Vid Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology IWU utvecklar forskare avancerad teknik för tillverkning av bränslecellsmotorer i syfte att underlätta deras snabba och kostnadseffektiva serieproduktion. För detta ändamål fokuserar IWU-forskarna initialt direkt på hjärtat av dessa motorer och arbetar på sätt att tillverka bipolära plattor från tunna metallfolier. På Hannover Messe kommer Fraunhofer IWU att visa upp dessa och andra lovande bränslecellsmotorforskningsaktiviteter med racerbilen Silberhummel.
När det gäller att tillhandahålla energi i elmotorer är bränsleceller ett idealiskt sätt att komplettera batterier för att öka räckvidden. Att tillverka bränsleceller är dock fortfarande en kostnadskrävande process, så det finns fortfarande relativt få fordonsmodeller med denna drivteknik på den tyska marknaden. Nu arbetar forskarna vid Fraunhofer IWU på en mer kostnadseffektiv lösning: ”Vi tar ett helhetsgrepp och tittar på alla komponenter i en bränslecellsmotor. Det börjar med tillhandahållandet av väte, påverkar valet av material som är direkt involverade i att generera elektricitet i bränsleceller, och det sträcker sig till termoreglering i själva cellen och i fordonet som helhet”, förklarar Sören Scheffler, projektledare på Fraunhofer IWU i Chemnitz.
Som ett första steg fokuserar forskarna på hjärtat i vilken bränslecellsmotor som helst: "stacken". Det är här energi genereras i ett antal staplade celler som består av bipolära plattor och elektrolytmembran.
"Vi forskar om hur vi kan ersätta konventionella bipolära grafitplattor med tunna metallfolier. Detta skulle göra det möjligt att tillverka högar snabbt och ekonomiskt i stor skala och skulle öka produktiviteten avsevärt”, säger Scheffler. Forskarna fokuserar också på kvalitetssäkring. Varje komponent i staplarna inspekteras direkt i tillverkningsprocessen. Detta är avsett att säkerställa att endast delar som har undersökts fullständigt tar sig in i en stapel.
Parallellt strävar Fraunhofer IWU efter att förbättra stackarnas förmåga att anpassa sig till miljön och till körsituationen. Scheffler förklarar, "Vår hypotes är att dynamisk anpassning till miljövariabler – även med hjälp av AI – kan hjälpa till att spara väte. Det gör skillnad om en motor används vid höga eller låga utomhustemperaturer, eller om den används på slätten eller i bergen. För närvarande arbetar stackar i ett fördefinierat, fast driftsområde som inte tillåter denna typ av miljöberoende optimering."
Fraunhofer-experterna kommer att demonstrera sin forskningsmetod med sin Silberhummel-utställning på Hannover Messe från 20 till 24 april 2020. Silberhummel är baserad på en racerbil som designades av Auto Union AG på 1940-talet. Fraunhofer IWU-utvecklarna har nu använt nya tillverkningsmetoder för att rekonstruera detta fordon och skapa en modern teknikdemonstrator. Deras mål är att utrusta Silberhummel med en elmotor baserad på avancerad bränslecellsteknik. Denna teknik kommer redan att projiceras digitalt i fordonet på Hannover Messe.
Silberhummel-kroppen i sig är också ett exempel på de innovativa tillverkningslösningar och formningsprocesser som vidareutvecklas vid Fraunhofer IWU. Här ligger dock fokus på kostnadseffektiv tillverkning av små batchstorlekar. Silberhummels kroppspanel formades inte med stora pressar som involverade komplex drift med verktyg av gjutet stål. Istället användes negativa formar av lättbearbetbart trä. En verktygsmaskin konstruerad för detta ändamål pressade kroppspanelen på träformen bit för bit med hjälp av en speciell dorn. Experter kallar denna metod "inkrementell formning." "Det resulterar i mycket snabbare skapande av de önskade komponenterna än med den konventionella metoden – vare sig det gäller fendrar, motorhuvar eller till och med sidosektioner av spårvagnar. Den konventionella tillverkningen av verktygen som används för att forma kroppsdelar kan till exempel ta flera månader. Vi behövde knappt en vecka för våra tester – från tillverkning av träformen till den färdiga panelen”, säger Scheffler.
Du kan vara säker på att våra redaktörer noga övervakar all feedback som skickas och kommer att vidta lämpliga åtgärder. Dina åsikter är viktiga för oss.
Din e-postadress används endast för att meddela mottagaren vem som skickat e-postmeddelandet. Varken din adress eller mottagarens adress kommer att användas för något annat ändamål. Informationen du anger kommer att visas i ditt e-postmeddelande och lagras inte av Tech Xplore i någon form.
Den här webbplatsen använder cookies för att hjälpa till med navigering, analysera din användning av våra tjänster och tillhandahålla innehåll från tredje part. Genom att använda vår webbplats bekräftar du att du har läst och förstått vår integritetspolicy och användarvillkor.
Posttid: maj-05-2020