프라운호퍼 공작기계 및 성형 기술 연구소(IWU)의 연구원들은 신속하고 비용 효율적인 대량 생산을 가능하게 하는 연료 전지 엔진 제조를 위한 첨단 기술을 개발하고 있습니다. 이를 위해 IWU 연구원들은 초기에 이러한 엔진의 핵심 부분에 집중하여 얇은 금속 호일로 양극판을 만드는 방법을 연구하고 있습니다. 하노버 산업 박람회에서 프라운호퍼 IWU는 실버후멜 레이싱(Silberhummel Racing)과 함께 이러한 연구 활동과 다른 유망한 연료 전지 엔진 연구 활동을 선보일 예정입니다.
전기 엔진에 동력을 공급할 때 연료 전지는 주행 거리를 늘리기 위해 배터리를 보완하는 이상적인 방법입니다. 하지만 연료 전지 제조는 여전히 비용이 많이 들기 때문에 독일 시장에서 이 구동 기술을 사용하는 모델은 아직 매우 드뭅니다. 현재 프라운호퍼 IWU 연구원들은 더욱 비용 효율적인 솔루션을 개발하고 있습니다. "저희는 연료 전지 엔진의 모든 구성 요소를 연구하기 위해 전체론적 접근 방식을 사용합니다. 가장 먼저 해야 할 일은 수소를 공급하는 것인데, 이는 재료 선택에 영향을 미칩니다. 수소는 연료 전지 발전에 직접적으로 관여하며 연료 전지 자체와 차량 전체의 온도 조절까지 확장됩니다."라고 켐니츠 프라운호퍼 IWU 프로젝트 매니저인 쇠렌 셰플러는 설명했습니다.
첫 번째 단계에서 연구진은 연료 전지 엔진의 핵심인 "연료 전지 스택"에 집중했습니다. 이 스택은 양극판과 전해질 막으로 구성된 여러 개의 적층형 배터리에서 에너지가 생성되는 곳입니다.
셰플러는 "기존 흑연 양극판을 얇은 금속 호일로 대체하는 방법을 연구하고 있습니다. 이를 통해 스택을 빠르고 경제적으로 대량 생산할 수 있으며 생산성도 크게 향상될 것입니다."라고 말했습니다. 연구진은 또한 품질 보증에도 전념하고 있습니다. 제조 공정 중에 스택의 모든 부품을 직접 점검합니다. 이는 완전히 검사된 부품만 스택에 투입되도록 하기 위한 것입니다.
동시에 프라운호퍼 IWU는 굴뚝의 환경 및 주행 조건 적응력 향상을 목표로 합니다. 셰플러는 "AI의 도움으로 환경 변수를 동적으로 조정하면 수소를 절약할 수 있다는 것이 저희의 가설입니다. 엔진을 고온 또는 저온에서 사용하든, 평지 또는 고온 환경에서 사용하든 결과는 다를 것입니다. 현재 스택은 미리 정해진 고정된 작동 범위 내에서 작동하기 때문에 이러한 환경 의존적 최적화가 불가능합니다."라고 설명했습니다.
프라운호퍼 연구소 전문가들은 2020년 4월 20일부터 24일까지 하노버 메세에서 열리는 질버훔멜(Silberhummel) 전시회에서 연구 방법을 발표할 예정입니다. 질버훔멜은 1940년대 아우토 유니온(Auto Union)에서 설계한 경주용 자동차를 기반으로 합니다. 프라운호퍼 IWU(IWU) 연구진은 새로운 제조 방식을 사용하여 차량을 재구성하고 최신 기술 시연 차량을 제작했습니다. 이들의 목표는 질버훔멜에 첨단 연료 전지 기술 기반의 전기 엔진을 장착하는 것입니다. 이 기술은 하노버 메세에서 디지털 방식으로 시연되었습니다.
영어: Silberhummel 차체 자체도 Fraunhofer IWU가 더욱 개발한 혁신적인 제조 솔루션 및 성형 공정의 한 예입니다. 그러나 여기서는 소량 배치의 저비용 제조에 중점을 둡니다. Silberhummel의 차체 패널은 주강 도구의 복잡한 작업이 필요한 대형 스탬핑 기계로 형성되지 않습니다. 대신 가공하기 쉬운 목재로 만든 암형이 사용됩니다. 이 목적으로 설계된 공작 기계는 특수 맨드럴을 사용하여 차체 패널을 목재 금형에 조금씩 누릅니다. 전문가들은 이 방법을 "점진적 성형"이라고 부릅니다. "펜더, 후드 또는 트램 측면이든 기존 방법과 비교하여 이 방법은 필요한 부품을 더 빨리 생산할 수 있습니다. 예를 들어 차체 부품을 만드는 데 사용되는 도구를 기존에 제조하는 데는 몇 달이 걸릴 수 있습니다. 우리는 목재 금형 제조에서 완성된 패널의 테스트까지 일주일도 채 걸리지 않습니다."라고 Scheffler는 말했습니다.
게시 시간: 2020년 9월 24일