全球首款熱效率超50%商業(yè)化柴油機,山東造!為什么濰柴可以?


來源:中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)   時間:2020-09-17





  濰柴實現(xiàn)內(nèi)燃機發(fā)展歷史性突破,使中國重型柴油機技術(shù)領(lǐng)跑世界——

  全球首款熱效率超50%商業(yè)化柴油機,山東造!


  □記者趙洪杰張國棟李振報道

  “50.26%,國際柴油機行業(yè)最高水平!”11:45,濟南東荷體育館,中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、德國TüV南德意志集團兩家權(quán)威內(nèi)燃機檢測機構(gòu)官員宣讀這一數(shù)字時,濰柴50%熱效率柴油機項目經(jīng)理王寶軍有些淚目。

  今天,王寶軍穿上了不太習(xí)慣的西裝,與其他21名項目團隊骨干提前趕到發(fā)布會現(xiàn)場,等待世界內(nèi)燃機行業(yè)的里程碑時刻。11:40,濰柴集團董事長譚旭光通過媒體鏡頭,向世界宣布:全球首款突破50%熱效率并實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的柴油機,在中國山東誕生!

  “這是濰柴9萬名員工落實習(xí)近平總書記‘心無旁騖攻主業(yè)’重要指示,交出的又一份答卷?!弊T旭光說。

  這條爆炸性新聞,就像人類史上首次百米跑進10秒,在全球內(nèi)燃機行業(yè)引發(fā)了“地震”。博世集團董事會主席兼首席執(zhí)行官沃爾克馬爾·鄧納爾評價:“世界內(nèi)燃機發(fā)展迎來歷史性突破,濰柴成為了世界一流柴油機制造商?!?br/>
  熱效率是衡量內(nèi)燃機燃油利用效率的標(biāo)準(zhǔn)。自1897年問世以來,柴油機歷經(jīng)改造升級與新技術(shù)應(yīng)用,熱效率從26%提升到46%。但隨著排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)苛,熱效率提升難度越來越大,突破50%成為世界公認(rèn)的技術(shù)難題。歐美個別商業(yè)化項目最高只到48%,突破50%僅停留在實驗室研究階段。

  “濰柴發(fā)布的這款‘WP13H’發(fā)動機,不僅本體熱效率超過50%,且能輕松滿足國六/歐Ⅵ排放要求,并率先具備了量產(chǎn)和商業(yè)化條件?!敝袊こ淘涸菏刻K萬華說。

  熱效率跨過50%大關(guān)對節(jié)能減排有重大意義。王寶軍介紹,以目前46%的行業(yè)水平估算,熱效率提升至50%,柴油消耗、二氧化碳排放均可降低8%。目前,中國重型柴油機市場保有量700萬臺,如全部升級,每年可節(jié)省燃油3332萬噸,減少二氧化碳排放10495萬噸。

  譚旭光說,掌握這一核心技術(shù),不僅讓濰柴擁有了10年的產(chǎn)品議價權(quán),還能帶動上下游產(chǎn)業(yè)全方位提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和制造水平,加快新舊動能轉(zhuǎn)換。

  革命性突破離不開超前的科技戰(zhàn)略謀劃。2017年,濰柴集團發(fā)布“2020-2030戰(zhàn)略”,提出到2020年,濰柴傳統(tǒng)發(fā)動機業(yè)務(wù)要超越世界一流水平。事實上,自2015年起,濰柴就瞄準(zhǔn)50%熱效率展開專項攻關(guān),先后投入42億元、千余名研發(fā)人員,最終突破五大顛覆性技術(shù),攻克了高效燃燒、低傳熱、高可靠性等一系列世界級難題。

  投入42億元歷時5年不懈研發(fā),推出世界首臺本體熱效率超50%商業(yè)化柴油機

  引領(lǐng)全球動力,為什么是濰柴?


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  9月16日,濰柴正式發(fā)布全球首款突破50%熱效率的商業(yè)化柴油機?!踮w洪杰報道

  □本報記者李振趙洪杰張蓓張國棟

  5年圓一夢。濰柴登上全球發(fā)動機行業(yè)的巔峰。

  了解柴油發(fā)動機的人都知道,這個行業(yè)的核心競爭力是熱效率,所有的國際頂尖研發(fā)團隊莫不瞄準(zhǔn)熱效率這頂“王冠”攻關(guān)。誰首先突破50%熱效率,誰就能真正引領(lǐng)全球。

  2015年,濰柴棋先一著,啟動50%熱效率柴油機項目。2017年,濰柴集團董事長譚旭光在發(fā)布濰柴“2020-2030戰(zhàn)略”時提出,到2020年濰柴傳統(tǒng)發(fā)動機業(yè)務(wù)要超越世界一流水平。

  9月16日,濰柴在濟南發(fā)布“WP13H”重型柴油發(fā)動機。經(jīng)國內(nèi)外權(quán)威機構(gòu)檢測認(rèn)證,其熱效率達到50.26%,成為全球首臺本體熱效率超50%的柴油機。這也意味著,濰柴的先手棋“走成”了。

  “靴子”落地,人們不禁追問,引領(lǐng)全球動力的,為什么是濰柴?

  “項目啟動時,幾乎沒人相信會成功”

  利落的短發(fā),靦腆的笑容。李志杰,1981年出生,濰柴動力發(fā)動機研究院副院長,50%熱效率柴油機項目團隊核心成員之一。

  項目啟動時,幾乎沒人相信會成功?!崩钪窘芑貞洠?dāng)濰柴動力副總裁兼發(fā)動機研究院院長王志堅召集十幾名博士,對這個項目進行“招標(biāo)”時,所有人都低下了頭。

  他們心里清楚,發(fā)動機熱效率和減排效果就像蹺蹺板,減排效果越好,熱效率越低。在符合排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下,46%的熱效率已接近業(yè)內(nèi)頂尖水平,再往上困難重重。行業(yè)內(nèi),戴姆勒·奔馳、沃爾沃、康明斯這樣的國際巨頭都在攻關(guān),但只是在實驗室且附帶余熱回收裝置的情況下達到50%。做出可商業(yè)化、本體熱效率50%的柴油機,簡直是個遙不可及的夢。

  沉默,持續(xù)了一分鐘。李志杰站起來“揭榜”:“我做!”

  “站出來,并不是因為有底氣?!崩钪窘苁潞蠡貞?,自己當(dāng)時擔(dān)任性能開發(fā)仿真實驗室主任,主要研發(fā)方向就是讓發(fā)動機降油耗、提高熱效率,“在這個位置上,我不能不接”。

  突破50%不是某個環(huán)節(jié)的一蹴而就,而是對摩擦、散熱、燃燒等發(fā)動機幾乎所有系統(tǒng)進行重新調(diào)整優(yōu)化。經(jīng)不計其數(shù)的反復(fù)設(shè)計、可行性分析和仿真實驗,2017年底,優(yōu)化方案漸漸清晰,李志杰團隊心里漸漸有了點底。

  然而,電腦里虛擬的方案要落到實物上,不是幾個人動動腦筋就能干成,需要大量內(nèi)外部資源的支持。

  仿真優(yōu)選出的方案行不行,需要配齊改進后的零部件再驗證。研發(fā)過程中,發(fā)動機上60%以上零件被重新設(shè)計了一遍。很多部件,要向供應(yīng)商定制。

  “我們做不了”“生產(chǎn)任務(wù)緊,要延遲出貨”……供應(yīng)商一聽要為這個項目開發(fā)零部件,幾乎都是推脫敷衍。平時幾千元一臺的增壓器加上開發(fā)費,一家零部件供應(yīng)商張口就要280萬元,還冷嘲熱諷:“你們要做成,簡直是天方夜譚?!?br/>
  “給!”王志堅一咬牙,帶著李志杰南下拜訪供應(yīng)商,放下甲方的身段,說盡好話,懇求對方盡快出貨。

  幸運的是,濰柴內(nèi)部對做強發(fā)動機主業(yè)一貫堅定支持?!?0%熱效率項目,投入上不封頂!”譚旭光大手一揮,定了調(diào)子。

  王志堅說,這期間,僅無效方案導(dǎo)致的費用損失就超過5000萬元。到今年,濰柴對該項目的總投入定格在驚人的42億元。人力和智力支持也源源不斷地加入進來,發(fā)動機研究院共有2000多名研發(fā)人員,千余人參與了此項目研發(fā)。

  2018年底,新發(fā)動機的試驗數(shù)據(jù)達到49.2%。然而,剩下的0.8%卻讓人極盡煎熬。有的方案理論上有效,一上臺架試驗,非但沒有貢獻,反而降低了熱效率;有時一連幾天不眠不休,只能將熱效率提升0.01%,直接被設(shè)備誤差“吃掉”。

  絕望的滋味反復(fù)折磨著研發(fā)人員,“有的甚至要尋求心理醫(yī)生幫助?!蓖踔緢哉f。

  “沒有一種心無旁騖的專注和‘釘釘子’精神,這個項目根本不可能成功?!弊T旭光說。

  給“坐冷板凳”者讓人“眼熱”的包容和激勵

  黑框眼鏡,陽光時尚。呂順,1987年出生,濰柴動力發(fā)動機研究院氣道設(shè)計工程師,50%熱效率柴油機項目團隊成員之一。

  即便在研發(fā)團隊中,呂順也并不為很多人熟悉,大家提起他,只知道“就是那個整天泡在流體實驗室打磨氣道芯盒的人”。

  氣道設(shè)計是50%熱效率柴油機項目中唯一一個純手工環(huán)節(jié),不同的形狀、曲面,通氣速度大相徑庭,全靠工程師反復(fù)打磨、測試。5個月時間,呂順手工制作了上百種模型。厚一點,用砂紙磨去些;薄一點,貼上塑性材料補一補,再逐一對比參數(shù),試驗驗證,就這樣打磨出了最高效率的氣道。

  呂順身上透著一種濰柴人特有的“板凳甘坐十年冷”的踏實。涵養(yǎng)出這種氣質(zhì)的,是濰柴的創(chuàng)新生態(tài)。

  在濰柴,每一名博士都可組建屬于自己的博士工作室?;蛟S是為了表達一種信心,李志杰的博士工作室直接命名為“50工作室”。申請經(jīng)費時,他心里也沒底,鼓足勇氣填上了500萬的“天文數(shù)字”。沒想到,幾天就批了下來。

  研發(fā)坐“冷板凳”,但優(yōu)厚的激勵卻讓研發(fā)人員心里熱乎。50%熱效率柴油機項目核心成員平均收入,比做成熟項目的同事高出約80%,濰柴上下沒人提出不同意見。

  濰柴研發(fā)人員說,只要有需要,項目團隊一個電話打出去,所涉部門人員,不管身在何處,都會第一時間趕來,哪怕是在半夜。

  仔細(xì)觀察“WP13H”發(fā)動機樣機,會看到一絲過火后發(fā)黑的痕跡。

  今年5月的一個周日,在一次臺架試驗中,樣機熱效率第一次突破了50%??裣策^后,大家計劃當(dāng)晚再驗證一次。想不到樣機試驗出現(xiàn)意外:因高壓油管竄油引發(fā)火情,一半發(fā)動機零部件被燒。

  看著耗時近8個月“攢”成的“寶貝疙瘩”被燒得黑黢黢,大伙垂頭喪氣。

  但到了6月初發(fā)獎金時,團隊成員們都愣住了——他們不僅沒有因樣機失火挨罰,反而因為修復(fù)后的發(fā)動機被驗證熱效率的確突破了50%,拿到了當(dāng)月的研發(fā)前置激勵獎金。

  正向激勵、寬容失敗,是濰柴給予研發(fā)人員的無限“溫柔”。

  濰柴的每個研究院每年都有2000萬元的機動研發(fā)經(jīng)費,沒有獲集團批準(zhǔn)的項目,可以直接動用。博士為研發(fā)買東西,幾千元錢的可以先買后報備,報銷時不需出具具體名目,用譚旭光的話說就是,“我相信這些博士”。

  這些日子,濰柴動力產(chǎn)品與價值工程部部長劉興印,正為一件事情犯愁——花錢。近10年來,濰柴發(fā)動機業(yè)務(wù)累計投入研發(fā)費用300億元,隨著發(fā)動機熱效率提升、氫燃料電池等項目的推進,研發(fā)逐漸進入“無人區(qū)”,投入持續(xù)加碼。譚旭光提出,2021年研發(fā)經(jīng)費預(yù)算將達到前所未有的50億元。為此,劉興印必須盡快拿出研發(fā)支出的詳細(xì)計劃。

  讓人“頭疼”又心疼的“80后”“90后”

  短短的連鬢胡須,說話語氣穩(wěn)重。竇站成,1989年出生,濰柴動力發(fā)動機研究院性能開發(fā)部研發(fā)工程師,50%熱效率柴油機項目團隊核心成員之一。

  初見竇站成時,他剛帶著團隊在位于天津的中國汽車技術(shù)研究中心完成“WP13H”新一輪熱效率提升。

  很難想象,突破50%熱效率核心技術(shù)的,就是一群“80后”“90后”。竇站成所在的50%熱效率柴油機項目團隊,核心成員22人,其中21人是“80后”“90后”,最年輕的出生于1995年。

  濰柴動力發(fā)動機研究院常務(wù)副院長郭圣剛評價他們:有想法、有干勁、有沖勁,也很讓他“頭疼”。

  “研發(fā)關(guān)鍵階段幾乎天天吵,有時候他們跑到辦公室和我爭論?!惫傆∠笞钌畹氖?,一次熱效率的仿真結(jié)果與試驗結(jié)果不一致,“孩子們”把他團團圍住,非要把不一致的原因掰扯清楚。

  不過郭圣剛從沒發(fā)過火。他知道,這群年輕人身上那股不服輸?shù)膭蓬^和不走尋常路的膽識,是沖刺50%的關(guān)鍵。

  “我不想去實驗室做仿真,想先去一線做臺架試驗標(biāo)定。”2018年,竇站成剛到50%熱效率柴油機項目報到,就找到郭圣剛要求換崗。

  博士主動要求上一線,郭圣剛愣住了。讓他更沒想到的是,這個“80后”真不是說說而已。

  去年,竇站成剛當(dāng)上爸爸,但他幾乎很少有時間抱抱自己的寶寶。天天泡在實驗室,早上7點到,往往一待就到凌晨。在天津時,他一天就瞇兩三個小時。

  在濰柴動力發(fā)動機研究院研發(fā)人員的辦公桌下,除了一摞摞資料,幾乎都有一張加班用于“熬通宵”的行軍床。郭圣剛說,年輕人這么拼,看著又讓人心疼。

  實現(xiàn)50%的突破,歸根結(jié)底勝在了人才。濰柴的人才家底,可謂相當(dāng)殷實,對此,濰柴人力資源部副部長魏兆宗頗為得意。

  2018年,濰柴濰坊本部的博士數(shù)量是38人,如今已達到163人。今年,濰柴招聘的碩博人才約700人,其中已簽約博士100余人。

  今年9月,面向燃料電池、電控兩個方向,濰柴進行了兩場中高端領(lǐng)軍人才的社會招聘。魏兆宗找到專業(yè)的獵頭公司,對方調(diào)查后回復(fù),兩個方向90%以上的領(lǐng)軍人才都已在濰柴麾下,“再招只能去海外了”。

  “就像釣魚‘打窩子’一樣,濰柴面向相關(guān)領(lǐng)域的頂尖高校、頂尖專業(yè)進行人才的集中招引。”魏兆宗說,西安交通大學(xué)、湖南大學(xué)內(nèi)燃機專業(yè)和大連理工大學(xué)化學(xué)專業(yè)均屬國內(nèi)頂尖,今年各有7名、6名和13名博士畢業(yè),其中總計22人被濰柴“割韭菜”式招來。

  把高端人才吸引到濰坊,優(yōu)厚的待遇自不必說。連續(xù)兩年,濰柴拿出一億元重獎科技人才,去年個人最高獎勵達1000萬元。高端人才免個人所得稅,科研人員收入是同級別管理人員2倍以上,還享受吃、住、行各方面的貼心照顧……

  深夜,濰柴研發(fā)大樓依舊燈火通明,一張張年輕的面龐目光堅毅。去年,濰柴將發(fā)動機研究院一分為四,涵蓋氫能源、液壓、智能駕駛等更細(xì)化、更前沿的領(lǐng)域。譚旭光給魏兆宗定下指標(biāo),未來濰柴每個招聘季、每個方向至少要招來20名博士。

  下一個全球“首次”,或許就將誕生在他們手上。


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  轉(zhuǎn)自:大眾日報

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