В Институте станков и технологий формовки Фраунгофера (IWU) исследователи разрабатывают передовые технологии для производства двигателей на топливных элементах с целью содействия их быстрому и экономически эффективному серийному производству. С этой целью исследователи IWU изначально сосредоточились непосредственно на сердце этих двигателей и работают над способами изготовления биполярных пластин из тонкой металлической фольги. На Ганноверской ярмарке (Hannover Messe) институт Fraunhofer IWU продемонстрирует эти и другие перспективные исследовательские работы в области двигателей на топливных элементах на примере гоночного автомобиля Silberhummel.
Когда дело доходит до обеспечения энергией электродвигателей, топливные элементы являются идеальным способом дополнения батарей для увеличения дальности поездки. Однако производство топливных элементов остается дорогостоящим процессом, поэтому на немецком рынке все еще относительно мало моделей транспортных средств с этой технологией привода. Теперь исследователи из Fraunhofer IWU работают над более экономически эффективным решением: «Мы применяем целостный подход и рассматриваем все компоненты в двигателе на топливных элементах. Он начинается с обеспечения водородом, влияет на выбор материалов, которые напрямую участвуют в выработке электроэнергии в топливных элементах, и распространяется на терморегуляцию в самом элементе и в транспортном средстве в целом», - объясняет Серен Шеффлер, менеджер проекта в Fraunhofer IWU в Хемнице.
В качестве первого шага исследователи сосредоточились на сердце любого двигателя на топливных элементах: «стопке». Здесь энергия вырабатывается в ряде сложенных друг на друга ячеек, состоящих из биполярных пластин и электролитных мембран.
«Мы изучаем, как можно заменить обычные графитовые биполярные пластины тонкой металлической фольгой. Это позволило бы быстро и экономично изготавливать стеки в больших масштабах и значительно повысило бы производительность», — говорит Шеффлер. Исследователи также уделяют внимание контролю качества. Каждый компонент в стеках проверяется непосредственно в процессе производства. Это делается для того, чтобы гарантировать, что в стек попадут только полностью проверенные детали.
Параллельно Fraunhofer IWU стремится улучшить способность стеков адаптироваться к окружающей среде и к ситуации вождения. Шеффлер объясняет: «Наша гипотеза заключается в том, что динамическая адаптация к переменным окружающей среды — также с помощью ИИ — может помочь сэкономить водород. Имеет значение, используется ли двигатель при высоких или низких температурах наружного воздуха, используется ли он на равнине или в горах. В настоящее время стеки работают в предопределенном, фиксированном рабочем диапазоне, который не допускает такого рода оптимизации, зависящей от окружающей среды».
Эксперты Fraunhofer продемонстрируют свой исследовательский подход с помощью своей экспозиции Silberhummel на Ганноверской ярмарке с 20 по 24 апреля 2020 года. Silberhummel создан на основе гоночного автомобиля, разработанного Auto Union AG в 1940-х годах. Разработчики Fraunhofer IWU теперь использовали новые методы производства для реконструкции этого транспортного средства и создания современного демонстратора технологий. Их цель — оснастить Silberhummel электродвигателем на основе передовой технологии топливных элементов. Эта технология уже будет проецироваться в цифровом виде на транспортное средство на Ганноверской ярмарке.
Сам кузов Silberhummel также является примером инновационных производственных решений и процессов формования, которые продолжают развиваться в Fraunhofer IWU. Однако здесь основное внимание уделяется экономически эффективному производству небольших партий. Кузовная панель Silberhummel не формировалась с помощью больших прессов, включающих сложную операцию с литыми стальными инструментами. Вместо этого использовались негативные формы, изготовленные из легко обрабатываемой древесины. Разработанный для этой цели станок по частям прижимал кузовную панель к деревянной форме с помощью специальной оправки. Эксперты называют этот метод «пошаговым формованием». «Он приводит к гораздо более быстрому созданию желаемых компонентов, чем при использовании традиционного метода — будь то крылья, капоты или даже боковые секции трамваев. Например, традиционное изготовление инструментов, используемых для формования деталей кузова, может занять несколько месяцев. Для наших испытаний — от изготовления деревянной формы до готовой панели — нам потребовалось чуть меньше недели», — говорит Шеффлер.
Вы можете быть уверены, что наши редакторы внимательно отслеживают каждый отправленный отзыв и примут соответствующие меры. Ваше мнение важно для нас.
Ваш адрес электронной почты используется только для того, чтобы сообщить получателю, кто отправил электронное письмо. Ни ваш адрес, ни адрес получателя не будут использоваться для каких-либо других целей. Введенная вами информация будет отображаться в вашем сообщении электронной почты и не будет сохранена Tech Xplore ни в какой форме.
Этот сайт использует файлы cookie для помощи в навигации, анализа вашего использования наших услуг и предоставления контента от третьих лиц. Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику конфиденциальности и Условия использования.
Время публикации: 05-05-2020