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多路并举,解析潍柴增效减碳之路

时间:  2022-09-02 21:41   来源:  汽车总站网原创    作者:  总站网卡车编辑组

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2022年8月27日,国家燃料电池技术创新中心在潍柴正式挂牌。该中心聚焦燃料电池共性关键技术研究、应用开发技术研究、测试评价技术研究和相关研发平台建设。
潍柴集团董事长谭旭光对此表示,依托国家燃料电池技术创新中心,潍柴将抢抓“氢进万家”科技示范工程重大机遇,加快燃料电池全产业链技术突破,进一步提升关键核心技术指标,打造可推广、可复制的“氢能社会”样板,为“双碳”贡献力量!
不难发现,无论内燃机,还是燃料电池技术,潍柴始终在努力推动商用车的高效环保,降碳减排。
多路并举,解析潍柴增效减碳之路
内燃机,推进高效化、低碳化技术创新
这并非潍柴首次牵头国家级技术中心的建设。
早在2015年,我国内燃机行业唯一一家企业国家重点实验室——内燃机可靠性国家重点实验室便落户潍柴。
作为全球汽车、工程机械等产业的核心部件,内燃机的可靠性水平集中体现了一个国家的制造业水平,也是我国工业由制造大国向制造强国转变的重要支撑。
一直以来,潍柴内燃机都以其热效率高、结构紧凑、机动性强、运维简便等优势著称于世,作为内燃机行业的龙头,“心无旁骛攻主业”,致力于内燃机可靠性、热效率等的研发。
2021年7月1日起,重型柴油车国六排放标准正式在全国实施,而在这之前的2020年3月,潍柴动力2019年度业绩发布会,谭旭光就公开表示,潍柴已经具备满足国七排放标准的技术。
近年来排放法规趋严,“双碳”目标下更是对各行各业都提出了更高的碳减排要求。而热效率是衡量内燃机燃油利用效率的标准,热效率越高,燃油消耗越少,节能减排效果就越显著。
可见,碳中和、碳达峰背景下,提高“热效率”是内燃机发展的必然选择。
而在此方面,潍柴早已全球领先。2020年9月,潍柴集团正式发布全球首款热效率突破50%的商业化柴油机。50.23%,是内燃机发展史上的一次革命性突破,也是潍柴向科技高峰攀登的又一重大成果。
据了解,热效率提高至50%,柴油消耗将降低8%,二氧化碳排放减少8%。专家指出,在满足国六排放标准法规前提下提高热效率,实际上要全面提升内燃机的综合技术。而潍柴满足50%热效率柴油机的推出,标志着我国重型柴油机技术迈向了世界一流并实现了自主可控。
显然,在减排减碳之路上潍柴并不满足。2022年1月,潍柴动力又发布全球首款本体热效率51.09%柴油机,再次刷新世界纪录,进一步提升了我国在全球内燃机行业的话语权。
谭旭光表示,接下来潍柴将推出更高热效率的商用化发动机,到2025年前,潍柴力争发动机实现55%热效率。
“双碳”目标期限日趋临近,我国内燃机还将在系统高效化、燃料低碳化等方面进行创新推进。在此方面,潍柴将继续不遗余力。
多路并举,解析潍柴增效减碳之路
氢内燃机,从碳排放到零碳排放的过渡
交通领域减碳,新能源技术路线被广泛关注。而新能源与内燃机的发展从来不是非此即彼的选择题,而是互相补充的紧密联系。
目前氢能利用主要有两种技术路线:氢燃料电池和氢内燃机。克服电动化续驶里程受限短板,又兼顾传统内燃机的高效动力,“氢内燃机”近来很是火爆。
潍柴自2018年起开始便开始布局氢内燃机技术,依托强大的研发团队和先进的研究平台,迅速完成了关键核心技术和商业化应用的突破,实现了有效热效率41.8%,达到了国际先进水平。
2022年6月15日,中国重汽、潍柴动力联合发布全国首台商业化氢内燃机重卡。
氢内燃机有以下三大优势:
一是可沿用现有内燃机工业体系进行开发,大部分零部件与现有内燃机成熟产品通用,可极大缩短开发周期,更有利于产业化转化;
二是产品具备无后处理器的情况下满足严苛排放法规的潜力,后处理等系统可取消或简化,产品成本优势显著;
三是采用传统燃烧做功模式,对氢气燃料纯度要求较低,燃料适应性好。
重汽和潍柴动力联合发布全的氢内燃机重卡采用了多项专有技术,采用精准氢气喷射控制技术,实现氢燃料灵活准确供给,可充分满足发动机变工况需求;采用高效增压、稀薄燃烧技术,解决了氢气异常燃烧难题,确保发动机平稳高效运行;采用潍柴自主ECU系统,智能控制、自主可控,确保控制策略定制化开发;基于已有的气体机产品平台进行技术再延伸,可快速推动商业化落地。
山东国创燃料电池技术创新中心有限公司董事长孙少军表示,氢内燃机技术是从内燃机到零碳排放氢能技术的中间环节,既可以保留发挥内燃机的优势,又兼顾以清洁氢能为燃料做到零碳排放。
多路并举,解析潍柴增效减碳之路
氢燃料电池,加速布局零碳排放技术
“双碳”背景下,汽车产业新能源化是大势所趋。新能源业务方面,潍柴提前储备了电池、电机、电控产品和技术,布局了“燃料电池+纯电动+混合动力”的多种新能源动力总成齐头并进的技术路线,相关投入已达40亿元。
在氢燃料电池方面,潍柴已经做了一系列的布局。早在2016年,潍柴动力就出资入股弗尔赛能源。随后又与德国博世签署战略合作框架协议,共同开发生产氢燃料电池及相关部件。
2018年,潍柴动力参股加拿大巴拉德和英国锡里斯动力两家公司,借此完成了在PEMFC(质子交换膜燃料电池)、SOFC(固体氧化物燃料电池)的布局。同年,潍柴全面启动燃料电池产业园建设项目,建成了两万套级产能的燃料电池发动机及电堆生产线。
2019年,潍柴动力全资收购具有氢燃料电池DC/DC变换器资源动力集成和开发的德国ARADEX。
2020年3月,潍柴20000台氢燃料电池发动机工厂正式投产。同年12月,潍柴动力发布2020年度非公开发行A股股票预案。募集资金用于加速燃料电池产业链的研发能力和制造能力提升。
2021年3月,潍柴又战略牵手瑞士飞速集团,并在国内布局燃料电池空压机业务。
目前,潍柴已掌握了电堆、空压机、双极板、电机、电控等氢燃料电池关键核心技术,建立了覆盖“基础材料-单电池-电堆-关键零部件-燃料电池发动机-动力系统-整车”的完整燃料电池检验检测能力,在行业中处于领先地位。
其实,此次揭牌的国家燃料电池技术创新中心在2021年4月就开启了试运营,聚集优秀人才,现有中高端科技人才200余人。
2021年4月,国创中心还牵头承担了科技部与山东省联合实施的全国首个、也是目前唯一的“氢进万家”科技示范工程一期项目。
该项目聚焦氢能动力系统开发,围绕氢能高速、氢能港口、氢能园区等典型场景,开展氢能综合供能应用示范,打造可复制、可推广的氢能综合利用示范样板。
一年多来,该项目已取得阶段性成果并创造了多个“全国第一”:在青岛港建成了全国首个港口加氢站,在济青高速淄博南服务区建成了全国首个高速加氢站,在济南东服务区建成了全国首个零碳服务区。
多路并举,解析潍柴增效减碳之路
从内燃机到氢内燃机再到氢燃料电池技术,潍柴多路并举,积极推进商用车特别是中重型卡车领域的全面碳减排。
而国家燃料电池技术创新中心,“氢进万家”科技示范工程,都是潍柴已经抓在手中的重大机遇。
未来,在节能减排的道路上,潍柴还将持续发力。
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