В Інституті верстатобудування та технології формування Фраунгофера IWU дослідники розробляють передові технології для виробництва двигунів на паливних елементах, щоб сприяти швидкому та економічно ефективному масовому виробництву. З цією метою дослідники IWU спочатку зосередилися безпосередньо на серці цих двигунів і вивчають методи виготовлення біполярних пластин із тонкої металевої фольги. На Hannover Messe Fraunhofer IWU продемонструє ці та інші перспективні дослідження двигунів на паливних елементах разом із Silberhummel Racing.
Коли справа доходить до живлення електричних двигунів, паливні елементи є ідеальним способом доповнити акумулятори для збільшення запасу ходу. Однак виробництво паливних елементів все ще є дорогим процесом, тому на німецькому ринку все ще дуже мало моделей, які використовують цю технологію приводу. Зараз дослідники Fraunhofer IWU працюють над більш економічно ефективним рішенням: «Ми використовуємо цілісний підхід для вивчення всіх компонентів двигуна на паливних елементах. Перше, що потрібно зробити, це забезпечити водень, що впливає на вибір матеріалів. Він бере безпосередню участь у виробництві електроенергії на паливних елементах і поширюється на сам паливний елемент і регулювання температури всього автомобіля». Менеджер проекту Chemnitz Fraunhofer IWU Сорен Шеффлер пояснив.
На першому етапі дослідники зосередилися на серці будь-якого двигуна на паливних елементах: «стеку паливних елементів». Саме тут генерується енергія в багатьох батареях, що складаються з біполярних пластин і електролітних мембран.
Шеффлер сказав: «Ми досліджуємо, як замінити традиційні графітові біполярні пластини тонкою металевою фольгою. Це дозволить швидко й економічно масово виробляти стеки та значно підвищити продуктивність». Дослідники також віддані забезпеченню якості. Перевірте кожен компонент у стосі безпосередньо під час виробничого процесу. Це робиться для того, щоб у стос могли потрапити лише повністю перевірені частини.
У той же час Fraunhofer IWU прагне покращити здатність димоходу адаптуватися до навколишнього середовища та умов руху. Шеффлер пояснив: «Наша гіпотеза полягає в тому, що за допомогою ШІ динамічне коригування змінних навколишнього середовища може заощадити водень. Незалежно від того, чи використовується двигун при високих чи низьких температурах, чи використовується двигун на рівнині чи в середовищі з високою температурою, все буде по-різному. Наразі стек працює в межах попередньо визначеного фіксованого робочого діапазону, що не допускає такої оптимізації, залежної від середовища».
Фахівці з лабораторії Фраунгофера представлять свої методи дослідження на виставці Silberhummel на Hannover Messe з 20 по 24 квітня 2020 року. Silberhummel базується на гоночному автомобілі, розробленому Auto Union у 1940-х роках. Розробники Fraunhofer IWU тепер використали нові методи виробництва для реконструкції автомобіля та створення сучасних демонстраторів технологій. Їх мета — оснастити Silberhummel електричним двигуном на основі передової технології паливних елементів. Ця технологія була представлена в цифровому вигляді на Hannover Messe.
Сам кузов Silberhummel також є прикладом інноваційних виробничих рішень і процесів формування, які далі були розроблені Fraunhofer IWU. Однак у центрі уваги – недороге виробництво малими серіями. Панелі кузова Silberhummel не формуються за допомогою великих штампувальних машин, які передбачають складні операції зі сталевими литими інструментами. Замість нього використовується жіноча форма з деревини, яка легко піддається обробці. Верстат, призначений для цієї мети, використовує спеціальну оправку, щоб поступово притискати панель корпусу до дерев’яної форми. Фахівці називають цей метод «поступовим формуванням». «Порівняно з традиційним методом, чи то крило, капот чи борт трамвая, цей метод може виготовити необхідні деталі швидше. Наприклад, звичайне виготовлення інструментів, які використовуються для виготовлення частин тіла, може зайняти кілька місяців. Нам потрібно менше тижня від виготовлення дерев’яної форми до випробування готової панелі», – сказав Шеффлер.
Час публікації: 24 вересня 2020 р