全球首款熱效率超50%商業化柴油機,山東造!為什麼濰柴可以?_風聞
西方朔-2020-10-03 04:39
西方視點:
中國像濰柴這樣的企業,還是太少了!
像譚旭光這樣的企業家,還是太少了!
尤其是對比前不久中國航空發動機的帖子,更是令人唏噓。
捨得為科研花錢,為人才花錢,走正道!O網頁鏈接全球首款熱效率超50%商業化柴油機,山東造!
為什麼濰柴可以?大眾日報記者 趙洪傑 張國棟 李振 張蓓2020-09-17 06:53:52 發佈來源:大眾報業·大眾日報客户端
濰柴實現內燃機發展歷史性突破,使中國重型柴油機技術領跑世界——全球首款熱效率超50%商業化柴油機,山東造!□記者 趙洪傑 張國棟 李振 報道
“50.26%,國際柴油機行業最高水平!”11:45,濟南東荷體育館,中國汽車技術研究中心有限公司、德國TüV南德意志集團兩家權威內燃機檢測機構官員宣讀這一數字時,濰柴50%熱效率柴油機項目經理王寶軍有些淚目。
今天,王寶軍穿上了不太習慣的西裝,與其他21名項目團隊骨幹提前趕到發佈會現場,等待世界內燃機行業的里程碑時刻。
11:40,濰柴集團董事長譚旭光通過媒體鏡頭,向世界宣佈:全球首款突破50%熱效率並實現商業化應用的柴油機,在中國山東誕生!
“這是濰柴9萬名員工落實習近平總書記‘心無旁騖攻主業’重要指示,交出的又一份答卷。”譚旭光説。
這條爆炸性新聞,就像人類史上首次百米跑進10秒,在全球內燃機行業引發了“地震”。博世集團董事會主席兼首席執行官沃爾克馬爾·鄧納爾評價:“世界內燃機發展迎來歷史性突破,濰柴成為了世界一流柴油機製造商。”
熱效率是衡量內燃機燃油利用效率的標準。自1897年問世以來,柴油機歷經改造升級與新技術應用,熱效率從26%提升到46%。
但隨着排放標準日益嚴苛,熱效率提升難度越來越大,突破50%成為世界公認的技術難題。歐美個別商業化項目最高只到48%,突破50%僅停留在實驗室研究階段。
“濰柴發佈的這款‘WP13H’發動機,不僅本體熱效率超過50%,且能輕鬆滿足國六/歐Ⅵ排放要求,並率先具備了量產和商業化條件。”中國工程院院士蘇萬華説。
熱效率跨過50%大關對節能減排有重大意義。王寶軍介紹,以目前46%的行業水平估算,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700萬台,如全部升級,每年可節省燃油3332萬噸,減少二氧化碳排放10495萬噸。
譚旭光説,掌握這一核心技術,不僅讓濰柴擁有了10年的產品議價權,還能帶動上下游產業全方位提高技術標準和製造水平,加快新舊動能轉換。
革命性突破離不開超前的科技戰略謀劃。2017年,濰柴集團發佈“2020-2030戰略”,提出到2020年,濰柴傳統發動機業務要超越世界一流水平。
事實上,自2015年起,濰柴就瞄準50%熱效率展開專項攻關,先後投入42億元、千餘名研發人員,最終突破五大顛覆性技術,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,推出世界首台本體熱效率超50%商業化柴油機引領全球動力,為什麼是濰柴?
9月16日,濰柴正式發佈全球首款突破50%熱效率的商業化柴油機。□趙洪傑報道□ 本報記者 李振 趙洪傑 張蓓 張國棟
5年圓一夢。濰柴登上全球發動機行業的巔峯。瞭解柴油發動機的人都知道,這個行業的核心競爭力是熱效率,所有的國際頂尖研發團隊莫不瞄準熱效率這頂“王冠”攻關。誰首先突破50%熱效率,誰就能真正引領全球。
2015年,濰柴棋先一着,啓動50%熱效率柴油機項目。2017年,濰柴集團董事長譚旭光在發佈濰柴“2020-2030戰略”時提出,到2020年濰柴傳統發動機業務要超越世界一流水平。
9月16日,濰柴在濟南發佈“WP13H”重型柴油發動機。經國內外權威機構檢測認證,其熱效率達到50.26%,成為全球首台本體熱效率超50%的柴油機。這也意味着,濰柴的先手棋“走成”了。“靴子”落地,人們不禁追問,引領全球動力的,為什麼是濰柴?
“項目啓動時,幾乎沒人相信會成功”利落的短髮,靦腆的笑容。李志傑,1981年出生,濰柴動力發動機研究院副院長,50%熱效率柴油機項目團隊核心成員之一。
“項目啓動時,幾乎沒人相信會成功。”李志傑回憶,當濰柴動力副總裁兼發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”時,所有人都低下了頭。
他們心裏清楚,發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。在符合排放標準的情況下,46%的熱效率已接近業內頂尖水平,再往上困難重重。行業內,戴姆勒·奔馳、沃爾沃、康明斯這樣的國際巨頭都在攻關,但只是在實驗室且附帶餘熱回收裝置的情況下達到50%。做出可商業化、本體熱效率50%的柴油機,簡直是個遙不可及的夢。
沉默,持續了一分鐘。李志傑站起來“揭榜”:“我做!”
“站出來,並不是因為有底氣。”李志傑事後回憶,自己當時擔任性能開發仿真實驗室主任,主要研發方向就是讓發動機降油耗、提高熱效率,“在這個位置上,我不能不接”。
突破50%不是某個環節的一蹴而就,而是對摩擦、散熱、燃燒等發動機幾乎所有系統進行重新調整優化。經不計其數的反覆設計、可行性分析和仿真實驗,2017年底,優化方案漸漸清晰,李志傑團隊心裏漸漸有了點底。
然而,電腦裏虛擬的方案要落到實物上,不是幾個人動動腦筋就能幹成,需要大量內外部資源的支持。仿真優選出的方案行不行,需要配齊改進後的零部件再驗證。
研發過程中,發動機上60%以上零件被重新設計了一遍。很多部件,要向供應商定製。“我們做不了”“生產任務緊,要延遲出貨”……供應商一聽要為這個項目開發零部件,幾乎都是推脱敷衍。平時幾千元一台的增壓器加上開發費,一家零部件供應商張口就要280萬元,還冷嘲熱諷:“你們要做成,簡直是天方夜譚。”
“給!”王志堅一咬牙,帶着李志傑南下拜訪供應商,放下甲方的身段,説盡好話,懇求對方儘快出貨。
幸運的是,濰柴內部對做強發動機主業一貫堅定支持。“50%熱效率項目,投入上不封頂!”譚旭光大手一揮,定了調子。
王志堅説,這期間,僅無效方案導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,發動機研究院共有2000多名研發人員,千餘人蔘與了此項目研發。
2018年底,新發動機的試驗數據達到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,一上台架試驗,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%,直接被設備誤差“吃掉”。
絕望的滋味反覆折磨着研發人員,“有的甚至要尋求心理醫生幫助。”王志堅説。“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。”譚旭光説。
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,濰柴動力發動機研究院氣道設計工程師,50%熱效率柴油機項目團隊成員之一。即便在研發團隊中,呂順也並不為很多人熟悉,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”。
氣道設計是50%熱效率柴油機項目中唯一一個純手工環節,不同的形狀、曲面,通氣速度大相徑庭,全靠工程師反覆打磨、測試。5個月時間,呂順手工製作了上百種模型。
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,試驗驗證,就這樣打磨出了最高效率的氣道。
呂順身上透着一種濰柴人特有的“板凳甘坐十年冷”的踏實。涵養出這種氣質的,是濰柴的創新生態。
在濰柴,每一名博士都可組建屬於自己的博士工作室。或許是為了表達一種信心,李志傑的博士工作室直接命名為“50工作室”。申請經費時,他心裏也沒底,鼓足勇氣填上了500萬的“天文數字”。沒想到,幾天就批了下來。研發坐“冷板凳”,但優厚的激勵卻讓研發人員心裏熱乎。
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。
濰柴研發人員説,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。
仔細觀察“WP13H”發動機樣機,會看到一絲過火後發黑的痕跡。今年5月的一個週日,在一次台架試驗中,樣機熱效率第一次突破了50%。狂喜過後,大家計劃當晚再驗證一次。想不到樣機試驗出現意外:因高壓油管竄油引發火情,一半發動機零部件被燒。看着耗時近8個月“攢”成的“寶貝疙瘩”被燒得黑黢黢,大夥垂頭喪氣。
但到了6月初發獎金時,團隊成員們都愣住了——他們不僅沒有因樣機失火挨罰,反而因為修復後的發動機被驗證熱效率的確突破了50%,拿到了當月的研發前置激勵獎金。正向激勵、寬容失敗,是濰柴給予研發人員的無限“温柔”。
濰柴的每個研究院每年都有2000萬元的機動研發經費,沒有獲集團批准的項目,可以直接動用。博士為研發買東西,幾千元錢的可以先買後報備,報銷時不需出具具體名目,用譚旭光的話説就是,“我相信這些博士”。
這些日子,濰柴動力產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,濰柴發動機業務累計投入研發費用300億元,隨着發動機熱效率提升、氫燃料電池等項目的推進,研發逐漸進入“無人區”,投入持續加碼。譚旭光提出,2021年研發經費預算將達到前所未有的50億元。為此,劉興印必須儘快拿出研發支出的詳細計劃。
讓人“頭疼”又心疼的“80後”“90後”
短短的連鬢鬍鬚,説話語氣穩重。竇站成,1989年出生,濰柴動力發動機研究院性能開發部研發工程師,50%熱效率柴油機項目團隊核心成員之一。初見竇站成時,他剛帶着團隊在位於天津的中國汽車技術研究中心完成“WP13H”新一輪熱效率提升。很難想象,突破50%熱效率核心技術的,就是一羣“80後”“90後”。
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後”“90後”,最年輕的出生於1995年。濰柴動力發動機研究院常務副院長郭聖剛評價他們:有想法、有幹勁、有衝勁,也很讓他“頭疼”。
“研發關鍵階段幾乎天天吵,有時候他們跑到辦公室和我爭論。”郭聖剛印象最深的是,一次熱效率的仿真結果與試驗結果不一致,“孩子們”把他團團圍住,非要把不一致的原因掰扯清楚。不過郭聖剛從沒發過火。他知道,這羣年輕人身上那股不服輸的勁頭和不走尋常路的膽識,是衝刺50%的關鍵。
“我不想去實驗室做仿真,想先去一線做台架試驗標定。”2018年,竇站成剛到50%熱效率柴油機項目報到,就找到郭聖剛要求換崗。博士主動要求上一線,郭聖剛愣住了。讓他更沒想到的是,這個“80後”真不是説説而已。
去年,竇站成剛當上爸爸,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,他一天就眯兩三個小時。在濰柴動力發動機研究院研發人員的辦公桌下,除了一摞摞資料,幾乎都有一張加班用於“熬通宵”的行軍牀。
郭聖剛説,年輕人這麼拼,看着又讓人心疼。實現50%的突破,歸根結底勝在了人才。濰柴的人才家底,可謂相當殷實,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餘人。
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軍人才的社會招聘。魏兆宗找到專業的獵頭公司,對方調查後回覆,兩個方向90%以上的領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,濰柴面向相關領域的頂尖高校、頂尖專業進行人才的集中招引。”魏兆宗説,西安交通大學、湖南大學內燃機專業和大連理工大學化學專業均屬國內頂尖,今年各有7名、6名和13名博士畢業,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,優厚的待遇自不必説。連續兩年,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税,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,濰柴將發動機研究院一分為四,涵蓋氫能源、液壓、智能駕駛等更細化、更前沿的領域。
譚旭光給魏兆宗定下指標,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。收起全文d