11月20日,潍柴发布了全球首款本体热效率52.28%商业化柴油机和全球首款本体热效率54.16%商业化天然气发动机。经美国西南研究院查新检索证明,潍柴柴油机与天然气发动机本体热效率均为全球首次超过52%、54%。
正如内燃机可靠性国家重点实验室主任、潍柴动力董事长谭旭光所说:“热效率水平被视为一个国家内燃机技术综合实力的标志,是全球柴油机行业125年来的共同追求。潍柴科技工作者不断挑战热效率极限,实现三年三大跨越。”
“心无旁骛攻主业”,潍柴牢牢掌握核心技术,再次创造了“潍柴奇迹”。
三年三跨越 持续攀登柴油机热效率高峰
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,树立了全球柴油机热效率的新标杆。
2022年1月8日,潍柴再次刷新纪录,柴油机本体热效率全球首次达到51.09%。这1%的进步,正如同“百米赛道上跑进了9秒。”
2022年11月20日,潍柴再次创造了柴油机本体热效率52.28%的新纪录,更是极大提升了我国在全球内燃机行业的话语权。
“本体热效率52.28%的柴油机,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。”谭旭光在发布会上表示。
目前市场现有主流产品的平均热效率在46%左右,52.28%本体热效率技术的商业化应用,可实现油耗、二氧化碳排放分别降低12%。每年可为我国节油1900万吨、减少二氧化碳排放量6000万吨。
这一技术的应用,将全面助推潍柴全系列全领域柴油机引领全球,对推动我国传统内燃机行业节能减排、绿色发展具有重大战略意义。
潍柴的科技团队持续向更高的热效率目标冲刺。观察此次发布的新技术就会发现,在协同燃烧、协调设计、排气能量分配、分区润滑、智能控制技术等原有五大技术的基础上,潍柴技术团队运用全新的系统工程理念,开发了四大新技术——3D精准增压设计技术,增压器运行效率提升5%;空气隔热技术,缸内传热降低15%;高效流通技术,有效降低进、排气管路阻力,让发动机呼吸更顺畅;双主喷技术,提升燃油与空气混合,燃烧速度提升5%。
通过一系列技术攻关,以每个0.01%的艰难推进,潍柴率先将柴油机本体热效率提升至52.28%的新高度,再次刷新全球纪录。其间,潍柴申报专利162项,授权专利124项。
十年研发路 天然气发动机热效率实现飞跃
十年研发路,潍柴在天然气发动机领域连续突破,硕果累累。作为天然气发动机的领军企业,潍柴独占全球大功率天然气发动机70%的市场份额,产销量稳居世界第一。
2008年潍柴开始着手布局天然气缸内直喷技术。2012年成功开发出中国第一台大功率缸内高压直喷压燃式天然气发动机。为进一步实现天然气缸内直喷系统及核心零部件的自主可控,2018年以来,潍柴研发团队持续攻关高效高压直喷天然气发动机关键技术。在42%的行业水平上,实现天然气发动机本体热效率两次巨大飞跃——于2020年、2021年分别突破45%、50%。
2022年潍柴研发团队成功将高效增压、低阻力、低摩擦等柴油机高热效率关键共性技术,应用在天然气发动机上。首创了双燃料融合喷射多点稀薄燃烧技术,实现燃料喷射的精准控制,燃烧速度提升100%;发明了以双台阶燃烧室系统为核心的双燃料融合喷射燃烧系统,提升发动机热效率的同时降低污染物排放。累计申报专利165项,授权专利135项。今年11月成功将天然气发动机本体热效率提升至54.16%,满足国六排放标准,远超国外企业47.6%的最高水平。
“这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。”谭旭光说,这是潍柴迈向世界一流科技的又一重要里程碑。
据测算,相比普通天然气发动机,本体热效率54.16%天然气发动机燃料费用可节省20%以上,碳排放水平降低25%,全行业每年可减碳3000万吨。
为打造新一代清洁高效天然气发动机产品,10多年来,潍柴潜心耕耘,在全球供应链的共同努力下,蹚出了一条自主正向开发的自立自强之路。
布局三大路线 打造最强新能源产业链
潍柴深刻把握技术创新是未来市场的核心竞争力,只有把核心技术牢牢把控在自己手中,才不会受制于人。为此,潍柴近十年来仅在发动机板块就投入超过300亿元,其中投资110亿元打造科学技术研究总院,聚集起万人规模的研发团队。
在传统技术方面,潍柴持续在优化升级中保持其强大的生命力;在关系未来的新技术方面,潍柴更是提前布局、加快突破。
冬奥会期间,国内第一台拥有完整知识产权的雪蜡车受到社会面广泛关注,这台“国内首创、世界领先、完全国产”的冬奥会专用车辆,搭载了潍柴生产的162kW氢燃料电池系统。该动力系统能确保低温下冷起动,动力强劲且全程零碳排放。
近年来,潍柴坚持自主创新和开放创新相结合,整合全球高科技资源,战略重组了加拿大巴拉德氢燃料电池、英国锡里斯固体氧化物燃料电池、瑞士飞速空压机,全面完成燃料电池、混合动力、纯电动三大新能源技术路线布局,在全球新能源产业链中走出了一条共建、共享、共赢的合作模式。目前,建成了全球最大的氢燃料电池发动机研发制造基地,在燃料电池全产业链研发和产业化方面取得了一大批具有完全自主知识产权的突破性成果。
今年6月,潍柴还联合中国重汽发布了全国首台商业化氢内燃机重卡,进一步提升了潍柴在全球行业内的引领力和话语权。十年来,潍柴新能源板块的构想正一步步迈向现实。
创新无止境 持续大手笔技术研发投入
骄人的成绩固然令人振奋,持续的科技人员引进、研发费用的投入,才是潍柴的根基所在。
10月30日,在潍柴动力科学技术研究总院暨人才公寓启用仪式上,谭旭光再次强调,将“科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力”落实到底!
谭旭光一直视核心技术为潍柴的生命力所在,在研发投入上从不心疼投入。而研发支出在上市公司潍柴动力身上体现得更为直观。
Wind数据统计显示,2017-2021年,潍柴动力“研发支出合计”一项分别为56.47亿元、64.94亿元、73.47亿元、82.94亿元、85.69亿元,呈现逐年增长之势,5年合计超过360亿元。
潍柴创新激励机制健全,有着重奖研发人员的传统。资料显示,今年4月26日,潍柴集团召开2021年度科技激励表彰大会,李勤、曾频、杜洪流三位博士荣获高端人才特别奖,每人奖金200万元;两个研发团队分别获重奖500万元,另有一批科技创新团队和个人获奖,奖励总额达6441万元。
在谭旭光的规划中,未来,在新的科学技术研究总院平台上,潍柴国内科技人员要从现在的10000人增长到20000人以上,海外科技人员要从现在的3000人增长到5000人,博士团队要从现在的500人增长到1000人,真正打造一支全球行业最强的研发军团。
“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。”只有将核心技术牢牢掌握在自己手中,才能从源头规避外来技术封锁,在瞬息万变的行业竞争中立于不败之地。
潍柴正在奋力紧抓科技创新这一“牛鼻子”,坚守“科技创新以人为本”的原则,加速迈向世界内燃机领域的更高峰。
来自海内外的祝贺
德国博世集团CEO史蒂芬·哈通
潍柴发布的两项重大创新,代表了内燃机发展史上的历史性突破,也因此成为全球内燃机效率的新标杆。凭借这些创新,潍柴成功达成其长期战略中的重要一步,成为了世界一流柴油发动机制造商。
国际汽车工程师学会联合会CEO克里斯·梅森
潍柴发动机的本体热效率提升工作取得了重大进展,并通过了国际权威测试机构T譈V的认证,进一步凸显了潍柴在发动机热效率提升关键技术方面的优势,也将为全球行业可持续发展和节能减排作出重大贡献。
美国西南研究院COO沃尔特·唐宁
作为中国最大的动力总成供应商,潍柴集团一直致力于提供更高的动力总成效率。2020年9月,潍柴推出了一款本体热效率高于50%的13升柴油发动机,并获得了T譈V的认证。这是世界上首次正式的有柴油发动机可以实现这一伟大的目标。2022年1月,潍柴宣布同规格的发动机获得了51%本体热效率认证。2022年11月,潍柴的柴油机和天然气直喷发动机获得T譈V认证,两者的本体热效率分别超过52%、54%,且这一成果是在没有使用复杂而昂贵的余热回收系统的情况下实现的。
在美国的超级卡车二阶段项目中,热效率的目标是55%。虽然2022年已经推出了可以实现这一目标的发动机,但这些产品都依赖余热回收来实现55%的热效率,且项目中的所有发动机均只用于前沿研究,没有任何商业投产计划。其在没有余热回收装置的情况下,热效率为50.5%-51.5%,低于经过T譈V认证的潍柴WP13H热效率。
当本体热效率达到50%或更高的发动机商业化时,它们将帮助潍柴的客户减少温室气体排放,从而造福全球的环境。我们期待着未来即将推出的产品,并希望能够与潍柴继续合作,以取得更多的技术进步。
奥地利AVL公司CEO赫尔穆特·李斯特
潍柴仅用三年时间就取得了这样的技术进步非常值得关注,这项新的技术突破给业界带来了惊喜,这一成就也显示了潍柴在内燃机核心技术方面的优势,为未来实现55%热效率的长期目标奠定了坚实的基础。这同时也证明潍柴已经成为了内燃机行业的全球技术领导者。
德国FEV公司CEO史蒂芬·皮辛格
我非常高兴看到潍柴在柴油发动机和天然气发动机上双双实现本体热效率重大突破,这是一个了不起的成就,自上一次51%热效率发动机发布以来仅用了10个月就实现了目标,充分体现了潍柴不断挑战自我、追求更高目标的企业精神。
通过与潍柴的多年合作,我们见证了潍柴工程开发能力的不断提升和公司业绩的不断突破。在相互合作中,我们从彼此身上学到了很多东西。在此,我们也祝愿潍柴成为世界商用车舞台上的一个重要角色。FEV将竭尽所能来支持和参与潍柴的各项开发工作,与潍柴共同成长。
北美华人发动机工程师协会会长荆伟
潍柴在全球具有很强的影响力。一直以来,潍柴将技术革新作为企业发展的原动力,不断推进内燃机技术创新与升级换代,在原有高效柴油机的基础上,在不到一年时间内实现了柴油机和天然气发动机本体热效率双双突破,并且通过权威检测机构认证,为我国的内燃机事业发展和国民经济建设作出了重要的贡献。
中国机械工程学会
潍柴是我国装备制造领域的龙头企业,在全球具有广泛影响力。潍柴取得的两大成果,彰显了其在发动机关键技术上的雄厚实力,中国机械工程学会将继续支持潍柴相关工作,期待潍柴取得更大的成绩!
中国内燃机学会
潍柴作为中国内燃机行业领跑者,敢为人先、追求卓越,持续向着更高热效率目标全力发起挑战,不断刷新行业纪录,以领先技术不断夯实龙头地位,引领行业转型升级,为实现内燃机领域高水平科技自立自强作出了突出贡献。发动机本体热效率指标的持续突破,体现了潍柴在该项技术上的雄厚实力,为我国节能减排工作作出重大贡献,对我国能源安全具有重要战略意义。
中国内燃机工业协会
潍柴柴油机和天然气发动机本体热效率实现双双突破,谨向潍柴表示热烈的祝贺!向潍柴的广大科技工作者表示崇高的敬意!潍柴是我国内燃机工业领域的龙头企业,科研实力雄厚,2022年潍柴“重型柴油机高热效率关键技术研究”项目荣获机械工业科学技术奖特等奖,得到了行业专家的高度肯定。希望潍柴继续努力,久久为功,为我国内燃机行业高质量发展作出新的更大的贡献。(来源:中国工业报)
编辑:李芊诺
责编:张永杰
审核:陈雪辉
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