本報記者 王僖
11月20日下午，濰柴發(fā)布全球首款本體熱效率52.28%商業(yè)化柴油機和全球首款本體熱效率54.16%商業(yè)化天然氣發(fā)動機。經(jīng)美國西南研究院查新檢索證明，濰柴柴油機與天然氣發(fā)動機本體熱效率均為全球首次超過52%、54%。
【資料圖】
濰柴發(fā)布全球首款本體熱效率52.28%商業(yè)化柴油機和全球首款本體熱效率54.16%商業(yè)化天然氣發(fā)動機 記者 王僖 攝
內(nèi)燃機可靠性國家重點實驗室主任譚旭光表示，濰柴實現(xiàn)三年三大跨越，繼2020年柴油機本體熱效率突破50%，今年1月突破51%后，此次再突破52%大關，標志著濰柴在科技“無人區(qū)”取得了新的重大突破。
對于后來居上的本體熱效率突破54%的天然氣發(fā)動機，南德認證檢測（中國）有限公司中國大區(qū)總經(jīng)理邢瑞江接受《證券日報》記者采訪時表示，“雙碳”背景下，濰柴創(chuàng)造性地把高效增壓、低阻力、低摩擦等柴油機高熱效率關鍵共性技術，應用在天然氣發(fā)動機上。經(jīng)過檢測，該款天然氣發(fā)動機的本體熱效率突破了54%，這在全球屬于領先水平。
三年三個臺階
持續(xù)攀登柴油機熱效率高峰
“熱效率水平被視為一個國家柴油機技術綜合實力的標志，是全球柴油機行業(yè)125年來的共同追求。”譚旭光表示。
2020年9月，濰柴發(fā)布全球首款本體熱效率50.23%的柴油機；2022年1月，濰柴再次將柴油機本體熱效率提升到51.09%，持續(xù)引領全球內(nèi)燃機行業(yè)。譚旭光說，“此次濰柴再把柴油機發(fā)動機本體熱效率提高一個百分點，進一步擴大了對國際一流競品的領先優(yōu)勢，讓中國柴油機行業(yè)再次創(chuàng)造了世界新的巔峰。”
采訪中，濰柴動力發(fā)動機研究院副院長竇站成博士向《證券日報》記者介紹，此次濰柴的科技工作人員，歷時300多天的時間，在協(xié)同燃燒、協(xié)調(diào)設計、排氣能量分配、分區(qū)潤滑、智能控制技術等原有五大技術的基礎上，運用全新的系統(tǒng)工程理念，開發(fā)了四大新技術——3D精準增壓設計技術，讓增壓器運行效率提升5%；空氣隔熱技術，使缸內(nèi)傳熱降低15%；高效流通技術，有效降低進、排氣管路阻力，讓發(fā)動機呼吸更順暢；雙主噴技術，提升燃油與空氣混合，燃燒速度提升5%。通過一系列技術攻關，將柴油機本體熱效率提升至52.28%的新高度，再次刷新全球紀錄。其間，申報專利162項，授權專利124項。
據(jù)了解，發(fā)動機本體熱效率是指不依靠余熱回收裝置，將柴油燃燒的能量轉化成發(fā)動機有效輸出功的比例。本體熱效率越高，發(fā)動機的經(jīng)濟性越好。濰柴三年三大突破，不僅極大提升了我國在全球內(nèi)燃機行業(yè)的話語權，也將帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
據(jù)介紹，與市場現(xiàn)有主流產(chǎn)品（平均46%熱效率柴油機）相比，52.28%本體熱效率技術的商業(yè)化應用，可實現(xiàn)油耗、二氧化碳排放分別降低12%。每年可為我國節(jié)油1900萬噸、減少二氧化碳排放量6000萬噸。在國家全面倡導綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的大勢下，該技術的自主突破，意義重大。
天然氣發(fā)動機后來居上
成就目前熱效率最高的熱力機械
本次發(fā)布會上，最為亮眼的當屬“后來居上”的本體熱效率突破54%的天然氣發(fā)動機。譚旭光表示，“這一成果是全球天然氣發(fā)動機技術領域新的歷史性重大突破，是對內(nèi)燃機行業(yè)的一次革命性顛覆，天然氣發(fā)動機熱效率首次超越柴油機，成了熱效率最高的熱力機械。”
而這一“歷史性重大突破”的背后，是濰柴歷時10多年規(guī)劃、5年技術攻關，以及全球供應鏈共同努力、自主正向開發(fā)的成果。
當前，能源變革正催生多元動力發(fā)展，天然氣發(fā)動機在內(nèi)燃機減排降碳中發(fā)揮著重要作用。作為天然氣發(fā)動機的領軍企業(yè)，濰柴獨占全球大功率天然氣發(fā)動機70%的市場份額，產(chǎn)銷量穩(wěn)居世界第一。
濰柴方面表示，早在2008年濰柴就已開始著手布局天然氣缸內(nèi)直噴技術。2012年成功開發(fā)出中國第一臺大功率缸內(nèi)高壓直噴壓燃式天然氣發(fā)動機。為進一步實現(xiàn)天然氣缸內(nèi)直噴系統(tǒng)及核心零部件的自主可控，2018年以來，濰柴研發(fā)團隊持續(xù)攻關高效高壓直噴天然氣發(fā)動機關鍵技術。在42%的行業(yè)水平上，實現(xiàn)天然氣發(fā)動機本體熱效率兩次巨大飛躍——于2020年、2021年分別突破45%、50%。
濰柴動力未來技術研究院院長助理賈德民博士向《證券日報》記者介紹，2022年濰柴研發(fā)團隊首創(chuàng)了雙燃料融合噴射多點稀薄燃燒技術，實現(xiàn)燃料噴射的精準控制，燃燒速度提升100%；發(fā)明了以雙臺階燃燒室系統(tǒng)為核心的雙燃料融合噴射燃燒系統(tǒng)，提升發(fā)動機熱效率的同時降低污染物排放。今年11月成功將天然氣發(fā)動機本體熱效率提升至54.16%，滿足國六排放標準，并遠超國外企業(yè)47.6%的最高水平。期間累計申報專利165項，授權專利135項。
“相比普通天然氣發(fā)動機，燃料費用節(jié)省20%以上，碳排放水平降低25%，全行業(yè)每年可減碳3000萬噸?！辟Z德民說。
因此，濰柴在柴油機和天然氣發(fā)動機熱效率領域的重大突破，將對我國節(jié)能減排產(chǎn)生巨大的推動作用。如果全部切換，預計每年可為我國減少碳排放9000萬噸。
（編輯 白寶玉）
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