Bij het Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology IWU ontwikkelen onderzoekers geavanceerde technologie voor de productie van brandstofcelmotoren met als doel de snelle en kosteneffectieve serieproductie ervan te vergemakkelijken. Daartoe richten de IWU-onderzoekers zich in eerste instantie rechtstreeks op het hart van deze motoren en werken ze aan manieren om bipolaire platen uit dunne metaalfolies te vervaardigen. Op de Hannover Messe zal Fraunhofer IWU deze en andere veelbelovende onderzoeksactiviteiten op het gebied van brandstofcelmotoren demonstreren met de Silberhummel-raceauto.
Als het gaat om het leveren van energie in elektrische motoren, zijn brandstofcellen een ideale manier om accu’s aan te vullen en zo de actieradius te vergroten. De productie van brandstofcellen blijft echter een kostenintensief proces, waardoor er nog steeds relatief weinig voertuigmodellen met deze aandrijftechnologie op de Duitse markt zijn. Nu werken de onderzoekers van Fraunhofer IWU aan een kosteneffectievere oplossing: “We hanteren een holistische benadering en kijken naar alle componenten in een brandstofcelmotor. Het begint met de levering van waterstof, heeft invloed op de keuze van materialen die direct betrokken zijn bij het opwekken van elektriciteit in brandstofcellen, en strekt zich uit tot de thermoregulatie in de cel zelf en in het voertuig als geheel”, legt Sören Scheffler, projectmanager bij Fraunhofer, uit. IWU in Chemnitz.
Als eerste stap concentreren de onderzoekers zich op het hart van elke brandstofcelmotor: de ‘stack’. Hier wordt energie opgewekt in een aantal gestapelde cellen bestaande uit bipolaire platen en elektrolytmembranen.
“We onderzoeken hoe we conventionele bipolaire grafietplaten kunnen vervangen door dunne metaalfolies. Hierdoor zouden stapels snel en economisch op grote schaal kunnen worden vervaardigd en zou de productiviteit aanzienlijk toenemen”, zegt Scheffler. De onderzoekers richten zich ook op kwaliteitsborging. Elk onderdeel in de stapels wordt rechtstreeks tijdens het productieproces geïnspecteerd. Dit is bedoeld om ervoor te zorgen dat alleen volledig onderzochte onderdelen in een stapel terechtkomen.
Tegelijkertijd wil Fraunhofer IWU het vermogen van stapels om zich aan te passen aan de omgeving en de rijsituatie verbeteren. Scheffler legt uit: “Onze hypothese is dat dynamische aanpassing aan omgevingsvariabelen – ook geholpen door AI – kan helpen waterstof te besparen. Het maakt verschil of een motor wordt gebruikt bij hoge of lage buitentemperaturen, of dat deze op vlakten of in de bergen wordt gebruikt. Momenteel werken stacks binnen een vooraf gedefinieerd, vast werkbereik dat dit soort omgevingsafhankelijke optimalisatie niet toestaat.”
De Fraunhofer-experts zullen hun onderzoeksaanpak demonstreren met hun Silberhummel-tentoonstelling op de Hannover Messe van 20 tot 24 april 2020. De Silberhummel is gebaseerd op een raceauto die in de jaren veertig door Auto Union AG werd ontworpen. De Fraunhofer IWU-ontwikkelaars hebben nu nieuwe productiemethoden gebruikt om dit voertuig te reconstrueren en een moderne technologiedemonstrator te creëren. Hun doel is om de Silberhummel uit te rusten met een elektrische motor op basis van geavanceerde brandstofceltechnologie. Deze technologie zal op de Hannover Messe al digitaal in het voertuig worden geprojecteerd.
De Silberhummel-carrosserie zelf is ook een voorbeeld van de innovatieve productieoplossingen en vormprocessen die verder worden ontwikkeld bij Fraunhofer IWU. Hier ligt de nadruk echter op de kosteneffectieve productie van kleine seriegroottes. Het carrosseriepaneel van de Silberhummel was niet gevormd met grote persen die een complexe bediening met gietstalen gereedschappen met zich meebrachten. In plaats daarvan werden negatieve mallen van gemakkelijk bewerkbaar hout gebruikt. Een voor dit doel ontworpen werktuigmachine drukte het carrosseriepaneel stukje bij beetje op de houten mal met behulp van een speciale doorn. Deskundigen noemen deze methode ‘incrementeel vormen’. “Het resulteert in een veel snellere creatie van de gewenste componenten dan met de conventionele methode – of het nu gaat om spatborden, motorkappen of zelfs zijdelen van trams. De conventionele vervaardiging van de gereedschappen die worden gebruikt om lichaamsdelen te vormen, kan bijvoorbeeld enkele maanden duren. We hadden iets minder dan een week nodig voor onze tests – van de vervaardiging van de houten mal tot het afgewerkte paneel”, zegt Scheffler.
U kunt er zeker van zijn dat onze redacteuren elke verzonden feedback nauwlettend in de gaten houden en passende maatregelen zullen nemen. Uw mening is belangrijk voor ons.
Uw e-mailadres wordt alleen gebruikt om de ontvanger te laten weten wie de e-mail heeft verzonden. Noch uw adres, noch het adres van de ontvanger zullen voor enig ander doel worden gebruikt. De informatie die u invoert, verschijnt in uw e-mailbericht en wordt in geen enkele vorm door Tech Xplore bewaard.
Deze site maakt gebruik van cookies om te helpen bij het navigeren, om uw gebruik van onze diensten te analyseren en om inhoud van derden aan te bieden. Door onze site te gebruiken, erkent u dat u ons privacybeleid en de gebruiksvoorwaarden hebt gelezen en begrepen.
Posttijd: 05 mei 2020