В Института Фраунхофер за машинни инструменти и технология на формоване IWU, изследователи разработват усъвършенствани технологии за производство на двигатели с горивни клетки, за да улеснят бързото и рентабилно масово производство. За тази цел изследователите от IWU първоначално се фокусираха директно върху сърцето на тези двигатели и изучават методи за производство на биполярни плочи от тънки метални фолиа. На панаира в Хановер, Фраунхофер IWU ще представи тези и други обещаващи изследователски дейности в областта на двигателите с горивни клетки със Silberhummel Racing.
Що се отнася до захранването на електрически двигатели, горивните клетки са идеален начин за допълване на батериите за увеличаване на пробега. Производството на горивни клетки обаче все още е скъп процес, така че на немския пазар все още има много малко модели, използващи тази технология за задвижване. Сега изследователите от Fraunhofer IWU работят върху по-рентабилно решение: „Използваме холистичен подход за изучаване на всички компоненти в двигателя с горивни клетки. Първото нещо, което трябва да се направи, е да се осигури водород, което влияе върху избора на материали. Той участва пряко в генерирането на енергия от горивните клетки и се простира до самата горивна клетка и регулирането на температурата на цялото превозно средство.“ обясни Сьорен Шефлер, ръководител на проекта на Fraunhofer IWU в Кемниц.
В първата стъпка изследователите се фокусираха върху сърцето на всеки двигател с горивни клетки: „стека от горивни клетки“. Това е мястото, където се генерира енергия в много подредени батерии, съставени от биполярни плочи и електролитни мембрани.
Шефлер каза: „Проучваме как да заменим традиционните графитни биполярни плочи с тънки метални фолиа. Това ще позволи бързото и икономично масово производство на стекове и значително ще увеличи производителността.“ Изследователите също така са ангажирани с осигуряването на качеството. Проверяват всеки компонент в стека директно по време на производствения процес. Това е, за да се гарантира, че само напълно инспектирани части могат да влязат в стека.
В същото време, Fraunhofer IWU се стреми да подобри способността на комина да се адаптира към околната среда и условията на шофиране. Шефлер обясни: „Нашата хипотеза е, че с помощта на изкуствен интелект, динамичното настройване на променливите на околната среда може да спести водород. Независимо дали се използва двигателят при високи или ниски температури, или се използва двигателят на равнинен път или във високотемпературна среда, това ще е различно. В момента комина работи в предварително определен фиксиран работен диапазон, което не позволява такава оптимизация, зависима от околната среда.“
Експерти от лабораторията Fraunhofer ще представят своите изследователски методи на изложението Silberhummel на Hannover Messe от 20 до 24 април 2020 г. Silberhummel е базиран на състезателен автомобил, проектиран от Auto Union през 40-те години на миналия век. Разработчиците на Fraunhofer IWU сега са използвали нови производствени методи, за да реконструират превозното средство и да създадат съвременни технологични демонстратори. Целта им е да оборудват Silberhummel с електрически двигател, базиран на усъвършенствана технология за горивни клетки. Тази технология беше дигитално проектирана на Hannover Messe.
Самата каросерия на Silberhummel също е пример за иновативни производствени решения и процеси на формоване, доразвити от Fraunhofer IWU. Фокусът тук обаче е върху нискобюджетното производство в малки партиди. Панелите на каросерията на Silberhummel не се оформят от големи щанцови машини, които включват сложни операции с инструменти от лята стомана. Вместо това се използва женска форма, изработена от дърво, която е лесна за обработка. Машина, проектирана за тази цел, използва специален дорник, за да притиска панела на каросерията малко по малко върху дървената форма. Експертите наричат този метод „инкрементално формоване“. „В сравнение с традиционния метод, независимо дали става въпрос за калника, капака или страната на трамвая, този метод може да произведе необходимите части по-бързо. Например, конвенционалното производство на инструменти, използвани за изработка на части от каросерията, може да отнеме няколко месеца. Нуждаем се от по-малко от седмица от производството на дървената форма до тестването на готовия панел“, каза Шефлер.
Време на публикуване: 24 септември 2020 г.