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本文摘译自《润滑油和润滑脂》杂志2017年11月刊的《Driving Base Oil into the Future》,供大家参考,有需要原文的可以留言,谢谢!
车用润滑油市场有两高两低标准:低油耗但高燃油经济性,低排放但高性能。因此各大基础油炼厂根据市场要求进行了相应的产品调整。过去占市场主导地位的一类基础油的产能正在逐步被二、三类矿物油和合成基础油所代替,应用于乘用车和商用车机油领域。
美国克莱恩公司高级顾问认为:随着汽车行业科技的不断进步,以及环保要求的深入,基础油的供应结构也发生了相应的变化,对低粘度,高性能的基础油需求将逐步扩大。
克莱恩公司印度项目负责人说:对燃油经济性要求不断提高,以及排放要求的不断收紧,助长了高性能润滑油的需求。欧美等国政府已经颁布了非常严格的有关汽车尾气排放的禁令,其他重要的国家,如中国和印度,也在快马加鞭的制定相应法律法规。这将进一步推升对高端基础油的需求。
9月安迅思北美基础油会议上,美国著名的K&E技术咨询公司提到:据统计2016年全球润滑油需求约3850万吨,其中重载柴机油占23%,乘用车占21%。除了控制排放和提高燃油性的要求以外,各大润滑油公司的配方工程师们还将长换油期、低粘度和稳定性作为重要的考虑因素。然而低粘度基础油的稳定性相对差一些,导致蒸发损失加大。因此在低粘度和低蒸发损失中寻找平衡点是配方工程师需要克服的难点。这个难题可通过使用强化的添加剂及采用高粘度指数的基础油解决。
克莱恩公司的报告提到:由于基础油需求的变化,造成全球基础油产能和产品结构发生相应的变化。2017年全球年产基础油5400万吨,一类油只占39%。与2005年占65%的产能相比,其重要性大大降低。
与此同时,二、三类基础油产能正在稳步提升。二类油产能从2007年的19%,提升至35%;三类油产能从2005年的4%,提升到了13%。
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图一、全球全合成和半合成基础油需求(全球290万吨)。
据估算2016年全球基础油需求是3630万吨,大大低于产能。因此大批的一类油产能遭淘汰。从2014年开始,全球有13个一类油装置停产,减少产能约330万吨。
一类油的市场地位
截止2017年虽然全球一类油的产能还有2260万吨,但在各种因素的作用下,其产能正在不断缩减。这些因素包括:曲轴箱油标准更新后对基础油品质要求的提升;与一类基础油生产成本相比,二类基础油生产成本大大降低;产能过剩也进一步促使各炼厂减少高成本一类油的生产。
从2004年ILSAC GF-4标准颁布以来,规定了乘用车机油硫含量标准,促使在曲轴箱油品中无法使用一类油。根据指标显示,一类油含硫量达0.03%,使其无法在车用油调配中使用。而二、三类油几乎不含硫。2017年润英联趋势发布中提到,由于二类油的广泛生产和成本降低,使其替代一类油成为可能。
但这并不是说一类油将消声觅迹,在工业油中仍然有其用武之地。润英联认为一类油的技术性需求仍然存在。客户对与一类油有关的石蜡、萃取物和高粘度光亮油仍有兴趣。美孚基础油和全球市场经理认为:生产成本较低的一类油仍将有利可图。
二类/三类基础油的崛起
2017年全球二、三类基础油产能为2650万吨,至2021年仍将增加约970万吨产能。在2016年全球约增加了100万吨的产能,分别是:中海油泰州61万吨,阿布扎比60万吨,俄罗斯鞑靼斯坦19万吨。2017年沙特延步炼厂增加70.8万吨。2018年美孚欧洲增加100万吨,海南汉地增加超100万吨。
SK润滑油北美技术副总裁认为:由于三类基础油芳烃含量少,因此在调制汽机油时能获得较好的低温性能。并且由于其含蜡量高,因此可获得较高的粘度指数和较低的蒸发损失。同时,三类油与添加剂的相容性也较好,其化学结构稳定,因此调制的机油产品氧化安定性和热稳定性都较好。
在乘用车机油方面,低粘度趋势非常明显,目前已经采用SAE 0W和5W等级,预测对三类基础油的需求将逐渐增加。K&E技术咨询公司顾问指出,目前北美三分之二的汽车厂家已经开始使用0W和5W全合成和半合成产品。因此在基础油的选择上会更加趋向于低粘度和高粘度指数的基础油。
在北美,如加拿大石油、Calumet、Avista等炼厂都在增加三类基础油的生产。沙特阿美的Motiva炼厂也有计划投产三类基础油。目前北美一年100万吨的三类基础油需求主要依赖进口。
高端合成油市场
与矿物油相对应的是四类、五类基础油。润英联提到PAO的主要竞争对手是高粘度指数的三类油,也称之为三类+基础油。
据预测目前全球PAO产能为70万吨,由于需求的不断增加,促使各大油公司投资建设新的产能。在美国,雪弗龙新增1万吨产能,Ineos增加了1万吨产能。Ineos宣传将在美国增加一套低粘度PAO装置,产能12万吨,将于2019年投产。Ineos在欧洲的炼厂也将在目前12.5万吨产能的基础上继续扩产。
北美PAO产能的增加得益于美国低廉的天然气价格,可用于生产PAO的原料LAO。雪佛龙和Ineos在北美都增加了LAO的产能。低粘度的PAO主要用于生产SAE 0W16及其他低粘度的车用油。三类+基础油定位于同一产品市场,然而超高粘度指数的三类+基础油与采用相同粘度的PAO比较,可大大降低配方成本,如壳牌使用天然气生产的三类+基础油。壳牌全球产品经理指出:对于OEM厂商来说,燃油经济性和排放标准是重中之重,因此我们可以预见到更多的低粘度机油将用于售后和其他特别用途。
事实上,三类+基础油的价格介于三类基础油和PAO之间,因此配方工程师将更愿意选择三类+基础油和GTL以减少配方成本,并获得优异的产品性能。
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图二、北美乘用车市场需求变化(低粘度/高粘度)
聚焦未来的基础油
油品质量,包括:粘度、稳定性,以及长换油需求的推动等都是非常重要的影响因素。氧化安定性、抗热降解、低温启动保护等要求也将推动长换油油品的需求。添加剂的融合性也是重要因素,但需要基础油炼厂和添加剂公司紧密的合作。
虽然一类油的需求在不断下降,但高粘度一类油、光亮油等仍将有一席之地。润英联专家指出有关API基础油的分类需要重新梳理,特别是完善三类基础油的互换规则,可大大增加API认证机油的使用范围,减少昂贵的发动机台架试验。API基础油的分类规则,在一类和二类油方面已趋于完善,但是在三类、四类、五类油方面需要做更多的工作以满足现实工作的需要,这项工作困难重重,挑战巨大。