Pelat bipolar baru dari lembaran logam tipis untuk sel bahan bakar

Di Institut Fraunhofer untuk Peralatan Mesin dan Teknologi Pembentukan IWU, para peneliti sedang mengembangkan teknologi canggih untuk pembuatan mesin sel bahan bakar dengan tujuan memfasilitasi produksi serial yang cepat dan hemat biaya. Untuk tujuan ini, para peneliti IWU pada awalnya berfokus langsung pada jantung mesin ini dan sedang berupaya menemukan cara untuk membuat pelat bipolar dari lembaran logam tipis. Di Hannover Messe, Fraunhofer IWU akan memamerkan kegiatan penelitian mesin sel bahan bakar yang menjanjikan ini dan lainnya bersama dengan mobil balap Silberhummel.

Dalam hal penyediaan energi pada mesin listrik, sel bahan bakar merupakan cara ideal untuk melengkapi baterai guna meningkatkan jarak tempuh. Namun, pembuatan sel bahan bakar masih merupakan proses yang mahal, sehingga masih relatif sedikit model kendaraan dengan teknologi penggerak ini di pasar Jerman. Kini para peneliti di Fraunhofer IWU sedang mengerjakan solusi yang lebih hemat biaya: “Kami mengambil pendekatan holistik dan melihat semua komponen dalam mesin sel bahan bakar. Ini dimulai dengan penyediaan hidrogen, memengaruhi pilihan material yang secara langsung terlibat dalam menghasilkan listrik di sel bahan bakar, dan meluas ke termoregulasi di dalam sel itu sendiri dan di dalam kendaraan secara keseluruhan,” jelas Sören Scheffler, manajer proyek di Fraunhofer IWU di Chemnitz.

Sebagai langkah pertama, para peneliti memfokuskan perhatian pada inti dari setiap mesin sel bahan bakar: "tumpukan" (stack). Di sinilah energi dihasilkan dalam sejumlah sel yang ditumpuk, yang terdiri dari pelat bipolar dan membran elektrolit.

“Kami sedang meneliti bagaimana kami dapat mengganti pelat bipolar grafit konvensional dengan lembaran logam tipis. Ini akan memungkinkan tumpukan diproduksi dengan cepat dan ekonomis dalam skala besar dan akan meningkatkan produktivitas secara signifikan,” kata Scheffler. Para peneliti juga berfokus pada jaminan kualitas. Setiap komponen dalam tumpukan diperiksa langsung dalam proses manufaktur. Hal ini dimaksudkan untuk memastikan bahwa hanya bagian yang telah diperiksa sepenuhnya yang masuk ke dalam tumpukan.

Secara paralel, Fraunhofer IWU bertujuan untuk meningkatkan kemampuan tumpukan sel bahan bakar untuk beradaptasi dengan lingkungan dan situasi berkendara. Scheffler menjelaskan, “Hipotesis kami adalah bahwa penyesuaian dinamis terhadap variabel lingkungan—juga dibantu oleh AI—dapat membantu menghemat hidrogen. Ada perbedaan apakah mesin digunakan pada suhu luar yang tinggi atau rendah, atau apakah digunakan di dataran atau di pegunungan. Saat ini, tumpukan sel bahan bakar bekerja dalam rentang operasi tetap yang telah ditentukan sebelumnya yang tidak memungkinkan optimasi yang bergantung pada lingkungan seperti ini.”

Para ahli Fraunhofer akan mendemonstrasikan pendekatan penelitian mereka dengan pameran Silberhummel di Hannover Messe mulai 20 hingga 24 April 2020. Silberhummel didasarkan pada mobil balap yang dirancang oleh Auto Union AG pada tahun 1940-an. Para pengembang Fraunhofer IWU kini telah menggunakan metode manufaktur baru untuk merekonstruksi kendaraan ini dan menciptakan demonstrator teknologi modern. Tujuan mereka adalah untuk melengkapi Silberhummel dengan mesin listrik berdasarkan teknologi sel bahan bakar canggih. Teknologi ini akan diproyeksikan secara digital ke dalam kendaraan di Hannover Messe.

Bodi Silberhummel sendiri juga merupakan contoh solusi manufaktur inovatif dan proses pembentukan yang terus dikembangkan di Fraunhofer IWU. Namun, di sini fokusnya adalah pada pembuatan dalam jumlah kecil yang hemat biaya. Panel bodi Silberhummel tidak dibentuk dengan mesin pres besar yang melibatkan operasi kompleks dengan perkakas baja cor. Sebaliknya, cetakan negatif yang terbuat dari kayu yang mudah dikerjakan digunakan. Sebuah mesin perkakas yang dirancang untuk tujuan ini menekan panel bodi ke cetakan kayu sedikit demi sedikit menggunakan mandrel khusus. Para ahli menyebut metode ini sebagai "pembentukan inkremental". “Ini menghasilkan pembuatan komponen yang diinginkan jauh lebih cepat daripada dengan metode konvensional—baik itu spatbor, kap mesin, atau bahkan bagian samping trem. Pembuatan konvensional perkakas yang digunakan untuk membentuk bagian bodi, misalnya, dapat memakan waktu beberapa bulan. Kami hanya membutuhkan waktu kurang dari seminggu untuk pengujian kami—dari pembuatan cetakan kayu hingga panel yang sudah jadi,” kata Scheffler.

Anda dapat yakin bahwa editor kami memantau dengan cermat setiap masukan yang dikirimkan dan akan mengambil tindakan yang sesuai. Pendapat Anda penting bagi kami.

Alamat email Anda hanya digunakan untuk memberi tahu penerima siapa pengirim email tersebut. Baik alamat Anda maupun alamat penerima tidak akan digunakan untuk tujuan lain apa pun. Informasi yang Anda masukkan akan muncul dalam pesan email Anda dan tidak disimpan oleh Tech Xplore dalam bentuk apa pun.

Situs ini menggunakan cookie untuk membantu navigasi, menganalisis penggunaan layanan kami, dan menyediakan konten dari pihak ketiga. Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui bahwa Anda telah membaca dan memahami Kebijakan Privasi dan Syarat Penggunaan kami.


Waktu posting: 05 Mei 2020
Obrolan Online WhatsApp!