我国高端润滑剂产业化面临的问题和建议

     田煜  周建军

       装备制造业是国民经济的重要产业，高可靠、高效率、长寿命的高端装备是装备制造业竞争力的重要标志，而装备性能的优劣与润滑剂的使用密切相关。我国高端润滑剂行业存在着典型的“大而不强”“大而不优”问题，体现在正向设计能力、产品质量、进口依赖等多个方面。当前，因应高端润滑剂行业存在的产业技术问题以及严重的进口依赖，我国需要从基础研究、正向设计、产学研合作等方面多措并举，尽快形成“卡脖子”问题技术攻关的强大合力，助力装备制造业的产业安全。

       润滑剂产业的现状与前景

       作为智能制造与高端装备领域不可或缺的关键材料，润滑剂作为“工业血液”对维持各类装备的运动和动力系统的可靠经济运行、提高生产效率具有至关重要的作用，是石油化工行业尤其是工业发展速度的“晴雨表”，与汽车、机械、交通运输等行业的发展息息相关，诸如航空发动机、高精密减速器、高端轴承与齿轮传动装置等存在的寿命与可靠性问题除机械结构自身外，润滑剂的性能也是其中的核心影响因素之一。就产品类型而言，润滑剂包括油、脂、粉末、膜层、水、乳化剂、填加料等物质。根据润滑材料存在的状态可以分为固体、半固体、液体和气体四大类。其中，液体润滑剂（即润滑油）是用量最大、品种最多的一类润滑材料，包括矿物油、植物油、合成油、合成液、乳化液、动植物油和水基液体、水等。

       目前，全球润滑剂的市场需求量超过4000万吨；我国润滑剂产量超过2000万吨，润滑剂市场消费量超过700万吨，已经成为世界最大的润滑剂产销国。从市场格局来看，目前的国内润滑剂市场形成了以壳牌和美孚为代表的高端润滑剂外资企业、中国石化和中国石油为代表的国有企业（长城和昆仑等品牌）、以统一和龙蟠等上市民营企业为代表的三个梯队。值得注意的是，国产润滑剂品牌占据了国内70％左右的市场份额（其中中国石油和中国石化占50%左右），但多是中低端市场；而外资企业和国外品牌仍占据了高端润滑剂市场的主要份额。

       而润滑剂的核心成分是润滑添加剂，润滑添加剂被誉为润滑油的“芯片”，是润滑剂领域发展的核心技术。全球润滑油添加剂市场经过多年的发展已进入成熟阶段，产业集中度较高；以路博润、润英联、雪佛龙、雅富顿为主的欧美四大添加剂公司占有了全球市场份额的85%。这四大公司均有较悠久的发展历史，在技术和客户资源方面均有绝对的竞争优势。同时国外还有朗盛、巴斯夫等公司以生产特定高性能单剂，占有一定的国际市场份额。本土企业方面，近年来以瑞丰为代表的国产润滑油添加剂品牌崛起，国产化进程有望提速。

       国外统计资料表明:摩擦消耗掉全世界1/3的一次性能源,约有80%的机器零部件因为磨损而失效，美英德等发达国家每年因摩擦和磨损造成的损失约占其国民生产总值的2%到7%,而在工业中应用摩擦学知识可节约的费用约占国民生产总值的1%到1.4%。在推进碳达峰碳中和的大背景下，假设我国在润滑剂方面的科学使用和性能提升所能减少的费用比例与欧美应该比欧美国家相当，特别是考虑到制造业在我国的GDP中的比重，这些减少的费用会对应相应的巨量碳排放的减少，对我国早日实现碳达峰和碳中和具有不可忽视的重要价值。此外，高端润滑剂产品的自主可控对我国各类航空航天、运载与能源装备、智能制造装备的安全、可靠、经济运行更具有非常长期的战略意义。

       润滑剂尤其是高端润滑剂产业化的问题和挑战

       我国在润滑剂的生产和研发与国外先进水平相比还有不小的差距，主要体现在润滑剂正向设计能力和产品质量等方面。

       （一）对润滑剂在高端装备制造业中的重要性认识不足。国产润滑剂生产企业仍集中在传统高销量的基础油开发方面，对新型高端润滑剂和润滑添加剂的技术开发意识较为薄弱。高端润滑剂对各类智能制造和运载装备的效率、可靠性、寿命、精度等有非常重要的影响，甚至是决定性影响。然而，由于润滑剂在各类装备中所占成本比例非常低，所以各类主机设计与制造单位对润滑剂的重要性严重低估，进而导致润滑剂的研发与生产企业对研发工作缺乏积极性，对高端润滑剂的生产和研发也缺乏有效的支持政策。

       （二）从技术性能来看，我国润滑剂相关产品的性能在整体上要低于国外，尤其是在高性能润滑添加剂和合成润滑剂方面存在巨大的差距。导致这一情况的原因主要在研发方面，尤其是润滑添加剂和润滑油方面的基础研究和应用基础研究薄弱，对润滑添加剂及润滑剂的高性能产品的研发投入不足。润滑添加剂具有产品种类繁多、技术含量及产品质量要求高、升级换代快等特点，需要生产企业具备丰富的生产经验以及先进的生产控制设备。初级润滑剂方面，目前国内厂商已具备生产能力，部分产品品质与国际润滑剂企业不相上下；但在高性能和新型润滑剂方面，研发投入严重不足，也较难实现规模化生产。国内润滑油添加剂生产厂商已具备生产全部单剂剂种，常用单剂的生产技术已日趋成熟，但在新型或特色单剂方面仍需依赖进口。复合剂技术方面，受到研发能力和开发成本等因素的限制，国内复合剂的生产仍然是技术追随者，有能力实现开发或规模化生产的复合剂目前局限于中低端产品，高端复合剂产品仍主要依赖进口。

       （三）尚未形成系统高端润滑剂的自主正向设计能力与科学评价标准体系。由于对润滑添加剂及润滑剂的高性能产品的研发投入不足，我国尚未形成系统的高性能润滑剂产品的自主正向设计能力，而反映这些正向设计能力的自主的标准体系建设更是距国际先进水平有较大差距。目前我国关于润滑剂基础油行业的标准共96项，其中行业标准4项，国际标准计划1项（目前正处于征求意见中），国家标准1项，团体标准1项，现行企业标准89项。中国石油和中国石化也在不断对各自标准进行改进，逐步向API标准靠拢，两家企业各自的基础油分类标准和API的分类标准在大的分类上已经一致，但具体到某种型号的基础油时，其指标并不完全相同。比如，国产PAO等高端国产润滑剂的评价方法仅限于黏度、闪点等理化性能测试，润滑剂在不同摩擦副下的润滑性能、高端台架下的摩擦学数据仍很匮乏，难以形成系统的更加符合实际应用场景的润滑剂性能科学评价标准体系。

       推动高端润滑剂产业化的对策建议

       总体上，尽管我国润滑剂的研发和应用有了一定的积累，但润滑剂产业化还面临很多问题和挑战，本土企业在短时间内难以追赶世界先进水平。鉴于润滑剂在航空航天、高端装备等领域的重要性，有关部委和行业领军企业需要多措并举积极推进润滑剂的研究开发和实际应用，按照中央全面深化改革委员会第四次会议精神，在基础研究、正向设计、产学研合作等方面分类施策，加快形成支持高端润滑剂自主研发与产业化创新的基础制度，形成“卡脖子”问题技术攻关的强大合力。

       （一）积极推动润滑剂行业开展基础研究，明确与国际先进产品的具体差距。鉴于目前的行业标准问题，建议由各主机单位和国产润滑剂生产企业共同提出需求，开展国产润滑剂从理化性能、基础实验到台架测试等评价手段的研究，掌握国内外高端润滑剂纯度、黏度、摩擦磨损等关键性能的差异，以明确相关产品研发的技术目标，进而建立从研究开发到实际应用的更科学的研发方法与流程。

       （二）加大政策支持力度，增强企业的正向设计能力。有关部委应加大对高校和研究院所对应用需求导向的基础研究的支持力度，对涉及关键材料设备等“卡脖子”问题相关的研究给予项目和经费支持，鼓励润滑剂生产企业以主机单位提出的问题和需求为导向，结合企业生产经营情况进行高端润滑剂的产业布局，对产品可靠性、经济性等性能指标与基础研究之间的反馈迭代予以支持和鼓励，并重视形成高性能产品的正向设计理论。

       （三）加强产学研合作，更好地实现研发成果转化与应用。加强对高端润滑剂相关重点平台和领域、优秀研究团队的稳定、持续支持，发挥好国家实验室和全国重点实验室等国家科研机构建制化组织作用、高水平研究型大学主力军作用，推动产学研用联合攻关，高校和研究院所联合相关领军企业共同实施基础研究，实现研究成果的共用共享；加强基础研究项目指南与企业实际需求问题的有机结合，高效打通政产学研用的创新链条和产业链条。

       （四）改革完善考核评价制度，引导企业潜心研发。出资人机构要结合企业的战略安全、产业引领、科技创新等功能和目标对出资企业进行恰当的考核和评价，特别是要加强对各主机单位产品性能的正向设计方法与理论的考核。鼓励行业领军企业设置专门的研究岗位，从中长期整体目标和长远发展对企业的基础研究进行梳理和规划，针对其中的关键科学与技术问题进行长期潜心攻关。

       （作者分别系清华大学机械工程系/高端装备界面科学与技术全国重点实验室教授、国务院国资委研究中心研究员。感谢清华大学机械系岳骆博士的资料收集整理工作）