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连刷热效率极限 潍柴迈向“世界一流”再突破

张久英  2022-11-23 16:43:29  卡车之友网原创

人类对科技的追求永无止境,创新进取的步伐亦不会停歇。已经两次突破极限、创造柴油发动机热效率纪录的潍柴近日又一次震惊行业,发布了全球首款本体热效率52.28%柴油机和全球首款54.16%天然气发动机商业化产品。

 

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国际权威检测机构德国TÜV南德意志集团颁发潍柴高热效率柴油机认证证书

 

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国际权威检测机构德国TÜV南德意志集团颁发潍柴高热效率天然气发动机认证证书


发动机本体热效率是指不依靠余热回收装置,将柴油燃烧的能量转化成发动机有效输出功的比例。本体热效率越高,发动机的经济性越好。1897年诞生的世界第一台柴油发动机(单缸四冲程)热效率为26%。125年来,全球内燃机行业围绕热效率提升在技术创新、材料创新、系统创新等诸多方面付出艰苦卓绝的不懈努力。热效率水平已经不仅是产品力、技术先进性和企业综合技术能力的体现,还是一个国家内燃机技术综合实力的标志。

 

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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


一方面是激烈的市场竞争,一方面是国际先进技术的壁垒阻断,潍柴依然能够破壁突围实现引领,并持续推出卓越的技术创新成果,是“心无旁骛攻主业”的坚持,是“加快实现高水平科技自立自强”的担当,是迈向“世界一流”的践行。


三次刷新热效率纪录 背后是强大的科研力量推动
心之所向,行之所往。一直以来,潍柴把自主创新作为引领发展的第一动力,对标国际先进技术,并实现了从跟跑、并跑到领跑的历史性跨越。2020年9月,潍柴发布全球首款本体热效率50.23%的柴油机;2022年1月,再次将柴油机本体热效率提升到51.09%;2022年11月,发布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。

 

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发动机热效率提升是行业公认的技术难题,而且是庞大的系统工程。自成功发布首款本体热效率50.23%的柴油机后,潍柴便登上了科技之巅,实现对全球内燃机行业的全新引领。继将本体热效率提升到51.09%之后,潍柴在协同燃烧、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基础上,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、空气隔热技术、高效流通技术、双主喷技术,并通过一系列技术攻关,率先将柴油机本体热效率提升至52.28%的新高度,在创造历史的同时继续扩大创新技术领先优势。

 

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针对天然气发动机热效率提升,潍柴同样久久为功,于2020年、2021年分别突破45%、50%。在2022年,潍柴研发团队将高效增压、低阻力、低摩擦等柴油机高热效率关键共性技术应用于天然气发动机,首创双燃料融合喷射多点稀薄燃烧技术、发明以双台阶燃烧室系统为核心的双燃料融合喷射燃烧系统,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。


尤其令人振奋的是,54.16%的本体热效率的达成使得天然气发动机首次超越柴油机,成为热效率最高的热力机械,是天然气发动机技术领域的历史性重大突破,更是对全球内燃机行业的一次革命性颠覆。

 

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参天大树,必有其根;环山之水,必有其源。潍柴能够突破一个又一个技术难关,在科技“无人区”不断超越自我,得益于集团高瞻远瞩的战略、深厚的技术积淀,以及完善的创新体系和系统化的科研建设。据悉,潍柴近十年来在发动机板块科研投入就超过300亿元,研发团队规模超万人;软硬件总投资超过110亿元的潍柴动力科学技术研究总院正式投入使用,更是标志着潍柴自主研发能力迈入全球行业最前列。


先进技术赋能产品 高热效率动力创造更大价值
先进技术反映科技水平,而其价值则通过商业化赋能产品,进而转化为先进生产力得以体现。


潍柴于2020年9月发布全球首款本体热效率50.23%发动机后,迅速在商品机上大量应用低油耗的技术,在市场上取得非凡业绩。2021年,潍柴动力重卡发动机市占率达30.7%;2022年1-10月份配套重卡市场份额达32.2%。其中,在400-500马力市场,今年1-10月市场份额比2021年全年提升8个百分点,拥有绝对领先优势;500马力以上市场在重卡市场中的占比在持续提升,今年1-10月份潍柴在这个市场的市场份额也实现翻番增长。


来自用户实际运营数据反映,潍柴高热效率发动机不仅动力强劲、可靠性高,经济性也非常出色,在出勤率相当的情况下,油耗水平明显低于国际品牌竞品。

 

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中国工程院党组书记、院长李晓红


伴随公路货运和城市物流快速发展,我国商用车保有量也有大规模增长,相关统计显示,2019年-2021年全国商用车保有量分别为2714万辆、2942万辆、3374万辆。具体到重卡行业,尽管2022年市场表现低迷且较往年明显下滑,但是在相关政策引导、产业结构调整等因素作用下,公路货运车辆占比进一步提升,需求总量也将在短期调整后回归正常水平。而且,高效率运输需求日趋强烈,效率和经济性兼备的潍柴动力市场前景更为广阔。


在国际市场,潍柴的表现也非常相当强势,今年前三季度发动机出口累计销量同比增长41%;重卡整车出口累计销量同比增长77%。

 

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山东省副省长、中国工程院院士凌文


更令人期待的是,除了不可限量的经济效益,潍柴在柴油机和天然气发动机热效率领域的一系列重大突破,对我国节能减排事业也将产生巨大推动作用。与行业平均水平(46%柴油机热效率、42%天然气机热效率)相比,52%热效率柴油机可减少二氧化碳排放12%,54%热效率天然气发动机可减少二氧化碳排放25%。如果全部商业化应用,每年可为我国减少碳排放9000万吨。


澎湃动力,大国重器!在一次又一次刷新热效率极限的进程中,潍柴迈向“世界一流”的步伐更加稳健、迅疾。


德国博世集团CEO史蒂芬·哈通就坦率表示:“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。”


据悉,中国工程院将不遗余力地为潍柴创造本体热效率53%、54%、55%的新目标提供全方位的支持。当然,置身“山登绝顶我为峰”的新高度,潍柴更加坚定自主创新之路,并责无旁贷地肩负起引领行业全新发展的历史重任。



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