A Fraunhofer Szerszámgép- és Formázástechnikai Intézetben (IWU) kutatók fejlett technológiákat fejlesztenek üzemanyagcellás motorok gyártásához, hogy elősegítsék a gyors és költséghatékony tömeggyártást. Ennek érdekében az IWU kutatói kezdetben közvetlenül ezen motorok szívére összpontosítottak, és a bipoláris lemezek vékony fémfóliákból történő előállításának módszereit tanulmányozzák. A Hannoveri Vásáron a Fraunhofer IWU a Silberhummel Racinggel közösen bemutatja ezeket és más ígéretes üzemanyagcellás motorkutatási tevékenységeket.
Az elektromos motorok meghajtása terén az üzemanyagcellák ideális módja annak, hogy kiegészítsék az akkumulátorokat a hatótávolság növelése érdekében. Az üzemanyagcellák gyártása azonban még mindig költséges folyamat, így a német piacon még mindig nagyon kevés modell használja ezt a hajtástechnológiát. A Fraunhofer IWU kutatói most egy költséghatékonyabb megoldáson dolgoznak: „Holisztikus megközelítést alkalmazunk az üzemanyagcellás motor összes alkatrészének tanulmányozására. Az első lépés a hidrogén biztosítása, ami befolyásolja az anyagválasztást. Közvetlenül részt vesz az üzemanyagcellás energiatermelésben, és kiterjed magára az üzemanyagcellára és a teljes jármű hőmérséklet-szabályozására is” – magyarázta Sören Scheffler, a Chemnitz Fraunhofer IWU projektmenedzsere.
Az első lépésben a kutatók az üzemanyagcellás motor szívére összpontosítottak: az „üzemanyagcella-kötegre”. Itt keletkezik az energia a bipoláris lemezekből és elektrolitmembránokból álló, egymásra rakott akkumulátorokban.
Scheffler elmondta: „Azt vizsgáljuk, hogyan lehet a hagyományos grafit bipoláris lemezeket vékony fémfóliákkal helyettesíteni. Ez lehetővé teszi a kötegek gyors és gazdaságos tömeggyártását, és jelentősen növeli a termelékenységet.” A kutatók elkötelezettek a minőségbiztosítás iránt is. A köteg minden alkatrészét közvetlenül a gyártási folyamat során ellenőrzik. Ez biztosítja, hogy csak a teljes mértékben ellenőrzött alkatrészek kerülhessenek a kötegbe.
Ugyanakkor a Fraunhofer IWU célja a kémény környezethez és vezetési körülményekhez való alkalmazkodóképességének javítása. Scheffler kifejtette: „Hipotézisünk az, hogy a mesterséges intelligencia segítségével a dinamikusan állítható környezeti változók hidrogént takaríthatnak meg. Akár magas vagy alacsony hőmérsékleten, akár síkságon vagy magas hőmérsékletű környezetben használják a motort, eltérő lesz a működése. Jelenleg a kémény egy előre meghatározott, fix működési tartományon belül működik, ami nem teszi lehetővé az ilyen környezetfüggő optimalizálást.”
A Fraunhofer Laboratórium szakértői a Hannoveri Vásáron megrendezésre kerülő Silberhummel kiállításon mutatják be kutatási módszereiket 2020. április 20. és 24. között. A Silberhummel egy, az Auto Union által az 1940-es években tervezett versenyautón alapul. A Fraunhofer IWU fejlesztői most új gyártási módszereket alkalmaztak a jármű rekonstruálására és modern technológiai demonstrátorok létrehozására. Céljuk, hogy a Silberhummelt egy fejlett üzemanyagcellás technológián alapuló elektromos motorral szereljék fel. Ezt a technológiát digitálisan vetítették ki a Hannoveri Vásáron.
Maga a Silberhummel karosszéria is példa az innovatív gyártási megoldásokra és formázási eljárásokra, amelyeket a Fraunhofer IWU továbbfejlesztett. A hangsúly azonban itt az alacsony költségű, kis tételben történő gyártáson van. A Silberhummel karosszériaelemeit nem nagyméretű sajtológépekkel formálják, amelyek öntött acél szerszámok bonyolult műveleteit foglalják magukban. Ehelyett egy könnyen megmunkálható fából készült női formát használnak. Az erre a célra tervezett szerszámgép egy speciális tüskével apránként préseli a karosszériaelemet a fa formára. A szakértők ezt a módszert „inkrementális alakításnak” nevezik. „A hagyományos módszerhez képest, legyen szó a sárvédőről, a motorháztetőről vagy a villamos oldaláról, ez a módszer gyorsabban előállítja a szükséges alkatrészeket. Például a karosszériaelemek gyártásához használt szerszámok hagyományos gyártása több hónapig is eltarthat. A fa forma gyártásától a kész panel teszteléséig kevesebb mint egy hétre van szükségünk” – mondta Scheffler.
Közzététel ideje: 2020. szeptember 24.