프라운호퍼 공작 기계 및 성형 기술 연구소 IWU의 연구원들은 빠르고 비용 효과적인 연속 생산을 촉진하기 위해 연료 전지 엔진 제조를 위한 첨단 기술을 개발하고 있습니다.이를 위해 IWU 연구원들은 처음에는 이러한 엔진의 핵심에 직접 초점을 맞추고 얇은 금속 호일로 양극판을 제조하는 방법을 연구하고 있습니다.하노버 산업박람회에서 Fraunhofer IWU는 Silberhummel 경주용 자동차를 통해 이러한 활동과 기타 유망한 연료 전지 엔진 연구 활동을 선보일 예정입니다.
전기 엔진에 에너지를 공급하는 경우 연료전지는 배터리를 보충하여 주행 거리를 늘리는 이상적인 방법입니다.그러나 연료전지 제조는 여전히 비용 집약적인 공정이므로 독일 시장에서는 이 구동 기술을 탑재한 차량 모델이 아직 상대적으로 적습니다.이제 Fraunhofer IWU의 연구원들은 보다 비용 효과적인 솔루션을 연구하고 있습니다. “우리는 전체적인 접근 방식을 취하고 연료 전지 엔진의 모든 구성 요소를 살펴봅니다.이는 수소 공급에서 시작하여 연료 전지에서 전기를 생성하는 데 직접적으로 관여하는 재료의 선택에 영향을 미치며, 전지 자체와 차량 전체의 온도 조절까지 확장됩니다.”라고 Fraunhofer 프로젝트 관리자인 Sören Scheffler는 설명합니다. 켐니츠의 IWU.
첫 번째 단계로, 연구자들은 연료전지 엔진의 핵심인 '스택'에 초점을 맞췄습니다.양극판과 전해질막으로 이루어진 여러 개의 셀이 겹겹이 쌓인 곳에서 에너지가 생성되는 곳이다.
“우리는 기존의 흑연 양극판을 얇은 금속박으로 대체할 수 있는 방법을 연구하고 있습니다.이를 통해 스택을 대규모로 신속하고 경제적으로 제조할 수 있으며 생산성이 크게 향상될 것입니다.”라고 Scheffler는 말합니다.연구원들은 품질 보증에도 중점을 두고 있습니다.스택의 모든 구성 요소는 제조 공정에서 직접 검사됩니다.이는 완전히 검사된 부품만 스택에 들어가도록 하기 위한 것입니다.
동시에 Fraunhofer IWU는 스택이 환경과 운전 상황에 적응하는 능력을 향상시키는 것을 목표로 합니다.Scheffler는 이렇게 설명합니다. “우리의 가설은 AI의 도움을 받아 환경 변수에 동적으로 조정하면 수소를 절약하는 데 도움이 될 수 있다는 것입니다.엔진을 외부 온도가 높거나 낮은 곳에서 사용하는지, 평야에서 사용하는지, 산에서 사용하는지에 따라 차이가 있습니다.현재 스택은 이러한 종류의 환경 의존적 최적화를 허용하지 않는 사전 정의된 고정 작동 범위에서 작동합니다.”
Fraunhofer 전문가들은 2020년 4월 20일부터 24일까지 Hannover Messe에서 Silberhummel 전시회를 통해 연구 접근 방식을 선보일 예정입니다. Silberhummel은 1940년대 Auto Union AG가 디자인한 경주용 자동차를 기반으로 합니다.Fraunhofer IWU 개발자는 이제 새로운 제조 방법을 사용하여 이 차량을 재구성하고 현대 기술 시연자를 만들었습니다.그들의 목표는 Silberhummel에 첨단 연료전지 기술을 기반으로 한 전기 엔진을 장착하는 것입니다.이 기술은 이미 하노버 산업박람회에서 차량에 디지털 방식으로 투영될 예정입니다.
Silberhummel 본체 자체도 Fraunhofer IWU에서 추가로 개발 중인 혁신적인 제조 솔루션 및 성형 공정의 예입니다.그러나 여기서는 소규모 배치 크기를 비용 효율적으로 제조하는 데 중점을 둡니다.Silberhummel의 차체 패널은 주강 도구를 사용한 복잡한 작업을 포함하는 대형 프레스로 형성되지 않았습니다.대신, 쉽게 가공할 수 있는 목재로 만든 네거티브 몰드가 사용되었습니다.이러한 목적으로 설계된 공작 기계는 특수 맨드릴을 사용하여 차체 패널을 목재 금형에 조금씩 눌러 붙였습니다.전문가들은 이 방법을 '증분 성형'이라고 부릅니다.“펜더, 후드, 트램의 측면 부분 등 기존 방법보다 원하는 구성 요소를 훨씬 빠르게 생성할 수 있습니다.예를 들어, 신체 부위를 형성하는 데 사용되는 도구의 기존 제조에는 몇 개월이 걸릴 수 있습니다.나무 주형 제작부터 완성된 패널까지 테스트하는 데 일주일도 채 걸리지 않았습니다.”라고 Scheffler는 말합니다.
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게시 시간: 2020년 5월 5일