潍柴再攀热效率高峰 天然气发动机热效率超54%首次超越柴油机

本报记者 王僖

11月20日下午，潍柴发布全球首款本体热效率52.28%商业化柴油机和全球首款本体热效率54.16%商业化天然气发动机。经美国西南研究院查新检索证明，潍柴柴油机与天然气发动机本体热效率均为全球首次超过52%、54%。

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潍柴发布全球首款本体热效率52.28%商业化柴油机和全球首款本体热效率54.16%商业化天然气发动机 记者 王僖 摄

内燃机可靠性国家重点实验室主任谭旭光表示，潍柴实现三年三大跨越，继2020年柴油机本体热效率突破50%，今年1月突破51%后，此次再突破52%大关，标志着潍柴在科技“无人区”取得了新的重大突破。

对于后来居上的本体热效率突破54%的天然气发动机，南德认证检测（中国）有限公司中国大区总经理邢瑞江接受《证券日报》记者采访时表示，“双碳”背景下，潍柴创造性地把高效增压、低阻力、低摩擦等柴油机高热效率关键共性技术，应用在天然气发动机上。经过检测，该款天然气发动机的本体热效率突破了54%，这在全球属于领先水平。

三年三个台阶

持续攀登柴油机热效率高峰

“热效率水平被视为一个国家柴油机技术综合实力的标志，是全球柴油机行业125年来的共同追求。”谭旭光表示。

2020年9月，潍柴发布全球首款本体热效率50.23%的柴油机；2022年1月，潍柴再次将柴油机本体热效率提升到51.09%，持续引领全球内燃机行业。谭旭光说，“此次潍柴再把柴油机发动机本体热效率提高一个百分点，进一步扩大了对国际一流竞品的领先优势，让中国柴油机行业再次创造了世界新的巅峰。”

采访中，潍柴动力发动机研究院副院长窦站成博士向《证券日报》记者介绍，此次潍柴的科技工作人员，历时300多天的时间，在协同燃烧、协调设计、排气能量分配、分区润滑、智能控制技术等原有五大技术的基础上，运用全新的系统工程理念，开发了四大新技术——3D精准增压设计技术，让增压器运行效率提升5%；空气隔热技术，使缸内传热降低15%；高效流通技术，有效降低进、排气管路阻力，让发动机呼吸更顺畅；双主喷技术，提升燃油与空气混合，燃烧速度提升5%。通过一系列技术攻关，将柴油机本体热效率提升至52.28%的新高度，再次刷新全球纪录。其间，申报专利162项，授权专利124项。

据了解，发动机本体热效率是指不依靠余热回收装置，将柴油燃烧的能量转化成发动机有效输出功的比例。本体热效率越高，发动机的经济性越好。潍柴三年三大突破，不仅极大提升了我国在全球内燃机行业的话语权，也将带来巨大的经济效益和社会效益。

据介绍，与市场现有主流产品（平均46%热效率柴油机）相比，52.28%本体热效率技术的商业化应用，可实现油耗、二氧化碳排放分别降低12%。每年可为我国节油1900万吨、减少二氧化碳排放量6000万吨。在国家全面倡导绿色低碳高质量发展的大势下，该技术的自主突破，意义重大。

天然气发动机后来居上

成就目前热效率最高的热力机械

本次发布会上，最为亮眼的当属“后来居上”的本体热效率突破54%的天然气发动机。谭旭光表示，“这一成果是全球天然气发动机技术领域新的历史性重大突破，是对内燃机行业的一次革命性颠覆，天然气发动机热效率首次超越柴油机，成了热效率最高的热力机械。”

而这一“历史性重大突破”的背后，是潍柴历时10多年规划、5年技术攻关，以及全球供应链共同努力、自主正向开发的成果。

当前，能源变革正催生多元动力发展，天然气发动机在内燃机减排降碳中发挥着重要作用。作为天然气发动机的领军企业，潍柴独占全球大功率天然气发动机70%的市场份额，产销量稳居世界第一。

潍柴方面表示，早在2008年潍柴就已开始着手布局天然气缸内直喷技术。2012年成功开发出中国第一台大功率缸内高压直喷压燃式天然气发动机。为进一步实现天然气缸内直喷系统及核心零部件的自主可控，2018年以来，潍柴研发团队持续攻关高效高压直喷天然气发动机关键技术。在42%的行业水平上，实现天然气发动机本体热效率两次巨大飞跃——于2020年、2021年分别突破45%、50%。

潍柴动力未来技术研究院院长助理贾德民博士向《证券日报》记者介绍，2022年潍柴研发团队首创了双燃料融合喷射多点稀薄燃烧技术，实现燃料喷射的精准控制，燃烧速度提升100%；发明了以双台阶燃烧室系统为核心的双燃料融合喷射燃烧系统，提升发动机热效率的同时降低污染物排放。今年11月成功将天然气发动机本体热效率提升至54.16%，满足国六排放标准，并远超国外企业47.6%的最高水平。期间累计申报专利165项，授权专利135项。

“相比普通天然气发动机，燃料费用节省20%以上，碳排放水平降低25%，全行业每年可减碳3000万吨。”贾德民说。

因此，潍柴在柴油机和天然气发动机热效率领域的重大突破，将对我国节能减排产生巨大的推动作用。如果全部切换，预计每年可为我国减少碳排放9000万吨。

（编辑 白宝玉）