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九月中旬，濰柴控股集團有限公司正式發布了全球首款突破50%熱效率的商業化柴油機。從世界第一臺柴油機誕生到現在的100多年，柴油機的熱效率才剛剛提升到46%。有業內人士形容，如果提升至50%，就“猶如人類史上首次百米跑跑進10秒”。然而，中國企業終于領先突破了。 01 熱效率突破50%，還可商業化落地 國產柴油發動機站上世界巔峰！ 發動機熱效率，又稱發動機有效效率。簡單地說，發動機就是將熱能轉化成動能的機械，熱效率是衡量內燃機燃油利用效率的標準，熱效率越高，燃油消耗越少，節能減排的效果就越顯著。 全球首款突破50%熱效率的商業化柴油機
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濰柴控股集團有限公司董事長譚旭光 以目前46%的行業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，每年大概可節約燃油3332萬噸，減少二氧化碳排放1億零495萬噸。 博世集團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的行業技術難題，但濰柴的這款商業化柴油機熱效率達到了50.26%。 濰柴動力股份有限公司發動機研究院常務副院長郭圣剛 這款柴油發動機的科研團隊負責人李志杰告訴記者，三年前，公司要求他們將柴油發動機熱效率提升到50%以上，他當時覺得這是一個不可能完成的任務。 濰柴動力股份有限公司發動機研究院副院長李志杰 在過去很長時間，我國的發動機研制，在核心零部件和關鍵技術上一直難以突破，常年處于國際產業鏈條中追隨、跟跑的地位。 要使柴油發動機熱效率超過50%，意味著需要解決柴油發動機高效燃燒、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。在沒有技術幫助的前提下，李志杰和團隊的小伙伴們，走上了一條自主創新研發的道路，團隊率先突破的是協同燃燒技術。 濰柴動力股份有限公司發動機研究院氣道設計工程師呂順 科研人員介紹，他們發動機的活塞從速度0開始，1秒鐘就可以達到每秒5000米的速度，因此連接活塞的連桿在發動機燃燒室高溫高壓下運動，會因為受到高壓氣體的沖擊，產生比較大的變形。在這種情形下，他們研發了第二大核心技術：協調設計技術，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動機研究院高級工程師馬慶鎮 隨后，科研人員為了降低摩擦，在潤滑技術上也取得了突破，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紋設計，減少摩擦阻力，對熱效率的貢獻在0.25%。 缸套內部的網紋結構 順著這種思路，李志杰所在團隊又相繼攻克了排氣能量分配技術和智能控制技術。就這樣，一個接一個突破，經過上千種方案的探索分析試驗，不斷地嘗試和改進，以熱效率每提高0.1為一個節點，一點點疊加累積，艱難推進。經過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%的商業化柴油發動機。 全球首款熱效率突破50%的商業化柴油發動機 9月25日，濰柴動力的專業測試人員，借助一輛載重49噸的卡車，進行了實際運行測試。 實際運行測試現場 濰柴動力股份有限公司發動機研究院三高試驗隊整車性能開發工程師朱江蘇 測試司機 隨著這種50%熱效率柴油發動機，即將大規模投放市場，濰柴集團掌門人譚旭光又有了新的目標和愿望。 濰柴控股集團有限公司董事長譚旭光 02 從柴油發動機到氫燃料電池 中國“動力”上演“速度與激情”！ 為了提升發動機的性能，濰柴集團發動機業務部門連續10年，累計投入了300億元的研發費用，研發費占公司銷售收入的比例達到6%。氫燃料電池汽車被稱為“終極環保車”，氫能動力正在迎來發展的機遇期，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，不僅加快了濰坊創建氫能源示范城市的步伐，更標志著濰柴在氫燃料電池商業化運營方面邁出了關鍵一步。 公交司機 氫通常的單質形態是氫氣，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電機，將氫氣和氧氣的化學能，直接轉換成電能。 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，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，氫燃料電池的穩定性、可靠性，研發團隊在零下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務經理高級工程師郗富強 從全球各大市場以及國家能源戰略發展目標來看，氫能源電池已被公認是未來重型商用車新能源化的終極目標。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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發表于 2020-10-14 08:26:38
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