Nové bipolární desky z tenkých kovových fólií pro palivové články

Ve Fraunhoferově institutu pro obráběcí stroje a technologii tváření IWU vyvíjejí výzkumníci pokročilou technologii pro výrobu motorů s palivovými články s cílem usnadnit jejich rychlou a nákladově efektivní sériovou výrobu. Za tímto účelem se výzkumníci IWU zpočátku zaměřují přímo na srdce těchto motorů a pracují na způsobech výroby bipolárních desek z tenkých kovových fólií. Na veletrhu v Hannoveru představí Fraunhofer IWU tyto a další slibné výzkumné aktivity v oblasti motoru s palivovými články se závodním vozem Silberhummel.

Pokud jde o poskytování energie v elektromotorech, jsou palivové články ideálním způsobem, jak doplnit baterie pro zvýšení dojezdu. Výroba palivových článků však zůstává finančně náročný proces, takže na německém trhu je stále relativně málo modelů vozidel s touto technologií pohonu. Nyní výzkumníci z Fraunhofer IWU pracují na nákladově efektivnějším řešení: „Zaujímáme holistický přístup a díváme se na všechny součásti motoru s palivovými články. Začíná poskytováním vodíku, ovlivňuje výběr materiálů, které se přímo podílejí na výrobě elektřiny v palivových článcích, a zasahuje až k termoregulaci v samotném článku a ve vozidle jako celku,“ vysvětluje Sören Scheffler, projektový manažer společnosti Fraunhofer. IWU v Chemnitzu.

Jako první krok se výzkumníci zaměřují na srdce jakéhokoli motoru s palivovými články: „hromadu“. Zde vzniká energie v řadě naskládaných článků tvořených bipolárními deskami a elektrolytovými membránami.

„Zkoumáme, jak bychom mohli nahradit konvenční grafitové bipolární desky tenkými kovovými fóliemi. To by umožnilo vyrábět stohy rychle a ekonomicky ve velkém měřítku a výrazně by to zvýšilo produktivitu,“ říká Scheffler. Výzkumníci se také zaměřují na zajištění kvality. Každý komponent ve stozích je kontrolován přímo ve výrobním procesu. To má zajistit, aby se do zásobníku dostaly pouze díly, které byly plně prozkoumány.

Paralelně se Fraunhofer IWU zaměřuje na zlepšení schopnosti stohů přizpůsobit se prostředí a jízdní situaci. Scheffler vysvětluje: „Naše hypotéza je, že dynamické přizpůsobování se proměnným prostředí – také s pomocí AI – může pomoci šetřit vodík. Je rozdíl, zda se motor používá při vysokých nebo nízkých venkovních teplotách, nebo zda se používá na rovinách či v horách. V současné době zásobníky pracují v předem definovaném, pevném provozním rozsahu, který neumožňuje tento druh optimalizace závislé na prostředí.“

Odborníci Fraunhofer předvedou svůj výzkumný přístup na výstavě Silberhummel na veletrhu Hannover Messe od 20. do 24. dubna 2020. Silberhummel je založen na závodním voze, který ve 40. letech minulého století navrhla společnost Auto Union AG. Vývojáři Fraunhofer IWU nyní použili nové výrobní metody k rekonstrukci tohoto vozidla a vytvoření moderního technologického demonstrátoru. Jejich cílem je vybavit Silberhummel elektrickým motorem založeným na pokročilé technologii palivových článků. Tato technologie bude již digitálně promítnuta do vozidla na Hannover Messe.

Samotné tělo Silberhummel je také příkladem inovativních výrobních řešení a tvářecích procesů, které jsou dále vyvíjeny ve Fraunhofer IWU. Zde je však kladen důraz na nákladově efektivní výrobu malých sérií. Panel karoserie Silberhummel nebyl tvarován velkými lisy, které by vyžadovaly složité operace s nástroji z lité oceli. Místo toho byly použity negativní formy z lehce obrobitelného dřeva. Obráběcí stroj určený k tomuto účelu přitlačoval panel karoserie na dřevěnou formu kousek po kousku pomocí speciálního trnu. Odborníci tuto metodu nazývají „přírůstkové tvarování“. „Výsledkem je mnohem rychlejší tvorba požadovaných součástí než u konvenčního způsobu – ať už blatníků, kapot nebo dokonce bočních částí tramvají. Například konvenční výroba nástrojů používaných k tvarování částí těla může trvat několik měsíců. Na naše testy jsme potřebovali necelý týden – od výroby dřevěné formy po hotový panel,“ říká Scheffler.

Můžete si být jisti, že naši redaktoři pečlivě sledují každou odeslanou zpětnou vazbu a podniknou příslušná opatření. Vaše názory jsou pro nás důležité.

Vaše e-mailová adresa slouží pouze k tomu, aby příjemce věděl, kdo e-mail odeslal. Vaše adresa ani adresa příjemce nebudou použity k žádnému jinému účelu. Informace, které zadáte, se objeví ve vaší e-mailové zprávě a Tech Xplore je neuchovává v žádné podobě.

Tato stránka používá soubory cookie k usnadnění navigace, analýze vašeho používání našich služeb a poskytování obsahu od třetích stran. Používáním našich stránek potvrzujete, že jste si přečetli naše Zásady ochrany osobních údajů a Podmínky použití a že jim rozumíte.


Čas odeslání: květen-05-2020
WhatsApp online chat!