濰柴集團(tuán)發(fā)布全球首款突破50%熱效率的商業(yè)化柴油機

中國內(nèi)燃機科技實現(xiàn)歷史性新突破

□ 本報記者 朱文達(dá)

世界內(nèi)燃機發(fā)展迎來了歷史性新突破。前不久，中國裝備制造業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)濰柴集團(tuán)在山東濟(jì)南舉辦發(fā)布會，發(fā)布全球首款突破50%熱效率的商業(yè)化柴油機。

會上，中國內(nèi)燃機國家檢測機構(gòu)中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、國際權(quán)威內(nèi)燃機檢測機構(gòu)德國TüV南德意志集團(tuán)，將熱效率達(dá)到50.26%的認(rèn)證證書頒發(fā)給濰柴集團(tuán)。山東省副省長、中國工程院院士凌文與山東重工集團(tuán)、濰柴集團(tuán)董事長譚旭光共同為全球首款突破50%熱效率的柴油機揭幕。

50%熱效率

一個載入史冊的里程碑

“50.26%，這是內(nèi)燃機發(fā)展史上的一次革命性突破，也是中國內(nèi)燃機科技再創(chuàng)歷史的里程碑！”譚旭光表示。

記者了解到，熱效率是衡量內(nèi)燃機燃油利用效率的標(biāo)準(zhǔn)，熱效率越高，燃油消耗越少，節(jié)能減排的效果就越顯著。柴油機的發(fā)展歷史就是一部熱效率不斷提升的歷史。自1897年世界上第一臺柴油機成功面世以來，歷經(jīng)百年的改造升級與新技術(shù)應(yīng)用。此前，柴油機熱效率已從26%提升到46%。從世界柴油機熱效率發(fā)展統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)苛，熱效率提升遇到了很大瓶頸，難度越來越大且進(jìn)展緩慢，這也是世界公認(rèn)的行業(yè)技術(shù)難題。

美國西南研究院首席運營官沃爾特·唐寧表示，實現(xiàn)50%的熱效率，需要極其龐大的研發(fā)投入，并且需要提前幾年規(guī)劃商業(yè)投產(chǎn)。濰柴集團(tuán)不僅向全球發(fā)布了首款本體熱效率超過50%的柴油機，而且輕松滿足了國六/歐Ⅵ的排放要求，并率先具備了量產(chǎn)和商業(yè)化條件。未來，隨著濰柴集團(tuán)50%熱效率柴油機大規(guī)模投放市場，必將改寫世界內(nèi)燃機技術(shù)格局，引領(lǐng)全球行業(yè)新發(fā)展。

會上，德國博世集團(tuán)、奧地利AVL、德國FEV、美國汽車工程師學(xué)會、中國機械工業(yè)聯(lián)合會、中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會、中國汽車工程學(xué)會等全球權(quán)威機構(gòu)和專家分別發(fā)來視頻，對濰柴集團(tuán)取得的這一歷史性突破表示祝賀?！盀H柴集團(tuán)成功開發(fā)了50%熱效率的新型重型柴油發(fā)動機，這是一項具有重要意義的成就?！比蜃畲蟮钠嚵悴考?yīng)商博世集團(tuán)董事會主席兼首席執(zhí)行官沃爾克馬爾·鄧納爾表示，柴油機發(fā)展史上的歷史性突破，樹立了全球柴油機熱效率的新標(biāo)桿。

世界權(quán)威內(nèi)燃機研發(fā)機構(gòu)奧地利AVL公司董事長兼首席執(zhí)行官赫爾穆特·李斯特認(rèn)為，濰柴柴油發(fā)動機達(dá)到了50%以上的熱效率，代表著世界上最領(lǐng)先的性能，融合了全球動力行業(yè)所需的許多技術(shù)和應(yīng)用改進(jìn)。

世界權(quán)威內(nèi)燃機研發(fā)機構(gòu)德國FEV首席執(zhí)行官史蒂芬·皮辛格認(rèn)為，對于運輸行業(yè)來說，滿足50%熱效率柴油機的推出，預(yù)示著行業(yè)向低成本、高效益和環(huán)境友好又邁出了堅實一步。

中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會秘書長邢敏表示，內(nèi)燃機的技術(shù)進(jìn)步得益于熱效率的提升，熱效率的提升對整個內(nèi)燃機的節(jié)能減排有舉足輕重的作用。

五大專有技術(shù)

突破節(jié)能減排世界級難題

“內(nèi)燃機是交通運輸、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、漁業(yè)船舶、國防裝備的主導(dǎo)動力，在相當(dāng)長時間內(nèi)這一主導(dǎo)地位不會改變。我國是世界內(nèi)燃機產(chǎn)銷大國，內(nèi)燃機是石油消耗的最大主體產(chǎn)業(yè)，二氧化碳排放量占全國總量的10%，氮氧化物排放量占30%，顆粒物排放超過60萬噸，是目前節(jié)能減排最具潛力、效果最為明顯的行業(yè)之一。提高發(fā)動機熱效率，是節(jié)能減排的重要途徑。”譚旭光說。

據(jù)介紹，濰柴動力聚焦發(fā)動機核心技術(shù)、前沿技術(shù)，對柴油機熱效率進(jìn)行專項攻關(guān)，開創(chuàng)五大專有技術(shù)：協(xié)同燃燒技術(shù)、協(xié)調(diào)設(shè)計技術(shù)、排氣能量分配技術(shù)、分區(qū)潤滑技術(shù)、智能控制技術(shù)，解決了高效燃燒、低傳熱、高可靠性、低摩擦損耗、低污染物排放、智能控制等一系列世界級難題，使柴油機本體熱效率超過了50%。

柴油機由數(shù)千個零件組成，熱效率的提升是一項龐大的系統(tǒng)工程。在研發(fā)過程中，濰柴發(fā)揮全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同優(yōu)勢，與博世集團(tuán)以及其他全球供應(yīng)商、全球研發(fā)咨詢機構(gòu)展開合作，共同攻克這一難關(guān)，讓這款發(fā)動機實現(xiàn)了世界一流的熱效率和更低的排放。

業(yè)內(nèi)專家指出，以目前46%的行業(yè)平均熱效率水平估算，熱效率提升至50%，柴油消耗將降低8%，二氧化碳排放減少8%。按照目前國內(nèi)重型柴油機市場保有量700萬臺估算，如果全部替換為50%熱效率的柴油機，每年大概可節(jié)約燃油3332萬噸，減少二氧化碳排放10495萬噸，這將為解決能源短缺和全球氣候變暖問題作出重大貢獻(xiàn)。

“我們可以說走進(jìn)了無人區(qū)，國內(nèi)外都沒有資料可以參考。到了這個階段，比的就是基本功、前瞻性技術(shù)儲備以及對細(xì)節(jié)的把控，不放過每一個可以挖掘的技術(shù)難點，50%熱效率的實現(xiàn)就是很多個0.1%的累加?！睘H柴動力發(fā)動機研究院副院長郭圣剛說，50%熱效率，就像是人類史上首次百米跑進(jìn)10秒。濰柴集團(tuán)聚集優(yōu)勢資源，對熱效率提升展開專項攻關(guān)，特別是2015年以來，組建了專門的技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊，通過大量仿真和臺架試驗，經(jīng)過上千種方案的探索分析，不斷嘗試與改進(jìn)，以每個0.1%的累加艱難推進(jìn)，最終獲得了歷史性的突破。

中國工程院院士蘇萬華指出，熱效率和排放往往是一對矛盾，在滿足國六排放標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的前提下提高熱效率，實際上是對內(nèi)燃機綜合技術(shù)的全面提升。

自主自強

引領(lǐng)中國裝備制造邁向世界一流

高端柴油機技術(shù)是制約中國裝備制造業(yè)的“卡脖子”技術(shù)。記者了解到，濰柴深耕內(nèi)燃機行業(yè)70余年，在柴油機的制造和研發(fā)領(lǐng)域有著深厚的技術(shù)底蘊和經(jīng)驗積累，已形成了全系列、全領(lǐng)域的業(yè)務(wù)布局。

科技創(chuàng)新的突破，離不開持續(xù)的技術(shù)投入和高端人才的支撐。濰柴集團(tuán)心無旁騖攻主業(yè)，不斷加大研發(fā)投入力度，發(fā)動機業(yè)務(wù)連續(xù)10年累計投入300億元，研發(fā)費占銷售收入比例達(dá)到6%，占期間費用比例達(dá)到48%。目前，濰柴集團(tuán)在濰坊建立了全球唯一、年產(chǎn)銷百萬臺發(fā)動機的研發(fā)制造基地，在業(yè)內(nèi)首創(chuàng)“逆向集成+平行整合”模式，成功研制了全球首款重型商用車動力總成，支撐我國自主品牌重型商用車形成全球領(lǐng)先的競爭優(yōu)勢，榮獲2018年度國家科技進(jìn)步一等獎。

同時，濰柴集團(tuán)聚焦企業(yè)急需、高端技術(shù)，整合全球科技資源，掌握了高端液壓、高功率密度發(fā)動機、燃料電池等核心技術(shù)，并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化落地；推動實現(xiàn)了CVT動力總成、液壓動力總成核心技術(shù)的突破，補齊了中國在該領(lǐng)域的核心技術(shù)短板，推動中國柴油機產(chǎn)業(yè)鏈不斷向高端邁進(jìn)。

在譚旭光看來，制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展不僅要創(chuàng)造出領(lǐng)先的科技成果，更要有先進(jìn)的質(zhì)量管控體系保障落地，創(chuàng)新和質(zhì)量是相輔相成的。2018年，濰柴動力憑借“WOS質(zhì)量管理模式”一舉摘得“中國質(zhì)量獎”。

“全球首款突破50%熱效率商業(yè)化柴油機的發(fā)布，標(biāo)志著中國重型柴油機技術(shù)邁向了世界一流并實現(xiàn)了自主可控?！弊T旭光自豪地說，濰柴人將堅定創(chuàng)新自信，勇攀科技高峰，向著柴油機55%熱效率目標(biāo)邁進(jìn)，為建設(shè)世界科技強國作出新的更大貢獻(xiàn)。

《中國質(zhì)量報》