從航天領域的神舟飛船、嫦娥探月工程,到海洋工程中的鉆井平臺、大型船舶;從高速鐵路的動車組,到能源領域的核電機組;從高端制造業的精密機床,到國防建設中的先進武器裝備,大國重器的背后,離不開高品質潤滑油的默默支持。
中國石化長城潤滑油憑借深厚的技術積累、持續的研發創新及對品質的嚴格把控,為大國重器量身定制了一系列高性能的合成潤滑油產品,實現了國產化替代,打破了國外品牌的壟斷,有力支撐了我國高端裝備制造業的發展。
自主研發潤滑油賦能高端裝備制造
嘉賓:
煉油事業部質量與特種油品管理室經理 林 崧
潤滑油公司高級專家 馬 楷
潤滑油在國家高端裝備中的關鍵作用是什么?
林 崧:潤滑油素有“工業血液”之稱,是現代工業高速發展的重要支撐,也是高端裝備高效率、長壽命服役的重要保障,發揮著潤滑、冷卻、防銹、清潔、密封、傳遞動力等作用,解決了高端裝備所面臨的高速、高壓和高溫等三大世界性潤滑技術難題,是大國重器背后的“隱形力量”。
在神舟系列飛船上,潤滑油承受極端溫度、高真空、強輻射環境,守護航天動力系統、導航系統、密封系統安全運行;在飛馳的高鐵上,潤滑油跨越零下40攝氏度至45攝氏度的溫差,歷經嚴寒酷暑考驗,保障動車組高速、穩定、安全、高效運行;在新能源汽車上,潤滑油經受每分鐘2萬轉的高速攪拌,為人們帶來極致的駕駛體驗。
當前,我國高端裝備制造業蓬勃發展,作為智能制造與高端裝備領域不可或缺的關鍵材料,潤滑油的性能直接關系我國高端裝備的性能。安全可靠、性能優異的高端潤滑油是保障我國高端裝備高效率、長壽命使用的關鍵,也是體現我國高端裝備核心競爭力的關鍵一環。隨著潤滑油與高端裝備的關系日益密切,潤滑基礎研究不斷完善,高性能和具有自主技術的高端潤滑油產品不斷推出,將有效助力我國高端裝備擺脫進口潤滑油依賴。
潤滑油公司在支持大國重器發展方面有哪些獨特的優勢和技術特點?
馬 楷:潤滑油公司合成油脂分公司作為我國高端潤滑油脂產品的產銷研基地,是我國合成油脂的領先者,也是我國合成潤滑油脂產品標準、方法制定、工藝技術的領導者,是國內唯一完整專業設置的合成潤滑油脂研究單位,掌握特殊及極端條件下的潤滑技術,為相關重大裝備承擔多項潤滑油脂配套研究任務。
截至目前,潤滑油公司已為“神舟”系列飛船、“嫦娥”探月工程等提供了“高精尖”產品和服務,成功研制了相應配套的系列化航空用潤滑油。目前,該公司研發生產的航空潤滑油可以用于國內幾乎所有的航空發動機,是我國航空潤滑油脂的核心生產基地。
潤滑油公司在支持大國重器發展的過程中,以自主技術、同步研發和自主可控為基礎,形成了酯類基礎油和硅油基礎油分子結構設計技術、國內唯一的酰胺脂研發和生產技術、生產工藝技術、特種添加劑分子結構設計技術和生產工藝技術及自主配方技術。制動液產品在長安汽車、阿維塔、賽力斯、小米、豐田汽車實現技術認證;擁有CNAS國家認可實驗室,以及我國最全的合成油脂分析設備。
不同類型的高端裝備在結構、工作原理和運行環境上存在差異,潤滑油產品該如何做到與之精準適配?
林 崧:潤滑油產品開發是一個復雜的系統工程,不同類型的高端裝備對潤滑油產品的性能要求完全不同,甚至相同的高端裝備在不同的運行環境下,潤滑需求也有明顯差異。這就要求潤滑油產品開發要以明確的行業應用需求為基礎,針對高端裝備結構特點、工作原理、運行環境等因素開展深入的分析研究,針對性地制定潤滑方案。
本著問題導向、需求導向的研發策略,潤滑油公司長期以來堅持與高端裝備制造業龍頭企業開展同步開發和深入的技術合作,與行業領軍企業開展項目聯合攻關,在高端裝備研發試制階段就深入項目開展潤滑方案的設計,并根據項目需求不斷優化迭代產品技術,讓高端裝備一經推出就用上國產高端潤滑油。
通過持續的同步開發和技術攻關,長城潤滑油現已擁有21大類2000余種產品,幾乎可以覆蓋高端裝備的全部潤滑油品種需求。通過聯合開發,長城潤滑油不斷增強潤滑油領域的技術積累,并與行業龍頭企業形成更加深入的技術合作。在與我國高端裝備制造業同步成長的過程中,雙方的技術互信不斷增強,技術互動更加頻繁。在高端裝備升級和新設備研發中,雙方更有意愿深入合作開展聯合技術攻關,形成了良性互動,為及時準確識別潤滑需求創造了條件,也為積累技術優勢、擴充潤滑產品種類打下了良好的基礎。
潤滑油公司在研發生產高端潤滑油的過程中遇到了哪些瓶頸?是如何突破的?
馬 楷:在進行酯類油尤其是航空潤滑油研發時,我們遭遇了很多技術瓶頸,其中最大的就是基礎原料的匱乏。這是由于航空潤滑油的基礎油和添加劑專有性強,市場量相對較小,國內研究相對較少,因此自主可控就成為公司研發的關鍵。為此,我們通過開展酯類油生產工藝研究,可穩定生產指定結構的基礎油,并延伸至民用領域,通過委托、技術支持等多種方式,促進業內酯類油潤滑油基礎油的發展;分析發動機工況,參考業內相關技術發展,研制出在260攝氏度以上可以使用的高溫抗腐蝕劑、高溫抗氧劑及高溫抗磨劑,并對研制的基礎油和添加劑進行分析,優化結構設計,形成最佳配方;與產品用戶單位合作,聯合推進潤滑劑的使用,從而進一步改進配方。
針對相對廉價通用的添加劑,在國內通過委托加工等方式促進添加劑技術發展。同時,參考業內質量管理體系,針對公司潤滑油特點設計質量管理體系并不斷提升,以保證公司產品質量的穩定性。
此外,原料生產單位的不穩定性也是高端潤滑油國產化的重大瓶頸。公司通過引導新入行單位、與原料單位合作,提出原料存在的問題和改進的方向,聯合攻關、優化工藝,促進供貨商穩定供貨及產品質量提升。
隨著科技不斷進步,高端裝備也在不斷升級和創新,對潤滑油產品來說是挑戰也是機遇。未來,潤滑油在高端裝備領域的發展趨勢和創新方向是什么?
林 崧:近年來,我國高端裝備不斷取得新突破,配套潤滑油產品的升級勢在必行。以風電行業為例,風力發電機組正在從8~10兆瓦逐漸向16兆瓦、甚至20兆瓦發展,風力發電機組的大型化使潤滑油需要在更高載荷下保障主齒輪箱、偏航變槳系統穩定運行,并與滑動軸承結構更加匹配。以高鐵行業為例,動車組的每一次提速都要求潤滑油必須在更加苛刻的環境下保障動車安全平穩運行。高端裝備的升級和創新給潤滑油產品的研發提出了更高的要求,是我們必須要面對的挑戰。
但每一次高端裝備的升級和創新也為潤滑技術的突破提供了實踐的土壤。基于我國高端裝備蓬勃發展的現狀,面對高端裝備的升級和創新,我國潤滑油產業正加快科技自立自強步伐,逐步實現從“跟跑”“并跑”到“領跑”的跨越式發展,將更加注重自主研發和創新,減少對外部技術的依賴;響應國家“雙碳”戰略,逐漸向綠色、節能、環保等方向發展;利用數字化技術提高生產效率和產品質量,同時開發智能潤滑油產品,以適應不斷變化的工況條件;提高在國際標準制定中的參與度,以增強國際影響力和競爭力。
基于中國石化不斷完善的潤滑研發與應用一體化平臺,未來,潤滑油產品的創新方向將更加凸顯自主技術的價值,注重產業鏈上下游聯合技術攻關,堅持高端潤滑產品與高端裝備同舟共濟,共同成長發展、共同面對競爭挑戰。長城潤滑油也將在國家重大項目和高端裝備升級中,勇挑重擔、奮勇前行,為我國高端裝備制造業高質量發展貢獻石化力量。
服務新能源汽車
新能源汽車制動液
產品性能:
當前,汽車產業電動化、智能化趨勢日益顯著。新能源汽車相比傳統燃油車具有車重更重、加速更快的特點,機動車輛制動系統具有快響應化、低噪聲化、低粉塵化、高自動化、多卡鉗活塞化及長壽命化等特點,對制動系統的功能介質——制動液也提出了更高的性能要求。
潤滑油公司研制開發的長城新能源汽車專用制動液采用基于原料100%國產化的專利技術配方,具有優異的高溫抗氣阻性、低溫流動性、防腐保護性、橡膠相容性及潤滑性等,無論在嚴寒酷暑還是沙漠冰川,無論是高速行駛的緊急剎車還是山路坡道的連續轉彎,均可以提供穩定可靠的制動效果,為新能源汽車的安全行駛保駕護航。
市場應用:
該產品可廣泛應用于純電動汽車和混合動力汽車等各類新能源車輛的制動系統,已實現在國內多家主流新能源主機廠的配套應用。
中國石化的努力:
作為我國最早從事制動液研發生產的單位,潤滑油公司長期以來一直是我國制動液技術領域的先鋒力量。公司在充分調研國際標準和主流OEM標準的基礎上,結合我國制動液行業發展的實際情況,牽頭制定了現行的GB 12981-2012《機動車輛制動液》國家強制性標準,為促進我國制動液行業技術水平的發展與進步提供了支撐。
公司還持續關注汽車制動系統技術變革對制動液技術的影響,為有效應對制動系統智能化發展對制動液所提出的低黏化等新要求,合成油脂分公司組織專項團隊進行重點攻關,開發低黏化的硼酸酯巧妙解決了高沸點與低黏度無法有效兼顧的問題,于2012年成功研制出我國第一款符合ISO 4925標準中Class6規格要求的制動液產品——長城HZY6機動車輛制動液,并通過了美國交通運輸部和日本工業標準委員會的技術認證,實現了在主流車企的應用。在該產品的基礎上,針對新能源汽車對制動液潤滑性能更為嚴苛的要求,合成油脂分公司開發新能源汽車專用制動液。目前該制動液已獲得多家新能源車企的技術認可,實現了在我國新能源汽車領軍企業的規模化應用。目前,該公司正在持續攻關可以滿足完全自動駕駛汽車使用要求的下一代制動液產品,為推動我國新能源汽車產業的高質量發展提供必要的技術支撐。
新能源汽車座椅系列潤滑脂
產品性能:
為滿足新能源汽車座椅滑軌、調角器、傳動件等不同零部件的潤滑需求,長城潤滑油開發出一系列適配新能源汽車座椅各種零件工況的合成脂。該系列產品不僅具有優異的低溫性能、抗磨損性能、超耐久性能、高效率等特點,而且低噪聲、更環保,可保證使用部件在低溫下正常運行,有效減少磨損,為使用部件提供長效潤滑,更好地滿足新能源汽車座椅的潤滑需求。
市場應用:
該系列產品適用于純電動、混動乘用車座椅滑軌、調角器、調高器、蝸輪蝸桿、小型齒輪等的潤滑,已實現在國內外主流汽車主機廠和汽車座椅制造商中的配套應用。
中國石化的努力:
新能源汽車的快速發展,對汽車座椅提出更高要求。為滿足未來汽車座椅綠色低碳、智能化、電動化、舒適化等新要求,潤滑油公司結合我國汽車座椅脂發展的實際情況開展超耐久潤滑技術研究、低噪聲油脂技術研究、高效率油脂技術研究、新材料與油脂適應性研究及模擬臺架等,成功開發出滿足不同工況的系列新能源汽車座椅潤滑脂。目前相關產品已應用于特斯拉、比亞迪、長安、蔚來等國內外知名汽車主機廠的主流車型。
同時,為滿足新能源轉型對座椅零部件潤滑提出的新要求,潤滑油公司與某國際知名汽車座椅零部件供應商成立聯合實驗室,深入研究新能源汽車座椅工況,采用面向新能源汽車座椅工況的模擬評價手段,共同推動高負載、高效率、長壽命、低噪聲的座椅零部件潤滑脂的開發。未來,潤滑油公司將持續發揮科技支撐引領作用,拉緊合作紐帶,借助客戶在行業內的影響力助力新能源汽車座椅系列潤滑脂推廣應用。
服務超高壓乙烯壓縮機
超高壓乙烯壓縮機油
產品性能:
超高壓乙烯壓縮機是石油化工行業、煤化工行業的大型關鍵機組,其排氣壓力高達300兆帕,在生產LDPE(高壓低密度聚乙烯)和EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)兩大高壓樹脂產品中扮演重要角色。超高壓乙烯壓縮機油可用于超高壓乙烯壓縮機氣缸柱塞和填料的潤滑與密封。由于超高壓乙烯壓縮機一直處于高壓、高溫的苛刻環境,因此,乙烯壓縮機油應具有優良的潤滑性、高溫氧化安定性、低積炭傾向性、高壓下良好的泵送性、無生物毒性等特性。
市場應用:
該產品可用于石化企業的超高壓乙烯壓縮機氣缸柱塞和填料的潤滑,目前已在中國石油大慶石化,中國石化上海石化、茂名石化、燕山石化和中天合創實現配套應用。其中,潤滑油公司研制開發的4511-1系列聚醚型乙烯壓縮機油和4526系列白油型乙烯壓縮機油,解決了超高壓乙烯壓縮機氣缸柱塞和填料的潤滑與密封難題,是目前國內唯一實際應用于超高壓乙烯壓縮機的國產潤滑油品。
中國石化的努力:
為解決石化企業超高壓乙烯壓縮機的用油難題,潤滑油公司開展乙烯壓縮機油的技術研究,研發的4511-1系列聚醚型乙烯壓縮機油和4526系列白油型乙烯壓縮機油,與國際競品的質量水平相當,解決了超高壓乙烯壓縮機氣缸柱塞和填料的潤滑與密封難題;通過乙烯聚合機理源頭分析,控制乙烯壓縮機油中可能產生自由基的過氧化物,完善聚醚型乙烯壓縮機油質量控制及評價方法;完成乙烯壓縮機油的布克哈德認證,以及食品加工行業用油標準中最具權威性的NSF H1食品級認證。
目前,長城潤滑油超高壓乙烯壓縮機油已獲得系統內多家石化企業的技術認可,經受住了嚴格的市場檢驗,為推動乙烯壓縮機油的高質量發展提供了必要的技術支撐。
服務超大型油輪及極地科考船
空氣壓縮機油
產品性能:
長城空氣壓縮機油主要用于離心式空氣壓縮機、螺桿式空氣壓縮機和往復式空氣壓縮機的冷卻、潤滑和密封。該系列油品采用高品質基礎油和多種功能添加劑調配而成,具有良好的抗高溫氧化性能和抗高溫結焦性能,可減緩油品在高溫下的氧化和減少結焦物的生成;具有良好的潤滑性能,可減少金屬部件的磨損;具有良好的高低溫性能,可滿足寬溫度范圍的使用要求;具有良好的防銹性能,可對金屬部件進行有效防護,可滿足不同工況下空氣壓縮機的使用要求。
市場應用:
該產品主要用于離心式空氣壓縮機、螺桿式空氣壓縮機和往復式空氣壓縮機的潤滑,已經在國內外主流品牌的空氣壓縮機上實現了應用。其中,4502A空氣壓縮機油替代進口競品在30萬噸超大型油輪(VLCC)上的船用往復式空氣壓縮實現了應用,還在中國極地科學研究中心的“雪龍號”極地科考船上得到了應用。
中國石化的努力:
作為我國最早從事合成空氣壓縮機油研發生產的單位之一,潤滑油公司結合我國空氣壓縮機油發展的實際情況,參與修訂了現行的GB/T 12691-2021《空氣壓縮機油》國家推薦標準,進一步規范了我國空氣壓縮機油的質量管理。
針對大流量、高轉速、高溫工況,潤滑油公司開發的離心式壓縮機油替代進口競品在西門子空分裝置上得到了應用。針對船用往復式壓縮機的高排氣溫度工況,該公司組織專項團隊進行攻關,研制出的4502A合成壓縮機油替代進口競品在30萬噸超大型油輪(VLCC)和“雪龍號”極地科考船上得到了應用。目前,長城空氣壓縮機油在國內外主流的壓縮機上均實現了應用,為制造行業提供了潤滑支撐。
服務海上風光電項目
合成酯型變壓器油
產品性能:
隨著電力行業蓬勃發展,配套的變壓器類型百花齊放,列車用牽引變壓器、海上風光電用變壓器、城市配電變等產品的規模化應用,對變壓器絕緣、安全和環保性能提出了更高要求,環保型變壓器油應運而生。
長城4306合成酯型變壓器油,采用環保可降解的酯類油作為基礎油。除了具有變壓器油基本的絕緣散熱能力,還具有良好的高低溫性能、優秀的生物降解性和低生物毒性,良好的抗氧化能力可大幅延長變壓器油壽命,降低用戶維保成本。同時,憑借產品優秀的燃點和自熄性能,變壓器防火性能大幅增強,可有效防止因電熱故障造成的變壓器燃燒、爆炸事故,滿足易燃易爆應用場景的變壓器裝機需求。
市場應用:
該產品適用于環境敏感、高溫、極寒、城市中心地下等特殊領域的變壓器,是一款環境友好兼顧高性能的變壓器油產品。
中國石化的努力:
潤滑油公司是我國首個合成酯類潤滑油研發生產機構,研發的4306合成酯型變壓器油打破了國外同類產品的長期壟斷,成為中國首款規模化應用的合成酯型變壓器油產品。同時,該公司牽頭起草了國內首個合成酯變壓器油相關標準NB/SH/T 0945-2017《合成有機酯型電氣絕緣液》,為國產合成酯型變壓器油的技術進步提供了支撐。
潤滑油公司研發人員采用自有技術的添加劑配方,使4306合成酯型變壓器油的產品性能不僅達到國際產品技術水平,而且在抗氧化能力等方面獨樹一幟,真正做到了比肩國際一流產品。全國產化原料的應用,成功解決了產品生產能力“卡脖子”的問題,為國內變壓器行業的未來發展保駕護航。目前,該產品已通過西門子紐倫堡實驗室評價、歐盟REACH認證,產品應用性能和環保能力得到國際認可,在國內外多家知名變壓器制造企業實現應用。
服務航空航天裝備
精密儀器儀表油系列
產品性能:
與普通的儀器儀表油相比,航空航天使用的精密儀器儀表油具有更高要求。航空航天用儀器儀表會面臨更加嚴苛的工況,例如極低的啟動溫度、較高溫度的運行環境,因此儀器儀表油需要能夠在較寬的溫度范圍內使用。此外,航空部件幾乎無潤滑油補油的可能性,要求潤滑油的潤滑壽命能夠滿足儀器終身壽命,因此航空航天用儀表油還需要具備使用壽命長的特點。
長城精密儀器儀表油系列具有優良的低溫性能,可滿足航空航天儀器儀表在低溫下啟動的需求;高溫下的熱穩定性好,可在較高的溫度下長期使用;抗剪切性能優異,適用于高剪切條件下的儀器、儀表;防銹能力優良,能夠對儀器儀表的金屬部件進行充分保護。
市場應用:
該系列產品可以廣泛應用于精密儀表、航空儀表軸承、微電機軸承、飛機渦輪冷卻器及大負荷精密儀表軸承等摩擦部件的潤滑;修正機構齒輪、密封墊片的浸漬;也可適用于低溫下工作的鐘表及工業儀器儀表、醫療設備的潤滑。
中國石化的努力:
潤滑油公司全力支持我國航空航天事業發展,從上世紀80年代開始配套研發了多款航空航天儀表油產品,實現了儀器儀表油的國產化替代,打破了國外技術壁壘,讓關鍵潤滑技術掌握在自己手里。近幾年,國內航空航天技術發展迅速,對儀器儀表油的要求也進一步提高,潤滑油公司積極與航空航天企業交流溝通,了解航空航天儀表油發展需求,合作配套研發航空航天儀表油新產品,2015年配套研發4129A精密軸承潤滑油,進一步提升了油品的低溫性能;2021年配套研發4112-1低揮發航空潤滑油,有效改善了潤滑油的揮發性,獲得多家航空航天企業認可,助力我國航空航天事業發展。
長城潤滑油還為哪些大國重器
注入“潤滑”動力?
服務液冷超級充電樁:
中國石化潤滑油公司始終致力于多個行業的冷卻介質相關產品與技術的研究,針對不同的行業和領域及多種應用場景開發專用產品。近年來,該公司重點關注戰略性新興產業相關油液技術的開發與研究,其中就包括液冷超級充電用油液。該公司生產的浸沒式液冷用油液、充電樁全浸油服務液冷超級充電樁,使液冷超級充電樁的最大輸出功率一般可達600千瓦,最大電流600安。這意味著在理想狀況下,以100千瓦時的新能源車為例,從30%充到80%,最快僅需5分鐘。
服務工業機器人:
潤滑油公司憑借技術創新和卓越服務,全面滿足工業機器人的潤滑需求。他們與多家國內外科研院所合作,研發了適用于RV減速器、諧波減速器等關鍵部件的系列潤滑產品,如SPI-B潤滑脂,其出色的極壓性與抗磨性,已在自動化機械關節部位的減速器中得到廣泛應用,并獲得了國內知名機器人制造商的認可。此外,長城潤滑油還牽頭制定了RV減速器潤滑脂的石化行業標準,引領機器人行業潤滑領域的發展。這些舉措不僅打破了國外巨頭的技術壟斷,還大幅降低了機器人日常維護的成本,為中國智能制造的進一步發展提供了堅實保障。
服務高鐵:
在縱橫神州的高鐵網絡上,長城潤滑油打破了國外技術壟斷,成功研制出60萬公里長壽命高鐵齒輪油,為“復興號”高鐵的穩定運行提供了有力支持。長城潤滑油還實現了對中國中車齒輪箱油的原裝配套,牽頭制定了《動車組驅動齒輪箱潤滑油》國家標準,全面引領軌道交通行業潤滑技術的發展。此外,長城潤滑油還參與了中車集團時速600公里的超高速磁懸浮列車項目、雅萬高鐵項目的建設。
除了上述提到的,長城潤滑油服務的國家重大工程和重點項目還有很多。一路走來,中國石化潤滑油公司始終秉承“因國家戰略而生,因國家戰略而興”的宗旨,以國家戰略需求為導向,在技術上、品質上突破重重挑戰,以高質量發展之路,填補空白、開創品類,為眾多國家重大工程和重點項目提供潤滑保障。
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