Ved Fraunhofer-instituttet for maskinverktøy og formingsteknologi (IWU) utvikler forskere avansert teknologi for produksjon av brenselcellemotorer med mål om å legge til rette for rask og kostnadseffektiv serieproduksjon. For dette formålet fokuserer IWU-forskerne i utgangspunktet direkte på hjertet i disse motorene og jobber med måter å produsere bipolare plater fra tynne metallfolier. På Hannover Messe vil Fraunhofer IWU vise frem disse og andre lovende forskningsaktiviteter innen brenselcellemotorer med racerbilen Silberhummel.
Når det gjelder å forsyne elektriske motorer med energi, er brenselceller en ideell måte å supplere batterier på for å øke rekkevidden. Produksjon av brenselceller er imidlertid fortsatt en kostnadskrevende prosess, så det finnes fortsatt relativt få kjøretøymodeller med denne drivteknologien på det tyske markedet. Nå jobber forskerne ved Fraunhofer IWU med en mer kostnadseffektiv løsning: «Vi tar en helhetlig tilnærming og ser på alle komponentene i en brenselcellemotor. Det starter med tilførsel av hydrogen, påvirker valget av materialer som er direkte involvert i generering av elektrisitet i brenselceller, og det strekker seg til termoregulering i selve cellen og i kjøretøyet som helhet», forklarer Sören Scheffler, prosjektleder ved Fraunhofer IWU i Chemnitz.
Som et første steg fokuserer forskerne på hjertet i enhver brenselcellemotor: «stakken». Det er her energi genereres i en rekke stablede celler som består av bipolare plater og elektrolyttmembraner.
«Vi forsker på hvordan vi kan erstatte konvensjonelle bipolare grafittplater med tynne metallfolier. Dette vil gjøre det mulig å produsere stabler raskt og økonomisk i stor skala, og det vil øke produktiviteten betydelig», sier Scheffler. Forskerne fokuserer også på kvalitetssikring. Hver komponent i stablene inspiseres direkte i produksjonsprosessen. Dette er ment å sikre at bare deler som er fullstendig undersøkt, kommer inn i en stabel.
Parallelt har Fraunhofer IWU som mål å forbedre hydrogenstablers evne til å tilpasse seg miljøet og kjøresituasjonen. Scheffler forklarer: «Hypotesen vår er at dynamisk tilpasning til miljøvariabler – også hjulpet av AI – kan bidra til å spare hydrogen. Det spiller en rolle om en motor brukes ved høye eller lave utetemperaturer, eller om den brukes på sletter eller i fjellet. For tiden fungerer hydrogenstabler i et forhåndsdefinert, fast driftsområde som ikke tillater denne typen miljøavhengig optimalisering.»
Fraunhofer-ekspertene vil demonstrere sin forskningstilnærming med Silberhummel-utstillingen sin på Hannover Messe fra 20. til 24. april 2020. Silberhummel er basert på en racerbil som ble designet av Auto Union AG på 1940-tallet. Utviklerne av Fraunhofer IWU har nå brukt nye produksjonsmetoder for å rekonstruere dette kjøretøyet og lage en moderne teknologidemonstrator. Målet deres er å utstyre Silberhummel med en elektrisk motor basert på avansert brenselcelleteknologi. Denne teknologien vil allerede bli digitalt projisert inn i kjøretøyet på Hannover Messe.
Selve Silberhummel-karosseriet er også et eksempel på de innovative produksjonsløsningene og formingsprosessene som videreutvikles ved Fraunhofer IWU. Her er imidlertid fokuset på kostnadseffektiv produksjon av små seriestørrelser. Silberhummels karosseripanel ble ikke formet med store presser som involverte kompleks operasjon med støpt stålverktøy. I stedet ble det brukt negative former laget av lett maskinbearbeidbart tre. Et maskinverktøy designet for dette formålet presset karosseripanelet på treformen bit for bit ved hjelp av en spesiell dor. Eksperter kaller denne metoden «trinnvis forming». «Det resulterer i mye raskere produksjon av de ønskede komponentene enn med den konvensjonelle metoden – enten det er skjermer, panser eller til og med sideseksjoner av trikker. Konvensjonell produksjon av verktøyene som brukes til å forme karosserideler, for eksempel, kan ta flere måneder. Vi trengte litt under en uke til testene våre – fra produksjon av treformen til det ferdige panelet», sier Scheffler.
Du kan være trygg på at redaktørene våre følger nøye med på alle tilbakemeldinger som sendes inn, og vil iverksette nødvendige tiltak. Dine meninger er viktige for oss.
E-postadressen din brukes kun til å gi mottakeren beskjed om hvem som sendte e-posten. Verken din adresse eller mottakerens adresse vil bli brukt til noe annet formål. Informasjonen du oppgir vil vises i e-postmeldingen din og lagres ikke av Tech Xplore i noen form.
Dette nettstedet bruker informasjonskapsler for å hjelpe deg med navigering, analysere bruken din av tjenestene våre og levere innhold fra tredjeparter. Ved å bruke nettstedet vårt, godtar du at du har lest og forstått vår personvernerklæring og våre bruksvilkår.
Publiseringstid: 05. mai 2020