프라운호퍼 기계·성형 기술 연구소(IWU)의 연구진은 빠르고 비용 효율적인 양산을 목표로 연료 전지 엔진 제조를 위한 첨단 기술을 개발하고 있습니다. 이를 위해 IWU 연구진은 우선 이러한 엔진의 핵심 기술에 집중하여 얇은 금속 포일로 양극판을 제조하는 방법을 연구하고 있습니다. 하노버 산업 박람회에서 프라운호퍼 IWU는 실버훔멜 경주차를 통해 이러한 연구 활동과 다른 유망한 연료 전지 엔진 연구 활동을 선보일 예정입니다.
전기 엔진에 에너지를 공급하는 측면에서 연료 전지는 주행 거리를 늘리기 위해 배터리를 보완하는 이상적인 방법입니다. 그러나 연료 전지 제조는 여전히 비용 집약적인 공정이기 때문에 독일 시장에는 이 구동 기술을 적용한 차량 모델이 아직 상대적으로 적습니다. 현재 프라운호퍼 IWU 연구진은 더욱 비용 효율적인 솔루션을 개발하고 있습니다. 켐니츠에 위치한 프라운호퍼 IWU의 프로젝트 매니저인 쇠렌 셰플러는 "저희는 전체론적 접근 방식을 통해 연료 전지 엔진의 모든 구성 요소를 분석합니다. 수소 공급부터 시작하여 연료 전지에서 전기를 생성하는 데 직접적으로 관여하는 재료 선택에 영향을 미치고, 이는 전지 자체와 차량 전체의 온도 조절까지 확장됩니다."라고 설명합니다.
첫 번째 단계로, 연구진은 연료 전지 엔진의 핵심인 "스택"에 집중합니다. 스택은 양극판과 전해질 막으로 구성된 여러 개의 셀이 겹쳐져 에너지를 생성하는 곳입니다.
셰플러는 "기존 흑연 양극판을 얇은 금속 호일로 대체하는 방법을 연구하고 있습니다. 이를 통해 스택을 대량으로 빠르고 경제적으로 제조할 수 있고 생산성도 크게 향상될 것입니다."라고 말했습니다. 연구진은 또한 품질 보증에도 집중하고 있습니다. 스택의 모든 부품은 제조 공정에서 직접 검사됩니다. 이는 완전히 검사된 부품만 스택에 들어가도록 하기 위한 것입니다.
프라운호퍼 IWU는 스택이 환경 및 주행 상황에 적응하는 능력을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 셰플러는 "AI의 도움을 받아 환경 변수에 동적으로 적응하면 수소를 절약하는 데 도움이 될 수 있다는 것이 저희의 가설입니다. 엔진을 고온 또는 저온에서 사용하는지, 평지 또는 산악 지역에서 사용하는지에 따라 성능이 달라집니다. 현재 스택은 사전 정의된 고정된 작동 범위에서 작동하기 때문에 이러한 환경 의존적 최적화가 불가능합니다."라고 설명합니다.
프라운호퍼 전문가들은 2020년 4월 20일부터 24일까지 하노버 메세에서 열리는 질버훔멜(Silberhummel) 전시를 통해 연구 접근 방식을 선보일 예정입니다. 질버훔멜은 1940년대 아우토 유니온 AG(Auto Union AG)에서 설계한 경주용 자동차를 기반으로 합니다. 프라운호퍼 IWU 연구진은 새로운 제조 방식을 사용하여 이 차량을 재구성하고 최첨단 기술 시연 차량을 제작했습니다. 이들의 목표는 질버훔멜에 첨단 연료 전지 기술 기반의 전기 엔진을 장착하는 것입니다. 이 기술은 하노버 메세에서 차량에 디지털 방식으로 투사될 예정입니다.
Silberhummel 차체 자체도 Fraunhofer IWU에서 지속적으로 개발 중인 혁신적인 제조 솔루션과 성형 공정의 한 예입니다. 하지만 여기서는 소량 생산의 비용 효율적인 생산에 중점을 두고 있습니다. Silberhummel의 차체 패널은 주강 공구를 사용하는 복잡한 작업이 필요한 대형 프레스로 성형되지 않았습니다. 대신, 쉽게 가공할 수 있는 목재로 만든 음각 금형을 사용했습니다. 이러한 목적으로 설계된 공작 기계는 특수 맨드렐을 사용하여 차체 패널을 목재 금형에 조금씩 눌러 붙였습니다. 전문가들은 이 방식을 "점진 성형"이라고 부릅니다. "이 방식은 펜더, 후드 또는 전차의 측면 부분 등 원하는 부품을 기존 방식보다 훨씬 빠르게 제작할 수 있습니다. 예를 들어 차체 부품을 성형하는 데 사용되는 기존 공구를 제조하는 데는 몇 달이 걸릴 수 있습니다. 우리는 목재 금형 제작부터 완성된 패널 제작까지 테스트하는 데 일주일도 채 걸리지 않았습니다."라고 Scheffler는 말합니다.
저희 편집진은 보내주신 모든 피드백을 면밀히 검토하고 적절한 조치를 취하고 있습니다. 여러분의 의견은 저희에게 소중합니다.
귀하의 이메일 주소는 수신자에게 발신자를 알리는 용도로만 사용됩니다. 귀하의 주소나 수신자의 주소는 다른 용도로 사용되지 않습니다. 입력하신 정보는 이메일 메시지에 표시되며 Tech Xplore는 어떠한 형태로도 이를 보관하지 않습니다.
이 사이트는 탐색 지원, 서비스 이용 분석, 제3자 콘텐츠 제공을 위해 쿠키를 사용합니다. 사이트를 이용함으로써 귀하는 당사의 개인정보 보호정책 및 이용약관을 읽고 이해하였음을 확인합니다.
게시 시간: 2020년 5월 5일