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全球首款!50%!這個(gè)世界百年難題,他們突破了!

來(lái)源:央視新聞客戶端   發(fā)布時(shí)間:2020-10-02 20:19:24

????????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(jī)。從世界第一臺(tái)柴油機(jī)誕生到現(xiàn)在的100多年,柴油機(jī)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(guó)企業(yè)終于領(lǐng)先突破了。

??????????熱效率突破50%,還可商業(yè)化落地 國(guó)產(chǎn)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)站上世界巔峰!

????????????????發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率,又稱發(fā)動(dòng)機(jī)有效效率。簡(jiǎn)單地說(shuō),發(fā)動(dòng)機(jī)就是將熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能的機(jī)械,熱效率是衡量?jī)?nèi)燃機(jī)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(jī)

????????

△濰柴控股集團(tuán)有限公司董事長(zhǎng) 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(guó)內(nèi)重型柴油機(jī)市場(chǎng)保有量700萬(wàn)臺(tái)估算,如果全部替換為50%熱效率的柴油機(jī),每年大概可節(jié)約燃油3332萬(wàn)噸,減少二氧化碳排放1億零495萬(wàn)噸。

????????△博世集團(tuán)董事會(huì)主席 沃爾克馬爾·鄧納爾

????????△奧地利李斯特有限公司董事長(zhǎng)首席執(zhí)行官 赫爾穆特·李斯特

????????柴油機(jī)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(jī)熱效率達(dá)到了50.26%。

????????△濰柴動(dòng)力股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)研究院常務(wù)副院長(zhǎng) 郭圣剛

????????這款柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的科研團(tuán)隊(duì)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(dòng)機(jī)熱效率提升到50%以上,他當(dāng)時(shí)覺(jué)得這是一個(gè)不可能完成的任務(wù)。

????????△濰柴動(dòng)力股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)研究院副院長(zhǎng) 李志杰

????????在過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間,我國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)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(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈條中追隨、跟跑的地位。

????????要使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率超過(guò)50%,意味著需要解決柴油發(fā)動(dòng)機(jī)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(jí)難題。在沒(méi)有技術(shù)幫助的前提下,李志杰和團(tuán)隊(duì)的小伙伴們,走上了一條自主創(chuàng)新研發(fā)的道路,團(tuán)隊(duì)率先突破的是協(xié)同燃燒技術(shù)。

????????△濰柴動(dòng)力股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)研究院氣道設(shè)計(jì)工程師 呂順

????????科研人員介紹,他們發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)燃燒室高溫高壓下運(yùn)動(dòng),會(huì)因?yàn)槭艿礁邏簹怏w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(jì)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(dòng)力股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)研究院高級(jí)工程師 馬慶鎮(zhèn)

????????隨后,科研人員為了降低摩擦,在潤(rùn)滑技術(shù)上也取得了突破,熱效率至少提高0.5%,甚至一個(gè)小小的零部件,也通過(guò)改造表面的網(wǎng)紋設(shè)計(jì),減少摩擦阻力,對(duì)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(duì)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(gè)接一個(gè)突破,經(jīng)過(guò)上千種方案的探索分析試驗(yàn),不斷地嘗試和改進(jìn),以熱效率每提高0.1為一個(gè)節(jié)點(diǎn),一點(diǎn)點(diǎn)疊加累積,艱難推進(jìn)。經(jīng)過(guò)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(dòng)機(jī)。

????????△全球首款熱效率突破50%的商業(yè)化柴油發(fā)動(dòng)機(jī)

????????9月25日,濰柴動(dòng)力的專業(yè)測(cè)試人員,借助一輛載重49噸的卡車,進(jìn)行了實(shí)際運(yùn)行測(cè)試。

????????△實(shí)際運(yùn)行測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)

????????△濰柴動(dòng)力股份有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)研究院三高試驗(yàn)隊(duì)整車性能開發(fā)工程師 朱江蘇

????????△測(cè)試司機(jī)

????????隨著這種50%熱效率柴油發(fā)動(dòng)機(jī),即將大規(guī)模投放市場(chǎng),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(zhǎng) 譚旭光

????????從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)到氫燃料電池 中國(guó)“動(dòng)力”上演“速度與激情”!

????????△央視財(cái)經(jīng)《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》欄目視頻

????????為了提升發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,濰柴集團(tuán)發(fā)動(dòng)機(jī)業(yè)務(wù)部門連續(xù)10年,累計(jì)投入了300億元的研發(fā)費(fèi)用,研發(fā)費(fèi)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(dòng)力正在迎來(lái)發(fā)展的機(jī)遇期,濰柴也早早布局了氫能動(dòng)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(yùn)營(yíng)方面邁出了關(guān)鍵一步。

????????△公交司機(jī)

????????氫通常的單質(zhì)形態(tài)是氫氣,無(wú)色無(wú)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(méi)有二氧化碳排放,排放出來(lái)的水也很純凈,氫燃料電池更像是一個(gè)發(fā)電機(jī),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(xiàng)指標(biāo),就是邊研制邊測(cè)試,一步步做出來(lái)的。

????????△濰柴動(dòng)力股份有限公司新能源研究院副院長(zhǎng) 潘鳳文

????????為了驗(yàn)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(duì)在零下35攝氏度的極寒條件下,啟動(dòng)了氫燃料電池的低溫試驗(yàn)。

????????△濰柴動(dòng)力股份有限公司新能源研究院氫能業(yè)務(wù)經(jīng)理 高級(jí)工程師 郗富強(qiáng)

????????從全球各大市場(chǎng)以及國(guó)家能源戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)來(lái)看,氫能源電池已被公認(rèn)是未來(lái)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(yùn)用范圍正在逐步推廣,擴(kuò)大。

????????△濰柴動(dòng)力股份有限公司新能源研究院院長(zhǎng) 陳文淼

????????半小時(shí)觀察:科技創(chuàng)新為“雙循環(huán)”注入新動(dòng)力

????????8月24日,習(xí)近平總書記主持召開經(jīng)濟(jì)社會(huì)領(lǐng)域?qū)<易剷?huì)并發(fā)表重要講話,他指出,要以科技創(chuàng)新催生新發(fā)展動(dòng)能。實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,必須實(shí)現(xiàn)依靠創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的內(nèi)涵型增長(zhǎng),大力提升自主創(chuàng)新能力,盡快突破關(guān)鍵核心技術(shù)。要發(fā)揮企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主體作用,使企業(yè)成為創(chuàng)新要素集成、科技成果轉(zhuǎn)化的生力軍。我們希望,有越來(lái)越多的企業(yè)能夠創(chuàng)造出更多的、令人振奮的科技成果,為雙循環(huán)注入新動(dòng)力。

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