W Instytucie Fraunhofera ds. Obrabiarek i Technologii Formowania (IWU) naukowcy opracowują zaawansowaną technologię produkcji silników z ogniwami paliwowymi, aby umożliwić ich szybką i ekonomiczną produkcję seryjną. W tym celu naukowcy z IWU początkowo koncentrują się bezpośrednio na sercu tych silników i pracują nad metodami wytwarzania płyt bipolarnych z cienkich folii metalowych. Na targach Hannover Messe, Fraunhofer IWU zaprezentuje te i inne obiecujące badania nad silnikami z ogniwami paliwowymi na przykładzie bolidu Silberhummel.
Jeśli chodzi o dostarczanie energii do silników elektrycznych, ogniwa paliwowe stanowią idealne uzupełnienie akumulatorów w celu zwiększenia zasięgu jazdy. Jednak produkcja ogniw paliwowych jest nadal procesem kosztownym, dlatego na rynku niemieckim wciąż jest stosunkowo niewiele modeli pojazdów z tą technologią napędową. Naukowcy z Fraunhofer IWU pracują obecnie nad bardziej opłacalnym rozwiązaniem: „Stosujemy holistyczne podejście i analizujemy wszystkie elementy silnika z ogniwami paliwowymi. Zaczynamy od dostarczania wodoru, wpływamy na wybór materiałów bezpośrednio zaangażowanych w wytwarzanie energii elektrycznej w ogniwach paliwowych, a kończymy na termoregulacji samego ogniwa i całego pojazdu” – wyjaśnia Sören Scheffler, kierownik projektu w Fraunhofer IWU w Chemnitz.
W pierwszym kroku naukowcy skupiają się na sercu każdego silnika ogniw paliwowych: „stosie”. To właśnie w nim wytwarzana jest energia w szeregu ułożonych jeden na drugim ogniw, składających się z płyt bipolarnych i membran elektrolitycznych.
„Badamy, jak możemy zastąpić konwencjonalne grafitowe płytki bipolarne cienkimi foliami metalowymi. Umożliwiłoby to szybką i ekonomiczną produkcję stosów na dużą skalę oraz znacząco zwiększyłoby wydajność” – mówi Scheffler. Naukowcy koncentrują się również na zapewnieniu jakości. Każdy komponent stosów jest kontrolowany bezpośrednio w procesie produkcyjnym. Ma to na celu zapewnienie, że do stosu trafiają tylko te części, które zostały w pełni sprawdzone.
Równocześnie Fraunhofer IWU dąży do poprawy zdolności stosów do adaptacji do otoczenia i sytuacji na drodze. Scheffler wyjaśnia: „Nasza hipoteza jest taka, że dynamiczne dostosowywanie się do zmiennych środowiskowych – również wspomagane przez sztuczną inteligencję – może pomóc w oszczędzaniu wodoru. Ma to znaczenie, czy silnik jest używany w wysokich, czy niskich temperaturach zewnętrznych, na równinach, czy w górach. Obecnie stosy pracują w predefiniowanym, stałym zakresie pracy, który nie pozwala na tego rodzaju optymalizację zależną od środowiska”.
Eksperci Fraunhofera zaprezentują swoje podejście badawcze na wystawie Silberhummel na targach Hannover Messe w dniach 20-24 kwietnia 2020 roku. Silberhummel bazuje na samochodzie wyścigowym zaprojektowanym przez Auto Union AG w latach 40. XX wieku. Konstruktorzy z Fraunhofer IWU wykorzystali nowe metody produkcji, aby zrekonstruować ten pojazd i stworzyć nowoczesny demonstrator technologii. Ich celem jest wyposażenie Silberhummel w silnik elektryczny oparty na zaawansowanej technologii ogniw paliwowych. Technologia ta zostanie już zaprezentowana cyfrowo w pojeździe na targach Hannover Messe.
Samo nadwozie Silberhummel jest również przykładem innowacyjnych rozwiązań produkcyjnych i procesów formowania, które są dalej rozwijane w Fraunhofer IWU. W tym przypadku jednak nacisk położony jest na ekonomiczną produkcję małych partii. Panel nadwozia Silberhummel nie był formowany za pomocą dużych pras, wymagających skomplikowanej obróbki narzędziami ze staliwa. Zamiast tego zastosowano formy negatywowe z łatwo obrabialnego drewna. Obrabiarka zaprojektowana do tego celu dociskała panel nadwozia do drewnianej formy stopniowo za pomocą specjalnego trzpienia. Eksperci nazywają tę metodę „formowaniem przyrostowym”. „Rezultatem jest znacznie szybsze tworzenie pożądanych komponentów niż w przypadku metody konwencjonalnej – czy to błotników, masek, czy nawet boków tramwajów. Konwencjonalna produkcja narzędzi używanych do formowania elementów nadwozia może trwać na przykład kilka miesięcy. Na nasze testy – od wytworzenia drewnianej formy do gotowego panelu – potrzebowaliśmy niecały tydzień”, mówi Scheffler.
Możesz być pewien, że nasi redaktorzy uważnie monitorują każdą przesłaną opinię i podejmują odpowiednie działania. Twoja opinia jest dla nas ważna.
Twój adres e-mail służy wyłącznie do poinformowania odbiorcy o nadawcy wiadomości. Ani Twój adres, ani adres odbiorcy nie będą wykorzystywane do żadnych innych celów. Podane przez Ciebie informacje pojawią się w Twojej wiadomości e-mail i nie są w żaden sposób przechowywane przez Tech Xplore.
Ta strona korzysta z plików cookie, aby ułatwić nawigację, analizować sposób korzystania z naszych usług i udostępniać treści pochodzące od stron trzecich. Korzystając z naszej strony, potwierdzasz, że zapoznałeś się z naszą Polityką Prywatności i Warunkami Korzystania i je rozumiesz.
Czas publikacji: 05-05-2020