濰柴集團發布全球首款突破50%熱效率的商業化柴油機

2020-09-16

  2020年9月16日,世界內燃機發展迎來了曆史性新突破,中國裝備制造業的領軍企業濰柴集團,在中國山東濟南舉行發布會,正式發布全球首款突破50%熱效率的商業化柴油機。

  會上,中國內燃機國家檢測機構中國汽車技術研究中心有限公司、國際權威內燃機檢測機構德國T?V南德意志集團將熱效率達到50.26%的認證證書頒發給濰柴。山東省副省長、中國工程院院士淩文與山東重工集團、濰柴集團董事長譚旭光共同爲全球首款突破50%熱效率的柴油機揭幕。

50%熱效率

一個載入世界內燃機史冊的裏程碑

  9月11日,習近平總書記在科學家座談會上作出重要指示,加快解決制約科技創新發展的一些關鍵問題,不斷向科學技術廣度和深度進軍。全球首款達到50.26%熱效率的柴油機産品,是濰柴向科技高峰攀登的又一重大成果。

  50.26%,這是內燃機發展史上的一次革命性突破;50.26%,這是中國內燃機科技再創曆史新高的裏程碑!

  熱效率是衡量內燃機燃油利用效率的標准,熱效率越高,燃油消耗越少,節能減排的效果就越顯著。縱觀世界,柴油機的發展曆史就是一部熱效率不斷提升的曆史。自1897年,世界上第一台柴油機成功面世,曆經百年的改造升級與新技術應用,直到當今,柴油機熱效率從26%提升到46%。從世界柴油機熱效率發展統計數據來看,隨著排放法規的日益嚴苛,熱效率的提升遇到了很大瓶頸,熱效率提升的難度越來越大,進展緩慢,是世界公認的行業技術難題。

  50%熱效率,就像是人类史上首次百米跑进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。美国西南研究院首席运营官沃尔特?唐宁表示,实现50%的热效率,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。中国工程院院士苏万华指出,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。而潍柴,不仅向全世界发布了首款本体热效率超过50%的柴油机,而且轻松满足国六/欧Ⅵ排放要求,并率先具备了量产和商业化条件。未来,随着潍柴50%熱效率柴油机大规模投放市场,必将改写世界内燃机技术格局,引领全球行业新发展。

  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,对濰柴集團取得的这一历史性突破表示祝贺。汽車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?邓纳尔表示,濰柴集團成功开发了50%熱效率的新型重型柴油發動機,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。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,潍柴柴油發動機达到了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。世界权威内燃机研发机构德国FEV首席执行官史蒂芬?皮辛格认为,对于运输行业来说,满足50%熱效率柴油机的推出,预示着行业向低成本、高效益和环境友好又迈出了坚实一步。中国内燃机工业协会秘书长邢敏表示,内燃机的技术进步得益于热效率的提升,热效率的提升对整个内燃机的节能减排有举足轻重的作用。

五大專有技術

突破節能減排世界級難題


  内燃机是交通运输、工程机械、农业机械、渔业船舶、国防装备的主导动力,在相当长时间内这一主导地位不会改变。我国是世界内燃机产销大国,内燃机是石油消耗的主体产业,二氧化碳排放量占全国总量的10%,氮氧化物排放量占30%,颗粒物排放超过60万吨,是目前节能减排最具潜力、效果最为明显的行业之一。提高發動機热效率,成为了节能减排的重要途径。

  潍柴动力聚焦發動機核心技术、前沿技术,对柴油机热效率进行专项攻关,开创五大專有技術——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%。

  柴油机由数千个零件组成,热效率的提升是一项庞大的系统工程。在研发过程中,潍柴发挥全产业链的协同优势,与博世集团以及其他全球供应商、全球研发咨询机构展开合作,共同攻克这一难关,让这款發動機实现了热效率和更低的排放。

  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%熱效率的柴油机,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。

自主自強

引領中國裝備制造邁向世界一流

  內燃機行業是國民經濟的基礎産業,內燃機技術水平深刻影響著相關行業的可持續、高質量發展,體現了裝備制造業的實力。特別是高端柴油機技術是制約中國裝備制造業的“卡脖子”技術。濰柴深耕內燃機行業70余年,在柴油機的制造和研發領域有著深厚的技術底蘊和經驗積累,已形成了全系列全領域的業務布局。

  科技创新的突破,离不开持续的技术投入和高端人才的支撑。潍柴心无旁骛攻主业,不断加大研发投入,發動機业务连续10年累计研发投入300亿元,研发费占销售收入比例达到6%,占期间费用比例达到48%。在潍坊建立了全球唯一、年产销百万台發動機的研发制造基地,成功研制了全球首款重型商用車动力总成,支撑我国自主品牌重型商用車形成全球领先的竞争优势,荣获2018年度国家科技进步一等奖。同时,潍柴聚焦企业急需、技术高端、国家瓶颈,整合全球科技资源,掌握了高端液压、高功率密度發動機、燃料电池、高端电机控制等核心技术,并实现产业化落地;推动实现了CVT动力总成、液壓動力總成核心技术的突破,补齐了中国在该领域的核心技术短板,推动中国柴油机产业链不断向高端迈进。

  人才是创新的根基。潍柴加快全球引才步伐,连续15年大规模引进优秀毕业生和全球中高端人才,引进了200多名博士、300多名全球高端人才,聚集了3000多名研究生,打造了一支规模庞大的科技人才队伍,营造了万马奔腾搞创新的良好生态,培养了一批具有“疯子精神”的科研人才队伍,向着关键核心技术发起挑战,最终以突破50%熱效率的成果,奠定了潍柴动力在世界内燃机领域的引领地位,用实力擦亮了中国内燃机制造的世界名片。

  全球首款突破50%熱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9万名员工贯彻落实习近平总书记“心无旁骛攻主业”重要指示交出的又一份答卷,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。

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