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全球首破50%热效率,潍柴攀上内燃机科技珠峰
中国汽车报网 ·  郝文丽 ·  2020-09-17

  热效率是衡量发动机燃油利用效率的标准,热效率也代表一个国家内燃机行业的技术水平。柴油机历经百年的改造升级与新技术应用,热效率才从26%提升到46%,此后,每个百分点的提升都成为世界级的难题,挑战50%,则被形容为攀登科技领域的珠穆朗玛峰。

  9月16日,世界内燃机发展迎来了历史性新突破,潍柴集团在中国山东济南举行发布会,正式发布全球首款突破50%热效率的柴油机,不仅满足国六/欧Ⅵ排放要求,而且率先具备了量产和商业化条件,成功攀上了内燃机热效率的珠峰,也标志着中国柴油机已经迈向了世界一流水平! 

  

  ■厚积薄发创一流

  会上,中国内燃机国家检测机构中国汽车技术研究中心有限公司、国际权威内燃机检测机构德国TÜV南德意志集团将热效率达到50.26%的认证证书颁发给潍柴。山东省副省长、中国工程院院士凌文与山东重工集团、潍柴集团董事长谭旭光共同为全球首款突破50%热效率的柴油机揭幕。

  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,节能减排的效果就越显著。纵观世界,柴油机的发展历史就是一部热效率不断提升的历史。但从世界柴油机热效率发展统计数据来看,随着排放法规的日益严苛,热效率的提升遇到了很大瓶颈,难度越来越大,进展缓慢,成为世界公认的行业技术难题。

  中国工程院院士苏万华就指出,热效率提高这件事情本身难度非常大,热效率和排放往往是一对矛盾,在满足国六排放标准法规的前提下提高热效率,实际上是对内燃机综合技术的全面提升。美国西南研究院首席运营官沃尔特·唐宁也认为,潍柴的成功是一项壮举,能达到如此高热效率的发动机,需要极其庞大的研发投入,并且需要提前几年规划商业投产。

  50%热效率,就像是人类百米首次跑进10秒。潍柴聚集优势资源,对热效率提升展开专项攻关,特别是2015年以来,组建了专门的技术攻关团队,通过大量的仿真和台架试验,经过上千种方案的探索分析,不断尝试与改进,以每个0.1%的累加艰难推进,最终获得了历史性的突破。

  在产品发布会上,德国博世集团、奥地利AVL、德国FEV、美国汽车工程师学会、中国机械工业联合会、中国内燃机工业协会、中国汽车工程学会等全球权威机构和专家分别发来视频,对潍柴集团取得的这一历史性突破表示祝贺。

  世界权威内燃机研发机构奥地利AVL公司董事长兼首席执行官赫尔穆特·李斯特认为,潍柴柴油发动机达到了50%以上的热效率,这代表着世界上最领先的性能,融合了全球动力行业所需的许多技术和应用改进。

  全球最大的汽车零部件供应商博世集团董事会主席兼首席执行官沃尔克马尔·邓纳尔则表示,潍柴集团成功开发了50%热效率的新型重型柴油发动机,这是一项具有重要意义的成就,这是柴油机发展史上的历史性突破,树立了全球柴油机热效率的新标杆;凭借这一创新,潍柴成为了世界一流柴油机制造商。

   

  ■矢志不渝攻难题

  潍柴的成功,在于早已将创新基因融入血脉。潍柴的创新动力,来自于强烈的危机意识。居安思危,思则有备,是潍柴保持不竭创新动力、不断推出创新成果的前提。专家指出,当下,全球气候变暖和能源危机形势日益严峻,提高柴油机热效率意味着更少的温室气体排放,对整个内燃机行业的节能减排具有举足轻重的作用。

  时刻保持危机意识的潍柴,瞄准世界科技前沿,聚焦核心技术,通过产品研发、技术创新等“修炼内功”,攻克了中国装备制造业的“卡脖子”技术,关键在于对柴油机热效率进行专项攻关,开创五大专有技术——协同燃烧技术、协调设计技术、排气能量分配技术、分区润滑技术、智能控制技术,解决了高效燃烧、低传热、高可靠性、低摩擦损耗、低污染物排放、智能控制等一系列世界级难题,使柴油机本体热效率超过了50%。

  当然,掌握核心科技,绝非朝夕之事,需要巨大的勇气,也需要“十年磨一剑”的毅力。潍柴动力副总裁王志坚回忆起立项之初遇到的种种困难:“质疑非常多,国外顶级的咨询机构也抱着质疑态度。既要达到国六排放,还要做到发动机本体50%的热效率,这个难度是非常大,当时他们认为是不可能完成的任务。”

  但潍柴这支以80后、90后博士为骨干力量的研发团队,初生牛犊不怕虎,敢于挑战,坚持不懈,用行动刷新了世界内燃机技术的新高度。“我们可以说走进了无人区,国内外都没有资料可以参考。到了这个阶段,比的就是基本功、前瞻性技术储备以及对细节的把控,不放过每一个可以挖掘的技术难点,50%热效率的实现就是很多个0.1%的累加。”潍柴动力发动机研究院副院长郭圣刚介绍说。

  可以说,潍柴突破50%热效率柴油机产品的问世,是内燃机发展史上的一次革命性突破,改写了世界内燃机技术格局。用世界权威内燃机研发机构德国FEV首席执行官史蒂芬·皮辛格的话来说,这预示着运输行业向低成本、高效益和环境友好又迈出了坚实一步。

  行业专家指出,以目前46%的行业平均热效率水平估算,热效率提升至50%,柴油消耗将降低8%,二氧化碳排放减少8%,按照目前国内重型柴油机市场保有量700万台估算,如果全部替换为50%热效率的柴油机,每年大概可节约燃油3332万吨,减少二氧化碳排放10495万吨,这将为解决能源短缺和全球气候变暖问题做出重大贡献。

   

  山东重工集团、潍柴集团董事长谭旭光

  ■初心不改再出发

  热效率突破,是全球内燃机行业的“诗和远方”,但为什么是潍柴最先做到?事实上,“让世界同行仰望中国内燃机行业”,这是潍柴振兴中国装备制造业的初心使命。

  70年多来,潍柴一直致力于内燃机的研发和制造,连续10年累计研发投入300亿元,在潍坊建立了全球唯一、年产销百万台发动机的研发制造基地,实现了在全球柴油机行业科技创新的跨越式发展,并突破了商用车动力总成、CVT动力总成、液压动力总成等技术,补齐了中国在这三大领域的核心技术短板,推动中国柴油机产业链不断迈向高端。

  创新支撑强国梦,“潍柴要实现新的突破,核心是人才问题。”谭旭光作为潍柴掌门人,视人才为企业的生命,多次强调人才是科技创新最关键的因素,人才是最大的资本而不是成本。潍柴不惜成本,大规模引进优秀毕业生和全球中高端人才,打造了一支近万人规模的科技人才队伍,拥有了迈向世界一流的强大底气。

  同时,潍柴构筑起更加开放、更具活力、更具人性化的生态,为各类人才特别是高端人才提供“管家式”“保姆式”服务。潍柴科研人才队伍更是废寝忘食搞科研攻关,经过5年的不懈努力,最终以突破50%热效率的成果,奠定了潍柴在世界内燃机领域的引领地位。  核心技术,国之重器。如今,潍柴突破50%热效率柴油机产品全球首发,不仅用实力擦亮了中国内燃机制造的世界名片,更用实力挺起了中国装备制造的脊梁。“让世界同行仰望中国内燃机行业”,潍柴有信心、有底气,更有实力!

  全球首款突破50%热效率商业化柴油机的发布,标志着中国重型柴油机技术迈向了世界一流并实现了自主可控。谭旭光自豪地说,这是潍柴9万名员工“心无旁骛攻主业”的又一份喜人成绩单,潍柴人将坚定创新自信,勇攀科技高峰,向着柴油机55%热效率目标迈进,为建设世界科技强国做出新的更大贡献!

   

  编辑:黄霞

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