Fraunhofer-instituutissa für die ...
Sähkömoottoreiden voimanlähteenä polttokennot ovat ihanteellinen tapa täydentää akkuja ja lisätä ajomatkaa. Polttokennojen valmistus on kuitenkin edelleen kallista, joten Saksan markkinoilla on vielä hyvin vähän malleja, jotka hyödyntävät tätä käyttötekniikkaa. Nyt Fraunhofer IWU:n tutkijat työskentelevät kustannustehokkaamman ratkaisun parissa: ”Käytämme kokonaisvaltaista lähestymistapaa tutkiaksemme kaikkia polttokennomoottorin komponentteja. Ensimmäiseksi on tuotettava vetyä, mikä vaikuttaa materiaalien valintaan. Se on suoraan mukana polttokennojen sähköntuotannossa ja ulottuu itse polttokennoon ja koko ajoneuvon lämpötilan säätelyyn”, Chemnitz Fraunhofer IWU:n projektipäällikkö Sören Scheffler selitti.
Ensimmäisessä vaiheessa tutkijat keskittyivät minkä tahansa polttokennomoottorin sydämeen: "polttokennopinoon". Tässä energiaa tuotetaan monissa pinoakuissa, jotka koostuvat bipolaarisista levyistä ja elektrolyyttikalvoista.
Scheffler sanoi: ”Tutkimme, miten perinteiset grafiittiset bipolaarilevyt voidaan korvata ohuilla metallikalvoilla. Tämä mahdollistaa pinojen nopean ja taloudellisen massatuotannon ja lisää merkittävästi tuottavuutta.” Tutkijat ovat myös sitoutuneet laadunvarmistukseen. Jokainen pinon komponentti tarkistetaan suoraan valmistusprosessin aikana. Tällä varmistetaan, että pinoon pääsee vain täysin tarkastettuja osia.
Samaan aikaan Fraunhofer IWU pyrkii parantamaan savupiipun kykyä sopeutua ympäristöön ja ajo-olosuhteisiin. Scheffler selitti: ”Hypoteesimme on, että tekoälyn avulla dynaamisesti säätyvät ympäristömuuttujat voivat säästää vetyä. Käytetäänpä moottoria korkeissa tai matalissa lämpötiloissa tai tasaisella maastolla tai korkeassa lämpötilassa, se toimii eri tavalla. Tällä hetkellä savupiippu toimii ennalta määrätyllä kiinteällä toiminta-alueella, mikä ei mahdollista tällaista ympäristöstä riippuvaa optimointia.”
Fraunhofer-laboratorion asiantuntijat esittelevät tutkimusmenetelmiään Silberhummel-näyttelyssä Hannoverin messuilla 20.–24. huhtikuuta 2020. Silberhummel perustuu Auto Unionin 1940-luvulla suunnittelemaan kilpa-autoon. Fraunhofer IWU:n kehittäjät ovat nyt käyttäneet uusia valmistusmenetelmiä ajoneuvon rekonstruointiin ja nykyaikaisten teknologiademonstraattoreiden luomiseen. Heidän tavoitteenaan on varustaa Silberhummel edistyneeseen polttokennoteknologiaan perustuvalla sähkömoottorilla. Tätä teknologiaa on esitelty digitaalisesti Hannoverin messuilla.
Silberhummelin kori itsessään on myös esimerkki Fraunhofer IWU:n edelleen kehittämistä innovatiivisista valmistusratkaisuista ja muovausprosesseista. Tässä keskitytään kuitenkin edulliseen valmistukseen pienissä erissä. Silberhummelin koripaneeleita ei muovata suurilla leimauskoneilla, jotka vaativat monimutkaisia valuteräksisiä työkaluja. Sen sijaan käytetään helposti työstettävästä puusta valmistettua naarasmuottia. Tähän tarkoitukseen suunniteltu työstökone käyttää erityistä karaa puristaakseen koripaneelia vähitellen puumuottiin. Asiantuntijat kutsuvat tätä menetelmää "inkrementaaliseksi muovaukseksi". "Perinteiseen menetelmään verrattuna, olipa kyseessä lokasuoja, konepelti tai raitiovaunun kylki, tämä menetelmä voi tuottaa tarvittavat osat nopeammin. Esimerkiksi korinosien valmistukseen käytettyjen työkalujen perinteinen valmistus voi kestää useita kuukausia. Tarvitsemme alle viikon puumuotin valmistuksesta valmiin paneelin testaukseen", Scheffler sanoi.
Julkaisun aika: 24.9.2020