Tại Viện Công cụ Máy và Công nghệ Khuôn mẫu Fraunhofer (IWU), các nhà nghiên cứu đang phát triển các công nghệ tiên tiến để sản xuất động cơ pin nhiên liệu nhằm hỗ trợ sản xuất hàng loạt nhanh chóng, tiết kiệm chi phí. Để đạt được mục tiêu này, các nhà nghiên cứu của IWU ban đầu tập trung trực tiếp vào trung tâm của những động cơ này và đang nghiên cứu các phương pháp chế tạo các tấm lưỡng cực từ các lá kim loại mỏng. Tại Hannover Messe, Fraunhofer IWU sẽ giới thiệu những hoạt động này và các hoạt động nghiên cứu động cơ pin nhiên liệu đầy hứa hẹn khác với Silberhummel Racing.
Khi nói đến việc cung cấp năng lượng cho động cơ điện, pin nhiên liệu là một cách lý tưởng để bổ sung pin nhằm tăng phạm vi lái xe. Tuy nhiên, sản xuất pin nhiên liệu vẫn là một quá trình tốn kém nên vẫn còn rất ít mẫu xe sử dụng công nghệ truyền động này tại thị trường Đức. Hiện các nhà nghiên cứu của Fraunhofer IWU đang nghiên cứu một giải pháp tiết kiệm chi phí hơn: “Chúng tôi sử dụng phương pháp tiếp cận toàn diện để nghiên cứu tất cả các bộ phận trong động cơ pin nhiên liệu. Điều đầu tiên cần làm là cung cấp hydro, điều này ảnh hưởng đến việc lựa chọn vật liệu. Nó liên quan trực tiếp đến việc tạo ra năng lượng của pin nhiên liệu và mở rộng đến chính pin nhiên liệu cũng như việc điều chỉnh nhiệt độ của toàn bộ xe.” Giám đốc dự án Chemnitz Fraunhofer IWU Sören Scheffler giải thích.
Ở bước đầu tiên, các nhà nghiên cứu tập trung vào trái tim của bất kỳ động cơ pin nhiên liệu nào: “ngăn xếp pin nhiên liệu”. Đây là nơi năng lượng được tạo ra trong nhiều cục pin xếp chồng lên nhau bao gồm các tấm lưỡng cực và màng điện phân.
Scheffler cho biết: “Chúng tôi đang nghiên cứu cách thay thế các tấm lưỡng cực than chì truyền thống bằng các lá kim loại mỏng. Điều này sẽ cho phép các ngăn xếp được sản xuất hàng loạt một cách nhanh chóng, tiết kiệm và tăng năng suất đáng kể.” Các nhà nghiên cứu cũng cam kết đảm bảo chất lượng. Kiểm tra trực tiếp mọi thành phần trong ngăn xếp trong quá trình sản xuất. Điều này nhằm đảm bảo rằng chỉ những bộ phận được kiểm tra đầy đủ mới có thể đưa vào ngăn xếp.
Đồng thời, Fraunhofer IWU đặt mục tiêu cải thiện khả năng thích ứng của ống khói với môi trường và điều kiện lái xe. Scheffler giải thích: “Giả thuyết của chúng tôi là với sự trợ giúp của AI, việc điều chỉnh linh hoạt các biến số môi trường có thể tiết kiệm hydro. Dù là sử dụng động cơ ở nhiệt độ cao hay thấp, hay sử dụng động cơ trên đồng bằng hay trong môi trường nhiệt độ cao thì sẽ khác nhau. Hiện tại, ngăn xếp hoạt động trong phạm vi hoạt động cố định được xác định trước, không cho phép tối ưu hóa phụ thuộc vào môi trường như vậy.”
Các chuyên gia từ Phòng thí nghiệm Fraunhofer sẽ trình bày phương pháp nghiên cứu của họ tại triển lãm Silberhummel ở Hannover Messe từ ngày 20 đến ngày 24 tháng 4 năm 2020. Silberhummel được thiết kế dựa trên một chiếc xe đua do Auto Union thiết kế vào những năm 1940. Các nhà phát triển của Fraunhofer IWU hiện đã sử dụng các phương pháp sản xuất mới để tái tạo lại chiếc xe và tạo ra những mẫu xe trình diễn công nghệ hiện đại. Mục tiêu của họ là trang bị cho Silberhummel một động cơ điện dựa trên công nghệ pin nhiên liệu tiên tiến. Công nghệ này đã được chiếu kỹ thuật số tại Hannover Messe.
Bản thân thân Silberhummel cũng là một ví dụ về các giải pháp sản xuất và quy trình đúc tiên tiến được Fraunhofer IWU phát triển thêm. Tuy nhiên, trọng tâm ở đây là sản xuất chi phí thấp theo lô nhỏ. Các tấm thân của Silberhummel không được tạo hình bằng máy dập lớn, vốn liên quan đến các hoạt động phức tạp của các công cụ bằng thép đúc. Thay vào đó, người ta sử dụng khuôn nữ làm bằng gỗ dễ gia công. Một máy công cụ được thiết kế cho mục đích này sử dụng một trục gá đặc biệt để ép tấm thân từng chút một lên khuôn gỗ. Các chuyên gia gọi phương pháp này là “tạo hình gia tăng”. “So với phương pháp truyền thống, dù là chắn bùn, mui xe hay thành xe điện, phương pháp này có thể sản xuất các bộ phận cần thiết nhanh hơn. Ví dụ, việc sản xuất các công cụ thông thường được sử dụng để chế tạo các bộ phận cơ thể có thể mất vài tháng. Scheffler cho biết: Chúng tôi cần chưa đầy một tuần từ khi sản xuất khuôn gỗ đến thử nghiệm tấm hoàn thiện.
Thời gian đăng: 24-09-2020