經濟導報記者 段海濤 濰坊報道
11月20日下午,濰柴在濰坊發布全球首款本體熱效率52.28%商業化柴油機和全球首款本體熱效率54.16%商業化天然氣發動機,經美國西南研究院查新檢索證明,濰柴柴油機與天然氣發動機本體熱效率均為全球首次超過52%、54%。
中國工程院黨組書記、院長李曉紅,中國工程院黨組成員、副院長鐘志華,中國工程院副院長鄧秀新,山東省副省長、中國工程院院士凌文等參加新品發布活動。發布活動上,李曉紅、凌文分別作了祝賀講話。李曉紅院長現場更是用“振奮”“驕傲”關鍵詞來評價這兩大成果。

“與行業平均水平相比,52%熱效率柴油機可減少二氧化碳排放12%,54%熱效率天然氣發動機可減少二氧化碳排放25%。”內燃機可靠性國家重點實驗室主任、濰柴動力董事長譚旭光表示,如果兩款發動機全部商業化應用,每年可為我國減少碳排放9000萬噸,將對我國節能減排產生巨大的推動作用。
經濟導報記者注意到,濰柴三年三次突破全球柴油機熱效率記錄,并使天然氣發動機熱效率首次超越柴油機,背后是公司對科技研發的不懈追求和持續投入。
三年三個臺階
“本體熱效率52.28%的柴油機,標志著濰柴科技工作者在科技‘無人區’取得了新的重大突破!弊T旭光在發布會上談到,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125年來的共同追求。
經濟導報記者了解到,目前市場現有主流產品的平均熱效率在46%左右,而濰柴在2020年柴油機本體熱效率達到50.23%、今年1月達到51.09%的基礎上,再次創造了52.28%的新紀錄,實現三年三大跨越,極大提升了我國在全球內燃機行業的話語權。
據介紹,發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動機有效輸出功的比例。本體熱效率越高,發動機的經濟性越好。

“舉個例子,牽引車一年跑二三十萬公里的話,僅燃料費用就接近30萬元,如果熱效率提升,油耗就會降低,可能會節省五六萬的油費。”濰柴動力發動機研究院副院長竇站成博士向經濟導報記者介紹說,與市場現有主流產品相比,52.28%本體熱效率技術的商業化應用,可實現油耗、二氧化碳排放分別降低12%,每年可為我國節油1900萬噸、減少二氧化碳排放量6000萬噸。
而能源變革也催生了多元動力發展,天然氣發動機以其固有的低碳屬性,在內燃機減排降碳中發揮著重要作用。經濟導報記者了解到,當前全球范圍內天然氣發動機本體熱效率平均水平為42%左右,國外最高為47.6%(瑞典沃爾沃),濰柴自2018年以來持續開展技術攻關,成功把高效增壓、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動機上,首創了雙燃料融合噴射多點稀薄燃燒技術,發明了雙燃料融合噴射燃燒系統,成功將天然氣發動機本體熱效率提升至54.16%。
“這是對內燃機行業的一次革命性顛覆,天然氣發動機熱效率首次超越柴油機,成為了熱效率最高的熱力機械!弊T旭光說,這是濰柴邁向世界一流科技的又一重要里程碑。
據測算,相比普通天然氣發動機,本體熱效率54.16%天然氣發動機燃料費用可節省20%以上,碳排放水平降低25%,全行業每年可減碳3000萬噸。
持續大手筆研發投入顯效
成績的取得令人振奮,可究竟是什么使得濰柴這樣一家位于國內三線城市的國企,始終走在行業前列?
“這種超越太難了,以前沒有人干過。2008年我們一頭扎進去,一干就是十幾年,最終突破了融合噴射、多點稀薄燃燒等4個關鍵技術,申報了100余項專利。”濰柴動力未來技術研究院院長助理賈德民博士在談到天然氣發動機熱效率提升時對經濟導報記者說,團隊嘗試了好多新的研究方式,開發了好多仿真模型,這都需要真金白銀的投入。
“每一個小點的突破,都是我們研發團隊一天當兩天半用搶出來的!备]站成在談到柴油機熱效率連續三年實現突破時表示,濰柴不斷向研發團隊投入資源,新進的博士、博士后不斷加入,形成了完善的研發體系。這期間僅申報專利就達到162項,授權專利124項。
正如竇站成、賈德民所言,持續的科技人員引進、研發費用投入,才是濰柴的底氣所在。
經濟導報記者了解到,譚旭光一直視核心技術為“定海神針”,在研發投入上從不心疼錢,近10年來濰柴僅發動機技術研發費用就突破300億元。而在“高壓力-高貢獻-高薪酬”生態的激勵下,濰柴研發人員“名利雙收”也成了常態。
研發支出在上市公司濰柴動力身上體現得更為直觀。Wind數據統計顯示,2017-2021年,濰柴動力“研發支出合計”一項分別為56.47億元、64.94億元、73.47億元、82.94億元、85.69億元,呈現逐年增長之勢,5年合計超過360億元。
濰柴還有重獎研發人員的傳統。比如今年4月26日,濰柴集團召開2021年度科技激勵表彰大會,李勤、曾頻、杜洪流三位博士榮獲高端人才特別獎,每人獎金200萬元;兩個研發團隊分別獲重獎500萬元,另有一批科技創新團隊和個人獲獎,獎勵總額達6441萬元。此前的2019年,濰柴也曾拿出1億元重獎科技創新工作者。
今年10月30日,濰柴歷時10年規劃建設、斥資超110億元的科學技術研究總院正式啟用,這進一步展露了譚旭光追求科技創新的雄心。據悉,該院系統整合了發動機、液壓傳動、新能源、電控與軟件、智慧農業、工藝工匠、未來技術以及產品試驗測試中心等“八院一中心”,將打造動力行業的全球創新高地,聚集起最頂尖的人才資源。
在譚旭光的規劃中,未來,在新的科學技術研究總院平臺上,濰柴國內科技人員要從現在的10000人增長到20000人以上,海外科技人員要從現在的3000人增長到5000人,博士團隊要從現在的500人增長到1000人,真正打造一支全球行業最強的研發軍團。