På Fraunhofer Institute for Machine Tool and Molding Technology IWU udvikler forskere avancerede teknologier til fremstilling af brændselscellemotorer for at lette hurtig, omkostningseffektiv masseproduktion. Til dette formål fokuserede IWU-forskere oprindeligt direkte på hjertet af disse motorer og studerer metoder til fremstilling af bipolære plader af tynde metalfolier. På Hannover Messe vil Fraunhofer IWU fremvise disse og andre lovende brændselscellemotorforskningsaktiviteter med Silberhummel Racing.
Når det kommer til at drive elektriske motorer, er brændselsceller en ideel måde at supplere batterier på for at øge rækkevidden. Fremstilling af brændselsceller er dog stadig en bekostelig proces, så der er stadig meget få modeller, der bruger denne drivteknologi på det tyske marked. Nu arbejder Fraunhofer IWU-forskere på en mere omkostningseffektiv løsning: "Vi bruger en holistisk tilgang til at studere alle komponenterne i en brændselscellemotor. Den første ting at gøre er at levere brint, hvilket påvirker valget af materialer. Det er direkte involveret i energiproduktionen af brændselsceller og strækker sig til selve brændselscellen og temperaturreguleringen af hele køretøjet." Chemnitz Fraunhofer IWU projektleder Sören Scheffler forklarede.
I det første trin fokuserede forskerne på hjertet af enhver brændselscellemotor: "brændselscellestablen." Det er her, der genereres energi i mange stablede batterier sammensat af bipolære plader og elektrolytmembraner.
Scheffler sagde: "Vi undersøger, hvordan man kan erstatte traditionelle grafitbipolære plader med tynde metalfolier. Dette vil gøre det muligt at masseproducere stakke hurtigt og økonomisk og øge produktiviteten markant." Forskerne er også engagerede i kvalitetssikring. Kontroller hver komponent i stakken direkte under fremstillingsprocessen. Dette er for at sikre, at kun fuldt inspicerede dele kan komme ind i stakken.
Fraunhofer IWU har samtidig til formål at forbedre skorstenens evne til at tilpasse sig miljøet og kørselsforholdene. Scheffler forklarede: "Vores hypotese er, at ved hjælp af AI kan dynamisk justering af miljøvariabler spare brint. Uanset om det er at bruge motoren ved høje eller lave temperaturer, eller at bruge motoren på sletten eller i et miljø med høje temperaturer, vil det være anderledes. I øjeblikket arbejder stakken inden for et forudbestemt fast driftsområde, som ikke tillader en sådan miljøafhængig optimering."
Eksperter fra Fraunhofer Laboratory vil præsentere deres forskningsmetoder på Silberhummel-udstillingen på Hannover Messe fra den 20. til den 24. april 2020. Silberhummel er baseret på en racerbil designet af Auto Union i 1940'erne. Udviklerne af Fraunhofer IWU har nu brugt nye fremstillingsmetoder til at rekonstruere køretøjet og skabe moderne teknologidemonstratorer. Deres mål er at udstyre Silberhummel med en elektrisk motor baseret på avanceret brændselscelleteknologi. Denne teknologi er blevet digitalt projiceret på Hannover Messe.
Selve Silberhummel-kroppen er også et eksempel på innovative fremstillingsløsninger og støbeprocesser, der er videreudviklet af Fraunhofer IWU. Fokus her er dog lavprisfremstilling i små partier. Silberhummels kropspaneler er ikke dannet af store stansemaskiner, som involverer komplekse operationer af støbestålværktøj. I stedet bruges en hunform lavet af træ, der er let at bearbejde. En værktøjsmaskine designet til dette formål bruger en speciel dorn til at presse kropspanelet lidt efter lidt på træformen. Eksperter kalder denne metode "inkrementel formgivning". "Sammenlignet med den traditionelle metode, hvad enten det er fenderen, motorhjelmen eller siden af sporvognen, kan denne metode producere de nødvendige dele hurtigere. For eksempel kan den konventionelle fremstilling af værktøjer, der bruges til at fremstille kropsdele. Det kan tage flere måneder. Vi har brug for mindre end en uge fra fremstillingen af træformen til test af det færdige panel,” sagde Scheffler.
Indlægstid: 24. september 2020