프라운호퍼 공작 기계 및 성형 기술 연구소 IWU의 연구원들은 빠르고 비용 효과적인 대량 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 만드는 방법을 연구하고 있습니다. 하노버 산업박람회에서 Fraunhofer IWU는 Silberhummel Racing과 함께 이러한 활동과 기타 유망한 연료전지 엔진 연구 활동을 선보일 예정입니다.
전기 엔진에 전력을 공급하는 경우 연료 전지는 배터리를 보충하여 주행 거리를 늘리는 이상적인 방법입니다. 그러나 연료전지를 제조하는 것은 여전히 비용이 많이 드는 공정이기 때문에 독일 시장에서는 이 구동 기술을 사용하는 모델이 아직 극소수입니다. 이제 Fraunhofer IWU 연구원들은 보다 비용 효율적인 솔루션을 개발하고 있습니다. “우리는 연료 전지 엔진의 모든 구성 요소를 연구하기 위해 전체적인 접근 방식을 사용합니다. 가장 먼저 해야 할 일은 재료 선택에 영향을 미치는 수소를 공급하는 것이다. 연료전지 발전에 직접적으로 관여하며, 연료전지 자체는 물론 차량 전체의 온도 조절까지 확장됩니다.” Chemnitz Fraunhofer IWU 프로젝트 관리자 Sören Scheffler가 설명했습니다.
첫 번째 단계에서 연구진은 연료전지 엔진의 핵심인 '연료전지 스택'에 초점을 맞췄습니다. 양극판과 전해질막으로 구성된 수많은 적층형 배터리에서 에너지가 생성되는 곳이다.
Scheffler는 “우리는 전통적인 흑연 양극판을 얇은 금속박으로 대체하는 방법을 조사하고 있습니다. 이를 통해 스택을 빠르고 경제적으로 대량 생산할 수 있으며 생산성이 크게 향상될 것입니다.” 연구원들은 또한 품질 보증에도 최선을 다하고 있습니다. 제조 과정에서 스택의 모든 구성 요소를 직접 확인하십시오. 이는 완전히 검사된 부품만 스택에 들어갈 수 있도록 하기 위한 것입니다.
동시에 Fraunhofer IWU는 굴뚝이 환경과 운전 조건에 적응하는 능력을 향상시키는 것을 목표로 하고 있습니다. Scheffler는 다음과 같이 설명했습니다. “우리의 가설은 AI의 도움으로 환경 변수를 동적으로 조정하면 수소를 절약할 수 있다는 것입니다. 고온이나 저온에서 엔진을 사용하든, 평원이나 고온 환경에서 엔진을 사용하든, 상황은 다릅니다. 현재 스택은 미리 결정된 고정 작동 범위 내에서 작동하므로 환경에 따른 최적화가 허용되지 않습니다.”
Fraunhofer 연구소의 전문가들은 2020년 4월 20일부터 24일까지 Hannover Messe에서 열리는 Silberhummel 전시회에서 연구 방법을 발표할 예정입니다. Silberhummel은 1940년대 Auto Union이 디자인한 경주용 자동차를 기반으로 합니다. Fraunhofer IWU의 개발자들은 이제 새로운 제조 방법을 사용하여 차량을 재구성하고 현대적인 기술 시연 장치를 만들었습니다. 그들의 목표는 Silberhummel에 첨단 연료전지 기술을 기반으로 한 전기 엔진을 장착하는 것입니다. 이 기술은 하노버 산업박람회(Hannover Messe)에서 디지털 방식으로 상영되었습니다.
Silberhummel 본체 자체도 Fraunhofer IWU가 더욱 발전시킨 혁신적인 제조 솔루션과 성형 공정의 예입니다. 그러나 여기서 초점은 소규모 배치로 저비용으로 제조하는 것입니다. Silberhummel의 차체 패널은 주강 도구의 복잡한 작업을 포함하는 대형 스탬핑 기계로 형성되지 않습니다. 대신 가공이 용이한 나무로 만든 암형을 사용한다. 이를 위해 설계된 공작기계는 특수한 맨드릴을 이용해 목재 금형에 바디 패널을 조금씩 눌러준다. 전문가들은 이 방법을 "증분적 형성"이라고 부릅니다. “펜더, 후드, 전차 측면 등 기존 방식에 비해 이 방식은 필요한 부품을 더 빠르게 생산할 수 있습니다. 예를 들어, 신체 부위를 만드는 데 사용되는 기존 도구의 제조에는 몇 개월이 걸릴 수 있습니다. 목재 금형 제작부터 완성된 패널 테스트까지 일주일도 채 걸리지 않습니다.”라고 Scheffler는 말했습니다.
게시 시간: 2020년 9월 24일