W Instytucie Obrabiarek i Technologii Formowania im. Fraunhofera IWU naukowcy opracowują zaawansowaną technologię produkcji silników z ogniwami paliwowymi, aby ułatwić ich szybką i opłacalną produkcję seryjną. W tym celu badacze z IWU początkowo skupiają się bezpośrednio na sercu tych silników i pracują nad sposobami wytwarzania płytek bipolarnych z cienkich folii metalowych. Na targach Hannover Messe Fraunhofer IWU zaprezentuje te i inne obiecujące działania badawcze nad silnikami ogniwami paliwowymi z wykorzystaniem samochodu wyścigowego Silberhummel.
Jeśli chodzi o dostarczanie energii w silnikach elektrycznych, ogniwa paliwowe są idealnym sposobem na uzupełnienie akumulatorów w celu zwiększenia zasięgu jazdy. Produkcja ogniw paliwowych pozostaje jednak procesem kosztownym, dlatego na rynku niemieckim wciąż jest stosunkowo niewiele modeli pojazdów wyposażonych w tę technologię napędu. Obecnie naukowcy z Fraunhofer IWU pracują nad bardziej opłacalnym rozwiązaniem: „Przyjmujemy podejście holistyczne i przyglądamy się wszystkim komponentom silnika z ogniwami paliwowymi. Zaczyna się od dostarczenia wodoru, wpływa na wybór materiałów bezpośrednio zaangażowanych w wytwarzanie energii elektrycznej w ogniwach paliwowych, a kończy na termoregulacji w samym ogniwie i w pojeździe jako całości” – wyjaśnia Sören Scheffler, kierownik projektu w firmie Fraunhofer IWU w Chemnitz.
W pierwszym kroku badacze skupiają się na sercu każdego silnika zasilanego ogniwami paliwowymi: „stosie”. To tutaj energia jest generowana w szeregu ułożonych w stos ogniw składających się z dwubiegunowych płytek i membran elektrolitowych.
„Badamy, w jaki sposób możemy zastąpić konwencjonalne grafitowe płyty bipolarne cienkimi foliami metalowymi. Umożliwiłoby to szybką i ekonomiczną produkcję stosów na dużą skalę oraz znacznie zwiększyłoby produktywność” – mówi Scheffler. Naukowcy skupiają się także na zapewnianiu jakości. Każdy komponent w stosach jest sprawdzany bezpośrednio w procesie produkcyjnym. Ma to na celu zapewnienie, że tylko części, które zostały w pełni sprawdzone, trafią na stos.
Równolegle Fraunhofer IWU ma na celu poprawę zdolności stosów do dostosowywania się do środowiska i sytuacji na drodze. Scheffler wyjaśnia: „Nasza hipoteza jest taka, że dynamiczne dostosowywanie się do zmiennych środowiskowych – również wspomagane przez sztuczną inteligencję – może pomóc w oszczędzaniu wodoru. Ma znaczenie, czy silnik jest używany przy wysokich, czy niskich temperaturach zewnętrznych, czy jest używany na równinie, czy w górach. Obecnie stosy pracują w predefiniowanym, stałym zakresie działania, który nie pozwala na tego rodzaju optymalizację zależną od środowiska.”
Eksperci Fraunhofer zademonstrują swoje podejście badawcze na wystawie Silberhummel w Hannover Messe w dniach 20–24 kwietnia 2020 r. Silberhummel opiera się na samochodzie wyścigowym zaprojektowanym przez Auto Union AG w latach czterdziestych XX wieku. Konstruktorzy Fraunhofer IWU wykorzystali teraz nowe metody produkcyjne, aby zrekonstruować ten pojazd i stworzyć demonstrator nowoczesnej technologii. Ich celem jest wyposażenie Silberhummel w silnik elektryczny oparty na zaawansowanej technologii ogniw paliwowych. Technologia ta zostanie już cyfrowo wyświetlona w pojeździe podczas targów Hannover Messe.
Sam korpus Silberhummel jest również przykładem innowacyjnych rozwiązań produkcyjnych i procesów formowania, które są dalej rozwijane w Fraunhofer IWU. Tutaj jednak skupiamy się na opłacalnej produkcji małych partii. Panel korpusu Silberhummela nie był formowany przy użyciu dużych pras wymagających skomplikowanej operacji za pomocą narzędzi ze staliwa. Zamiast tego zastosowano formy negatywowe wykonane z łatwo obrabialnego drewna. Zaprojektowana do tego celu obrabiarka, za pomocą specjalnego trzpienia, stopniowo dociskała panel korpusu do drewnianej formy. Eksperci nazywają tę metodę „formowaniem przyrostowym”. „Dzięki temu znacznie szybciej powstają pożądane komponenty niż w przypadku metody konwencjonalnej – czy to błotników, masek, czy nawet bocznych części tramwajów. Na przykład konwencjonalna produkcja narzędzi używanych do formowania części ciała może zająć kilka miesięcy. Na nasze testy – od wyprodukowania drewnianej formy do gotowego panelu – potrzebowaliśmy niecały tydzień” – mówi Scheffler.
Możesz mieć pewność, że nasi redaktorzy dokładnie monitorują każdą przesłaną opinię i podejmują odpowiednie działania. Twoje opinie są dla nas ważne.
Twój adres e-mail jest używany wyłącznie w celu poinformowania odbiorcy, kto wysłał wiadomość e-mail. Ani Twój adres, ani adres odbiorcy nie będą wykorzystywane w żadnym innym celu. Wprowadzone informacje pojawią się w Twojej wiadomości e-mail i nie będą przechowywane przez Tech Xplore w żadnej formie.
Ta strona wykorzystuje pliki cookie, aby ułatwić nawigację, analizować sposób korzystania z naszych usług i dostarczać treści od stron trzecich. Korzystając z naszej witryny, potwierdzasz, że przeczytałeś i zrozumiałeś naszą Politykę prywatności i Warunki użytkowania.
Czas publikacji: 05 maja 2020 r