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%全球第一

方得网 2022-11-21 2454字

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。

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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?请看方得网的报道。

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。”

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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。

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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?

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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。

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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方得网,“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。”

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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:洪晗婷

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