原標(biāo)題：開(kāi)局“十五五” 奮斗正當(dāng)時(shí)·一線報(bào)道丨“山東造”發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)船舶動(dòng)力低碳革新

船舶與海工裝備是山東重點(diǎn)打造的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。在全球航運(yùn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的大潮中，船舶動(dòng)力的低碳革新成為關(guān)鍵。山東一家企業(yè)歷經(jīng)八年攻堅(jiān)，成功為船舶造出“綠色心臟”，實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)柴油，到甲醇柴油雙燃料，再到甲醇單一燃料的“三級(jí)跳”。

在不久前閉幕的中國(guó)國(guó)際海事展上，來(lái)自山東的淄柴動(dòng)力有限公司發(fā)布的一款甲醇單一燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，一舉拿下中國(guó)船級(jí)社認(rèn)證，并達(dá)成9場(chǎng)重大簽約、斬獲訂單超億元。

淄柴動(dòng)力有限公司總經(jīng)理杜偉告訴記者：“上面都有黃色管子的這一些，這就是我們從去年開(kāi)始比較火爆的一款清潔能源的發(fā)動(dòng)機(jī)。特別是國(guó)家出臺(tái)了新能源船舶建造補(bǔ)貼以來(lái)，巨大的一種叫牽引力，讓這個(gè)單一燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)又得到了一個(gè)迅速提升。”

全球航運(yùn)業(yè)碳排放約占全球總量的3%，減排壓力巨大。甲醇，因其燃燒清潔，被喻為“液態(tài)陽(yáng)光”，能大幅降低硫氧化物、二氧化碳和顆粒物排放，成本也只有柴油的三分之一。正是看準(zhǔn)這些優(yōu)勢(shì)，淄柴動(dòng)力在2017年就決心闖入這條全新賽道。

淄柴動(dòng)力有限公司黨委書記、董事長(zhǎng)郭亮告訴記者：“實(shí)際上啟動(dòng)這個(gè)項(xiàng)目也很艱難，因?yàn)樗奶刭|(zhì)跟柴油完全不一樣，柴油是可以壓燃的，甲醇是沒(méi)法壓燃的，完全是另外一個(gè)技術(shù)路線。”

甲醇無(wú)法像柴油那樣靠壓縮點(diǎn)火，這是橫在團(tuán)隊(duì)面前的第一道關(guān)。在政府支持下，企業(yè)與天津大學(xué)聯(lián)手，攻關(guān)“甲醇柴油二元燃燒技術(shù)”：將甲醇與柴油分兩路噴入發(fā)動(dòng)機(jī)，靠微量柴油來(lái)引燃甲醇。

淄柴動(dòng)力有限公司副總經(jīng)理、總工程師辛強(qiáng)之介紹說(shuō)：“雖然這個(gè)能點(diǎn)著了，但是甲醇點(diǎn)著之后呢，它燃燒又很難控制。尤其是它容易產(chǎn)生爆炸，‘咣咣咣咣咣’那種大的敲擊聲啊，就能聽(tīng)出來(lái)，就把我這整個(gè)機(jī)器都破壞掉了，里邊的活塞打得粉碎，那時(shí)候就感覺(jué)看不到希望了。”

發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘運(yùn)轉(zhuǎn)上千次，燃料的每一次噴射、點(diǎn)火都必須在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)控制，如果噴射不均，就會(huì)導(dǎo)致爆震。而控制噴射的核心部件就是這個(gè)小小的噴射閥。

淄柴動(dòng)力有限公司首席技術(shù)官劉毅介紹說(shuō)：“這個(gè)噴射閥前面有個(gè)非常小的閥片，只有指甲蓋大小，但是這上面有幾十個(gè)直徑只有0.2毫米的噴射孔，像這些噴孔的大小、流量，它噴射的角度，跟燃燒的效果是有直接聯(lián)系的，設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，一步一步地摸著石頭過(guò)河！”

歷時(shí)5年數(shù)萬(wàn)次實(shí)驗(yàn)，2022年，團(tuán)隊(duì)終于攻克低壓噴射等關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)出首款甲醇柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，平均柴油替代率超50%。但是，團(tuán)隊(duì)并不滿足，他們向著90%以上的替代目標(biāo)，開(kāi)啟了甲醇“單一燃料”發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)。

淄柴動(dòng)力有限公司智能裝備研發(fā)中心發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研究所副所長(zhǎng)牛志堅(jiān)介紹說(shuō)：“就是定義上50%的就是雙燃料，我們最早就是做到70%多了，70%多上80還是挺容易，最終上90的話，卡了比較長(zhǎng)的時(shí)間，這個(gè)參數(shù)在實(shí)驗(yàn)做不出來(lái)。”

于是，團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，采用數(shù)字孿生技術(shù)來(lái)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒的狀態(tài)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)甚至將發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，最終達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。甲醇單一燃料發(fā)動(dòng)機(jī)可適配化學(xué)品船、集裝箱船、江海直達(dá)船等多元船型，助力船舶碳排放降低約20%-30%。

中國(guó)船級(jí)社青島分社產(chǎn)品處處長(zhǎng)胡光富介紹說(shuō)：“這款機(jī)型的研制成功，標(biāo)志著我國(guó)實(shí)現(xiàn)了大缸徑高替代率甲醇中速發(fā)動(dòng)機(jī)的工程化與商業(yè)化應(yīng)用，為船舶航運(yùn)減排貢獻(xiàn)出了堅(jiān)實(shí)的‘中國(guó)方案’。”

“綠色心臟”的強(qiáng)勁跳動(dòng)，為山東船舶海工產(chǎn)業(yè)啟動(dòng)了新引擎。山東通過(guò)政策與資金引導(dǎo)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)聚鏈成群，“十四五”期間，船舶與海工裝備產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值年均增長(zhǎng)超10%。