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第四次破柴油机热效率世界纪录,潍柴动力研发在路上

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本报(chinatimes.net.cn)记者刘凯 于建平 天津报道

经过不断研发努力,潍柴动力再次突破柴油机热效率世界纪录。

4月20日,潍柴动力在2024世界内燃机大会上发布了全球首款本体热效率53.09%柴油机。在发布仪式上,国际权威检测机构德国TÜV南德意志集团北亚区副总裁何诺贝,中国内燃机专业检测机构中国汽车技术研究中心有限公司董事长安铁成分别为潍柴动力颁发了热效率突破53%的测试报告和检测证书。

《华夏时报》记者了解到,自柴油机问世以来,热效率就成为衡量一个国家内燃机综合实力的标志。多年来,柴油机热效率一直维持在46%左右,此次潍柴动力在热效率方面的突破,不仅体现了其在技术方面的硬实力,更标志着中国内燃机行业走向全球巅峰。

中国内燃机学会副理事长、内燃机与动力系统全国重点实验室主任、潍柴动力董事长谭旭光表示:“潍柴动力连续四次突破柴油机热效率世界纪录,得益于潍柴工程师的近4000个日日夜夜的集智攻关,得益于与全球顶尖院校、科研院所的开放合作,得益于与全球产业链供应链的协同创新。这项成果属于潍柴,更属于全球行业!”

热效率创新高是什么概念?

近年来,实现绿色低碳成为汽车产业发展的重要目标,也是新能源汽车飞速发展的重要原因。而在商用车市场,除了发展新能源外,还在推动传统内燃机节能减排。汽车行业观察员赵永琪对《华夏时报》记者表示:“想要实现内燃机节能减排,从热效率方面入手是最为有效的。如果内燃机本体热效率高,意味着在相同功率的情况下,内燃机能够更加节省能源和降低排放。在当前的市场环境下,更低的运输成本和排放,可以获得更大的市场竞争力。”

正如赵永琪所言,热效率越高,发动机综合性能也就越优秀。因此,提升内燃机热效率也成为了全球行业的技术主攻方向。在谭旭光看来,内燃机作为第二次工业革命的标志性成就,在全球科技进步和社会发展中发挥着不可替代的重要作用。

那么,潍柴本体热效率53.09%柴油机是什么概念?根据目前中国柴油机保有量测算,与45%—46%热效率水平相比,53%热效率柴油机经济性提升在14%左右,每年可节约燃油约3100万吨,减少碳排放9700万吨。经济方面,按照重型牵引车一年跑25万公里测算,每年可以节省柴油1.2万升,目前柴油市场价每升7.8元,一年可以为车主节省9.8万元。

那么潍柴动力是如何将发动机本体热效率提升到这样一个高水平的?

记者了解到,自2015年起,潍柴动力就成立了由上百名青年博士、千名工程师组成的高热效率发动机科研攻关团队,依托内燃机与动力系统全国重点实验室,在国家重点研发计划支持下,链合国内外最强大脑和产学研合作伙伴,围绕高效燃烧、低阻力和低损耗等开展技术攻关。

在不断努力下,2020年9月16日,潍柴动力全球首次发布了本体热效率50.23%柴油机;2022年1月8日,潍柴动力再次将热效率提升到51.09%;2022年11月20日,潍柴动力又一次提升到52.28%第三次突破极限,引领全球内燃机行业技术升级。

“柴油机热效率的持续提升,是一项极其复杂的系统工程。”谭旭光表示,潍柴基于B701正向研发流程,从内燃机底层架构到细节零部件,再到核心系统,开展了全方位的技术创新。特别是在52%热效率柴油机的基础上,围绕燃烧、空气、燃油、摩擦等四大系统,实现了基础研究和原创开发的重大突破,创新性开发了高膨胀燃烧技术、混流增压技术、高效燃油喷射技术、低阻减摩技术,再次将柴油机本体热效率提高1个百分点,全球首次突破53%大关。

值得一提的是,在研发过程中,潍柴动力获授权发明专利176项、实用新型专利68项。谭旭光表示:“内燃机,特别是重型柴油机,由于它的特定使用属性,在可预见的未来,仍然具有强大的生命力,随着热效率提升及各项科技手段的应用,绿色化、低碳化的柴油机仍然具有无限的发展潜力。”

持续加大研发

除内燃机热效率外,近年来潍柴突破了一大批在全球行业具有重要影响力的科技成果,并实现商业化落地。例如全球首次创造性提出动力总成系统一体化研发模式,支撑我国重卡行业自主品牌占据99%的市场份额;全球首款CVT动力总成、工程机械液压动力总成技术,打破国外技术垄断;发布全球首款大功率金属支撑固体氧化物燃料电池商业化产品,并牢牢掌握了“纯电动+混合动力+燃料电池”新能源三大技术路线。

能够获得如此多的成绩,与潍柴在研发方面不断投入有关。据了解,仅发动机业务方面,潍柴近10年累计投入超300亿元。同时,潍柴建成了内燃机与动力系统全国重点实验室、国家燃料电池技术创新中心等科技创新平台,搭建了十大海外创新中心等全球研发平台,不断推动研发能力提升。

同时,潍柴还投资110亿元打造潍柴动力中央研究院,搭建未来技术研究院、发动机研究院、大缸径发动机研究院、电控与软件研究院、工艺工匠研究院、新能源研究院、液压传动研究院、人工智能研究院、产品试验测试中心“八院一中心”的研发布局。

此外,在人员方面,潍柴大规模引进和凝聚海内外各类人才。数据显示,近三年来,潍柴引进各类人才5000余人,其中校园招聘近4000人,硕博占比达到60%以上。20余人先后入选国家级和省级高层次人才。

为了激发研发人员的积极性,潍柴定期召开科技创新大会,重奖科技功臣,近三届累计奖励金额达2.3亿元,其中个人最高奖励达1000万元。并建立以虚拟产值为核心的目标导向考核激励机制。

研发的大力投入以及技术的不断突破,使潍柴动力的销量不断提升。数据显示,2023年,潍柴动力销售各类发动机共73.6万台,同比增长28%;变速器83.8万台,同比增长42%;车桥74.3万根,同比增长39%。此外,潍柴动力重卡发动机全年销售30.6万台,装机率同比提升8.8个百分点至41%,天然气重卡发动机销售12.2万台,市占率同比提升6个百分点至65%。

在商用车方面,2023年,潍柴动力销售重卡11.6万辆,同比增长45%,其中天然气重卡销量超2.6万辆,同比增长416%。得益于销量的增长,潍柴动力2023年实现营业收入2139.6亿元,同比增长22.2%;归属于母公司股东的净利润90.1亿元,同比增长83.8%。

对于2024年的发展,潍柴动力方面表示,将抓出口、抢市场、保订单,预计年销售收入约2247亿—2354亿元人民币,同比增长约5%—10%。

责任编辑:李延安 主编:于建平

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