В Институте станков и технологии формования Фраунгофера IWU исследователи разрабатывают передовые технологии производства двигателей на топливных элементах с целью облегчить их быстрое и экономически эффективное серийное производство. С этой целью исследователи IWU первоначально сосредоточились непосредственно на сердцевине этих двигателей и работают над способами изготовления биполярных пластин из тонкой металлической фольги. На Ганноверской выставке Fraunhofer IWU продемонстрирует эти и другие многообещающие исследования в области двигателей на топливных элементах на гоночном автомобиле Silberhummel.
Когда дело доходит до обеспечения энергией электродвигателей, топливные элементы являются идеальным дополнением к батареям для увеличения запаса хода. Однако производство топливных элементов остается дорогостоящим процессом, поэтому на немецком рынке все еще относительно мало моделей автомобилей с этой технологией привода. Теперь исследователи из Fraunhofer IWU работают над более экономичным решением: «Мы применяем целостный подход и рассматриваем все компоненты двигателя на топливных элементах. Оно начинается с обеспечения водородом, влияет на выбор материалов, которые непосредственно участвуют в выработке электроэнергии в топливных элементах, и распространяется на терморегуляцию в самом элементе и в автомобиле в целом», — объясняет Сёрен Шеффлер, руководитель проекта Fraunhofer. IWU в Хемнице.
В качестве первого шага исследователи сосредотачиваются на сердце любого двигателя на топливных элементах: «стопке». Именно здесь энергия генерируется в ряде сложенных друг на друга ячеек, состоящих из биполярных пластин и электролитных мембран.
«Мы изучаем, как можно заменить обычные графитовые биполярные пластины тонкой металлической фольгой. Это позволит производить штабели быстро и экономично в больших масштабах и значительно повысит производительность», — говорит Шеффлер. Исследователи также уделяют особое внимание обеспечению качества. Каждый компонент штабеля проверяется непосредственно в процессе производства. Это сделано для того, чтобы в стопку попадали только те детали, которые были полностью проверены.
Параллельно Fraunhofer IWU стремится улучшить способность стеков адаптироваться к окружающей среде и ситуации вождения. Шеффлер объясняет: «Наша гипотеза состоит в том, что динамическая адаптация к переменным окружающей среды – также с помощью искусственного интеллекта – может помочь сэкономить водород. Имеет значение, используется ли двигатель при высоких или низких температурах наружного воздуха, на равнинах или в горах. В настоящее время стеки работают в заранее определенном фиксированном рабочем диапазоне, который не допускает такого рода оптимизации, зависящей от окружающей среды».
Эксперты Fraunhofer продемонстрируют свой исследовательский подход на выставке Silberhummel на Ганноверской ярмарке с 20 по 24 апреля 2020 года. Silberhummel основан на гоночном автомобиле, разработанном Auto Union AG в 1940-х годах. Разработчики Fraunhofer IWU теперь использовали новые методы производства, чтобы реконструировать этот автомобиль и создать демонстратор современных технологий. Их цель — оснастить Silberhummel электрическим двигателем на основе передовой технологии топливных элементов. Эта технология уже будет спроецирована в цифровом виде на автомобиль на Ганноверской выставке.
Сам корпус Silberhummel также является примером инновационных производственных решений и процессов формования, которые получают дальнейшее развитие в Fraunhofer IWU. Однако здесь основное внимание уделяется экономичному производству небольших партий. Панель кузова Silberhummel не была изготовлена на больших прессах, требующих сложной работы с инструментами из литой стали. Вместо них использовались негативные формы из легко поддающейся механической обработке древесины. Разработанный для этой цели станок с помощью специальной оправки поэтапно прижимал панель корпуса к деревянной форме. Эксперты называют этот метод «поэтапной формовкой». «Это приводит к гораздо более быстрому созданию нужных компонентов, чем при использовании традиционного метода — будь то крылья, капоты или даже боковые части трамвая. Например, традиционное производство инструментов, используемых для формирования частей тела, может занять несколько месяцев. На наши испытания нам понадобилось чуть меньше недели — от изготовления деревянной формы до готовой панели», — говорит Шеффлер.
Вы можете быть уверены, что наши редакторы внимательно отслеживают каждый отправленный отзыв и примут соответствующие меры. Ваше мнение важно для нас.
Ваш адрес электронной почты используется только для того, чтобы сообщить получателю, кто отправил электронное письмо. Ни ваш адрес, ни адрес получателя не будут использоваться для каких-либо других целей. Введенная вами информация появится в вашем сообщении электронной почты и не будет сохранена Tech Xplore ни в какой форме.
Этот сайт использует файлы cookie для облегчения навигации, анализа использования вами наших услуг и предоставления контента от третьих лиц. Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику конфиденциальности и Условия использования.
Время публикации: 05 мая 2020 г.