澎湃的潍柴力量
2024-12-04一卓
四破世界纪录
4月20日，2024世界内燃机大会重磅发布了行业最新技术成果——由潍柴动力研发的全球首款本体热效率53.09%柴油机。这是潍柴动力自2020年以来，第4次突破柴油机热效率世界纪录，标志着中国内燃机行业又一次走向全球科技巅峰。
自柴油机问世100多年来，全球行业科技工作者始终把热效率的提升作为毕生追求的梦想，它也是衡量一个国家内燃机综合实力的标志。受制于创新能力、研发周期、研发投入的限制，加之排放法规的日益严苛，热效率提升遇到很大瓶颈。长期以来，柴油机热效率一直维持在46%左右，每0.1%的提升，都是柴油机发展的巨大进步。
从2015年起，潍柴成立由上百名青年博士、千名工程师组成的高热效率发动机科研攻关团队，依托内燃机与动力系统全国重点实验室等众多国家级研发平台，在国家重点研发计划支持下，结合国内外“最强大脑”和产学研合作伙伴，围绕高效燃烧、低阻力和低损耗等开展技术攻关，在不带任何余热回收装置的前提下，启动本体热效率超过50%的柴油机研发计划。
2020年，潍柴攻关团队负责人李志杰在接受央视记者采访时曾坦言，三年前，公司要求他们将柴油发动机热效率提升至50%以上，他当时觉得这是一项“几乎不可能完成的任务”。然而，经过3年的研制，2020年9月，这一“不可能”被潍柴成功突破，全球首款热效率超过50%的商业化柴油机问市。此后，潍柴在热效率技术研发领域踏入“无人区”，向着更高的热效率目标奋力冲击。2022年1月8日，潍柴再次刷新纪录，将热效率提升至51.09%；同年11月20日，又进一步将其提升至52.28%；如今，潍柴已将内燃机热效率提升至53.09%，实现了四年内的四大历史性跨越，引领中国内燃机行业迈向世界一流。
打造“最强大脑”
每90秒，便有一台发动机顺利下线，这一高效成就得益于潍柴智能数字化工厂的卓越智能化生产能力。在这座工厂中，一个无形的“智慧大脑”全面接管了生产车间，从缸体、缸盖的精细加工，到最终的装配流程与成品检测，所有环节均由高精度的机器人系统精准完成。
潍柴动力执行总裁兼制造总监王健分享道，潍柴智能数字化工厂广泛应用了视觉识别、在线检测以及先进的机器人技术等智能制造手段，构建起了全流程智能化的生产线，不仅显著提升了产能，更确保了产品质量的卓越稳定。
现代汽车发动机的生产，无疑是一个涉及众多复杂工艺与精密技术的过程。作为国家首批“智能制造试点示范项目”及“智能制造标杆企业”，潍柴智能数字化工厂在原材料选择、零部件加工、装配调试等各个环节，均实现了全程智能化管理。
值得一提的是，潍柴还巧妙运用了数字孪生技术，在虚拟世界中构建了一个与实体工厂一一对应的“数字工厂”。这一创新举措，使得技术人员能够在虚拟环境中实时监控与分析实体工厂的生产过程，实现所有生产要素的数字化管理，从而优化生产流程、提高生产效率、进一步提升产品质量。
“聪明”二字，无疑是对潍柴智能数字化工厂最贴切的形容。以装活塞环这一发动机生产线上的关键工序为例，机器人在完成活塞环的装配后，会立即抓拍一张照片进行视觉防错检查，确保装配无误。即便在物料摆放不规则的情况下，机器人也能凭借先进的视觉技术与“模糊抓取”算法，准确地从一堆物料中挑选出所需部件，并精准地安装到发动机上。
在高端装备制造领域，工艺的先进性至关重要。王健强调，在潍柴智能数字化工厂内，所有关键过程的参数均实现了100%的实时在线测量与自动上传；5G网络的全面覆盖，使得AGV小车的调控实现了零延迟；自动快换卡爪的应用，则使得不同产品之间的换型得以在秒级内完成，真正实现了全程的柔性化、敏捷化、数字化与智能化生产。
“零碳”之路
潍柴智能数字化工厂屋顶，几乎被太阳能电池板覆盖，而工厂旁边，几个集装箱“小屋”引人注意。“这是储能电池，使用的是潍柴自主储能技术。”潍柴集团总工艺师祁小玲介绍道，这些厂房以屋面光伏为主，辅以固体氧化物燃料电池、燃气机组、电力测功机自发电，并协同储能、余热回收利用等多能源互补，通过信息系统将各类能源数据交互、实时自动调控，实现工厂用能自给自足，近乎达到“零碳”排放。
潍柴作为中国商用车动力领域的领军企业，正以其领先的混合动力系统、灵活燃料系统和燃料电池技术，引领着商用车动力领域的绿色发展潮流。混合动力系统作为传统燃油发动机与电动机的完美结合，通过优化能量利用，实现了经济性与环保性的双重提升。特别是在物流和运输行业中，潍柴的混合动力总成能够在低速或启停场景下使用电动机工作，减少传统发动机的负荷，从而达到显著的节油效果。其中，潍柴WP14T混动总成采用双行星排结构，取消离合器设计，确保动力输出不中断，节油能力高达25%，成为城市物流及远途运输的理想选择。
与此同时，潍柴WP15灵活燃料系统则展现了其对全球能源结构转型的深刻理解和积极应对。该系统支持使用多种燃料如氢气、天然气、甲醇等，为用户提供了灵活且高效的动力选择。无论在哪种燃料环境下，它都能保持稳定的动力输出和低排放表现，特别是在使用清洁能源时，更能显著降低燃料费用和温室气体排放。
此外，潍柴推出的WEF300燃料电池系统更是其在零排放动力方案上的杰出代表。该系统通过氢气与氧气的反应直接产生电能，全程仅排放水，是实现零排放的最佳方案之一。它特别适用于长途运输和重载工况车型，寿命大于30000小时，且支持在低至-35℃的条件下快速无损冷启动，展现了重载长途运输场景实现零排放的巨大潜力。
编辑/魏伟
Surging Weichai Power
Weichai Group， as a leading enterprise in Weifang， has changed from a pursuer to a leader on the global stage， becoming a resounding name card of China Power.
The world’s first diesel engine with a thermal efficiency of 53.09% developed by Weichai Power has set a new world record in diesel engine thermal efficiency for the fourth time， showcasing the sci-tech peak strength of China’s internal combustion engine industry. Since 2015， Weichai has built an efficient team， relied on a national R & D platform and combined Chinese and foreign wisdom to overcome efficient combustion and other technical problems， and achieved a historic leap in thermal efficiency.
Weichai Intelligent Digital Fac- tory is its “Super Brain” for efficient production. In the factory， visual identification， online testing and other intelligent manufacturing means are widely employed to realize whole-process intelligent management. The application of digital twin technology allows technicians to monitor the production process in real time in a virtual environment， thereby optimizing processes and increasing efficiency.
Besides， Weichai Intelligent Digital Factory has nearly realized“zero carbon” emissions. The roof is covered with solar panels， and supplemented by a balanced energy mix and intelligent regulation& control to achieve self-sufficient energy use. Meanwhile， Weichai has led the green development of commercial vehicle power with hybrid power， flexible fuel and fuel cell technologies. The hybrid power system optimizes energy utilization， with a significant fuel-saving effect； the flexible fuel system supports a variety of fuels， appearing stable and efficient； the fuel cell system realizes zero emissions， applicable to long-distance transport and heavyload conditions.
With technological innovation and intelligent production as the engine， Weichai Group has not only secured a leading position in the global internal combustion engine field， but also taken solid steps on the path of green development， and demonstrated the strong strength and infinite possibilities of China Power.
