-1规格是针对只有柱塞泵的液压系统提出的,一般抗氧防锈油即能满足要求。HF-2规格是针对只有叶片泵的液压系统提出的,符合HF-2规格要求的油品必须加有抗磨添加剂。HF-0规格要求的油品在高压力下具有抗磨性与润滑性,强调油品对密封材料的相容性,要求油品同时通过DenisonT-5D口十片泵和DenisonP-46柱塞泵试验。该规格第一次提出可滤性和严格的水解安定性,即强调油品在苛刻条件下操作的稳定性,并提高了热氧化安定性,要求油品按ASTMD4310做1000h试验,以及CM热稳定性试验,保证油品在热氧化条件下的长寿命。HF-0(T-6C)规格较HF-0(T-5D)对在水存在条件下的抗磨性、抗乳化性提出了更苛刻的要求。
VickersM-2950-S规格主要强调35VQ25叶片泵试验,即要求油品的抗磨性能;Cincinnati Milacron规格主要强调油品的热安定性和对密封材料的相容性,适用于中压叶片泵的液压系统;前联邦德国抗磨液压油规格DIN 51524(Ⅱ)规格主要强调油品的负载能力,即滑动表面接触的润滑剂可承受的最大负荷,该油品主要适应海运及欧洲市场。
中国于1994年参照法国、德国及一些国外公司标准,制定了矿物油和合成烃型液压油标准(GB11118.1—94),包括HL、HM、HV、HS、HG五个品种。该标准规格强调了油品的热氧化安定性、载荷能力、过滤性、水解稳定性、抗泡性和空气释放性等。
ISO已于1997年发布ISO/FDIS 11158.1997H组液压油标准。中国GB 11118.1—94中的一级品的抗氧、防锈和抗磨性能均可达到ISO标准要求,优级品已超过ISO指标,因此GBllll8.1—94标准是一个性能要求全面、指标要求严格的产品标准。但目前,该标准只要求进行Vickers 104台架试验,高压泵台架试验尚未列入标准中,因此,仅满足此标准的液压油还不能适用于高压液压系统。
由于液压装置正在向系统更小、温度更高、压力更高、使用寿命更长的方向发展,这就要求液压油具有更好的热氧化安定性、水解安定性、过滤性及抗磨性、抗燃性、耐高压、长寿命等性能。另外随着人们对环保的日益重视和冶金系统设备用油的苛刻要求,液压油的清净度和可生物降解性能将会被列入规格指标中。与此同时,清净液压油和绿色液压油(可生物降解液压油)将逐渐走向市场。
二、液压油研究现状与发展趋势
目前,液压油配方体系主要为低锌型和无灰型。低锌型液压油由于使用了热稳定性优良的ZDDP而具有优良的抗磨性能,这类配方体系的油品在高压叶片泵试验中体现出优越性;而无灰型液压油主要指配方中无任何金属盐类添加剂,以克服含锌油对铜、银部件的腐蚀作用,这类配方体系的油品在高压柱塞泵试验中体现出优越性。表中列出了低锌型和无灰型液压油对各类规格的适应性。
随着市场竞争的日趋激烈,为了更好地适应市场需求,满足油晶调合、生产的要求,复合剂的研究已成为当今润滑油添加剂研究发展的主流。目前世界上一些石油公司都采用复合剂来调制液压油。
低锌油和无灰油对各类规格的适应性
| 规格标准 | ZDDP | 无灰型 | |
| 常规型 | 稳定型 | ||
| Denison | |||
| HF-0 | 否 | 是 | 是 |
| HF-1 | 否 | 是 | 是 |
| HF-2 | 是 | 是 | 是 |
| Vickers | |||
| M-2950-S | 是 | 是 | 是 |
| 1-286-S | 是 | 是 | 是 |
| Cincinnati Milacron | |||
| P-68 | 否 | 是 | 是 |
| P-69 | 否 | 是 | 是 |
| P-70 | 否 | 是 | 是 |
| DIN51524(II) | 是 | 是 | 是 |
据悉,目前满足HF-0要求的复合剂最低剂量为0.90%,是汽巴—嘉吉公司的DP3050;满足HM要求的最低剂量为0.6%,是Mobil公司推出的复合剂和汽巴—嘉吉公司的DP3010。
中国已成功研制了各种液压油,包括难燃型的乳化型、水基型、水/乙二醇型、磷酸酯型等和非难燃型的防锈/抗氧型、抗磨型、低温抗磨型等。在“八五”期间,由原中国石化总公司组织润滑油科技攻关,研制低锌、无锌及无灰型符合GB 11118.1—94标准的抗磨液压油和满足Denison HF—0(T-5D)规格的高压抗磨液压油,兰州炼化公司石化研究院、北京石科院、大连石化研究院、上海石化研究院及茂名石化研究院共同参与了此项攻关工作,共研究出8个HM液压油配方和11个HF—0高压抗磨液压油配方。目前HM抗磨液压油配方已基本投产,但是中石化总公司于“八五”期间引进的Denison T-5D高压叶片泵和P—46高压柱塞泵台架由于动力控制系统和备件问题一直未投入使用,因此国内尚无通过Denison高压泵台架的高压抗磨液压油配方。安装在大连石化院的高压泵台架已于2000年完成了台架的调试和标定工作,现已开展高压抗磨液压油的台架评定工作。另外,兰州炼化公司石化研究院采用加氢油为基础油研制的满足GB 11118.1-94规格和Denison HF-0规格的通用抗磨液压油复合剂已完成了国内的VkkersV-104泵台架试验,准备送国外进行Denison高压泵台架试验。
从国内外液压油的研究情况可以看出存在的差距比较大,中国液压油复合剂的加剂量明显高于国外,这是由于中国单剂的品种少、功能差且质量不稳定所致,尤其是液压油的专用剂更少。因此,要提高液压油的研究水平,必须大力开展添加剂单剂的研究开发工作。
近几年来,随着冶金系统设备用油的苛刻要求,液压油的清净度将被列入规格指标中。与此同时,清净液压油逐渐走向市场,这类油品所含的固体杂质甚少,适用于清净度要求高的电液伺服阀的液压系统。另外,国际环境保护组织发出的有关环境保护的法令,对用过的旧油提出了要求,如在工业废油中的锌含量不大于0.01 mg/L,液压油水解后无酚、无金属分解物和非金属磷、氯元素及化合物析出等指标。这些环保方面的限制,使液压油和添加剂生产厂家被迫改用其它新型添加剂,或者不能大量使用含有这类物质的添加剂。因此,未来液压油的发展趋势是无灰型液压油和可生物降解的绿色液压油。同时通用液压油、液压—齿轮—轴承系统共用一种油或称多效液压油以及要求具有较高化学及热稳定性的长寿命液压油也将是研究的方向。
第四节 自动传动液(ATF)市场
一、中国自动传动液(ATF)市场发展状况
汽车自动传动液在近十几年发展很快,美国是世界上最早在汽车上装配自动变速器的国家,自动变速器仅在小轿车上的装配率就达90%左右。目前全世界自动传动液需求量约为78万t,成交额超过5亿美元。中国生产的汽车大部分都未安装自动变速器,但许多进口轿车、载重车都需要自动传动液,近几年发展的中外合资新型汽车都装配了自动变速器,对汽车自动传动液的需求量将达到2000~2500 t左右。
美国石油协会及国际标准化组织将ATF分为PTF—1、PTF—2、PTF-3三类,分别适用于轿车、轻卡、重卡、农业及建筑机械,其规格比较复杂,尚未统一。在美国,主要由各大汽车或汽车齿轮变速箱和液力传动装置制造厂制订自己公司的专用规格。目前最具代表性的是美国通用汽车公司的Dexron和福特汽车公司的Mercon规格。
美国通用汽车公司是对汽车自动传动液提出规格要求最早的一个公司,自1949年出现汽车自动变速箱,它就提出了Type A规格;随着自动变速装置的改进及汽车性能的提高又不断更新和修订规格,出现了Type A、Suffix A、Dexron、Dexron n D、Dexron UE。1993年公布的DexronⅢ规格,该规格的最大变化是提高了低温性能,增加了新的密封材料适应性试验,并提高了氧化安定性及摩擦耐久性。据报道,通用汽车公司将于2000年公布DexronⅣ规格,该规格可能要求100℃粘度不低于6.5 mm’/s;THOT氧化试验的酸值小于2.0mgKOH/g;高能摩擦特性和耐久性试验要求循环周期增加为30000周期通过,要求较Dexron m规格更苛刻。
福特汽车公司自50年代起至1974年以前的自动传动液规格M2C33 A/B、C/D、E/F、G都是不加摩擦改进剂的,与通用汽车公司的ATF在规格和性能上差别较大。1974年福特汽车公司提出了M2C138CJ规格,对其产品用的自动变速箱传动液做了较大的修改,并表示可以与GM公司的Dexron规格通用。1987年和1992年,福特汽车公司公布了Mercon和New Mercon规格,在低温、氧化性能方面有了较大的提高。1996年福特公司又推出了MerconV规格,对油品的低温性能要求更苛刻。
A11iSOn公司是GM公司一个专门生产变速箱的分公司,为使自己的产品能可靠地工作,它对变速箱用油制订了专用规格。1955年首次提出了C型传动油规格,主要用于重负荷、非公路机动车的自动变速系统。1989年该公司公布了灿1ison巳4规格,该规格中的一些评定方法与DexronⅡE通用。由于近年来汽车的自动传动系统由机械改为电子控制,A丁F将在低温流动性、摩擦特性、抗氧化性、与密封材料的相容性和换挡感觉特性等方面提出更为严格的要求。
二、汽车自动传动液研究现状与发展趋势
汽车自动传动液可以起润滑、冷却、动力转送、液压控制及平滑作用,对基础油及添加剂配方技术要求高。基础油要具有高粘度指数、好的氧化安定性和低温性能,低蒸发度的100SN、加氢油、PAO及擦改进等各类添加剂,国外商品复合剂是将粘度指数改进剂复配在一起出售,加剂量大,一般为10%~14%。由于油品的低温性能要求非常高,故常采用低温性能特别优异,兼有增粘、降凝甚至还含分散性能的抗剪切性优异的特制PMA;摩擦改进剂也非常特殊,它要具备改善钢—纸摩擦副动静摩擦系数的功能。
目前国外只有Mobil、Ethyl、Exxon、Sunoco等几个大公司具有自己的ATF复合剂,并可对外出售。国内目前尚无定型的ATF配方。中国“八五”期间由原中国石化总公司组织兰州炼化公司石化院、北京石科院等五家单位进行攻关,研制质量相当于DexronⅡD规格、New Mercon规格和AllisonC4规格的自动传动液,提出了10个含锌和无锌配方,并且上海石化研究院研制出了适用于ATF的三功能稠化剂上602D,兰州炼化公司石化院、北京石科院也根据ATF摩擦特性的要求,研制子长链的磷酸酯摩擦改进剂,为中国ATF的研究奠定了基础。但是引进的ATF台架由于种种原因一直未能开起来,因此国内还没有自己的通过台架的ATF配方。目前中国所需的汽车自动传动液需要进口或用进口复合剂配制。
ATF配方体系随其规格的发展在近几年有了许多变化。早期的配方主要以ZDDP为主剂,具有良好的抗磨和抗氧性能,但由于对传动装置和冷却器中的铜部件腐蚀很大,并在不断改进的评定试验中失败,使得ATF的配方体系开始向无锌型方向发展,主剂采用含S、P、N元素的抗磨剂和摩擦改进剂。无锌的S-P-N配方体系将是今后ATF的研究方向。
第五节 润滑脂市场
一、润滑脂行业整体发展状况
根据润滑脂协会对2001年年产量大于500吨的润滑脂厂的生产情况统计,2001年全国润滑脂总产量为7.85万吨,比上一年增长13.8%。其中,锂基脂产量为5.3万吨,占总产量的67.5%,同2000年相比上升了5.4个百分点;低档钙基脂产量为1.5万吨,占总产量的19.1%,比2000年下降2个百分点。包装形式仍是大、中、小并举,以168-204千克大桶、15.9、24.9千克中桶及0.5-2.4千克为桶为主要形式。
目前,中国润滑脂厂生产规模分布基本格局仍呈两头大、中间小的局面,即大、中、小型相结合,以1000-3000吨/年规模占主导地位。
中国润滑脂产量呈逐年增长趋势,质量水平也有所提高,高级优质的润滑脂特别是多效优质锂基润滑脂所占比例逐年上升,相反低档润滑脂如钙基脂等所占比例逐年下降。
润滑脂行业今后应该围绕提高企业市场竞争力,加强模仿性技术创新研究开发工作,加快新产品、新工艺、新设备、新标准、新分析仪器设备的研究和投产速度,例如纳米级润滑脂稠化剂材料和添加剂的研究开发;绿色环保型润滑脂的研究开发;结合中国富产锑、钨、钛、稀土元素等矿产,研究开发新型润滑脂稠化剂及新型润滑脂品种;高性能低成本脲基、锂基、钛基、大量皂基通用润滑脂研究开发等。
目前我国润滑脂行业已经建成产品品种齐全,产量满足国内市场供应需求,生产工艺及设备满足生产需要,产品标准及分析试验方法标准基本配套的工业体系。来自润滑脂协会对我国年产量居前列的27家润滑脂生产厂的调查显示,2000年我国润滑脂产量为6.9万吨。其中,锂基润滑脂产量为4.3万吨,比1999年增长2个百分点;低档钙基润滑脂产量为1.5万吨,比1999年下降2个百分点;高滴点润滑脂产量为0.8万吨。多效优质锂基润滑脂产量逐年上升,低档钙基润滑脂产量逐年下降,显示了我国润滑脂产品结构正向国际先进水平方向发展。
但是,目前我国润滑脂行业仍存在着“一斜二少、三低”的问题。“一斜即平均年产量不均衡,“二少”即高性能润滑脂产品品种及产量少,润滑脂性能评定试验方法标准及设备少。“三低”即润滑脂生产设备硬件质量、多数润滑脂产品应用性能、润滑脂包装设备及包装材料质量低于国际同类产品先进水平。
二、入世后我国润滑脂业的利与弊
专家认为,中国入世将对润滑脂行业产生直接和间接的影响,从总体上看则是利大于弊。入世对润滑脂行业的直接影响表现在关税减让和市场全面开放,这在很大程度上增加了国外产品进入国内市场的价格优势,加上外国公司有实力强大的售后服务和人力、物力和财力,以及知名品牌的优势,将给目前已基本处于饱和的润滑脂市场造成更为激烈的竞争,尤其是国内许多经营不善、技术落后、产品品种单一、产品质量不高的中小润滑脂企业的生存空间会越来越小。预计今后外国公司在高档润滑脂产品市场份额中将会占据一定份额。
但是,进口关税降低是一把双刃剑,在带来不利影响的同时也为我国润滑脂行业充分利用国内外两个市场,优化资源配置提供了前所未有的遇,同时对我国润滑脂企业降低成本、提高产品质量,从而提升竞争力非常有利。
入世对润滑脂行业产生的间接影响主要表现在相关行业发展上。我国润滑脂生产与经营同国民经济中工业、农业、交通运输业等密切相关,尤其是与汽车工业关系更为密切。
据估算,我国润滑脂年产量的38%左右用于汽车及农用机具,62%用于冶金、机械、机电、纺织等其他产业。中国加入世贸组织对国民经济各部门都将产生不同程度的影响,关税降低及非关税壁垒撤销,将对资金和技术密集型的产业部门产生较大冲击,而对劳动密集型的工业冲击很小。但是,中国入世,世界经济总量和中国经济总量都会有较大幅度提高,中国经济增速将加快,与石油工业密切相关的汽车、冶金、机电工业都将有较大发展,这将给我国润滑脂行业提供良好的发展机遇。例如,汽车工业发展必将带动汽车用润滑脂市场需求的扩大和对汽车用润滑脂质量要求的提高。
三、润滑脂行业的应对策略
入世后将获得极大发展的纺织工业以及机电工业、家电等行业所获得的发展机遇,都将间接影响润滑脂行业发展,提供非常好的发展机会。因此润滑脂企业应对入世的挑战和机遇最根本的是提高综合素质和竞争力。一是要加快建立现代企业管理体系及具有活力和生机的经营机制;二是加快调整和改组步伐,形成合理的生产规模;三是加强市场营销环节,树立良好的产品品牌及企业形象;四是加快技术改造和技术进步步伐,提高企业技术创新能力;五是提高企业领导者的素质。同时,企业还要熟悉和学会运用世贸组织的有关规则,充分利用世贸组织的规则保护自己的合法利益。此外,入世后还要加强行业协会建设,发挥润滑脂协会的桥梁和协调作用,保护润滑脂行业各个企业的正当利益。
21世纪初期,我国润滑脂行业面临产业结构调整和第二次技术改造的任务。专家认为,产业结构将本着适应形势、整合优势、扩大市尝提升效益的原则,向高集约化程度方向发展,通过强强联合,企业兼并重组,逐步淘汰生产设备落后、产品质量低劣、生产规模较小的润滑脂厂,形成若干个具有较大生产经营规模,占有较大市场份额,具有较强技术开发能力的大型润滑脂生产企业,增强企业在国内外市场上的竞争力,改变我国润滑脂行业长期存在的生产厂多而斜、散而乱、缺乏市场竞争力的状况。
第六节 中国车用润滑油市场
市场需求持续增长
我国车用润滑油市场需求正进入快速增长期,2002年我国汽车产量达到325万量,提前3年实现国家汽车工业“十五”规划。2003年4月,我国私人汽车的保有量已经突破1000万量。在汽车增长因素的拉动下,国内车用润滑油市场一改前几年涨幅较小的局面,市场需求量增长较大。
高档油品份额增加
一直以来,我国车用润滑油市场以中低挡次商品为主,这与我国汽车市场中低档汽车集中的产品结构相适应。但近几年来,政府为扩大内需,鼓励家庭购买汽车并出台汽车消费有关政策,提倡汽车消费信贷等措施以拉动汽车市场需求的增长,促进了中高档轿车的热销。同时,汽车排放控制法规日益严格,对燃料经济性的关注等都提高了润滑油对发动机性能保护的要求。此外,消费者对油品知识有了更多了解,油品质量意识显著提高。以上因素均推动车用润滑油市场向中高档转化。
分销网络、售后服务日渐重要
近年来,我国车用润滑油市场的国际化趋势对润滑油的品质及服务提出了更高的要求,品牌分销网络的科学性、严密性以及售后服务的信息化、人文化、时效性体系的建立,成为未来品牌地位巩固的重要参数。
一、车用油领中国润滑油市场发展
拥有13亿人口的中国已经成为世界第二大石油消费国,经济的迅猛发展,带动了润滑油行业的快速增长,包括车用油、工业油品。但汽车用油的需求的大增,带来了无限商机。
随着中国改革开放的深入,GDP以每年超过7%的速度增长,国民消费能力也不断提高,更多的中国人开始购买汽车做为交通工具。据预测,从2003年到2013年,中国汽车保有量年增长将达到19%,新车制造业也将以14%的速度发展,超过700万量。
据美国研究机构透露,中国客车交通工具的巨大市场也将推动车用润滑油在以后十年中将以6%的速度猛增,而且将更多的是新型的轿车,用油质量等级也不断提高。中国将成为众多跨国润滑油企业成长最快的市场,如埃克森美孚、壳牌和BP等。这些品牌已经在中国的SJ及以上高端车用油占有了相当的份额,并且开始在中国的车主心目中大力推广其品牌,促进车用油的销售。
在此策略的驱动下,跨国公司占有着高档油绝大部分的市场。而在SF、SG等产品上,中石油和中石化占有着很大的份额,但这并不意味着它们放弃高端市场,相反正在不断的努力,挺进高档油市场。
车用油市场的竞争将更加激烈,合成、半合成润滑油也将不断的普及。
三、民用车辆润滑油的需求预测
根据上述民用车辆的结构及其润燃比、齿轮油单耗等参数,可以推算出1997年、2000年和2005年我国民用车辆的内燃机油需求量和齿轮油需求量.
我国目前和“十五”期间民用车辆的内燃机油需求预测 (kt)
| 广义汽车内燃机油需求 | 739 | 837 | 1 006 |
| 汽油车消耗 | 388 | 398 | 423 |
| 柴油车消耗 | 119 | 151 | 210 |
| 农用车消耗 | 232 | 288 | 372 |
| 广义汽车润燃比,% | 1.58 | 1.51 | 1.48 |
| 摩托车二冲程发动机油需求 | 67 | 90 | 118 |
| 合计 | 806 | 927 | 1124 |
我国民用车辆齿轮油需求预测 (kt)
| 项 目 | 1997年 | 2000年 | 2005年 | |||
| 变速箱 | 后桥 | 变速箱 | 后桥 | 变速箱 | 后桥 | |
| 汽车消耗 | 39 | 36 | 52 | 47 | 71 | 59 |
| 农用车消耗 | 3 | 6 | 5 | 9 | 7 | 14 |
| 合计 | 42 | 42 | 57 | 56 | 78 | 73 |
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