Ve Fraunhoferově institutu pro obráběcí a lisovací technologii IWU (IWU) vyvíjejí výzkumníci pokročilé technologie pro výrobu motorů s palivovými články, které usnadní rychlou a nákladově efektivní hromadnou výrobu. Za tímto účelem se výzkumníci IWU zpočátku zaměřili přímo na srdce těchto motorů a studují metody výroby bipolárních desek z tenkých kovových fólií. Na veletrhu Hannover Messe představí Fraunhofer IWU tyto a další slibné výzkumné aktivity v oblasti motorů s palivovými články se společností Silberhummel Racing.
Pokud jde o napájení elektromotorů, palivové články jsou ideálním způsobem, jak doplnit baterie a prodloužit tak dojezd. Výroba palivových článků je však stále nákladný proces, takže na německém trhu je stále jen velmi málo modelů využívajících tuto technologii pohonu. Výzkumníci z Fraunhofer IWU nyní pracují na nákladově efektivnějším řešení: „Používáme holistický přístup ke studiu všech komponent v motoru s palivovými články. První věcí, kterou je třeba udělat, je poskytnout vodík, což ovlivňuje výběr materiálů. Je přímo zapojen do výroby energie z palivových článků a vztahuje se na samotný palivový článek a regulaci teploty celého vozidla,“ vysvětlil projektový manažer Fraunhofer IWU v Chemnitzu Sören Scheffler.
V prvním kroku se vědci zaměřili na srdce každého motoru s palivovými články: „svazek palivových článků“. Právě zde se v mnoha naskládaných bateriích složených z bipolárních desek a elektrolytických membrán generuje energie.
Scheffler uvedl: „Zkoumáme, jak nahradit tradiční grafitové bipolární desky tenkými kovovými fóliemi. To umožní rychlou a ekonomickou hromadnou výrobu stohů a výrazně zvýší produktivitu.“ Výzkumníci se také zavázali k zajištění kvality. Kontrolují každou součást ve stohu přímo během výrobního procesu. Tím se zajistí, že do stohu budou dodávány pouze plně zkontrolované díly.
Zároveň se Fraunhofer IWU snaží zlepšit schopnost komína přizpůsobit se prostředí a jízdním podmínkám. Scheffler vysvětlil: „Naše hypotéza je, že s pomocí umělé inteligence může dynamické upravování proměnných prostředí šetřit vodík. Ať už se jedná o používání motoru při vysokých nebo nízkých teplotách, nebo o používání motoru na rovině či v prostředí s vysokou teplotou, bude to jiné. V současné době komínová soustava pracuje v předem stanoveném pevném provozním rozsahu, což takovou optimalizaci závislou na prostředí neumožňuje.“
Odborníci z Fraunhoferovy laboratoře představí své výzkumné metody na výstavě Silberhummel na veletrhu Hannover Messe od 20. do 24. dubna 2020. Silberhummel vychází ze závodního vozu navrženého společností Auto Union ve 40. letech 20. století. Vývojáři z Fraunhofer IWU nyní použili nové výrobní metody k rekonstrukci vozidla a vytvoření moderních technologických demonstrátorů. Jejich cílem je vybavit Silberhummel elektrickým motorem založeným na pokročilé technologii palivových článků. Tato technologie byla digitálně promítnuta na veletrhu Hannover Messe.
Samotná karoserie Silberhummel je také příkladem inovativních výrobních řešení a procesů lisování, které dále vyvinula Fraunhofer IWU. Důraz je zde však kladen na nízkonákladovou výrobu v malých dávkách. Panely karoserie Silberhummel nejsou tvarovány velkými lisovacími stroji, které zahrnují složité operace s licími ocelovými nástroji. Místo toho se používá matriční forma vyrobená ze dřeva, která se snadno zpracovává. Obráběcí stroj určený pro tento účel používá speciální trn k postupnému lisování panelu karoserie na dřevěnou formu. Odborníci tuto metodu nazývají „inkrementální tvarování“. „Ve srovnání s tradiční metodou, ať už se jedná o blatník, kapotu nebo bok tramvaje, může tato metoda vyrobit požadované díly rychleji. Například konvenční výroba nástrojů používaných k výrobě dílů karoserie může trvat několik měsíců. My potřebujeme méně než týden od výroby dřevěné formy k testování hotového panelu,“ řekl Scheffler.
Čas zveřejnění: 24. září 2020