På Fraunhofer Instituttet for Maskinværktøj og Formningsteknologi (IWU) udvikler forskere avanceret teknologi til fremstilling af brændselscellemotorer med det formål at muliggøre en hurtig og omkostningseffektiv serieproduktion. Med dette for øje fokuserer IWU-forskerne i første omgang direkte på hjertet af disse motorer og arbejder på måder at fremstille bipolære plader af tynde metalfolier. På Hannover Messe vil Fraunhofer IWU præsentere disse og andre lovende forskningsaktiviteter inden for brændselscellemotorer med racerbilen Silberhummel.
Når det kommer til at levere energi til elmotorer, er brændselsceller en ideel måde at supplere batterier på for at øge rækkevidden. Fremstilling af brændselsceller er dog fortsat en omkostningsintensiv proces, så der er stadig relativt få køretøjsmodeller med denne drivteknologi på det tyske marked. Nu arbejder forskerne hos Fraunhofer IWU på en mere omkostningseffektiv løsning: "Vi har en holistisk tilgang og ser på alle komponenterne i en brændselscellemotor. Det starter med levering af brint, påvirker valget af materialer, der er direkte involveret i generering af elektricitet i brændselsceller, og det strækker sig til termoregulering i selve cellen og i køretøjet som helhed," forklarer Sören Scheffler, projektleder hos Fraunhofer IWU i Chemnitz.
Som et første skridt fokuserer forskerne på hjertet i enhver brændselscellemotor: "stakken". Det er her, energi genereres i en række stablede celler, der består af bipolære plader og elektrolytmembraner.
"Vi forsker i, hvordan vi kan erstatte konventionelle bipolære grafitplader med tynde metalfolier. Dette ville muliggøre hurtig og økonomisk fremstilling af stakke i stor skala og ville øge produktiviteten betydeligt," siger Scheffler. Forskerne fokuserer også på kvalitetssikring. Hver komponent i stakkene inspiceres direkte i fremstillingsprocessen. Dette har til formål at sikre, at kun dele, der er blevet fuldt undersøgt, kommer ind i en stak.
Parallelt hermed sigter Fraunhofer IWU mod at forbedre motorblokkenes evne til at tilpasse sig miljøet og kørselssituationen. Scheffler forklarer: "Vores hypotese er, at dynamisk tilpasning til miljøvariabler – også hjulpet af AI – kan bidrage til at spare brint. Det gør en forskel, om en motor bruges ved høje eller lave udetemperaturer, eller om den bruges på sletter eller i bjergene. I øjeblikket arbejder motorblokke i et foruddefineret, fast driftsområde, der ikke tillader denne form for miljøafhængig optimering."
Fraunhofer-eksperterne vil demonstrere deres forskningstilgang med deres Silberhummel-udstilling på Hannover Messe fra 20. til 24. april 2020. Silberhummel er baseret på en racerbil, der blev designet af Auto Union AG i 1940'erne. Udviklerne hos Fraunhofer IWU har nu brugt nye fremstillingsmetoder til at rekonstruere dette køretøj og skabe en moderne teknologidemonstrationsbil. Deres mål er at udstyre Silberhummel med en elmotor baseret på avanceret brændselscelleteknologi. Denne teknologi vil allerede blive digitalt projiceret ind i køretøjet på Hannover Messe.
Selve Silberhummel-karosseriet er også et eksempel på de innovative fremstillingsløsninger og formningsprocesser, der videreudvikles på Fraunhofer IWU. Her er fokus dog på omkostningseffektiv fremstilling af små seriestørrelser. Silberhummels karrosseripanel blev ikke formet med store presser, der involverede kompleks betjening med støbte stålværktøjer. I stedet blev der anvendt negative forme af let bearbejdeligt træ. Et maskinværktøj designet til dette formål pressede karrosseripanelet på træformen bit for bit ved hjælp af en speciel dorn. Eksperter kalder denne metode "trinvis formning". "Det resulterer i en meget hurtigere fremstilling af de ønskede komponenter end med den konventionelle metode - hvad enten det er skærme, motorhjelme eller endda sidesektioner af sporvogne. Den konventionelle fremstilling af de værktøjer, der bruges til at forme karrosseridele, kan for eksempel tage flere måneder. Vi havde brug for lige under en uge til vores tests - fra fremstilling af træformen til det færdige panel," siger Scheffler.
Du kan være sikker på, at vores redaktører nøje overvåger al feedback, der sendes, og vil træffe passende foranstaltninger. Dine meninger er vigtige for os.
Din e-mailadresse bruges kun til at fortælle modtageren, hvem der har sendt e-mailen. Hverken din adresse eller modtagerens adresse vil blive brugt til andre formål. De oplysninger, du indtaster, vil blive vist i din e-mail og opbevares ikke af Tech Xplore i nogen form.
Dette websted bruger cookies til at hjælpe med navigation, analysere din brug af vores tjenester og levere indhold fra tredjeparter. Ved at bruge vores websted accepterer du, at du har læst og forstået vores privatlivspolitik og brugsbetingelser.
Opslagstidspunkt: 5. maj 2020