9月16日，世界內(nèi)燃機發(fā)展迎來了歷史性新突破：中國裝備制造業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)濰柴，在濟南東荷體育館舉行發(fā)布會，正式發(fā)布全球首款熱效率突破50%的商業(yè)化柴油機。
會上，世界權(quán)威內(nèi)燃機檢測機構(gòu)德國TüV、中國內(nèi)燃機專業(yè)檢測機構(gòu)中國汽車技術(shù)研究中心同時將熱效率突破50%的認證證書頒發(fā)給濰柴。
50%熱效率
一個載入世界內(nèi)燃機史冊的里程碑
50%，這是內(nèi)燃機發(fā)展史上的一次革命性突破；50%，這是中國科技再創(chuàng)歷史新高的里程碑！
熱效率是衡量內(nèi)燃機燃油利用效率的標準，熱效率越高，內(nèi)燃機的動力表現(xiàn)越出色，燃油消耗越少，節(jié)能減排的效果就越顯著。縱觀世界，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，歷經(jīng)百年的改造升級與新技術(shù)應(yīng)用，直到20世紀90年代初，柴油機熱效率從26%提升到46%。從世界柴油機熱效率發(fā)展統(tǒng)計數(shù)字來看，隨著排放法規(guī)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，是世界公認的技術(shù)難題。
近年來，濰柴聚集優(yōu)勢資源，對熱效率提升展開專項攻關(guān)，特別是2018年以來，組建了專門的技術(shù)攻關(guān)團隊，通過大量的仿真、臺架試驗，找準突破口，不斷嘗試與改進，以每個0.1%的累加艱難推進，最終獲得了歷史性的突破。美國西南研究院執(zhí)行副總裁沃爾特·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)。中國工程院院士蘇萬華指出，熱效率提高這件事情本身難度非常大。熱效率和排放往往是一對矛盾，在滿足國六排放標準法規(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。而濰柴，不僅向全世界發(fā)布了首款本體熱效率超過50%的柴油機，而且輕松滿足國六/歐Ⅵ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。
在產(chǎn)品發(fā)布會上，美國汽車工程師學(xué)會、博世、AVL、FEV、中國內(nèi)燃機工業(yè)協(xié)會、中國汽車工程學(xué)會等國內(nèi)外權(quán)威機構(gòu)和專家分別發(fā)來視頻，對濰柴取得的這一歷史性突破表示祝賀。全球汽車零部件供應(yīng)商博世集團董事會主席沃爾克馬爾·鄧納爾表示，濰柴成功開發(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，這是柴油機發(fā)展史上的歷史性突破，樹立了全球柴油機熱效率的新標桿；憑借這一創(chuàng)新，濰柴成為了世界一流柴油機制造商。世界權(quán)威內(nèi)燃機研發(fā)機構(gòu)德國FEVCEO史蒂芬·皮辛格認為，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，成為了節(jié)能減排的重要途徑。
濰柴聚焦發(fā)動機核心技術(shù)、前沿技術(shù)，對柴油機熱效率進行專項攻關(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、高爆壓高可靠性、低摩擦損耗、低排放污染物、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%。
其中，協(xié)同燃燒技術(shù)，通過優(yōu)化氣道、噴油、燃燒室型線等系統(tǒng)的設(shè)計，使燃燒室內(nèi)速度場、濃度場等物理場之間的關(guān)系更加和諧，燃燒速度提升了30%。
協(xié)調(diào)設(shè)計技術(shù)，針對柴油機本體對最高燃燒壓力的承受能力極大限制燃燒改善的難題，有選擇性地弱化部分零件，進一步強化整體結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)的高爆壓承受能力提升大約60%。
排氣能量分配技術(shù)，針對燃燒改善導(dǎo)致的污染物排放控制難度大幅增加的問題，開創(chuàng)性地重構(gòu)排氣系統(tǒng)設(shè)計，在適應(yīng)廢氣再循環(huán)需求的同時，保障渦輪機提升效率的需求，從而滿足排放法規(guī)標準并實現(xiàn)熱效率提升1%。
分區(qū)潤滑技術(shù)，則是根據(jù)系統(tǒng)各摩擦副的不同特征，分區(qū)域有針對性地采用了不同的減摩技術(shù)，使整體摩擦降低20%。
智能控制技術(shù)，利用濰柴自主ECU的優(yōu)勢，創(chuàng)造性地開發(fā)出一系列更加精準控制的預(yù)測模型，使柴油機工作的每一部分區(qū)域均能夠更加高效。
柴油機由上千個零件組成，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，并與全球汽車零部件供應(yīng)商博世集團展開合作，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。
行業(yè)專家指出，以目前46%的行業(yè)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800萬臺估算，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1900萬噸，減少二氧化碳排放6000萬噸，這將為解決能源短缺和全球變暖問題做出重大貢獻。
自主自強
引領(lǐng)中國裝備制造邁向世界一流
內(nèi)燃機行業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，內(nèi)燃機技術(shù)水平深刻影響著相關(guān)行業(yè)的可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展，體現(xiàn)了裝備制造業(yè)的實力。特別是高端柴油機技術(shù)是制約中國裝備制造業(yè)的“卡脖子”技術(shù)。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。濰柴心無旁騖攻主業(yè)，不斷加大研發(fā)投入，十年來，濰柴投入研發(fā)經(jīng)費300億元，研發(fā)費占銷售收入比例達到6%，占期間費用比例達到47.7%。建立全球領(lǐng)先的研發(fā)基地，在行業(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年度國家科技進步一等獎。同時，濰柴聚焦企業(yè)急需、技術(shù)高端、國家瓶頸，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、高端電機控制等核心技術(shù)，并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地，打破了國外巨頭在高端工程機械液壓動力總成、大型農(nóng)業(yè)裝備CVT動力總成、大型礦車動力、新能源動力等技術(shù)上的壟斷。
人才是創(chuàng)新的根基。濰柴加快全球引才步伐，連續(xù)15年大規(guī)模引進優(yōu)秀畢業(yè)生和全球中高端人才，打造了一支近萬人規(guī)模的科技人才隊伍，營造了萬馬奔騰搞創(chuàng)新的良好生態(tài)，培養(yǎng)了一批具有“瘋子精神”的科研人才隊伍，向著關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)發(fā)起挑戰(zhàn)，最終以突破50%熱效率的成果，奠定了濰柴在世界內(nèi)燃機領(lǐng)域的引領(lǐng)地位，用實力挺起了中國裝備制造的脊梁。
全球首款熱效率突破50%商業(yè)化柴油機的發(fā)布，標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。譚旭光自豪地說，這是濰柴9萬名員工貫徹落實習(xí)近平總書記“心無旁騖攻主業(yè)”重要指示交出的又一份答卷，濰柴人將堅定創(chuàng)新自信，勇攀科技高峰，為建設(shè)世界科技強國做出新的更大貢獻。（大眾日報客戶端記者 趙洪杰 徐佳 張楠 報道）
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