Presso l'Istituto Fraunhofer per le macchine utensili e la tecnologia di stampaggio IWU, i ricercatori stanno sviluppando tecnologie avanzate per la produzione di motori a celle a combustibile per facilitare una produzione di massa rapida ed economicamente vantaggiosa. A tal fine, i ricercatori dell’IWU si sono inizialmente concentrati direttamente sul cuore di questi motori e stanno studiando metodi per realizzare piastre bipolari da sottili lamine metalliche. Alla Hannover Messe, Fraunhofer IWU presenterà queste e altre promettenti attività di ricerca sui motori a celle a combustibile con Silberhummel Racing.
Quando si tratta di alimentare motori elettrici, le celle a combustibile sono il modo ideale per integrare le batterie e aumentare l’autonomia. Tuttavia, la produzione di celle a combustibile è ancora un processo costoso, quindi sul mercato tedesco sono ancora pochissimi i modelli che utilizzano questa tecnologia di azionamento. Ora i ricercatori del Fraunhofer IWU stanno lavorando a una soluzione più economica: “Utilizziamo un approccio olistico per studiare tutti i componenti di un motore a celle a combustibile. La prima cosa da fare è fornire idrogeno, il che incide sulla scelta dei materiali. È direttamente coinvolto nella generazione di energia delle celle a combustibile e si estende alla cella a combustibile stessa e alla regolazione della temperatura dell’intero veicolo”. Sören Scheffler, responsabile del progetto IWU di Chemnitz Fraunhofer, ha spiegato.
Nella prima fase, i ricercatori si sono concentrati sul cuore di qualsiasi motore a celle a combustibile: lo “stacco di celle a combustibile”. È qui che viene generata energia in molte batterie impilate composte da piastre bipolari e membrane elettrolitiche.
Scheffler ha dichiarato: “Stiamo studiando come sostituire le tradizionali piastre bipolari in grafite con sottili lamine metalliche. Ciò consentirà la produzione in serie di pile in modo rapido ed economico e aumenterà significativamente la produttività. I ricercatori si impegnano anche per garantire la qualità. Controlla ogni componente della pila direttamente durante il processo di produzione. Questo per garantire che solo le parti completamente ispezionate possano entrare nella pila.
Allo stesso tempo, Fraunhofer IWU mira a migliorare la capacità del camino di adattarsi all'ambiente e alle condizioni di guida. Scheffler ha spiegato: “La nostra ipotesi è che con l’aiuto dell’intelligenza artificiale, la regolazione dinamica delle variabili ambientali possa far risparmiare idrogeno. Sia che si utilizzi il motore ad alte o basse temperature, o che si utilizzi il motore in pianura o in un ambiente ad alta temperatura, sarà diverso. Attualmente, lo stack funziona entro un intervallo operativo fisso predeterminato, che non consente tale ottimizzazione dipendente dall’ambiente”.
Gli esperti del Laboratorio Fraunhofer presenteranno i loro metodi di ricerca alla fiera Silberhummel presso la Hannover Messe dal 20 al 24 aprile 2020. Silberhummel si basa su un'auto da corsa progettata da Auto Union negli anni '40. Gli sviluppatori del Fraunhofer IWU hanno ora utilizzato nuovi metodi di produzione per ricostruire il veicolo e creare moderni dimostratori tecnologici. Il loro obiettivo è dotare Silberhummel di un motore elettrico basato sulla tecnologia avanzata delle celle a combustibile. Questa tecnologia è stata proiettata digitalmente alla Hannover Messe.
La stessa carrozzeria Silberhummel è anche un esempio di soluzioni di produzione innovative e processi di stampaggio ulteriormente sviluppati da Fraunhofer IWU. Tuttavia, l’attenzione qui è rivolta alla produzione a basso costo in piccoli lotti. I pannelli della carrozzeria della Silberhummel non sono formati da grandi macchine per stampaggio, che comportano operazioni complesse di utensili in acciaio fuso. Viene invece utilizzato uno stampo femmina in legno facile da lavorare. Una macchina utensile appositamente predisposta utilizza un apposito mandrino per pressare poco a poco il pannello della carrozzeria sullo stampo in legno. Gli esperti chiamano questo metodo “modellazione incrementale”. “Rispetto al metodo tradizionale, che si tratti del paraurti, del cofano o della fiancata del tram, questo metodo può produrre le parti richieste più velocemente. Ad esempio, la produzione convenzionale di strumenti utilizzati per realizzare parti del corpo potrebbe richiedere diversi mesi. Abbiamo bisogno di meno di una settimana dalla produzione dello stampo in legno al collaudo del pannello finito”, ha affermato Scheffler.
Orario di pubblicazione: 24 settembre 2020