Elektrofahrzeuge und ihre Bedeutung für die Schmierstoffindustrie

Angesichts der zügigen Umstellung auf Elektro- und Hybridfahrzeuge herrscht sowohl in der Automobil- als auch in der Schmierstoffindustrie Handlungsbedarf.


Im folgenden Whitepaper werden die treibenden Faktoren für den Wechsel zu Elektrofahrzeugen, die Rolle von Schmierstoffen in diesen Fahrzeugen sowie die Zukunft unserer Branche erörtert.


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Staatsoberhäupter weltweit versuchen zunehmend, die Auswirkungen des Klimawandels durch Reduzierung ihrer Treibhausgasemissionen zu verringern. Dies birgt erhebliche Herausforderung. In den USA sind Fahrzeuge die größten CO2-Verursacher und für ca. 25 Prozent der CO2-Emissionen verantwortlich1. In Europa werden durch den Verkehr sogar 30 Prozent der Emissionen erzeugt2.


Denn auch die Motoren haben sich weiterentwickelt und verbessert. Effizientere und zuverlässigere Bauteile, optimierte Software und die erhöhte Kraftstoffqualität tragen zur Verlängerung der Lebensdauer von Fahrzeugen bei.


Gesetzesänderungen
Zur Lösung des Problems haben die Regierungen strenge Ziele für den Wechsel zu Fahrzeugen angekündigt, die weniger von fossilen Brennstoffen abhängig sind. Großbritannien plant, die Zulassung von Diesel- und Benzinfahrzeugen bis 2040 zugunsten von Elektro- und Hybridalternativen einzustellen, während China bis Ende 2020 den Verkauf von 4,6 Millionen Elektrofahrzeugen plant und Autos mit traditionellen Verbrennungsmotoren langfristig verbieten will.


Initiativen von Fahrzeugherstellern und Verbrauchern
Um diese Pläne und die langfristige Zukunft der Automobilindustrie zu unterstützen, versuchen OEMs, die Emissionen zu reduzieren, indem sie sich auf die Entwicklung innovativer Motor- und Antriebsstrangtechnologien konzentrieren. Regierungen und Autohäuser unterstützen und fördern den Wechsel zu Elektro- und Hybridtechnologie, indem sie Verbrauchern, die ein Elektrofahrzeug kaufen, Anreize bieten.

Infolgedessen steigt die Nachfrage nach Elektro- und Hybridfahrzeugen bei traditionellen OEMs und wird von innovativen Herstellern von Fahrzeugen mit alternativen Kraftstoffen wie Tesla, Nio, Lucid Motors und Rivian vorangetrieben.


Gesellschaftliches Interesse
Hinzu kommt, dass sich das Bewusstsein der Verbraucher hinsichtlich des Klimawandels deutlich verändert hat. Die Bevölkerung setzt sich vermehrt für Recycling, Wiederverwendung und die Konsumreduzierung ein, um die CO2-Emissionen und die Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern. Während sich die Öffentlichkeit mit der Verringerung ihrer eigene CO2-Produktion befasst und gleichzeitig allgemeine Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels fordert, steigt das Interesse an Maßnahmen zur Emissionsreduzierung und zum Einsatz fossiler Brennstoffe stetig an.


Veränderung vorantreiben
Die vorstehenden Faktoren sind der Grund für den weltweiten jährlichen Anstieg des Marktanteils von Elektro- und Hybridfahrzeugen in den vergangenen zehn Jahren. Während es bei der Einführung im Jahr 2005 etwa 2.000 Elektrofahrzeuge gab,3 ist der Markt seither schnell gewachsen. Die Jahresbilanz 2018 belief sich bereits auf insgesamt 94,6 Millionen verkauften Fahrzeugen, davon rund 2,4 Millionen Hybrid- und 2 Millionen Elektrofahrzeuge4. Dies entspricht einem weltweiten Marktanteil von 2,5 Prozent für Hybrid- und 2,1 Prozent für Elektrofahrzeuge im Jahr 2018.

Der Absatz von Elektroautos wird voraussichtlich weiter steigen. Allein in Großbritannien wird laut Bloomberg New Energy Finance von einem Anstieg der Elektrofahrzeuge von 3,4 Prozent im Jahr 2019 auf 5,5 Prozent im Jahr 2020 ausgegangen5. Dieser Trend wird sich auch in anderen Teilen der Welt fortsetzen. In Nordamerika sollen laut Prognosen bis 2031 voraussichtlich 9 Prozent und in China 20 Prozent der Fahrzeuge mit Elektroantrieb ausgestattet sein6.

In Verbrennungsmotoren tragen Schmierstoffe zur Verringerung der Reibung bei und bieten einen wichtigen Schutz für die Motorhardware. Da auch Hybridfahrzeuge einen Verbrennungsmotor haben, sind konventionelle Motorschmierstoffe weiterhin für den Schutz der Motorbauteile wichtig.


Denn auch die Motoren haben sich weiterentwickelt und verbessert. Effizientere und zuverlässigere Bauteile, optimierte Software und die erhöhte Kraftstoffqualität tragen zur Verlängerung der Lebensdauer von Fahrzeugen bei.


Schutz
Elektrofahrzeuge hingegen haben andere Schmierstoffanforderungen. Auch wenn für Elektromotoren keine typischen Pkw-Motorenöle erforderlich sind, werden zum Schutz der Fahrzeuge dennoch Schmierstoffe benötigt. Aufgrund ihrer völlig anderen Motorarchitektur, bestehend aus einem Elektromotor, einer E-Achse (auch als Reduktionsgetriebe bezeichnet) und weiteren Bauteilen, ist die Schmierung bei Elektrofahrzeuge mit einzigartigen Herausforderungen verbunden, die es bei Verbrennungsmotoren nicht gibt. Hierzu zählt unter anderem der Bedarf eines Öls mit ausgewogenen elektrischen Eigenschaften, das einen hohen Verschleißschutz bietet und mit den neuartigen Materialien verträglich ist.

Elektromotoren unterscheiden sich auch von der Verbrennungstechnologie traditioneller Motoren, da E-Motoren mit mehr als der doppelten Drehzahl laufen und sofort Höchstgeschwindigkeiten erreichen, was zu einer erheblichen Wärmeerzeugung führt. Um Motorschäden zu vermeiden, ist daher die wärmeableitende Fähigkeit des Schmierstoffs extrem wichtig.

Darüber hinaus muss der Schmierstoff mit den Materialien von Bauteilen verträglich sein, die in herkömmlichen Verbrennungsmotor nicht vorkommen, wie etwa den für elektrische Bauteile verwendeten neuartigen Polymeren.


Fahrkomfort
Schmierstoffe spielen auch bei der Verbesserung des Fahrkomforts für Besitzer von Elektrofahrzeugen eine wesentliche Rolle. Elektroautos sind extrem leise, und Schmierstoffe sorgen für einen reibungslosen Betrieb des Motors und der E-Achse. Gleichzeitig verhindern sie ein Klappern oder Klopfen, das sich durch das Fehlen der Hintergrundgeräusche eines Verbrennungsmotors besonders bemerkbar macht.

Darüber hinaus muss der Schmierstoff zur Senkung der Wartungskosten „lebenslang halten“, da einige Bauteile von Elektromotoren schwer zugänglich sind und ein Nachfüllen oder Austausch aufwendig sein kann.

Der Wechsel zu Fahrzeugen mit alternativen Kraftstoffen wird schrittweise erfolgen, wobei mit der schrittweisen Einführung der Technologie weitere Gesetzesänderungen einhergehen werden. Elektrifizierung bedeutet jedoch nicht, dass diese Fahrzeuge ausschließlich elektrisch betrieben werden. Es wird erwartet, dass verschiedene, mit einem Verbrennungsmotor gekoppelte Hybrid-Formen dominieren werden.


Die einfachste Form der Elektrifizierung sind Autos mit Stopp/Start-Technologie, wobei das Fahrzeug beim Anhalten abschaltet. Ein kleiner zusätzlicher Elektromotor dient dazu, um den Motor neu zu starten, wenn der Fahrer das Gaspedal drückt. Obwohl die wenigsten dies tatsächlich als Hybridfahrzeug betrachten würden, sprechen viele OEMs in ihren Veröffentlichungen von „elektrifizierten“ Fahrzeugen.


Die Schmierstoffindustrie muss sich diversifizieren, um einzigartige Lösungen für die verschiedenen Motortechnologien – Elektro-, Hybrid- und Brennstoffzellen – bereitzustellen, während sich der Wechsel weg von der Verbrennungstechnologie weiter vollzieht. Agilität und Veränderungsbereitschaft sind für den Fortbestand Ihres Unternehmens und die Aufrechterhaltung eines hohen Maßes an Kundenservice mit kompetenter Beratung und Unterstützung während des Übergangs entscheidend.

Derzeit verwendet jeder OEM für seine elektrischen Achsmodule einen auf die Hardware abgestimmten Schmierstoff. Aufgrund der unterschiedlichen Motorarchitekturen der OEMs, was die Konstruktion, die verwendeten Materialien, interne Komponenten, Betriebseinheiten sowie die Parameter von Elektromotoren anbelangt, gibt es noch keine standardisierten Schmierstoffe und Spezifikationen. Da diese Fahrzeugtypen noch immer einen geringen Marktanteil ausmachen, verwenden viele OEMs für ihre Achsen und Getriebe handelsübliche Schmierstoffe. Dies wird sich jedoch voraussichtlich ändern, wenn die Marktpräsenz zunimmt. Der Blick in die Bedienungsanleitung des OEM ist daher extrem wichtig, bevor Schmierstoffe nachgefüllt oder gewechselt werden. Auch die Besitzer von Elektrofahrzeugen sollten bei der Auswahl des Schmierstoffs sorgfältig sein. Hier kommen Sie als Vertriebspartner ins Spiel – indem Sie Ihre Kunden fachkundige bei der Auswahl des geeigneten Schmierstoffs beraten.

Bei Petro-Canada Lubricants arbeiten wir mit verschiedenen OEMs zusammen, um einzigartige Schmierstoffe für ihre jeweilige elektrischen Architektur zu entwickeln. In diesem kollaborativen Prozess formuliert unser erfahrenes Forschungs- und Entwicklungsteam gemeinsam mit dem OEM Schmierstoffe, die einen hervorragenden Schutz des Motors bieten.

Der Übergang von Verbrennungsmotoren ist eine große Veränderung für die Branche, und die Zukunft birgt viele unbekannte Variablen. Klar ist jedoch, dass die OEMs ihre Technologie für Elektrofahrzeuge innovativ weiterentwickeln werden, um den gleichen Fahrkomfort zu erzielen, die wir von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor gewohnt sind.


Die Reichweite und die Kilometerleistung von Elektrofahrzeugen zwischen Ladevorgängen werden sich erhöhen und die Ladezeiten verkürzen. Dies wird die Einführung von Elektrofahrzeugen in weitläufigen Ländern wie etwa den USA beschleunigen, in denen Fahrten zwischen Städten oftmals Tagesreisen mit kurzen Tankstopps sind.


Dies wird wiederum dazu führen, dass die Technologie auch in anderen Fahrzeugen wie SUVs, größere Pkws und Transportern eingesetzt wird.


Die Infrastruktur der Ladestationen wird sich ebenfalls in ganz Nordamerika weiter verbessern und die Anschaffung von Elektrofahrzeugen interessanter machen.


Langfristig dürfte sich die Elektrifizierung von Pkws aufgrund von weiteren Innovationen und Konsolidierungen seitens der OEMs vermehrt standardisieren. Dadurch wird auch die Kompatibilität der Ladestationen mit den Fahrzeugen verschiedener Hersteller zunehmen, wodurch sich das Fahrerlebnis und der Komfort beim Aufladen auf längeren Strecken verbessern. OEMs konzentrieren ihre Bemühungen auch darauf, die Betriebskosten so zu senken, um mit denen von Verbrennungsmotoren gleichzuziehen. Dies wird ein wichtiger Faktor für die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen sein.


Diese technologischen Veränderungen werden vermutlich durch neue Gesetze und Verbraucherinitiativen unterstützt, die darauf abzielen, den Übergang von Verbrennungsmotoren zu Fahrzeugen mit alternativen Kraftstoffen zu beschleunigen. Angesichts all diesen Faktoren wird das gesellschaftliche Interesse an Fahrzeugen mit Elektroantrieb und alternativen Kraftstoffen steigen, sodass diese schließlich zur Verbrauchernorm werden. Wie lange es jedoch dauern wird, um sich tatsächlich von Fahrzeugen mit fossilen Brennstoffen zu verabschieden, ist noch unklar.

Es gilt noch eine Reihe von Herausforderungen zu bewältigen, bevor eine zügige Expansion der Elektromotorindustrie möglich ist. Mark Reuss, President von General Motors, schrieb dazu kürzlich: „Ebenso, wie die Forderung nach einer hohen Kilometerleistung pro Liter Kraftstoff auch dann bestehen bleibt, wenn es mehr Tankstellen gibt, reicht es auch bei Elektrofahrzeugen nicht, lediglich mehr Ladestationen aufzustellen – auch hier muss sich die Reichweite erhöhen.“7


Mit zunehmender Ausgereiftheit der Technologien wird sich vermutlich ein Spitzenreiter herauskristallisieren, der nach und nach den Markt dominiert. Da wir uns jedoch noch in einem frühen Stadium des Wechsels befinden und es bei allen Elektrifizierungstechnologien rasante Fortschritte gibt, ist es noch zu früh, um den Gewinner vorherzusagen. Diese Phase des Wandels bietet eine Reihe von Möglichkeiten zur Diversifizierung und zum Wachstum des Geschäfts. Wer jedoch erfolgreich sein will, muss stets über die neuesten Trends bei Elektrofahrzeugen und mit alternativen Kraftstoffen betriebenen Motoren sowie deren Schmierstoffbedarf informiert zu sein. Um sicherzustellen, dass Sie Ihren Kunden den besten Service und Support bieten, können Sie jetzt drei Dinge tun:


  1. Besprechen Sie die Erweiterung Ihres Angebots auf Schmierstoffe für Elektrofahrzeuge mit Ihrem Schmierstoffpartner.
  2. Informieren Sie Ihre Kunden bereits jetzt kompetent über Elektrofahrzeuge, um Ihr Unternehmen als Branchenführer zu positionieren.
  3. Halten Sie sich durch Informationen von Vordenkern der Branche und in einschlägigen Veröffentlichungen bezüglich Branchentrends und Neuigkeiten auf dem Laufenden.
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