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谭旭光:潍柴柴油机本体热效率再破52.28% 天然气发动机热效率54.16%

2022/11/21 10:31方得网张艺婷

“连续三次突破全球纪录,还是自己破自己的纪录!”

11月20日下午,潍柴发布全球首款本体热效率52.28%柴油机和54.16%天然气发动机商业化产品。这不仅标志着潍柴科技工作者在科技无人区取得了新的重大突破,更是潍柴迈向世界一流科技的又一重要里程碑。

潍柴发布全球首款本体热效率52.28%柴油机和54.16%天然气发动机商业化产品

潍柴发布全球首款本体热效率52.28%柴油机和54.16%天然气发动机商业化产品

潍柴是如何在短时间内做到如此快速的突破?其中攻克了哪些难点?请看记者的报道。

破自己的纪录!三年三大跨越

热效率是衡量内燃机燃油利用效率的标准,热效率越高,燃油消耗越少,节能减排的效果越显著,体现了一个国家柴油机技术综合实力。

如何进一步提升热效率是潍柴近些年来始终在做的事情。正如谭旭光在致辞中所说,“潍柴全体科技工作者,以不争第一力就是在混的激情,一天当两天半用的效果,突破了一个又一个的科技瓶颈,不断挑战极限,实现三年三大跨越。”

2017年,潍柴向50%热效率发起挑战,柴油机高热效率研发团队接下了“军令状”。历经五年坚持不懈,他们突破极限,连续实现历史性新突破。

2020年9月16日,潍柴发布了全球首款本体热效率50.23%的商业化柴油机,就像人类史上百米赛跑首次进入10秒,树立了世界内燃机热效率新标杆。

2022年1月,潍柴再次刷新自己创下的世界纪录,将全球本体热效率首次提高至51.09%。

2022年11月20日,潍柴在突破51.09%的基础上,再一次创造了52.28%的全球新纪录,不仅连续三次走向世界行业巅峰,更是打破了自己的纪录。同时,同时,天然气发动机本体热效率全球首次突破54.16%,是对内燃机行业的一次革命性颠覆,天然气发动机热效率首次超越柴油机,成为了热效率最高的热力机械。

这三次突破引起全球行业震动,切实提高了中国在世界内燃机领域的话语权。

同样的考题,跃升的成绩,靠什么?

多年来,柴油机一直桎梏于技术瓶颈,在过去很长的一段时间里,我国一直受到国外的技术封锁,受制于人,这也使得中国内燃机企业不断地注重发动机核心零部件和关键技术的研制。

2020年-2022年,仅仅三年,面对相同的考题,潍柴却接连突破新纪录,潍柴靠的是什么?

图

全球首款本体热效率52.28%柴油机

首先得益于潍柴几十年来围绕柴油机核心技术,心无旁骛攻主业。本次新纪录的突破,离不开潍柴发动机研究院、未来技术研究院、工艺工匠研究院等上百名青年博士团队参与者,历时300多天,运用全新的系统工程理念,攻破了3D精准增压,空气隔热、高效流通等一系列前沿核心技术的突破。

潍柴在研发方面更是舍得“烧钱”,据了解,本次产品的发布放在潍柴全新建设的科学技术研究总院。该建筑体于2020年动工,共投资20亿元,按照世界一流标准建设,可容纳万名科研人员办公。目前,潍柴发动机板块科研人员规模达近6000多人,研发费用占到年销售收入的9%,其中研发费用的20%以上是基础研究和前沿研究。

也正因潍柴依托强大的研发团队和先进的研究平台,迅速完成了关键核心技术和商业化应用的突破,攻克了一批卡脖子技术难题,掌握了一批原创性专利技术,达到了国际先进水平,为我国动力领域的升级又一次树立了全球新标杆。

除了深厚的研发底蕴外,潍柴本次新纪录的突破离不开潍柴对于科研人才的创新战略。据了解,潍柴在全球建立了十多个研发中心,一天24小时都有研发中心处于工作状态服务于整个潍柴的技术运行体系。在潍柴近万人规模的科研团队中,硕博学历人才占比达60%,潍柴还成立博士工作室等作为前沿技术创新孵化基地。

潍柴动力发动机研究院副院长窦站成博士在接受采访时表示,“热效率再次突破离不开一个关键的核心零部件——增压器,这个增压器让发动机进气更多,燃烧更充分,并且这款增压器是潍柴技术完全自主设计。” 窦站成坦言,“直观地说,热效率的提升,代表着发动机的油耗更低,对用户来说,仅油费一年可以省5-6万。同时,除了油耗问题外,还有一个非常重要的问题是可靠性。而潍柴却可以做到热效率越高,可靠性却不下降。”

这也是潍柴在三年中,不断突破自我,创造新纪录的重要原因。

天然气产品未来可期!

新能源是未来的方向,潍柴在清洁能源方面的布局、技术指标同样引领全球。

潍柴在天然气发动机热效率的突破可谓是是“前无古人后无来者”。潍柴动力未来技术研究院院长助理贾德民博士告诉记者,“天然气发动机热效率的突破太难了,以前没有人干过。2008年,我们一头扎进去,这一干就是十几年,从天然气缸内直喷技术,再到高效高压直喷,我们突破了融合喷射、多点喷射、稀薄燃烧等4个关键技术,申报了100余项专利。在柴油机技术的基础上改造天然气发动机,使用柴油机引燃天然气,结合预混燃烧和扩散燃烧,达到了更高的热效率。”

图

全球首款本体热效率54.16%天然气发动机

天然气发动机并不是主流燃料,潍柴为什么愿意深耕天然气发动机十几年?

贾德民坦言,“随着全球能源危机、双碳目标的推进、环保政策的影响,天然气在这几年越来越得到重视。天然气有一个天然优势就是,在释放同样热量的情况下,比柴油减少20%的碳排放。同时我国能源结构中天然气是相对比原油丰富一点的能源,中国也是天然气发动机市场比较大的一个市场,潍柴重视天然气发动机市场是必然的。”

天然气发动机除了排放优势外,对于用户来说,有着更明显的优势。贾德民告诉方得网,“天然气发动机不采用当量燃烧,而是多点稀薄燃烧,排放后处理系统沿用柴油机国六的后处理,使得天然气发动机使用成本会降低很多。同时,由于不采用当量燃烧,需要用到贵金属的几率降低,使得潍柴天然气产品对于贵金属的依赖会降低很多,这同样会降低其成本。从整个使用周期来看,大约会给用户省20%左右的运行费用。”

作为商业化落地的产品,潍柴热效率54.16%的天然气发动机已经具备推向市场的条件。贾德民表示,“我们有一些车已经开始跑这种小批量的验证了,会尽快推向市场。”

三次刷新全球柴油机热效率新高度、缔造天然气发动机热效率全球领先的传奇……这一项项新纪录的背后是潍柴科技人员不断创新、不断自我变革的成果,更让潍柴带领我国内燃机行业迈向世界科技“无人区”的巅峰。

责任编辑:Yaodl

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潍柴动力股份有限公司

潍柴创建于1946年,全球拥有员工9万人,2019年收入超过2600亿元,名列中国企业500强第87位,中国制造业500强第27位,中国机械工业百强企业第2位。  潍柴是一家跨领域、跨行业经营的国际化公司,在全球拥有动力系统、商用车、工程机械、智能物流、豪华游艇、金融与服务六大业务板块,分子公司遍及欧洲、北美、亚洲等地区,产品远销110多个国家和地区。旗下拥有7家上市公司、9支股票:潍柴动力(2338.HK;000338.SZ)、潍柴重机(000880.SZ)、亚星客车(600213.SH)、德国凯傲(KGX.F)、美国PSI(PSIX.O)、英国锡里斯(CWR.L)、加拿大巴拉德(BLDP.T;BLDP.N)。  潍柴高度重视科技创新,拥有内燃机可靠性国家重点实验室、国家商用汽车动力系统总成工程技术研究中心、国家商用汽车及工程机械新能源动力系统产业创新战略联盟、国家专业化众创空间等国家级研发平台,设有“院士工作站”“博士后工作站”等研究基地,建有国家智能制造示范基地。在中国潍坊、上海、西安、重庆、扬州等地建立研发中心,并在全球多地设立前沿技术创新中心,搭建起了全球协同研发平台,确保企业技术水平始终紧跟世界前沿。  潍柴坚持国际化发展战略,在全球打造了协同并进的产业布局。2004年,潍柴动力在香港上市,成为我国内燃机行业首家在港上市公司,一步打通资本国际化道路。2005年,潍柴动力并购湘火炬汽车集团,打造了重卡黄金产业链(潍柴发动机+法士特变速箱+汉德车桥+陕汽重卡),之后通过换股吸收合并湘火炬,由H股回归A股,开创了资本市场上的“潍柴模式”。2009年以来,潍柴先后并购具有百年历史的法国博杜安发动机公司,战略重组豪华游艇制造企业意大利法拉帝,与工业叉车及服务提供商德国凯傲集团战略合作,并购德国林德液压并实现国产化落地,支持凯傲集团收购自动化物流提供商美国德马泰克,战略投资可替代燃料动力系统提供商美国PSI公司、固态氧化物燃料电池供应商英国锡里斯动力控股有限公司和氢燃料电池提供商加拿大巴拉德动力系统有限公司,战略重组德国欧德思公司、奥地利VDS公司,实现了战略业务覆盖全球、均衡发展。同时,通过技术输出、产能合作等方式,潍柴在印度等地建立生产基地,实现了本土化制造的落地。  在快速发展的同时,潍柴一直模范履行社会责任,积极投身社会公益活动和慈善事业,在志愿服务、扶贫救灾、捐资助学等方面做出积极贡献,树立了良好形象。潍柴积极倡导节能减排、绿色生产,大力推动行业技术升级进步,与产业链上下游互利共赢发展,与社会各界共享发展成果。  潍柴的快速发展得到了社会各界的充分肯定,先后荣获“全国文明单位”“全国先进基层党组织”“自主创新典型企业”“国家创新型企业”“中国质量奖”“中国商标金奖•商标创新奖”“中国工业大奖”“全国企业文化示范基地”“全国质量奖”等荣誉称号,潍柴动力“重型商用车动力总成关键技术及应用”项目荣获2018年国家科技进步一等奖。  潍柴以“绿色动力、国际潍柴”为使命,以客户满意为宗旨,形成了独具特色的企业文化。面向未来,潍柴发布2020-2030战略,到2020年传统业务要超越世界一流水平,2030年新能源业务要引领全球行业发展;2025年前实现收入1000亿美元,2030年前实现收入1万亿人民币;各主业核心业务进入全球前三,稳居世界500强前150位,打造受人尊敬的国际化工业装备跨国集团。
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