В Институте станкостроения и формовочных технологий Фраунгофера (IWU) исследователи разрабатывают передовые технологии для производства двигателей на топливных элементах, чтобы обеспечить быстрое и экономически эффективное массовое производство. С этой целью исследователи IWU изначально сосредоточились непосредственно на сердце этих двигателей и изучают методы изготовления биполярных пластин из тонкой металлической фольги. На Ганноверской ярмарке (Hannover Messe) Институт Фраунгофера (IWU) представит эти и другие перспективные исследовательские работы в области двигателей на топливных элементах совместно с Silberhummel Racing.
Когда дело доходит до питания электродвигателей, топливные элементы являются идеальным способом дополнения батарей для увеличения дальности поездки. Однако производство топливных элементов по-прежнему является дорогостоящим процессом, поэтому на немецком рынке все еще очень мало моделей, использующих эту технологию привода. Сейчас исследователи Fraunhofer IWU работают над более экономически эффективным решением: «Мы используем целостный подход для изучения всех компонентов в двигателе на топливных элементах. Первое, что нужно сделать, это предоставить водород, который влияет на выбор материалов. Он напрямую участвует в выработке энергии топливными элементами и распространяется на сам топливный элемент и регулирование температуры всего транспортного средства». Объяснил руководитель проекта Fraunhofer IWU в Хемнице Серен Шеффлер.
На первом этапе исследователи сосредоточились на сердце любого двигателя на топливных элементах: «стопке топливных элементов». Именно здесь вырабатывается энергия во многих сложенных друг на друга батареях, состоящих из биполярных пластин и электролитных мембран.
Шеффлер сказал: «Мы изучаем, как заменить традиционные графитовые биполярные пластины тонкой металлической фольгой. Это позволит быстро и экономично производить стеки в больших количествах и значительно повысить производительность». Исследователи также привержены контролю качества. Проверяйте каждый компонент в стеке непосредственно во время производственного процесса. Это необходимо для того, чтобы гарантировать, что в стек попадут только полностью проверенные детали.
В то же время Fraunhofer IWU стремится улучшить способность дымохода адаптироваться к окружающей среде и условиям вождения. Шеффлер пояснил: «Наша гипотеза заключается в том, что с помощью ИИ динамическая регулировка переменных окружающей среды может экономить водород. Независимо от того, используется ли двигатель при высоких или низких температурах, или используется двигатель на равнине или в высокотемпературной среде, он будет отличаться. В настоящее время дымоход работает в заранее определенном фиксированном рабочем диапазоне, что не позволяет проводить такую оптимизацию, зависящую от окружающей среды».
Эксперты из лаборатории Фраунгофера представят свои методы исследования на выставке Silberhummel на Ганноверской ярмарке с 20 по 24 апреля 2020 года. Silberhummel основан на гоночном автомобиле, разработанном Auto Union в 1940-х годах. Разработчики Fraunhofer IWU теперь использовали новые методы производства для реконструкции автомобиля и создания современных демонстраторов технологий. Их цель — оснастить Silberhummel электродвигателем на основе передовой технологии топливных элементов. Эта технология была проецирована в цифровом виде на Ганноверской ярмарке.
Сам кузов Silberhummel также является примером инновационных производственных решений и процессов формования, дополнительно разработанных Fraunhofer IWU. Однако здесь основное внимание уделяется низкозатратному производству небольшими партиями. Кузовные панели Silberhummel не формуются большими штамповочными машинами, которые включают сложные операции с литыми стальными инструментами. Вместо этого используется женская форма из дерева, которая легко обрабатывается. Разработанный для этой цели станок использует специальную оправку для постепенного прессования кузовной панели на деревянной форме. Эксперты называют этот метод «пошаговым формованием». «По сравнению с традиционным методом, будь то крыло, капот или боковина трамвая, этот метод позволяет производить требуемые детали быстрее. Например, обычное изготовление инструментов, используемых для изготовления деталей кузова, может занять несколько месяцев. Нам нужно меньше недели от изготовления деревянной формы до испытания готовой панели», — сказал Шеффлер.
Время публикации: 24-сен-2020