På Fraunhofer Instituttet for Maskinværktøjs- og Støbeteknik IWU udvikler forskere avancerede teknologier til fremstilling af brændselscellemotorer for at muliggøre hurtig og omkostningseffektiv masseproduktion. Med dette for øje fokuserede IWU-forskerne i første omgang direkte på hjertet af disse motorer og studerer metoder til fremstilling af bipolære plader af tynde metalfolier. På Hannover Messe vil Fraunhofer IWU fremvise disse og andre lovende forskningsaktiviteter inden for brændselscellemotorer sammen med Silberhummel Racing.
Når det kommer til at drive elektriske motorer, er brændselsceller en ideel måde at supplere batterier på for at øge rækkevidden. Fremstilling af brændselsceller er dog stadig en dyr proces, så der er stadig meget få modeller, der bruger denne drivteknologi på det tyske marked. Nu arbejder forskere fra Fraunhofer IWU på en mere omkostningseffektiv løsning: "Vi bruger en holistisk tilgang til at studere alle komponenterne i en brændselscellemotor. Det første, vi skal gøre, er at tilføre brint, hvilket påvirker valget af materialer. Det er direkte involveret i produktionen af brændselscellernes strøm og strækker sig til selve brændselscellen og temperaturreguleringen af hele køretøjet," forklarede Sören Scheffler, projektleder fra Chemnitz Fraunhofer IWU.
I første trin fokuserede forskerne på hjertet i enhver brændselscellemotor: "brændselscellestakken". Det er her, energi genereres i mange stablede batterier, der består af bipolære plader og elektrolytmembraner.
Scheffler sagde: "Vi undersøger, hvordan man kan erstatte traditionelle bipolære grafitplader med tynde metalfolier. Dette vil gøre det muligt at masseproducere stakke hurtigt og økonomisk og øge produktiviteten betydeligt." Forskerne er også engagerede i kvalitetssikring. Kontroller alle komponenter i stakken direkte under fremstillingsprocessen. Dette er for at sikre, at kun fuldt inspicerede dele kan komme ind i stakken.
Samtidig sigter Fraunhofer IWU mod at forbedre skorstenens evne til at tilpasse sig miljøet og kørselsforholdene. Scheffler forklarede: "Vores hypotese er, at dynamisk justering af miljøvariabler ved hjælp af AI kan spare brint. Uanset om man bruger motoren ved høje eller lave temperaturer, eller om man bruger motoren på jævnt eller i et miljø med høj temperatur, vil det være anderledes. I øjeblikket arbejder skorstenen inden for et forudbestemt, fast driftsområde, hvilket ikke tillader en sådan miljøafhængig optimering."
Eksperter fra Fraunhofer-laboratoriet præsenterer deres forskningsmetoder på Silberhummel-udstillingen på Hannover Messe fra den 20. til den 24. april 2020. Silberhummel er baseret på en racerbil designet af Auto Union i 1940'erne. Udviklerne af Fraunhofer IWU har nu brugt nye fremstillingsmetoder til at rekonstruere køretøjet og skabe moderne teknologidemonstrationsmodeller. Deres mål er at udstyre Silberhummel med en elmotor baseret på avanceret brændselscelleteknologi. Denne teknologi er blevet digitalt projiceret på Hannover Messe.
Selve Silberhummel-karosseriet er også et eksempel på innovative fremstillingsløsninger og støbeprocesser, der er videreudviklet af Fraunhofer IWU. Fokus her er dog på billig fremstilling i små partier. Silberhummels karosseriepaneler formes ikke af store prægemaskiner, som involverer komplekse operationer med støbte stålværktøjer. I stedet anvendes en hunform af træ, der er let at bearbejde. En værktøjsmaskine designet til dette formål bruger en speciel dorn til at presse karosseriepanelet lidt efter lidt på træformen. Eksperter kalder denne metode "trinvis formning". "Sammenlignet med den traditionelle metode, uanset om det er skærmen, motorhjelmen eller siden af sporvognen, kan denne metode producere de nødvendige dele hurtigere. For eksempel kan den konventionelle fremstilling af værktøjer, der bruges til at fremstille karosseriedele, tage flere måneder. Vi har brug for mindre end en uge fra fremstillingen af træformen til testningen af det færdige panel," sagde Scheffler.
Opslagstidspunkt: 24. september 2020