Presso l'Istituto Fraunhofer per le Macchine Utensili e la Tecnologia dello Stampaggio (IWU), i ricercatori stanno sviluppando tecnologie avanzate per la produzione di motori a celle a combustibile, al fine di facilitare una produzione di massa rapida ed economicamente vantaggiosa. A tal fine, i ricercatori dell'IWU si sono inizialmente concentrati direttamente sul cuore di questi motori, studiando metodi per la realizzazione di piastre bipolari a partire da sottili lamine metalliche. Alla Fiera di Hannover, il Fraunhofer IWU presenterà queste e altre promettenti attività di ricerca sui motori a celle a combustibile in collaborazione con Silberhummel Racing.
Quando si tratta di alimentare i motori elettrici, le celle a combustibile rappresentano una soluzione ideale per integrare le batterie e aumentare l'autonomia. Tuttavia, la produzione di celle a combustibile è ancora un processo costoso, pertanto sul mercato tedesco sono ancora pochi i modelli che utilizzano questa tecnologia di propulsione. Ora i ricercatori del Fraunhofer IWU stanno lavorando a una soluzione più economica: "Utilizziamo un approccio olistico per studiare tutti i componenti di un motore a celle a combustibile. La prima cosa da fare è fornire idrogeno, il che influenza la scelta dei materiali. L'idrogeno è direttamente coinvolto nella generazione di energia dalla cella a combustibile e si estende alla cella stessa e alla regolazione della temperatura dell'intero veicolo", ha spiegato Sören Scheffler, responsabile del progetto presso il Fraunhofer IWU di Chemnitz.
Nella prima fase, i ricercatori si sono concentrati sul cuore di qualsiasi motore a celle a combustibile: il "pacco di celle a combustibile". È qui che viene generata l'energia in numerose batterie impilate, composte da piastre bipolari e membrane elettrolitiche.
Scheffler ha affermato: "Stiamo studiando come sostituire le tradizionali piastre bipolari in grafite con sottili lamine metalliche. Ciò consentirà di produrre in serie le pile in modo rapido ed economico, aumentando significativamente la produttività". I ricercatori si impegnano anche nella garanzia della qualità. Ogni componente della pila viene controllato direttamente durante il processo di produzione. Questo per garantire che solo i pezzi completamente ispezionati possano entrare nella pila.
Allo stesso tempo, il Fraunhofer IWU punta a migliorare la capacità del camino di adattarsi all'ambiente e alle condizioni di guida. Scheffler ha spiegato: "La nostra ipotesi è che, con l'aiuto dell'intelligenza artificiale, la regolazione dinamica delle variabili ambientali possa consentire un risparmio di idrogeno. Che si utilizzi il motore ad alte o basse temperature, o in pianura o in un ambiente ad alta temperatura, il comportamento sarà diverso. Attualmente, il camino funziona entro un intervallo operativo fisso predeterminato, che non consente un'ottimizzazione dipendente dall'ambiente di questo tipo."
Gli esperti del Laboratorio Fraunhofer presenteranno i loro metodi di ricerca alla mostra Silberhummel presso la Fiera di Hannover dal 20 al 24 aprile 2020. Silberhummel si basa su un'auto da corsa progettata da Auto Union negli anni '40. Gli sviluppatori del Fraunhofer IWU hanno ora utilizzato nuovi metodi di produzione per ricostruire il veicolo e creare dei moderni prototipi tecnologici. Il loro obiettivo è quello di equipaggiare Silberhummel con un motore elettrico basato su una tecnologia avanzata a celle a combustibile. Questa tecnologia è stata proiettata digitalmente alla Fiera di Hannover.
La carrozzeria Silberhummel stessa è un esempio di soluzioni produttive innovative e processi di stampaggio ulteriormente sviluppati dal Fraunhofer IWU. Tuttavia, l'attenzione si concentra sulla produzione a basso costo in piccoli lotti. I pannelli della carrozzeria Silberhummel non vengono formati da grandi presse, che richiedono complesse operazioni con utensili in acciaio fuso. Al contrario, viene utilizzato uno stampo femmina in legno, un materiale facile da lavorare. Una macchina utensile progettata per questo scopo utilizza un mandrino speciale per pressare gradualmente il pannello della carrozzeria sullo stampo in legno. Gli esperti definiscono questo metodo "formatura incrementale". "Rispetto al metodo tradizionale, che si tratti di un parafango, di un cofano o di una fiancata del tram, questo metodo consente di produrre i pezzi richiesti più velocemente. Ad esempio, la produzione convenzionale degli stampi utilizzati per realizzare i componenti della carrozzeria può richiedere diversi mesi. Noi impieghiamo meno di una settimana dalla realizzazione dello stampo in legno al collaudo del pannello finito", ha affermato Scheffler.
Data di pubblicazione: 24 settembre 2020