11月20日,濰柴發布了全球首款本體熱效率52.28%商業化柴油機和全球首款本體熱效率54.16%商業化天然氣發動機。經美國西南研究院查新檢索證明,濰柴柴油機與天然氣發動機本體熱效率均為全球首次超過52%、54%。
正如內燃機可靠性國家重點實驗室主任、濰柴動力董事長譚旭光所說: “熱效率水平被視為一個國家內燃機技術綜合實力的標志,是全球柴油機行業125年來的共同追求。濰柴科技工作者不斷挑戰熱效率極限,實現三年三大跨越。”
“心無旁騖攻主業”,濰柴牢牢掌握核心技術,再次創造了“濰柴奇跡”。
三年三跨越 持續攀登柴油機熱效率高峰
2020年9月16日,濰柴發布了全球首款本體熱效率50.23%的商業化柴油機,樹立了全球柴油機熱效率的新標桿。
2022年1月8日,濰柴再次刷新紀錄,柴油機本體熱效率全球首次達到51.09%。這1%的進步,正如同 “百米賽道上跑進了9秒。”
2022年11月20日,濰柴再次創造了柴油機本體熱效率52.28%的新紀錄,更是極大提升了我國在全球內燃機行業的話語權。
“本體熱效率52.28%的柴油機,標志著濰柴科技工作者在科技 ‘無人區’取得了新的重大突破。”譚旭光在發布會上表示。
目前市場現有主流產品的平均熱效率在46%左右,52.28%本體熱效率技術的商業化應用,可實現油耗、二氧化碳排放分別降低12%。每年可為我國節油1900萬噸、減少二氧化碳排放量6000萬噸。
這一技術的應用,將全面助推濰柴全系列全領域柴油機引領全球,對推動我國傳統內燃機行業節能減排、綠色發展具有重大戰略意義。
濰柴的科技團隊持續向更高的熱效率目標沖刺。觀察此次發布的新技術就會發現,在協同燃燒、協調設計、排氣能量分配、分區潤滑、智能控制技術等原有五大技術的基礎上,濰柴技術團隊運用全新的系統工程理念,開發了四大新技術——3D精準增壓設計技術,增壓器運行效率提升5%;空氣隔熱技術,缸內傳熱降低15%;高效流通技術,有效降低進、排氣管路阻力,讓發動機呼吸更順暢;雙主噴技術,提升燃油與空氣混合,燃燒速度提升5%。
通過一系列技術攻關,以每個0.01%的艱難推進,濰柴率先將柴油機本體熱效率提升至52.28%的新高度,再次刷新全球紀錄。其間,濰柴申報專利162項,授權專利124項。
十年研發路 天然氣發動機熱效率實現飛躍
十年研發路,濰柴在天然氣發動機領域連續突破,碩果累累。作為天然氣發動機的領軍企業,濰柴獨占全球大功率天然氣發動機70%的市場份額,產銷量穩居世界第一。
2008年濰柴開始著手布局天然氣缸內直噴技術。2012年成功開發出中國第一臺大功率缸內高壓直噴壓燃式天然氣發動機。為進一步實現天然氣缸內直噴系統及核心零部件的自主可控,2018年以來,濰柴研發團隊持續攻關高效高壓直噴天然氣發動機關鍵技術。在42%的行業水平上,實現天然氣發動機本體熱效率兩次巨大飛躍——于2020年、2021年分別突破45%、50%。
2022年濰柴研發團隊成功將高效增壓、低阻力、低摩擦等柴油機高熱效率關鍵共性技術,應用在天然氣發動機上。首創了雙燃料融合噴射多點稀薄燃燒技術,實現燃料噴射的精準控制,燃燒速度提升100%;發明了以雙臺階燃燒室系統為核心的雙燃料融合噴射燃燒系統,提升發動機熱效率的同時降低污染物排放。累計申報專利165項,授權專利135項。今年11月成功將天然氣發動機本體熱效率提升至54.16%,滿足國六排放標準,遠超國外企業47.6%的最高水平。
“這是對內燃機行業的一次革命性顛覆,天然氣發動機熱效率首次超越柴油機,成為了熱效率最高的熱力機械。”譚旭光說,這是濰柴邁向世界一流科技的又一重要里程碑。
據測算,相比普通天然氣發動機,本體熱效率54.16%天然氣發動機燃料費用可節省20%以上,碳排放水平降低25%,全行業每年可減碳3000萬噸。
為打造新一代清潔高效天然氣發動機產品,10多年來,濰柴潛心耕耘,在全球供應鏈的共同努力下,蹚出了一條自主正向開發的自立自強之路。
布局三大路線 打造最強新能源產業鏈
濰柴深刻把握技術創新是未來市場的核心競爭力,只有把核心技術牢牢把控在自己手中,才不會受制于人。為此,濰柴近十年來僅在發動機板塊就投入超過300億元,其中投資110億元打造科學技術研究總院,聚集起萬人規模的研發團隊。
在傳統技術方面,濰柴持續在優化升級中保持其強大的生命力;在關系未來的新技術方面,濰柴更是提前布局、加快突破。
冬奧會期間,國內第一臺擁有完整知識產權的雪蠟車受到社會面廣泛關注,這臺 “國內首創、世界領先、完全國產”的冬奧會專用車輛,搭載了濰柴生產的162kW氫燃料電池系統。該動力系統能確保低溫下冷起動,動力強勁且全程零碳排放。
近年來,濰柴堅持自主創新和開放創新相結合,整合全球高科技資源,戰略重組了加拿大巴拉德氫燃料電池、英國錫里斯固體氧化物燃料電池、瑞士飛速空壓機,全面完成燃料電池、混合動力、純電動三大新能源技術路線布局,在全球新能源產業鏈中走出了一條共建、共享、共贏的合作模式。目前,建成了全球最大的氫燃料電池發動機研發制造基地,在燃料電池全產業鏈研發和產業化方面取得了一大批具有完全自主知識產權的突破性成果。
今年6月,濰柴還聯合中國重汽發布了全國首臺商業化氫內燃機重卡,進一步提升了濰柴在全球行業內的引領力和話語權。十年來,濰柴新能源板塊的構想正一步步邁向現實。
創新無止境 持續大手筆技術研發投入
驕人的成績固然令人振奮,持續的科技人員引進、研發費用的投入,才是濰柴的根基所在。
10月30日,在濰柴動力科學技術研究總院暨人才公寓啟用儀式上,譚旭光再次強調,將 “科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力”落實到底!
譚旭光一直視核心技術為濰柴的生命力所在,在研發投入上從不心疼投入。而研發支出在上市公司濰柴動力身上體現得更為直觀。
Wind數據統計顯示,2017-2021年,濰柴動力 “研發支出合計”一項分別為56.47億元、64.94億元、73.47億元、82.94億元、85.69億元,呈現逐年增長之勢,5年合計超過360億元。
濰柴創新激勵機制健全,有著重獎研發人員的傳統。資料顯示,今年4月26日,濰柴集團召開2021年度科技激勵表彰大會,李勤、曾頻、杜洪流三位博士榮獲高端人才特別獎,每人獎金200萬元;兩個研發團隊分別獲重獎500萬元,另有一批科技創新團隊和個人獲獎,獎勵總額達6441萬元。
在譚旭光的規劃中,未來,在新的科學技術研究總院平臺上,濰柴國內科技人員要從現在的10000人增長到20000人以上,海外科技人員要從現在的3000人增長到5000人,博士團隊要從現在的500人增長到1000人,真正打造一支全球行業最強的研發軍團。
“關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。”只有將核心技術牢牢掌握在自己手中,才能從源頭規避外來技術封鎖,在瞬息萬變的行業競爭中利于不敗之地。
濰柴正在奮力緊抓科技創新這一 “牛鼻子”,堅守 “科技創新以人為本”的原則,加速邁向世界內燃機領域的更高峰。
來自海內外的祝賀
德國博世集團CEO史蒂芬·哈通
濰柴發布的兩項重大創新,代表了內燃機發展史上的歷史性突破,也因此成為全球內燃機效率的新標桿。憑借這些創新,濰柴成功達成其長期戰略中的重要一步,成為了世界一流柴油發動機制造商。
國際汽車工程師學會聯合會CEO克里斯·梅森
濰柴發動機的本體熱效率提升工作取得了重大進展,并通過了國際權威測試機構T譈V的認證,進一步凸顯了濰柴在發動機熱效率提升關鍵技術方面的優勢,也將為全球行業可持續發展和節能減排作出重大貢獻。
美國西南研究院COO沃爾特·唐寧
作為中國最大的動力總成供應商,濰柴集團一直致力于提供更高的動力總成效率。2020年9月,濰柴推出了一款本體熱效率高于50%的13升柴油發動機,并獲得了T譈V的認證。這是世界上首次正式的有柴油發動機可以實現這一偉大的目標。2022年1月,濰柴宣布同規格的發動機獲得了51%本體熱效率認證。2022年11月,濰柴的柴油機和天然氣直噴發動機獲得T譈V認證,兩者的本體熱效率分別超過52%、54%,且這一成果是在沒有使用復雜而昂貴的余熱回收系統的情況下實現的。
在美國的超級卡車二階段項目中,熱效率的目標是55%。雖然2022年已經推出了可以實現這一目標的發動機,但這些產品都依賴余熱回收來實現55%的熱效率,且項目中的所有發動機均只用于前沿研究,沒有任何商業投產計劃。其在沒有余熱回收裝置的情況下,熱效率為50.5%-51.5%,低于經過T譈V認證的濰柴WP13H熱效率。
當本體熱效率達到50%或更高的發動機商業化時,它們將幫助濰柴的客戶減少溫室氣體排放,從而造福全球的環境。我們期待著未來即將推出的產品,并希望能夠與濰柴繼續合作,以取得更多的技術進步。
奧地利AVL公司CEO赫爾穆特·李斯特
濰柴僅用三年時間就取得了這樣的技術進步非常值得關注,這項新的技術突破給業界帶來了驚喜,這一成就也顯示了濰柴在內燃機核心技術方面的優勢,為未來實現55%熱效率的長期目標奠定了堅實的基礎。這同時也證明濰柴已經成為了內燃機行業的全球技術領導者。
德國FEV公司CEO史蒂芬·皮辛格
我非常高興看到濰柴在柴油發動機和天然氣發動機上雙雙實現本體熱效率重大突破,這是一個了不起的成就,自上一次51%熱效率發動機發布以來僅用了10個月就實現了目標,充分體現了濰柴不斷挑戰自我、追求更高目標的企業精神。
通過與濰柴的多年合作,我們見證了濰柴工程開發能力的不斷提升和公司業績的不斷突破。在相互合作中,我們從彼此身上學到了很多東西。在此,我們也祝愿濰柴成為世界商用車舞臺上的一個重要角色。FEV將竭盡所能來支持和參與濰柴的各項開發工作,與濰柴共同成長。
北美華人發動機工程師協會會長荊偉
濰柴在全球具有很強的影響力。一直以來,濰柴將技術革新作為企業發展的原動力,不斷推進內燃機技術創新與升級換代,在原有高效柴油機的基礎上,在不到一年時間內實現了柴油機和天然氣發動機本體熱效率雙雙突破,并且通過權威檢測機構認證,為我國的內燃機事業發展和國民經濟建設作出了重要的貢獻。
中國機械工程學會
濰柴是我國裝備制造領域的龍頭企業,在全球具有廣泛影響力。濰柴取得的兩大成果,彰顯了其在發動機關鍵技術上的雄厚實力,中國機械工程學會將繼續支持濰柴相關工作,期待濰柴取得更大的成績!
中國內燃機學會
濰柴作為中國內燃機行業領跑者,敢為人先、追求卓越,持續向著更高熱效率目標全力發起挑戰,不斷刷新行業紀錄,以領先技術不斷夯實龍頭地位,引領行業轉型升級,為實現內燃機領域高水平科技自立自強作出了突出貢獻。發動機本體熱效率指標的持續突破,體現了濰柴在該項技術上的雄厚實力,為我國節能減排工作作出重大貢獻,對我國能源安全具有重要戰略意義。
中國內燃機工業協會
濰柴柴油機和天然氣發動機本體熱效率實現雙雙突破,謹向濰柴表示熱烈的祝賀!向濰柴的廣大科技工作者表示崇高的敬意!濰柴是我國內燃機工業領域的龍頭企業,科研實力雄厚,2022年濰柴 “重型柴油機高熱效率關鍵技術研究”項目榮獲機械工業科學技術獎特等獎,得到了行業專家的高度肯定。希望濰柴繼續努力,久久為功,為我國內燃機行業高質量發展作出新的更大的貢獻。(記者 經曉萃)
轉自:中國工業報
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