世界主要国家和地区车用发动机油市场特点及发展方向

马爽,吴长彧,姚斌

(1.中国石油大连润滑油研究开发中心,辽宁大连 116023; 2.中国石油润滑油公司,北京 100028)

世界主要国家和地区车用发动机油市场特点及发展方向

马爽1,吴长彧1,姚斌2

(1.中国石油大连润滑油研究开发中心,辽宁大连 116023; 2.中国石油润滑油公司,北京 100028)

世界润滑油需求预计将以每年 2.3%的速度增长,到 2010年达到 4180万 t。发动机用油将继续占全部润滑油需求的半壁江山,份额为 48%。美国、欧洲和日本引领了发动机油新技术发展潮流,对我国发动机油产生较大影响。文章主要介绍了美国、欧洲、日本以及中国汽车发动机油市场特点及发展趋势。

发动机油;市场;发展方向

Abstract:According to forecast,lubricants dem and in the w orld w ill increase by 2.3 percent annually,up to 41.8 m ill ion tons in 2010.Engine oil continues to account for half of all the lubricants dem and,up to 48 percent.New technologies on engine oil,w hich are developed in US,Europe and Japan,have a great impact on Chinese engine oilbusiness.Auto engine o ilm arket features and developm ent trends in US,Europe,Japan and China are introduced in this article.

Key words:engine o il;m arket;developm ent trend

0 引言

美国著名咨询公司 Freedonia的最新研究报告称,全球制造业的健康发展将推动工业润滑油(包括工艺油和液压油)需求的增长,而汽车保有量的不断提高也将促进汽车润滑油需求的不断增长。但由于环保以及成本方面的原因,未来的趋势将是尽量减少润滑油消费量。

亚太地区润滑油需求增长速度最快,其中中国居第一位,而成熟的日本润滑油市场增长有限。同时由于经济增长速度放缓以及更加重视延长更换润滑油的周期,北美和欧洲这些发达市场的需求增速将低于全球平均水平。根据预测,发动机用油将继续占全部润滑油需求的半壁江山,份额为 48%。

1 美国车用发动机油市场特点

2009年末 ILSAC GF-5汽油机油规格通过最后批准[1-2],这将意味着更严格的燃油经济性限制、更高性能和催化剂兼容性。从粘度等级看,SAE 10W-30仍然是最常见汽油发动机油,但 5W-30将慢慢赶上,SAE 5W-20、0W-20等较轻等级油品市场份额也将不断扩大,最终将超过 5W-30,与10W-30、10W-40等传统高粘度等级油品共存。

而重型发动机油市场正处在“原地踏步”阶段,近几年将基本维持不变。其最新规格为 API CJ-4[3-5],但事实上 CI-4+也在新发动机中使用,一些使用 CI-4+的车队其微粒过滤器使用状况仍然良好,对于APICJ-4油,唯一的缺陷是容易形成乳状液,但由于尚未得到可靠验证,相关组织正在就是否需要修改发动机油配方进行考查。

从重型发动机油粘度等级看,SAE 15W-40仍然占主导地位,而 SAE 10W-30油以其燃油经济性和低温特性等优点正在成为后起新秀。其他一些如SAE 5W-40油也在使用,但尚未成为市场上的主角。此外,市场上还将出现一些特殊的趋势,其中最引人瞩目的是利用生物基础油来制造可真正降解发动机油技术的开发。第一个产品源自绿色地球技术公司,其基础油来源于动物脂肪,这对生产环境无害产品是一个重大突破,目前该产品已通过所有API S M试验。

2 欧洲车用发动机油市场

2.1 欧洲轿车发动机油市场特点

受排放、燃油经济性和耐久性要求的影响,欧洲轿车发动机油市场还将持续发生变化。

排放方面,新法规不断出台,2005年欧Ⅳ标准的实施促使OE M使用先进的后处理系统,如柴油微粒过滤器(DPF),2009年欧Ⅴ标准的实施促使后处理系统应用更加广泛,要求发动机油与后处理系统兼容。

燃油经济性方面,提高车辆燃油效率不仅是为了减少矿物燃料消耗,还为了降低二氧化碳排放量,每提高1%的燃油效率可能会降低1.5 g/km二氧化碳排放量。欧盟要求到 2012年车辆二氧化碳排放量降至 130 g/km。为了达到要求,OEM将对车辆和发动机做出进一步的改善,同时也期待着发动机油升级来提高燃油经济性。

耐久性方面,新发动机设计、后处理系统和燃料改进使得发动机油使用工况更加苛刻,更易使发动机油换油期缩短,因此需要提高机油的耐久性。

这些因素均促使发动机油市场不断变化。

Lubrizol公司根据油品性能,将轿车发动机油市场分成三个板块,见图 1。

图1 欧洲轿车发动机油质量分析

其中“顶级油品”代表发动机油最高性能水平,按照 SAPS(中或低)、HTHS(高 HTHS＞3.5 mPa·s,低HTHS＜3.5 mPa·s)进一步划分,主要粘度等级为5W-30油,满足最新OEM和ACEA C类规格,具有与最新后处理系统兼容性和高燃油经济性,随着新车型的开发,顶级油品的需求正迅速提高并填补市场;“高级油品”主要满足 ACEA A/B规格,特别是A3/B4和A5/B5,在欧洲主要市场上已经使用了 5年,需求仍然强劲,其中 5W-40及 5W-30油专为涡轮增压汽油机和直喷柴油机设计,但不要求具备与更先进的后处理系统兼容性,最近对 10W-40油进行了升级,也能够满足直喷柴油机性能需求;“普通油品”是较低的性能油品,以基本适用为宗旨,如10W-40仅满足ACEA A3/B3和有限的OEM规格,主要用于老旧发动机上。

此外,Lubrizol公司对欧洲轿车发动机油未来几年粘度需求变化进行了预测,见图 2。

图 2 未来几年欧洲轿车发动机油粘度分析

由图 2可见,低粘度等级油 5W-40、5W-30、0W-40和 0W-30比重将继续增加,高粘度等级油品 20W-50、15W-40和 10W-40需求将进一步下降。

总之,未来几年内,欧洲轿车发动机油市场将继续变化,随着欧Ⅴ发动机的使用,要求发动机油必须具备后处理系统兼容性。顶级油品中低 SAPS发动机油需求将继续迅速增加,预计到 2010年将占所有发动机油需求的三分之一以上。

2.2 欧洲重负荷柴油发动机油市场特点

同样受排放、燃油经济性和耐久性要求的影响,欧洲重负荷柴油发动机油市场也在持续发生变化。

排放方面,欧Ⅳ、欧Ⅴ标准的实施促使OEM使用 SCR(选择性催化还原)、EGR(废气再循环)和DPF(柴油机颗粒过滤器)技术来减少 NOx和颗粒物排放,欧Ⅵ的制定,将进一步扩大DPF、SCR、EGR技术使用范围,增加了高性能发动机油的需求。

燃油经济性方面,尽管目前法规还没有重负荷发动机油燃油经济性要求,也没有减少 CO2排放规定,但将来很有可能增加这方面要求。使用低粘度油品可提高燃油经济性,如用 10W-40和 5W-30油替代 15W-40甚至更高粘度等级油。

耐久性方面,新发动机设计、后处理系统和燃料改进使得发动机油使用工况更加苛刻,需要提高发动机油耐久性,确保满足要求。

路博润公司根据油品性能、规格、粘度等级、基础油类型、排放限制、后处理系统兼容性等将欧洲重型柴油发动机机油市场分为三个类别,见图 3。

图 3 欧洲重负荷发动机油质量分析

“极高性能油品”占据欧洲油品市场最高端,代表最高性能发动机油水平,采用APIⅢ类基础油调合而成,主要粘度等级为 10W-40,区分为 ACEA E6-08和 ACEA E4-08两个规格,均具有最高水平的发动机耐久性和适用于最苛刻的操作条件。其中ACEA E6-08具有较低 SAPS,适用于带有先进后处理系统的发动机,特别是DPF,随着欧Ⅵ排放标准的实施,ACEA E6-08油品应用将越来越广泛。

“超高性能油品”占据欧洲主要发动机油市场,应用在一般操作条件的发动机上。根据不同性能及SAPS要求,同样分为 ACEA E7-08和ACEA E9-08两个规格。ACEA E7-08由 APIⅠ类基础油调合而成,主要粘度等级为 15W-40,由于欧洲 2008版油品规格取消了同等水平的ACEA E2规格,因此ACEA E7-08油品需求将增长迅速;ACEA E9-08是欧洲 2008版新增规格,包含了许多 API CJ-4的要求,油品由APIⅡ类基础油调合而成,主要粘度等级为15W-40,具有中 SAPS,用于DPF和 EGR/SCR联用或共用的发动机上,随着 DPF使用的增加, ACEA E9-08油品需求也将增加,将来有可能成为满足欧Ⅵ排放需求的中等性能重负荷发动机油。

“普通油品”是较低性能油品,满足旧的ACEA和API规格,主要用于老旧车辆发动机上。

发动机油粘度等级和基础油类型在未来几年将有很大改变,Lubrizol对此进行了预测,见图 4。

粘度方面,10W-40和 5W-30等低粘度等级油需求增加,而高粘度 20W-50油和单级油需求下降。基础油方面,10W-40和 5W-30顶级油品使用导致 APIⅢ类基础油巨大需求,ACEA E9-08 15W-40高级油品增加了APIⅡ类基础油需求,而E2、E3、E5的废弃及车辆的换代将导致旧的 15W-40、20W-50和单级油需求降低,减少APIⅠ类基础油的需求。

重负荷发动机油市场在未来几年将继续改变,排放、耐久性和燃油经济性的需要将继续驱动发动机油升级换代。随着DPF使用增加,对满足 ACEAE6-08和 ACEA E9-08规格的低 SAPS发动机油需求将迅速增加,预计到 2013年需求将超过所有重负荷发动机油市场的三分之一。

图 4 未来几年欧洲重负荷发动机油粘度分析

3 日本车用发动机油市场特点

日本车用发动机油市场不同于北美和欧洲,这是一个几乎没有柴油轿车 (仅有少量柴油 SUV)的市场。近年来虽然日本OEM已成功开发柴油发动机技术,包括DPF和 SCR等,但日本市场仍对柴油机存在着排放高以及黑烟、噪音、震动、行驶性能差的不良印象。在汽油机油方面,由日本汽车制造商协会(JAMA)和美国汽车制造商协会(AAMA)联合成立的国际润滑材料标准化及审查委员会 ( ILSAC)制定的发动机油质量规格标准—— ILSAC GF-5已于 2009年末通过最后批准[1],对日本同样意味着更严格的燃油经济性限制、更高性能和催化剂兼容性。日本发动机油粘度将进一步降低,例如丰田公司在2009年第 2季度开始,要求在未来几年内,丰田、Scion和Lexus 3个品牌发动机用油由 5W-20逐渐更换为 0W-20合成油。

在柴油机油方面,日本本土虽然柴油机很少,但日本向欧洲推出了多款柴油机,其中丰田推出装有DPNRT M(DPR+脱NOx催化剂)2.2 L D-40柴油发动机、本田推出装有DPF的ACCORD和 C IV IC车型,此外五十铃向Opel提供DPF发动机、雷诺向日产提供柴油发动机。日本OEM柴油车装车油粘度级别主要为 5W-30,并将进一步向 5W-20或 0W -30推进。

4 中国车用发动机油市场特点

4.1 中国车用发动机油市场现状

近年,随着国民经济的高速发展,中国汽车工业经历“井喷”式发展。2009年中国全年汽车产量大幅度增长 48.3%,达 1379万辆,其中乘用车增长54.11%,已位居世界汽车生产第一。全国汽车保有量接近 6000万辆,与日本持平。在这种形势下, 2009年中国润滑油消耗增长 6.1%,达 610万 t,预计到 2015年将达到 800万 t。而中国润滑油市场的销售份额基本稳定,其中国际石油公司总和份额占30%,中国石油占 26%,中国石化占 21%,其他地方厂占 17%,再生油占 4%,进口润滑油占 2%。中国的经济仍将持续高速增长,预计 2010年汽车产量将达 1500万辆,润滑油成品油需求量都将持续增长。

在如此巨大的市场潜力的刺激下,我国的润滑油市场也开始步入了快速发展的轨道。从现阶段润滑油的产品质量以及润滑油的行业发展来看,情况可以说是喜忧参半,部分产品质量无法满足行业要求是最大的担忧。目前,在我国市场上大量使用和销售的是 SF级、CD级的润滑油,这些级别的产品是无法达到欧Ⅱ排放标准的。此外,如今新车排队上市,而与世界同步推出的新车也开始出现在中国的市场中,这些车型采用了世界同步先进的发动机技术,从而对润滑油也提出了更高的要求。

随着我国对润滑油的需求趋于高档化,SG、CF -4以上级别的产品近年来需求增长较快。但是由于经济发展不平衡,我国润滑油市场现在的产品级别跨度在 6～7个档次,而且低档润滑油所占比例很高,约占市场份额 40%左右。我国“第一届石油燃料和润滑剂分技术委员会 (产品组)第八次会议”于2010年 6月 22日～24日在北京召开,会议审查并通过了多项润滑油标准,其中修订 GB/T 7631.3-95《内燃机油分类》。废止 SC、SD汽油机油品种,增加 GF-1、SJ、GF-2、SL、GF-3、S M、GF-4、SN、GF -5汽油机油品种;废止 CD-Ⅱ、CE柴油机油品种,增加 CF、CF-2、CG-4、CH-4、CI-4、CJ-4柴油机油品种;在柴油机油分类中增加农用柴油机油。

相比之下,在发达国家,汽油机油早已淘汰了SG级,普及的是 SL、S M级;柴油机油淘汰了 CF级,普及的是 CH-4以上级别,市场上共存的产品级别跨度很小。

在产品质量方面,一些著名的润滑油制造商也已经在中国市场上推出API S M级别的机油。这些产品给发动机的工作性能、燃油经济性以及环保方面带来的好处是以往使用的产品无可比拟的。

4.2 中国车用发动机油市场发展

总体来说,目前中国车用润滑油市场的主要问题还是存在于低端市场的不规范。从长远来看,加强市场推广和准入制度的建立势在必行;同时在另一方面,中国车用润滑油市场又呈现出了美好的前景和巨大的市场潜力,整体的市场发展被广泛看好。

节能、高效、环保、长寿命发动机油将被广泛使用,近年上市的新车型用油档次不断提高,润滑油产品快速地向着高质量、高档次的方向发展。但是我国发动机油市场产品等级跨度大、高中低档发动机油并存的现象仍会持续一段时间。

按照国家污染物排放标准《轻型汽车污染物排放限值及测量方法 (中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》(GB 18352.3-2005)和《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法 (中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段)》(GB 17691-2005)规定,我国于 2008年 7月 1日起,在全国范围内新车上牌执行国Ⅲ标准,国内客户只有选购符合国Ⅲ标准的公告车型,才能挂牌营运;轻型汽车和重型汽车型式核准将分别于2010年 7月 1日和 2010年 1月 1日起实施上述标准Ⅳ阶段排放控制要求。

我国部分地区目前已经实施国Ⅳ排放,但 2010年在全国范围内实施还不现实。为此,环境保护部于 2009年 1月就“国家第四阶段机动车排放标准实施方案”公开征求意见,截止时间为 2009年 3月 10日。与此同时,工业和信息化部于 2009年 2月 20日召集部分整车企业、发动机企业和油泵油嘴企业举办第四阶段机动车排放实施方案座谈会。会议争论的焦点集中在国Ⅳ发动机采用何种技术路线上。大多数企业赞同 SCR(选择性催化还原),部分企业倾向于采用 EGR+DPF(废气再循环加颗粒捕集器)。而就实施时间,不少与会企业认为 2010年实施国Ⅳ时间过于紧迫,建议有关部门延缓至 2012-2013年。此外,在实施步骤上,建议国Ⅳ标准根据地区、车型分阶段实施,比如在北京、上海等发达地区可以按时实施,而对于欠发达地区则可以推迟实施。我国车辆国Ⅲ、国Ⅳ排放标准见表 1[1]。

表 1 我国车辆国Ⅲ、国Ⅳ排放指标

为满足国Ⅲ排放,OEM开始应用电控高压共轨技术、电控泵喷嘴技术、电控单体泵技术、H泵 + EGR等对发动机进行改造,其中采用电控高压共轨技术的公司为沃尔沃、奔驰、潍柴、玉柴和锡柴,采用电控泵喷嘴技术的公司为沃尔沃、曼、康明斯,采用电控单体泵技术的公司为奔驰、珀金斯、依维柯,采用H泵 +EGR技术的公司为中国重汽发动机。

但是这些新技术在满足排放要求的同时也给车辆发动机带来了一些不利影响,如对润滑油适应能力较差、增加烟炱及酸性物污染、油中不溶物增加、润滑油粘度增大、发动机曲轴箱油泥增多、发动机腐蚀和磨损的潜在可能性增大、发动机曲轴箱温度升高等。要求润滑油在高温粘度保持能力、防止蒸发能力、氧化稳定性和高温沉积控制能力、烟炱分散和处理能力、酸中和能力、有效的酸腐蚀防护能力以及降低发动机磨损能力等方面具备更加优异性能,其中烟炱分散性是目前重负荷润滑油关键指标,因此要求润滑油配方采用最新分散剂技术以满足要求。

为满足国Ⅳ排放,OEM需要采用高压共轨等技术,并单独采用 EGR、DOC、SCR和DPF等后处理技术或联用这些技术。对于燃料油需要降低其硫含量。对于润滑油,则要求控制灰分、控制硫和磷含量、保持发动机的清净性、延长使用寿命、提高燃料经济性等。从以美国为代表的发达国家的用油现状判断,多级的、低粘度级别的和良好低温性能的发动机油比例将不断增加。这符合社会发展对环保和节能的要求,因此也将成为我国发动机油的一个发展方向。

但是我国发动机油市场产品等级跨度大、高中低档发动机油并存的现象仍会持续一段时间。特别是农用车辆的发展,将使对低档发动机油的需求仍保持缓慢增长,可能会出现按车辆类别分类的发动机油,如公路汽车用油和农用车辆用油。

5 总结

以上分析论述了全球主要国家和地区车用发动机油市场的特点和发展方向。应该看到欧美等发达国家在研制开发车用润滑油方面着重在燃油的经济性、环保的可持续性下大力气并取得较好的社会效益和经济效益。

而目前国内农用柴油机油质低量大,占用了较大资源,并在一定程度上对环境造成一定污染,因此也应考虑加速淘汰低档油,向国外先进润滑油技术方向发展。而提高国内润滑油整体质量的关键是基础油,国外发达国家车用润滑油 95%是 APIⅡ和APIⅢ基础油,而国内只有少数几套加氢异构脱蜡装置,80%左右仍生产Ⅰ类基础油。因此加快发展基础油深加工迫在眉睫。

Auto Eng ine O ilM a rke t Fea tures and Deve lopm ent Trends in M a jor Countries and Reg ions

MA Shuang1,WU Chang-yu1,Y AO Bin2
(1.PetroChina Dalian Lubricating O ilR&D Institute,Dalian 116023,China; 2.PetroChina Lubricant Company,Beijing 100028,China)

TE626.32

A

2010-06-13。

马爽(1975-),女,经济师,1993年毕业于齐齐哈尔轻工学院工业外贸专业,现主要从事于信息调研工作。

1002-3119(2010)06-0009-05