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潍柴动力:内燃机革命的引领者——连续四次刷新柴油机热效率世界纪录

内燃机是工业革命时期最核心、最具有代表性的发明之一,热效率作为衡量其燃油利用率的关键指标,对经济收益有着直接的影响。2024年4月20日,在天津举办的世界内燃机大会上,潍柴动力推出了全球首款热效率达到53.09%的柴油发动机,这是该公司四年来第四次刷新柴油机热效率的世界纪录。潍柴动力的成功背后隐藏着怎样的故事?作为潍柴动力的掌舵人,谭旭光又做出了哪些正确的决策?
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坚持正确方向:国家重器,长期积累
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近几年,“产业链”成为政府工作报告中的高频词汇。中国要巩固现代产业体系,必须开展关键核心技术的攻关,提升产业链和供应链的自主性和可控性。发动机作为汽车、船舶、发电、农业机械、工程机械等多个领域的关键部件,对保障产业链和供应链的安全具有重要意义。

数据显示,在过去的25年里,潍柴发动机的累计销量超过了1100万台,年销量达到了100万台,占据了全球多缸柴油机市场的10%以及中国市场的30%。谭旭光认为,随着发展,柴油机不仅不会在全球范围内消失,其重要性还会日益凸显。作为中国装备制造业的领头羊,谭旭光提出,传统制造业需要实现三个转变:从低附加值转向高附加值,从同质化和数量扩张转向高质量和实力提升,以及从产品跟随转向技术引领。

潍柴动力的内燃机业务必须补齐短板、锻造长板,力争达到全球技术巅峰。提升热效率是全球内燃机科学家120多年来的追求目标,也是衡量一个国家内燃机综合实力的标志。长期以来,全球柴油机的热效率一直维持在大约46%,热效率的持续提升成为了一个国际性难题。

2020年9月16日,潍柴动力首次推出了热效率为50.23%的柴油机;2022年1月8日,热效率提升至51.09%;2022年11月20日,提升至52.28%;到了2024年4月20日,热效率再次刷新纪录,达到了53.09%。在短短四年内,潍柴动力四次打破了柴油机热效率的世界纪录,创造了行业内难以企及的技术成就。

这一成就对中国多能源结构的战略调整具有重大意义。根据基于中国柴油机数量的计算,与45-46%的热效率水平相比,53%热效率的柴油机每年可以节省约3100万吨燃料,并减少约9700万吨的碳排放。对于重型牵引车来说,每年可以节省约12000升柴油,为车主节省超过98000元。此外,它在工程机械、农业装备、船舶、发电设备等领域也有广泛的应用,可以有效助力“双碳”战略的实施。

持续努力:不断前行,长期积累

从50.23%提升至51.09%,再到52.28%,最后达到53.09%的热效率,潍柴动力在“无人区”中不断探索,每一次小小的突破都是一次重大的探索。

自2015年以来,潍柴动力已经组建了一个由数百名青年博士和数千名工程师组成的高热效率发动机科研团队,依托内燃机与动力系统国家重点实验室,并与国内外顶尖人才和产学研合作伙伴合作,围绕高效燃烧、低阻力和低损耗等技术进行攻关,以提升柴油机的热效率,且不依赖任何余热回收装置。

四千个日夜的坚守验证了那句老话:所有伟大的成就是耐心和坚持的结果,再加上对一个问题的长期专注。

时间记录了科研团队成员夜以继日的科研工作,潍柴动力在行业中创造了一个独特的创新生态系统,其中潍柴科研人员的责任感和对发动机技术创新的激情,就像“疯子”一样。

除了在热效率上不断攀登顶峰,科研人员还创造了一个又一个行业领先:新一代H/T平台系列产品,强势领跑500马力以上重型牵引车市场;大马力天然气发动机供不应求,市场占有率接近70%;M系列大缸径高功率密度发动机在全球数据中心高端市场取得了历史性突破;陕西重汽独立研发的新一代X6000,引领中国牵引车进入世界高端行列……在长期努力下,潍柴动力一次又一次地抢占科技制高点,不断形成具有独特特色的新增长点。

充足的投入:创新至上,重金奖励

“我告诉研究人员,你们需要多少钱?我现在不考核你完成多少项目,如果你需要50亿,我给你100亿,只有当你花掉这些钱后,我才会奖励你。如果中国所有的装备制造企业,所有的前沿企业都能达到这一点,那么成功就不远了。”这是谭旭光在谈到科研投资时所说的一句话。

在过去的十年中,潍柴动力的研究团队大胆挑战极限,以每次0.1%的积累艰难前进,背后是谭旭光在科研投资上的“不差钱”。在过去的十年中,潍柴动力仅在发动机领域就投资了超过300亿元。

今年2月2日,潍柴动力的母公司潍柴集团举行了2024年科技创新奖励大会,一次性奖励了“发明奖”、“进步奖”、“工艺创新成果奖”等100多个项目,总金额高达6500万元,其中每个特别发明奖和特别进步奖的项目都获得了500万元的奖励,引起了行业的轰动。自1998年以来,潍柴集团每两年举行一次科技创新激励大会,至今已连续举行了11次。

“你必须愿意花钱,投资,不顾成本,研发投资一定会有回报。”谭旭光还实施了“军令状”和“揭榜挂帅”机制。在以创新为先的生态系统下,潍柴集团目前仅在中国就汇集了12000名科技人员,其中50%以上拥有硕士学位,350人拥有博士学位。

同时,谭旭光深刻认识到,人工智能、高端计算能力和算法、高端芯片的大规模应用,对传统制造业来说,将是一场颠覆性的变革。

“由人工智能代表的新科技核爆炸已经点燃,新能源转型不可逆转,加速颠覆传统产业的竞争格局。在未来五年中,人工智能是重建竞争力的百米冲刺,必须坚决赢得胜利!”谭旭光说,未来研发投资的30%以上将用于人工智能等新技术,“人工智能革命的投资没有上限。”

潍柴动力将加快全球AI新技术工程体系的布局,加快人工智能在所有业务场景中的深入应用,并加快以AI革命为引领的集团思维模式、研发模式和管理方式的变革,全力迎接人工智能时代的到来。


标签: 潍柴动力 柴油机热效率 技术创新
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