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九月中旬，濰柴控股集團(tuán)有限公司正式發(fā)布了全球首款突破50%熱效率的商業(yè)化柴油機。從世界第一臺柴油機誕生到現(xiàn)在的100多年，柴油機的熱效率才剛剛提升到46%。有業(yè)內(nèi)人士形容，如果提升至50%，就“猶如人類史上首次百米跑跑進(jìn)10秒”。然而，中國企業(yè)終于領(lǐng)先突破了。 01 熱效率突破50%，還可商業(yè)化落地 國產(chǎn)柴油發(fā)動機站上世界巔峰！ 發(fā)動機熱效率，又稱發(fā)動機有效效率。簡單地說，發(fā)動機就是將熱能轉(zhuǎn)化成動能的機械，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。 全球首款突破50%熱效率的商業(yè)化柴油機
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濰柴控股集團(tuán)有限公司董事長譚旭光 以目前46%的行業(yè)平均熱效率水平估算，熱效率提升至50%，燃油消耗將降低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1億零495萬噸。 博世集團(tuán)董事會主席沃爾克馬爾•鄧納爾 奧地利李斯特有限公司董事長首席執(zhí)行官赫爾穆特•李斯特 柴油機熱效率提升到46%之后，每提升0.1%，都需要付出巨大的努力，熱效率的提升一直是世界公認(rèn)的行業(yè)技術(shù)難題，但濰柴的這款商業(yè)化柴油機熱效率達(dá)到了50.26%。 濰柴動力股份有限公司發(fā)動機研究院常務(wù)副院長郭圣剛 這款柴油發(fā)動機的科研團(tuán)隊負(fù)責(zé)人李志杰告訴記者，三年前，公司要求他們將柴油發(fā)動機熱效率提升到50%以上，他當(dāng)時覺得這是一個不可能完成的任務(wù)。 濰柴動力股份有限公司發(fā)動機研究院副院長李志杰 在過去很長時間，我國的發(fā)動機研制，在核心零部件和關(guān)鍵技術(shù)上一直難以突破，常年處于國際產(chǎn)業(yè)鏈條中追隨、跟跑的地位。 要使柴油發(fā)動機熱效率超過50%，意味著需要解決柴油發(fā)動機高效燃燒、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。在沒有技術(shù)幫助的前提下，李志杰和團(tuán)隊的小伙伴們，走上了一條自主創(chuàng)新研發(fā)的道路，團(tuán)隊率先突破的是協(xié)同燃燒技術(shù)。 濰柴動力股份有限公司發(fā)動機研究院氣道設(shè)計工程師呂順 科研人員介紹，他們發(fā)動機的活塞從速度0開始，1秒鐘就可以達(dá)到每秒5000米的速度，因此連接活塞的連桿在發(fā)動機燃燒室高溫高壓下運動，會因為受到高壓氣體的沖擊，產(chǎn)生比較大的變形。在這種情形下，他們研發(fā)了第二大核心技術(shù)：協(xié)調(diào)設(shè)計技術(shù)，最大限度地降低了摩擦損失，提高了熱效率，保障了安全可靠性。 濰柴動力股份有限公司發(fā)動機研究院高級工程師馬慶鎮(zhèn) 隨后，科研人員為了降低摩擦，在潤滑技術(shù)上也取得了突破，熱效率至少提高0.5%，甚至一個小小的零部件，也通過改造表面的網(wǎng)紋設(shè)計，減少摩擦阻力，對熱效率的貢獻(xiàn)在0.25%。 缸套內(nèi)部的網(wǎng)紋結(jié)構(gòu) 順著這種思路，李志杰所在團(tuán)隊又相繼攻克了排氣能量分配技術(shù)和智能控制技術(shù)。就這樣，一個接一個突破，經(jīng)過上千種方案的探索分析試驗，不斷地嘗試和改進(jìn)，以熱效率每提高0.1為一個節(jié)點，一點點疊加累積，艱難推進(jìn)。經(jīng)過3年的研制，最終在2020年9月16日，正式推出全球首款熱效率突破50%的商業(yè)化柴油發(fā)動機。 全球首款熱效率突破50%的商業(yè)化柴油發(fā)動機 9月25日，濰柴動力的專業(yè)測試人員，借助一輛載重49噸的卡車，進(jìn)行了實際運行測試。 實際運行測試現(xiàn)場 濰柴動力股份有限公司發(fā)動機研究院三高試驗隊整車性能開發(fā)工程師朱江蘇 測試司機 隨著這種50%熱效率柴油發(fā)動機，即將大規(guī)模投放市場，濰柴集團(tuán)掌門人譚旭光又有了新的目標(biāo)和愿望。 濰柴控股集團(tuán)有限公司董事長譚旭光 02 從柴油發(fā)動機到氫燃料電池 中國“動力”上演“速度與激情”！ 為了提升發(fā)動機的性能，濰柴集團(tuán)發(fā)動機業(yè)務(wù)部門連續(xù)10年，累計投入了300億元的研發(fā)費用，研發(fā)費占公司銷售收入的比例達(dá)到6%。氫燃料電池汽車被稱為“終極環(huán)保車”，氫能動力正在迎來發(fā)展的機遇期，濰柴也早早布局了氫能動力。 氫燃料電池公交車 今年6月份，濰坊的大街小巷多了100多輛氫燃料電池公交車，這些新能源公交車，不僅加快了濰坊創(chuàng)建氫能源示范城市的步伐，更標(biāo)志著濰柴在氫燃料電池商業(yè)化運營方面邁出了關(guān)鍵一步。 公交司機 氫通常的單質(zhì)形態(tài)是氫氣，無色無味，是一種極易燃燒的氣體。這款氫燃料電池公交車不僅消耗的氫氣少，沒有二氧化碳排放，排放出來的水也很純凈，氫燃料電池更像是一個發(fā)電機，將氫氣和氧氣的化學(xué)能，直接轉(zhuǎn)換成電能。 氫燃料電池公交車排放出的純凈水 安裝在這些公交車上的氫燃料電池，使用壽命這項指標(biāo)，就是邊研制邊測試，一步步做出來的。 濰柴動力股份有限公司新能源研究院副院長潘鳳文 為了驗證在低溫條件下，氫燃料電池的穩(wěn)定性、可靠性，研發(fā)團(tuán)隊在零下35攝氏度的極寒條件下，啟動了氫燃料電池的低溫試驗。 濰柴動力股份有限公司新能源研究院氫能業(yè)務(wù)經(jīng)理高級工程師郗富強 從全球各大市場以及國家能源戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)來看，氫能源電池已被公認(rèn)是未來重型商用車新能源化的終極目標(biāo)。在氫燃料電池這條新賽道上，濰柴也不愿意落在人后。目前這種氫燃料電池，運用范圍正在逐步推廣，擴大。 濰柴動力股份有限公司新能源研究院院長陳文淼
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發(fā)表于 2020-10-14 08:26:38
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