一百多年后，這名“后來(lái)者”改寫(xiě)了歷史格局，開(kāi)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(chē)柴油機。中國內燃機國家檢測機構中國汽車(chē)技術(shù)研究中心有限公司、國際權威內燃機檢測機構德國TüV南德意志集團將熱效率達到50.26%的認證證書(shū)頒發(fā)給濰柴。

濰柴熱效率突破50%柴油車(chē)發(fā)布

　　消息一經(jīng)發(fā)布，世界內燃機行業(yè)震驚了。短短2周內，國內外媒體點(diǎn)擊量高達4億人次，10月1日央視《經(jīng)濟半小時(shí)》、10月2日央視《新聞聯(lián)播》重磅播出，非常罕見(jiàn);海外美國《Diesel Net》(柴油機網(wǎng))、德國《KFZ Anzeiger》(商用車(chē)指南)和《Power World》(動(dòng)力世界)、意大利ANSA(安莎社)和《Il Sole 24 ORE》(24小時(shí)太陽(yáng)報)、英國《The Engineer》(工程師)、北歐《Diesel Progress International》(國際柴油機械)、俄羅斯ИТАР-ТАСС(俄塔社)等國際權威媒體紛紛進(jìn)行了報道。

　　50.26%，世界內燃機的一座里程碑。熱效率是衡量?jì)热紮C燃油利用效率的標準，熱效率越高，燃油消耗越少，節能減排的效果就越顯著(zhù)?？v觀(guān)世界，柴油機的發(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成功面世，歷經(jīng)百年的改造升級與新技術(shù)應用，直到當今，柴油機平均熱效率才從26%提升到了46%。尤其是近年來(lái)，排放法規日益趨嚴，熱效率提升遇到了巨大的瓶頸，提升難度越來(lái)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(lèi)史上首次百米跑進(jìn)10秒。

認證證書(shū)頒發(fā)給濰柴

　　勇闖深水區

　　著(zhù)力攻克關(guān)鍵核心技術(shù)

　　當下，電動(dòng)化是全球汽車(chē)工業(yè)公認的未來(lái)發(fā)展方向，一些國家甚至推出了內燃機車(chē)輛的退出時(shí)間表。但是內燃機在國民經(jīng)濟中將長(cháng)期保持著(zhù)不可替代性。我國是世界內燃機產(chǎn)銷(xiāo)大國，內燃機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(guò)60萬(wàn)噸。提升發(fā)動(dòng)機熱效率，成為當前節能減排的重要途徑。

　　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%。按照目前國內重型柴油機市場(chǎng)保有量700萬(wàn)臺估算，如果全部替換為50%熱效率的柴油機，每年大概可節約燃油3332萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放10495萬(wàn)噸。

　　“濰柴是全球最大的柴油機生產(chǎn)制造基地，濰柴的發(fā)展應該承擔什么樣的責任，我們一直在思考這個(gè)問(wèn)題，2015年我們就提出了能不能挑戰50%熱效率?”濰柴集團董事長(cháng)譚旭光表示，設想一提出，就遭到技術(shù)專(zhuān)家的質(zhì)疑，國外那些先進(jìn)企業(yè)都沒(méi)有做到，濰柴憑什么能做到?

　　“我從入門(mén)學(xué)習柴油機到現在，43年沒(méi)離開(kāi)過(guò)柴油機領(lǐng)域，對柴油機技術(shù)有著(zhù)深刻的理解。確定了目標后，我們做了三件事，第一和全球科研機構合作，任何技術(shù)的開(kāi)發(fā)都不是一家關(guān)著(zhù)門(mén)能實(shí)現的;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;第三就是高舉高打，上去就是打50%，而且50%是留有余地的，我當時(shí)就說(shuō)得很清楚，不是實(shí)現50%，而是超過(guò)50%。”

濰柴產(chǎn)品發(fā)布會(huì )

　　5年來(lái)，在譚旭光的帶領(lǐng)下，濰柴成立專(zhuān)門(mén)熱效率技術(shù)攻關(guān)團隊，通過(guò)大量的仿真和臺架試驗，經(jīng)過(guò)上千種方案的探索分析，不斷嘗試與改進(jìn)，獨創(chuàng )五大專(zhuān)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(dòng)力發(fā)動(dòng)機研究院常務(wù)副院長(cháng)郭圣剛說(shuō)，譚總不光給我們設定了一個(gè)令人興奮的目標，并且給我們制定了實(shí)現這個(gè)目標的技術(shù)路徑。比如，從一開(kāi)始他就要求發(fā)動(dòng)機的最高爆發(fā)壓力要超過(guò)250bar。當時(shí)，國際國內柴油機的爆壓遠遠低于這個(gè)數值，我們認為這更難實(shí)現。技術(shù)突破之路從來(lái)不是一條坦途，永遠要面對困難和挑戰。2019年試驗數據就到了49%，但是剩下這1%的提升，卻是一個(gè)非常痛苦及漫長(cháng)的過(guò)程。“要把上千零部件在發(fā)動(dòng)機里面發(fā)揮的效率達到最好狀態(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(guò)摩擦、散熱、燃燒、降泵氣損失等多方面嘗試后，最終把發(fā)動(dòng)機各個(gè)方面的功能運轉發(fā)揮到極致，將熱效率提高到了50%。

　　只有敢于走別人沒(méi)有走過(guò)的路，才能收獲別樣的風(fēng)景。中國汽車(chē)技術(shù)研究中心(天津)是國內發(fā)動(dòng)機認證最權威的機構。在這里進(jìn)行試驗時(shí)，一個(gè)小插曲引人深思。

　　第一次試驗做完后，檢測中心的工作人員十分震驚：“我們的設備是不是出問(wèn)題了?這個(gè)油耗比人家低太多了，從來(lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò)!”

　　工作人員不放心，查了大半天設備后，又進(jìn)行了第二次試驗，結果還是一樣，于是趕緊向領(lǐng)導匯報：濰柴有個(gè)發(fā)動(dòng)機，油耗很低。“整個(gè)檢測機構從上到下都不相信，他們的領(lǐng)導層又親自目擊了一次試驗，特別謹慎。”這讓濰柴現場(chǎng)服務(wù)團隊很自豪。

　　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(guò)程。熱效率和減排效果就像蹺蹺板，想解決這一兩難問(wèn)題，需經(jīng)過(guò)無(wú)數次仿真計算、結構設計、多種實(shí)物的驗證、分析。僅發(fā)動(dòng)機燃燒室的形狀，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中，當熱效率馬上突破50%時(shí)發(fā)生了意外。高壓油管竄油將發(fā)動(dòng)機點(diǎn)著(zhù)了，一半發(fā)動(dòng)機零部件被燒毀。要知道，這些被當作寶貝疙瘩的樣件，是團隊用了近8個(gè)月時(shí)間準備的。一時(shí)間，整個(gè)團隊跌入了低谷期，燃起的熱情被一盆冷水澆滅了。

　　燒了發(fā)動(dòng)機，所有人都做好了“寫(xiě)檢討”的準備，但讓大家沒(méi)有想到是，不僅沒(méi)有挨批評，還拿到了當月的前置激勵獎金。

　　前置激勵是濰柴獨具特色的激勵措施，新技術(shù)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期較長(cháng)，如果等到結項時(shí)再評審嘉獎，就會(huì )導致激勵效果大打折扣。所以，濰柴將激勵前置，在項目的重要節點(diǎn)，或者創(chuàng )新思維實(shí)現新突破時(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(wàn)多元。“當有很大突破的時(shí)候，會(huì )拿到前置激勵，哪怕過(guò)程中是失敗的。”在郭圣剛看來(lái)，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。

濰柴團隊

　　這種試錯包容，極大地激發(fā)了大家的研發(fā)熱情。通過(guò)和供應商一起修復零部件后，最終這個(gè)方案通過(guò)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(dòng)力副總裁兼發(fā)動(dòng)機研究院院長(cháng)王志堅說(shuō)，在團隊攻堅克難中，很多方案都是失敗的，大家通過(guò)對失敗的數據分析，甄選出更好的方向。

　　王志堅舉了個(gè)例子，為了實(shí)現發(fā)動(dòng)機在規定時(shí)間內進(jìn)去的新鮮空氣最多這一目標，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，鑄造實(shí)物，反復試驗。最后，團隊非常自豪地說(shuō)，我們做了全世界最高效率的進(jìn)氣道，來(lái)實(shí)現高的沖擊效率。

　　在這種開(kāi)放包容的創(chuàng )新生態(tài)下，團隊核心成員竇站成博士說(shuō)，他只要一個(gè)電話(huà)，不管人在哪兒，整個(gè)研究院的人想找誰(shuí)都能來(lái)。要知道，他只是一名剛入職兩年的年輕工程師。

　　這并不是“狂言”。濰柴發(fā)動(dòng)機產(chǎn)品系列十分豐富，僅重型商用車(chē)機型就有數十款，研發(fā)試驗中，臺架資源十分緊張。為了給熱效率項目開(kāi)路，兩個(gè)臺架被列為“專(zhuān)用”。

　　這種感觸，濰柴動(dòng)力發(fā)動(dòng)機研究院副院長(cháng)李志杰也很深刻。2017年，李志杰成立博士工作室，專(zhuān)攻50%熱效率項目。博士工作室研發(fā)經(jīng)費上不封頂，沒(méi)有人約束，可以做任何事。沒(méi)多久，他就成功申報了500萬(wàn)元經(jīng)費，一個(gè)博士工作室剛成立就能給這么多錢(qián)，李志杰自己都不敢相信。

　　眾多國外知名車(chē)企、供應商“抱團”都未能突破的技術(shù)，為何是濰柴?現在，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(lái)持續自主創(chuàng )新的積累沉淀。

　　近10年來(lái)，濰柴僅在發(fā)動(dòng)機業(yè)務(wù)方面就累計投入300億元研發(fā)費用，先后掌握一批關(guān)鍵核心技術(shù)，打造了中高速發(fā)動(dòng)機并舉的全系列產(chǎn)品平臺，功率覆蓋18kW至10000kW。全面掌握了商用車(chē)動(dòng)力總成、液壓動(dòng)力總成、農業(yè)裝備CVT動(dòng)力總成核心技術(shù)，“重型商用車(chē)動(dòng)力總成關(guān)鍵技術(shù)及應用項目”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)，構建集團共享的全新一代新能源整車(chē)平臺和動(dòng)力系統平臺，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(dòng)智能挖掘機、裝載機、推土機等工程機械液壓動(dòng)力系統開(kāi)發(fā)，重點(diǎn)完成300馬力以上大功率農業(yè)裝備CVT動(dòng)力系統產(chǎn)業(yè)化。

　　在新科技領(lǐng)域，濰柴通過(guò)布局車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能駕駛等前沿技術(shù)，掌握智能底盤(pán)技術(shù)，打造世界一流的濰柴智能黃金動(dòng)力總成。

濰柴發(fā)動(dòng)機

　　掌握核心技術(shù)的

　　竟是一群“80后”“90后”

　　2020年9月16日，濟南，鎂光燈下，全球首款50%熱效率商業(yè)化柴油機揭幕。

　　在臺下，李志杰、竇站成、龐斌、王寶軍等在內的20多名工程師心潮澎湃。這是譚旭光特意囑咐王志堅的，一定要讓參與研發(fā)的核心成員去現場(chǎng)見(jiàn)證這一榮耀時(shí)刻。

　　歷時(shí)5年攢成的寶貝疙瘩發(fā)布了!負責產(chǎn)品化的項目經(jīng)理王寶軍有些淚目。在過(guò)去的1年多時(shí)間里，王寶軍每個(gè)周日都是在單位度過(guò)的。作為項目“大管家”，他的本子上寫(xiě)得密密麻麻：樣件組織、裝機計劃、試驗進(jìn)度……事無(wú)巨細、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)間內噴射200到300毫克燃油，如何在狹小的空間內使燃油和空氣快速充分混合?這是龐斌博士晚上睡覺(jué)都在琢磨的問(wèn)題。短短幾個(gè)月內，他改進(jìn)了數十個(gè)方案，進(jìn)行了300多次驗證，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(guò)程，我們天天吵，有時(shí)候跑來(lái)辦公室和我爭論。”郭圣剛印象最深的是，關(guān)于提高發(fā)動(dòng)機爆壓對熱效率提升有沒(méi)有作用，當仿真與試驗結果不一致的時(shí)候，大家吵得不可開(kāi)交。

　　“頭疼”的事不止這些，1989年出生的竇站成博士，剛到團隊報到時(shí)，被安排做產(chǎn)品仿真。但他想去一線(xiàn)做臺架的試驗標定。于是，他跑到郭圣剛那里請求換崗。雖覺(jué)得大材小用，但郭圣剛準了，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。在攻堅克難的過(guò)程中，竇站成從早到晚，全身心地投入到自己熱愛(ài)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(zhù)思考去做試驗，提出了一些解決問(wèn)題的點(diǎn)子，成長(cháng)非?？?。”郭圣剛說(shuō)。

　　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隊來(lái)完成。在坐“冷板凳”期間，核心成員平均收入比做成熟項目的高約80%。

　　濰柴內部每個(gè)研究院每年有2000萬(wàn)元研發(fā)經(jīng)費，無(wú)需審批，干什么自己說(shuō)了算;連續兩年，濰柴拿出1億元重獎科技人才，去年個(gè)人最高獎金達1000萬(wàn)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，晚上加班有免費工作餐，下班打車(chē)報銷(xiāo)，從本科到博士都有住房補貼……

　　對博士則更加厚愛(ài)，實(shí)行“導師帶徒”制，讓公司高管做他們的文化生活導師。2017年設立濰柴科學(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(huà)說(shuō)就是：“我相信這些博士。”

　　熱效率突破50%

　　濰柴到底能給客戶(hù)帶來(lái)什么?

　　挑戰全球第一，敢于從0到1的突破，還需要放大效應，需要產(chǎn)業(yè)化，需要從1做到10，做到100。“試驗室狀態(tài)和量產(chǎn)狀態(tài)是兩個(gè)不一樣的概念，有些結果和技術(shù)狀態(tài)僅存在于試驗室，很難量產(chǎn)。而我們的50%熱效率發(fā)動(dòng)機所有零部件是基于大批量量產(chǎn)的工業(yè)基礎，并且成本可控。”郭圣剛說(shuō)，目前發(fā)動(dòng)機的可靠性評估已經(jīng)完成，經(jīng)過(guò)“三高”試驗后，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月份后景氣指數持續攀升。最新行業(yè)數據表明，2020年9月我國重卡行業(yè)銷(xiāo)量約13.6萬(wàn)輛，同比增長(cháng)約63%，環(huán)比增長(cháng)約5%;2020年1—9月重卡行業(yè)累計銷(xiāo)量約122萬(wàn)輛，累計同比增長(cháng)約37%，增幅進(jìn)一步擴大。

　　市場(chǎng)形勢一片大好，無(wú)疑給濰柴投放50%熱效率柴油機創(chuàng )造了“天時(shí)地利”。“有很多客戶(hù)向我們咨詢(xún)配套合作，他們對濰柴充滿(mǎn)了期待。”王寶軍十分興奮。

　　隨著(zhù)國家對貨運車(chē)輛超限超載的嚴格治理，合規標載已是大勢所趨?，F如今，貨運市場(chǎng)競爭激烈，運費普遍不高，油耗成本卻水漲船高，傳統的“多拉快跑”模式已沒(méi)有生存空間，如何“開(kāi)源節流”才是卡車(chē)客戶(hù)重點(diǎn)考慮的。

　　“以WP13H發(fā)動(dòng)機為例，在49噸標載情況下，干線(xiàn)物流運輸平均車(chē)速80km/h，卡車(chē)司機駕駛搭載濰柴新款發(fā)動(dòng)機的車(chē)輛，每百公里油耗能省10%左右。按照一年跑20萬(wàn)公里計算，以目前的油價(jià)用戶(hù)一年就能省下三、四萬(wàn)元的油耗成本，卡友們省下的便是利潤。”王寶軍介紹說(shuō)。

　　除了油耗低至讓行業(yè)驚嘆，此款50%熱效率發(fā)動(dòng)機自重比同類(lèi)型競品低40—80kg。“輕量化是重卡未來(lái)的發(fā)展方向，減輕的自重可以拉更多的貨，給用戶(hù)創(chuàng )造額外的利潤。”王寶軍說(shuō)，“我們采用了先進(jìn)的蠕墨鑄鐵技術(shù)，發(fā)動(dòng)機機體壁厚降低了28%，不僅讓發(fā)動(dòng)機結構更緊湊、自重更輕，而且具有更強的承壓能力，更加安全可靠。”

　　未來(lái)，“80后”“90后”司機將會(huì )成為重卡市場(chǎng)的主力軍，針對此用戶(hù)群體對舒適性日益提升的需求，濰柴從設計階段就正向開(kāi)發(fā)，不僅有“獨門(mén)秘訣”解決各類(lèi)NVH(噪音)問(wèn)題，新款發(fā)動(dòng)機搖臂罩、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(chē)舒適性更優(yōu)。

　　此外，新款發(fā)動(dòng)機搭載濰柴自主開(kāi)發(fā)的ECU，可以讓發(fā)動(dòng)機在動(dòng)力、經(jīng)濟模式之間切換，讓用戶(hù)操作更方便更省心;模塊化設計，讓維修更方便，維修成本更低。

　　由此可見(jiàn)，為了讓50%熱效率發(fā)動(dòng)機在商業(yè)化道路上走得更穩更好，濰柴可謂是步步精心、招招用心。

　　破解內燃機工業(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(huì )當天，譚旭光宣布向著(zhù)柴油機55%熱效率目標邁進(jìn)!郭圣剛說(shuō)，他和同事們又踏上了新征程。我們堅信，未來(lái)，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(hù)更多的中國驚喜。