柴油機(jī)自誕生至今已超過百年,經(jīng)過人類的不斷努力,這種傳統(tǒng)動(dòng)力裝置的熱效率似乎已達(dá)到極限。然而近幾年,柴油機(jī)本體熱效率的世界紀(jì)錄卻一再被一家中國公司刷新。
與此同時(shí),這家企業(yè)還在發(fā)力新能源,燃料電池、混合動(dòng)力、純電動(dòng)三大新能源技術(shù)路線齊頭并進(jìn),其中氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
是什么讓這家企業(yè)戴上柴油機(jī)“大咖”和新能源“新銳”這兩頂“桂冠”?帶著這個(gè)疑問,記者走訪了位于山東濰坊的濰柴控股集團(tuán)有限公司(下稱“濰柴集團(tuán)”),看他們依靠創(chuàng)新,在傳統(tǒng)柴油機(jī)和新能源兩條“賽道”上迸發(fā)澎湃動(dòng)力。
濰柴大缸徑高端高速發(fā)動(dòng)機(jī)工廠,工人們正在裝配發(fā)動(dòng)機(jī)零部件。資料照片
深耕傳統(tǒng) 突破柴油機(jī)熱效率極限
5月末的濰坊氣溫躥升,濰柴內(nèi)燃機(jī)實(shí)驗(yàn)室里也是一片火熱,濰柴青年科學(xué)家竇站成和一群科研人員正向著柴油機(jī)本體52%熱效率發(fā)起挑戰(zhàn)。
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)能減排的效果越顯著。2020年9月16日,濰柴發(fā)布了全球首款本體熱效率50.23%的柴油機(jī),突破50%被業(yè)內(nèi)描述為如同人類百米賽跑首次進(jìn)入10秒。今年1月8日,濰柴再攀新高,發(fā)布本體熱效率51.09%的柴油機(jī)。
“目前市場主流柴油機(jī)平均熱效率只有46%,我們的目標(biāo)是在2025年之前達(dá)到55%?!备]站成說。幾個(gè)百分點(diǎn)的提升看似輕松,實(shí)際上,突破50%后,每提升一個(gè)百分點(diǎn),就意味著數(shù)倍的工作量。
據(jù)測算,與市場現(xiàn)有主流產(chǎn)品相比,51%熱效率柴油機(jī)可實(shí)現(xiàn)油耗、二氧化碳排放分別降低10%,節(jié)能減排效果顯著。
傳統(tǒng)柴油機(jī)不斷被唱衰,濰柴為何仍不斷加碼?濰柴集團(tuán)董事長譚旭光認(rèn)為,化石能源在未來較長時(shí)間仍占據(jù)主導(dǎo)地位,特別是在重卡、船舶、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)裝備等很多領(lǐng)域仍具有不可替代的價(jià)值。
如今,濰柴不斷開拓柴油機(jī)市場空間,從道路用走向非道路用,從海洋內(nèi)河航運(yùn)走向高端發(fā)電動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)商用車、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、發(fā)電設(shè)備、船舶裝備等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
濰柴氫燃料電池及新能源發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品展示。記者 張志龍 攝
“氫”裝上陣 多路線布局新能源
在推動(dòng)傳統(tǒng)動(dòng)力技術(shù)突破、低碳升級(jí)的同時(shí),濰柴將發(fā)展新能源作為重要戰(zhàn)略方向之一。
“我們做傳統(tǒng)能源,提高熱效率,在短期內(nèi)能解決節(jié)能減排問題,而從戰(zhàn)略角度,新能源是企業(yè)實(shí)現(xiàn)百年發(fā)展的必然方向?!弊T旭光說,濰柴從10年前就開始前瞻性布局,目前燃料電池、混合動(dòng)力、純電動(dòng)三大新能源技術(shù)路線齊頭并進(jìn),勢頭良好。
在濰柴新能源產(chǎn)品試驗(yàn)中心燃料電池試驗(yàn)室內(nèi),各個(gè)功率段的燃料電池電堆、發(fā)動(dòng)機(jī)和零部件試驗(yàn)臺(tái)架不停運(yùn)轉(zhuǎn),市場端需求不斷匯集到氫燃料電池開發(fā)過程中,適用于不同應(yīng)用場景的新產(chǎn)品接連下線。
去年以來,濰柴牽頭建設(shè)全國唯一的國家燃料電池技術(shù)創(chuàng)新中心,積極參與科技部和山東省“氫進(jìn)萬家”科技示范工程,2萬臺(tái)氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)工廠已在濰坊正式投產(chǎn)。
據(jù)濰柴新能源科技有限公司技術(shù)總監(jiān)潘鳳文介紹,眼下,新能源產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)正全面加速氫燃料電池產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)驗(yàn)證、生產(chǎn)制造和各系列氫燃料電池車輛推廣。
咬定創(chuàng)新 造就企業(yè)發(fā)展最大“發(fā)動(dòng)機(jī)”
在廠區(qū)正中央,有一塊環(huán)形電子顯示屏顯示著距2030年的倒計(jì)時(shí)。隨著精確到秒的數(shù)字不斷跳動(dòng),一股時(shí)不我待的緊迫感撲面而來。
2030年濰柴要干什么?工作人員給出答案:2025年傳統(tǒng)業(yè)務(wù)要穩(wěn)居世界一流水平,2030年新能源業(yè)務(wù)要引領(lǐng)全球行業(yè)發(fā)展,各主業(yè)核心業(yè)務(wù)進(jìn)入全球前三。
在濰柴集團(tuán)有一個(gè)共識(shí),無論是傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī),還是新能源發(fā)動(dòng)機(jī),創(chuàng)新是企業(yè)最大的“發(fā)動(dòng)機(jī)”。
“這些年濰柴的創(chuàng)新能力呈幾何式增長,這建立在我們高強(qiáng)度的研發(fā)投入基礎(chǔ)上?!弊T旭光說,“我們的發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)投入,占到整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)業(yè)務(wù)板塊銷售收入的6%,10年間超過300億元?!?/p>
創(chuàng)新本質(zhì)上比拼的是人才。在濰柴,從事發(fā)動(dòng)機(jī)業(yè)務(wù)的員工有1.8萬人,僅研發(fā)人員就有5000人。如何激發(fā)人才活力,打破大型企業(yè)“論資排輩”痼疾?2021年5月,濰柴啟動(dòng)“軍令狀”項(xiàng)目,實(shí)施科技創(chuàng)新項(xiàng)目“揭榜掛帥”制。
據(jù)介紹,“軍令狀”單項(xiàng)最高獎(jiǎng)勵(lì)2000萬元,“揭榜掛帥”項(xiàng)目單項(xiàng)最高獎(jiǎng)勵(lì)700萬元。項(xiàng)目公布后,競標(biāo)產(chǎn)生了47位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,其中有18名是一般科技人員。
濰柴還為科研人員創(chuàng)造了容錯(cuò)氛圍。2020年初,熱效率突破50%柴油機(jī)的研發(fā)進(jìn)入沖刺階段,在一次新方案的臺(tái)架試驗(yàn)中發(fā)生了意外,高壓油管竄油將大半個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件燒毀。
竇站成說,眼瞅著研發(fā)團(tuán)隊(duì)近8個(gè)月的努力功虧一簣,所有人都做好了“寫檢討”的準(zhǔn)備。讓大家始料未及的是,他們不僅沒有挨批評(píng),還拿到了當(dāng)月的前置激勵(lì)獎(jiǎng)金。
行業(yè)發(fā)展有周期,研發(fā)投入無周期。譚旭光表示,濰柴在科技投入上,即使?fàn)奚唐诶麧櫼苍谒幌?#xff0c;“十四五”研發(fā)投入要比“十三五”再翻一番,動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)投入占比要達(dá)到8%至10%。(記者 張志龍 陳國峰 濟(jì)南報(bào)道)
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