一百多年后,這名“后來者”改寫了歷史格局,開啟了中國人領(lǐng)跑的新篇章。
2020年9月16日,中國裝備制造業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)濰柴,發(fā)布全球首款熱效率突破50%的商業(yè)化商用車柴油機(jī)。中國內(nèi)燃機(jī)國家檢測機(jī)構(gòu)中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、國際權(quán)威內(nèi)燃機(jī)檢測機(jī)構(gòu)德國TüV南德意志集團(tuán)將熱效率達(dá)到50.26%的認(rèn)證證書頒發(fā)給濰柴。
濰柴熱效率突破50%柴油車發(fā)布
消息一經(jīng)發(fā)布,世界內(nèi)燃機(jī)行業(yè)震驚了。短短2周內(nèi),國內(nèi)外媒體點(diǎn)擊量高達(dá)4億人次,10月1日央視《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》、10月2日央視《新聞聯(lián)播》重磅播出,非常罕見;海外美國《Diesel Net》(柴油機(jī)網(wǎng))、德國《KFZ Anzeiger》(商用車指南)和《Power World》(動力世界)、意大利ANSA(安莎社)和《Il Sole 24 ORE》(24小時(shí)太陽報(bào))、英國《The Engineer》(工程師)、北歐《Diesel Progress International》(國際柴油機(jī)械)、俄羅斯ИТАР-ТАСС(俄塔社)等國際權(quán)威媒體紛紛進(jìn)行了報(bào)道。
50.26%,世界內(nèi)燃機(jī)的一座里程碑。熱效率是衡量內(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。縱觀世界,柴油機(jī)的發(fā)展歷史就是一部熱效率不斷提升的歷史。自1897年,世界上第一臺柴油機(jī)成功面世,歷經(jīng)百年的改造升級與新技術(shù)應(yīng)用,直到當(dāng)今,柴油機(jī)平均熱效率才從26%提升到了46%。尤其是近年來,排放法規(guī)日益趨嚴(yán),熱效率提升遇到了巨大的瓶頸,提升難度越來越大,進(jìn)展十分緩慢。此次,濰柴一舉突破50%熱效率,猶如人類史上首次百米跑進(jìn)10秒。
認(rèn)證證書頒發(fā)給濰柴
勇闖深水區(qū)
著力攻克關(guān)鍵核心技術(shù)
當(dāng)下,電動化是全球汽車工業(yè)公認(rèn)的未來發(fā)展方向,一些國家甚至推出了內(nèi)燃機(jī)車輛的退出時(shí)間表。但是內(nèi)燃機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中將長期保持著不可替代性。我國是世界內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)銷大國,內(nèi)燃機(jī)是石油消耗的最大主體產(chǎn)業(yè),二氧化碳排放量占全國總量的10%,氮氧化物排放量占30%,顆粒物排放超過60萬噸。提升發(fā)動機(jī)熱效率,成為當(dāng)前節(jié)能減排的重要途徑。
以目前46%的行業(yè)平均熱效率水平估算,熱效率提升至50%,柴油消耗將降低8%,二氧化碳排放減少8%。按照目前國內(nèi)重型柴油機(jī)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(jī),每年大概可節(jié)約燃油3332萬噸,減少二氧化碳排放10495萬噸。
“濰柴是全球最大的柴油機(jī)生產(chǎn)制造基地,濰柴的發(fā)展應(yīng)該承擔(dān)什么樣的責(zé)任,我們一直在思考這個(gè)問題,2015年我們就提出了能不能挑戰(zhàn)50%熱效率?”濰柴集團(tuán)董事長譚旭光表示,設(shè)想一提出,就遭到技術(shù)專家的質(zhì)疑,國外那些先進(jìn)企業(yè)都沒有做到,濰柴憑什么能做到?
“我從入門學(xué)習(xí)柴油機(jī)到現(xiàn)在,43年沒離開過柴油機(jī)領(lǐng)域,對柴油機(jī)技術(shù)有著深刻的理解。確定了目標(biāo)后,我們做了三件事,第一和全球科研機(jī)構(gòu)合作,任何技術(shù)的開發(fā)都不是一家關(guān)著門能實(shí)現(xiàn)的;第二和全球產(chǎn)業(yè)鏈合作,比如世界一流的德國博世集團(tuán);第三就是高舉高打,上去就是打50%,而且50%是留有余地的,我當(dāng)時(shí)就說得很清楚,不是實(shí)現(xiàn)50%,而是超過50%。”
濰柴產(chǎn)品發(fā)布會
5年來,在譚旭光的帶領(lǐng)下,濰柴成立專門熱效率技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì),通過大量的仿真和臺架試驗(yàn),經(jīng)過上千種方案的探索分析,不斷嘗試與改進(jìn),獨(dú)創(chuàng)五大專有技術(shù),以每個(gè)0.1%的累加艱難推進(jìn)。
“亦余心之所善兮,雖九死其猶未悔。”濰柴動力發(fā)動機(jī)研究院常務(wù)副院長郭圣剛說,譚總不光給我們設(shè)定了一個(gè)令人興奮的目標(biāo),并且給我們制定了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的技術(shù)路徑。比如,從一開始他就要求發(fā)動機(jī)的最高爆發(fā)壓力要超過250bar。當(dāng)時(shí),國際國內(nèi)柴油機(jī)的爆壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這個(gè)數(shù)值,我們認(rèn)為這更難實(shí)現(xiàn)。技術(shù)突破之路從來不是一條坦途,永遠(yuǎn)要面對困難和挑戰(zhàn)。2019年試驗(yàn)數(shù)據(jù)就到了49%,但是剩下這1%的提升,卻是一個(gè)非常痛苦及漫長的過程。“要把上千零部件在發(fā)動機(jī)里面發(fā)揮的效率達(dá)到最好狀態(tài),把每個(gè)零部件做到接近極致,這是很難的。”
面對苛刻的要求,濰柴的工程師夜以繼日,不斷試錯,從各個(gè)角度尋找解決方案。在經(jīng)過摩擦、散熱、燃燒、降泵氣損失等多方面嘗試后,最終把發(fā)動機(jī)各個(gè)方面的功能運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)揮到極致,將熱效率提高到了50%。
只有敢于走別人沒有走過的路,才能收獲別樣的風(fēng)景。中國汽車技術(shù)研究中心(天津)是國內(nèi)發(fā)動機(jī)認(rèn)證最權(quán)威的機(jī)構(gòu)。在這里進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),一個(gè)小插曲引人深思。
第一次試驗(yàn)做完后,檢測中心的工作人員十分震驚:“我們的設(shè)備是不是出問題了?這個(gè)油耗比人家低太多了,從來沒見過!”
工作人員不放心,查了大半天設(shè)備后,又進(jìn)行了第二次試驗(yàn),結(jié)果還是一樣,于是趕緊向領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào):濰柴有個(gè)發(fā)動機(jī),油耗很低。“整個(gè)檢測機(jī)構(gòu)從上到下都不相信,他們的領(lǐng)導(dǎo)層又親自目擊了一次試驗(yàn),特別謹(jǐn)慎。”這讓濰柴現(xiàn)場服務(wù)團(tuán)隊(duì)很自豪。
攀登世界最高峰
濰柴何以能?
創(chuàng)新,是一個(gè)不斷嘗試和失敗的艱苦卓絕過程。熱效率和減排效果就像蹺蹺板,想解決這一兩難問題,需經(jīng)過無數(shù)次仿真計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、多種實(shí)物的驗(yàn)證、分析。僅發(fā)動機(jī)燃燒室的形狀,工程師就做了上百種嘗試。
今年年初的一個(gè)凌晨,在一次新方案的臺架試驗(yàn)中,當(dāng)熱效率馬上突破50%時(shí)發(fā)生了意外。高壓油管竄油將發(fā)動機(jī)點(diǎn)著了,一半發(fā)動機(jī)零部件被燒毀。要知道,這些被當(dāng)作寶貝疙瘩的樣件,是團(tuán)隊(duì)用了近8個(gè)月時(shí)間準(zhǔn)備的。一時(shí)間,整個(gè)團(tuán)隊(duì)跌入了低谷期,燃起的熱情被一盆冷水澆滅了。
燒了發(fā)動機(jī),所有人都做好了“寫檢討”的準(zhǔn)備,但讓大家沒有想到是,不僅沒有挨批評,還拿到了當(dāng)月的前置激勵獎金。
前置激勵是濰柴獨(dú)具特色的激勵措施,新技術(shù)新產(chǎn)品的開發(fā)周期較長,如果等到結(jié)項(xiàng)時(shí)再評審嘉獎,就會導(dǎo)致激勵效果大打折扣。所以,濰柴將激勵前置,在項(xiàng)目的重要節(jié)點(diǎn),或者創(chuàng)新思維實(shí)現(xiàn)新突破時(shí),就可以拿到豐厚的獎金。其按月評審發(fā)放,多的人能領(lǐng)到1萬多元。“當(dāng)有很大突破的時(shí)候,會拿到前置激勵,哪怕過程中是失敗的。”在郭圣剛看來,雖然失敗了,但這個(gè)方案卻把不是很清晰的技術(shù)路徑都探明白了。
濰柴團(tuán)隊(duì)
這種試錯包容,極大地激發(fā)了大家的研發(fā)熱情。通過和供應(yīng)商一起修復(fù)零部件后,最終這個(gè)方案通過了測試。“這種生態(tài)是譚總給我們提供的,允許科研失敗。不是包容一次,是要有耐心的包容。”濰柴動力副總裁兼發(fā)動機(jī)研究院院長王志堅(jiān)說,在團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難中,很多方案都是失敗的,大家通過對失敗的數(shù)據(jù)分析,甄選出更好的方向。
王志堅(jiān)舉了個(gè)例子,為了實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)去的新鮮空氣最多這一目標(biāo),工程師用了一年半時(shí)間手工制作了上百種模型,對比參數(shù),鑄造實(shí)物,反復(fù)試驗(yàn)。最后,團(tuán)隊(duì)非常自豪地說,我們做了全世界最高效率的進(jìn)氣道,來實(shí)現(xiàn)高的沖擊效率。
在這種開放包容的創(chuàng)新生態(tài)下,團(tuán)隊(duì)核心成員竇站成博士說,他只要一個(gè)電話,不管人在哪兒,整個(gè)研究院的人想找誰都能來。要知道,他只是一名剛?cè)肼殐赡甑哪贻p工程師。
這并不是“狂言”。濰柴發(fā)動機(jī)產(chǎn)品系列十分豐富,僅重型商用車機(jī)型就有數(shù)十款,研發(fā)試驗(yàn)中,臺架資源十分緊張。為了給熱效率項(xiàng)目開路,兩個(gè)臺架被列為“專用”。
這種感觸,濰柴動力發(fā)動機(jī)研究院副院長李志杰也很深刻。2017年,李志杰成立博士工作室,專攻50%熱效率項(xiàng)目。博士工作室研發(fā)經(jīng)費(fèi)上不封頂,沒有人約束,可以做任何事。沒多久,他就成功申報(bào)了500萬元經(jīng)費(fèi),一個(gè)博士工作室剛成立就能給這么多錢,李志杰自己都不敢相信。
眾多國外知名車企、供應(yīng)商“抱團(tuán)”都未能突破的技術(shù),為何是濰柴?現(xiàn)在,答案變得異常清晰。50%熱效率能夠成功,源于濰柴優(yōu)良的文化和創(chuàng)新生態(tài)支撐下,十多年來持續(xù)自主創(chuàng)新的積累沉淀。
近10年來,濰柴僅在發(fā)動機(jī)業(yè)務(wù)方面就累計(jì)投入300億元研發(fā)費(fèi)用,先后掌握一批關(guān)鍵核心技術(shù),打造了中高速發(fā)動機(jī)并舉的全系列產(chǎn)品平臺,功率覆蓋18kW至10000kW。全面掌握了商用車動力總成、液壓動力總成、農(nóng)業(yè)裝備CVT動力總成核心技術(shù),“重型商用車動力總成關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用項(xiàng)目”榮獲2018年度國家科技進(jìn)步一等獎。
在新能源領(lǐng)域,濰柴加快突破氫燃料電池、固態(tài)氧化物燃料電池等關(guān)鍵零部件核心技術(shù),構(gòu)建集團(tuán)共享的全新一代新能源整車平臺和動力系統(tǒng)平臺,并提出2030年新能源業(yè)務(wù)要引領(lǐng)全球行業(yè)發(fā)展。
在液壓領(lǐng)域,濰柴全力推動智能挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)等工程機(jī)械液壓動力系統(tǒng)開發(fā),重點(diǎn)完成300馬力以上大功率農(nóng)業(yè)裝備CVT動力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化。
在新科技領(lǐng)域,濰柴通過布局車聯(lián)網(wǎng)、智能駕駛等前沿技術(shù),掌握智能底盤技術(shù),打造世界一流的濰柴智能黃金動力總成。
濰柴發(fā)動機(jī)
掌握核心技術(shù)的
竟是一群“80后”“90后”
2020年9月16日,濟(jì)南,鎂光燈下,全球首款50%熱效率商業(yè)化柴油機(jī)揭幕。
在臺下,李志杰、竇站成、龐斌、王寶軍等在內(nèi)的20多名工程師心潮澎湃。這是譚旭光特意囑咐王志堅(jiān)的,一定要讓參與研發(fā)的核心成員去現(xiàn)場見證這一榮耀時(shí)刻。
歷時(shí)5年攢成的寶貝疙瘩發(fā)布了!負(fù)責(zé)產(chǎn)品化的項(xiàng)目經(jīng)理王寶軍有些淚目。在過去的1年多時(shí)間里,王寶軍每個(gè)周日都是在單位度過的。作為項(xiàng)目“大管家”,他的本子上寫得密密麻麻:樣件組織、裝機(jī)計(jì)劃、試驗(yàn)進(jìn)度……事無巨細(xì)、環(huán)環(huán)相扣,一步一步將技術(shù)變成產(chǎn)品!
1.5毫秒的時(shí)間內(nèi)噴射200到300毫克燃油,如何在狹小的空間內(nèi)使燃油和空氣快速充分混合?這是龐斌博士晚上睡覺都在琢磨的問題。短短幾個(gè)月內(nèi),他改進(jìn)了數(shù)十個(gè)方案,進(jìn)行了300多次驗(yàn)證,最終取得了協(xié)同燃燒技術(shù)的突破。
很難想象,突破核心技術(shù)的是一群“80后”“90后”年輕人。20多名核心成員,平均年齡31歲,最年輕的1995年出生。
郭圣剛評價(jià)他們有想法、有干勁、有沖勁,也正是這樣,常常讓他很“頭疼”。“很多時(shí)候都是一個(gè)探索邊界的過程,我們天天吵,有時(shí)候跑來辦公室和我爭論。”郭圣剛印象最深的是,關(guān)于提高發(fā)動機(jī)爆壓對熱效率提升有沒有作用,當(dāng)仿真與試驗(yàn)結(jié)果不一致的時(shí)候,大家吵得不可開交。
“頭疼”的事不止這些,1989年出生的竇站成博士,剛到團(tuán)隊(duì)報(bào)到時(shí),被安排做產(chǎn)品仿真。但他想去一線做臺架的試驗(yàn)標(biāo)定。于是,他跑到郭圣剛那里請求換崗。雖覺得大材小用,但郭圣剛準(zhǔn)了,還給他配了一名工程師做助理。
你給我一片天地,我還你一個(gè)世界。在攻堅(jiān)克難的過程中,竇站成從早到晚,全身心地投入到自己熱愛的事業(yè)中,最緊張時(shí)每天只睡四五個(gè)小時(shí)。“他確實(shí)能鉆進(jìn)去,是帶著思考去做試驗(yàn),提出了一些解決問題的點(diǎn)子,成長非???。”郭圣剛說。
對于高端人才,濰柴一向“寵溺”。燃燒、摩擦磨損、可靠性等技術(shù)是50%熱效率突破的關(guān)鍵,這些基本上都是由博士團(tuán)隊(duì)來完成。在坐“冷板凳”期間,核心成員平均收入比做成熟項(xiàng)目的高約80%。
濰柴內(nèi)部每個(gè)研究院每年有2000萬元研發(fā)經(jīng)費(fèi),無需審批,干什么自己說了算;連續(xù)兩年,濰柴拿出1億元重獎科技人才,去年個(gè)人最高獎金達(dá)1000萬元;高端人才免個(gè)人所得稅,科研人員收入是管理人員2倍以上,晚上加班有免費(fèi)工作餐,下班打車報(bào)銷,從本科到博士都有住房補(bǔ)貼……
對博士則更加厚愛,實(shí)行“導(dǎo)師帶徒”制,讓公司高管做他們的文化生活導(dǎo)師。2017年設(shè)立濰柴科學(xué)家、濰柴青年科學(xué)家序列,讓20多位科技精英享受總裁、副總裁級待遇。用譚旭光的話說就是:“我相信這些博士。”
熱效率突破50%
濰柴到底能給客戶帶來什么?
挑戰(zhàn)全球第一,敢于從0到1的突破,還需要放大效應(yīng),需要產(chǎn)業(yè)化,需要從1做到10,做到100。“試驗(yàn)室狀態(tài)和量產(chǎn)狀態(tài)是兩個(gè)不一樣的概念,有些結(jié)果和技術(shù)狀態(tài)僅存在于試驗(yàn)室,很難量產(chǎn)。而我們的50%熱效率發(fā)動機(jī)所有零部件是基于大批量量產(chǎn)的工業(yè)基礎(chǔ),并且成本可控。”郭圣剛說,目前發(fā)動機(jī)的可靠性評估已經(jīng)完成,經(jīng)過“三高”試驗(yàn)后,就可以進(jìn)行量產(chǎn)了。
今年我國重卡行業(yè)雖然受到疫情影響,但4月份后景氣指數(shù)持續(xù)攀升。最新行業(yè)數(shù)據(jù)表明,2020年9月我國重卡行業(yè)銷量約13.6萬輛,同比增長約63%,環(huán)比增長約5%;2020年1—9月重卡行業(yè)累計(jì)銷量約122萬輛,累計(jì)同比增長約37%,增幅進(jìn)一步擴(kuò)大。
市場形勢一片大好,無疑給濰柴投放50%熱效率柴油機(jī)創(chuàng)造了“天時(shí)地利”。“有很多客戶向我們咨詢配套合作,他們對濰柴充滿了期待。”王寶軍十分興奮。
隨著國家對貨運(yùn)車輛超限超載的嚴(yán)格治理,合規(guī)標(biāo)載已是大勢所趨。現(xiàn)如今,貨運(yùn)市場競爭激烈,運(yùn)費(fèi)普遍不高,油耗成本卻水漲船高,傳統(tǒng)的“多拉快跑”模式已沒有生存空間,如何“開源節(jié)流”才是卡車客戶重點(diǎn)考慮的。
“以WP13H發(fā)動機(jī)為例,在49噸標(biāo)載情況下,干線物流運(yùn)輸平均車速80km/h,卡車司機(jī)駕駛搭載濰柴新款發(fā)動機(jī)的車輛,每百公里油耗能省10%左右。按照一年跑20萬公里計(jì)算,以目前的油價(jià)用戶一年就能省下三、四萬元的油耗成本,卡友們省下的便是利潤。”王寶軍介紹說。
除了油耗低至讓行業(yè)驚嘆,此款50%熱效率發(fā)動機(jī)自重比同類型競品低40—80kg。“輕量化是重卡未來的發(fā)展方向,減輕的自重可以拉更多的貨,給用戶創(chuàng)造額外的利潤。”王寶軍說,“我們采用了先進(jìn)的蠕墨鑄鐵技術(shù),發(fā)動機(jī)機(jī)體壁厚降低了28%,不僅讓發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)更緊湊、自重更輕,而且具有更強(qiáng)的承壓能力,更加安全可靠。”
未來,“80后”“90后”司機(jī)將會成為重卡市場的主力軍,針對此用戶群體對舒適性日益提升的需求,濰柴從設(shè)計(jì)階段就正向開發(fā),不僅有“獨(dú)門秘訣”解決各類NVH(噪音)問題,新款發(fā)動機(jī)搖臂罩、油底殼等關(guān)鍵部件首次使用了塑料件;同時(shí),又有全懸浮技術(shù)加持,諸多先進(jìn)降噪措施讓整車舒適性更優(yōu)。
此外,新款發(fā)動機(jī)搭載濰柴自主開發(fā)的ECU,可以讓發(fā)動機(jī)在動力、經(jīng)濟(jì)模式之間切換,讓用戶操作更方便更省心;模塊化設(shè)計(jì),讓維修更方便,維修成本更低。
由此可見,為了讓50%熱效率發(fā)動機(jī)在商業(yè)化道路上走得更穩(wěn)更好,濰柴可謂是步步精心、招招用心。
破解內(nèi)燃機(jī)工業(yè)百年難題,濰柴“創(chuàng)新引擎”聲震全球,但濰柴人奮進(jìn)的腳步永不停歇。發(fā)布會當(dāng)天,譚旭光宣布向著柴油機(jī)55%熱效率目標(biāo)邁進(jìn)!郭圣剛說,他和同事們又踏上了新征程。我們堅(jiān)信,未來,濰柴人必將攀登一座又一座科技“珠峰”,高高擎起“中國制造”大旗,帶給全球客戶更多的中國驚喜。
全明星陣容 濰柴全新一代4.0燃?xì)獍l(fā)動機(jī)新品正式發(fā)布
9210次播放濰柴動力上市20周年研討會開啟
7440次播放譚旭光:一輩子干好一件事 鑄造動力“中國心”
8005次播放濰柴WP15NG天然氣發(fā)動機(jī)榮獲“2024年度值得用戶信賴高效天然氣重型發(fā)動機(jī)”
7621次播放譚旭光:向自己開炮,實(shí)現(xiàn)自我顛覆性的突破
8662次播放譚旭光:逆境只會讓我們的斗志燃燒得更旺!
7095次播放譚旭光:繁榮的背后一定有風(fēng)險(xiǎn)
8586次播放鏈合創(chuàng)新挑戰(zhàn)未來,濰柴打造高質(zhì)量發(fā)展“共贏鏈”
7932次播放回顧一下濰柴2024商務(wù)年會
9224次播放濰柴WP15NG亮相南京內(nèi)燃機(jī)展
9350次播放超低能耗省錢高效,??蛋l(fā)動機(jī)是他十幾年的信賴首選
13041次播放純電工程車 一路暢贏 福田瑞沃大金剛ES3 EV
8991次播放創(chuàng)造新價(jià)值制高點(diǎn) 中集·陜汽“港牽2.0一體化”新品正式上市發(fā)布
7880次播放升級四大承諾 第7000輛下線北京重卡上市一周年禮遇每一位夢想家
13407次播放百萬公里無大修 江淮帥鈴值得信賴
24186次播放16升排量 600馬力 一汽解放鷹途&JH6牽引6SX1-600燃?xì)廛嚿鲜?/p> 8517次播放
售價(jià)35.88萬元起 東風(fēng)天龍KL龍擎3.0燃?xì)庑缕飞鲜?/p> 13662次播放
動力澎湃油耗低,每公里節(jié)省3毛錢,歐康動力用實(shí)力贏得喬寧信賴
17418次播放騰躍九州,財(cái)富新引擎 東風(fēng)商用車龍擎3.0燃?xì)庑缕芳磳⑸鲜邪l(fā)布
8632次播放26國百余名合作伙伴齊聚資陽,共繪現(xiàn)代商用車海外藍(lán)圖!
8350次播放