Nové bipolárne dosky z tenkých kovových fólií pre palivové články

Vo Fraunhoferovom inštitúte pre obrábacie stroje a technológiu tvárnenia IWU výskumníci vyvíjajú pokročilú technológiu na výrobu motorov s palivovými článkami s cieľom uľahčiť ich rýchlu a nákladovo efektívnu sériovú výrobu. Za týmto účelom sa výskumníci IWU spočiatku zameriavajú priamo na srdce týchto motorov a pracujú na spôsoboch výroby bipolárnych dosiek z tenkých kovových fólií. Na veľtrhu Hannover Messe bude Fraunhofer IWU prezentovať tieto a ďalšie sľubné výskumné aktivity v oblasti motorov s palivovými článkami s pretekárskym vozidlom Silberhummel.

Pokiaľ ide o zabezpečenie energie v elektrických motoroch, palivové články sú ideálnym spôsobom, ako doplniť batérie a predĺžiť dojazd. Výroba palivových článkov však zostáva nákladovo náročným procesom, takže na nemeckom trhu je stále relatívne málo modelov vozidiel s touto technológiou pohonu. Výskumníci z Fraunhofer IWU teraz pracujú na nákladovo efektívnejšom riešení: „Pristupujeme holisticky a skúmame všetky komponenty v motore s palivovými článkami. Začína to zabezpečením vodíka, ovplyvňuje to výber materiálov, ktoré sa priamo podieľajú na výrobe elektriny v palivových článkoch, a siaha to až po termoreguláciu v samotnom článku a vo vozidle ako celku,“ vysvetľuje Sören Scheffler, projektový manažér z Fraunhofer IWU v Chemnitzi.

V prvom kroku sa výskumníci zameriavajú na srdce každého motora s palivovými článkami: „komínu“. Tu sa generuje energia v niekoľkých naskladaných článkoch zložených z bipolárnych dosiek a elektrolytických membrán.

„Skúmame, ako by sme mohli nahradiť konvenčné grafitové bipolárne platne tenkými kovovými fóliami. To by umožnilo rýchlu a ekonomickú výrobu stohov vo veľkom meradle a výrazne by to zvýšilo produktivitu,“ hovorí Scheffler. Výskumníci sa tiež zameriavajú na zabezpečenie kvality. Každý komponent v stohoch sa kontroluje priamo vo výrobnom procese. Cieľom je zabezpečiť, aby sa do stohu dostali iba diely, ktoré boli úplne skontrolované.

Súbežne sa Fraunhofer IWU snaží zlepšiť schopnosť staníc prispôsobiť sa prostrediu a jazdnej situácii. Scheffler vysvetľuje: „Naša hypotéza je, že dynamické prispôsobovanie sa environmentálnym premenným – tiež s pomocou umelej inteligencie – môže pomôcť šetriť vodík. Je dôležité, či sa motor používa pri vysokých alebo nízkych vonkajších teplotách, alebo či sa používa na rovinách alebo v horách. V súčasnosti stanice pracujú v preddefinovanom, pevnom prevádzkovom rozsahu, ktorý neumožňuje tento druh optimalizácie závislej od prostredia.“

Experti z Fraunhoferu predvedú svoj výskumný prístup na výstave Silberhummel na veľtrhu Hannover Messe od 20. do 24. apríla 2020. Silberhummel je založený na pretekárskom aute, ktoré navrhla spoločnosť Auto Union AG v 40. rokoch 20. storočia. Vývojári z Fraunhofer IWU teraz použili nové výrobné metódy na rekonštrukciu tohto vozidla a vytvorenie moderného technologického demonštrátora. Ich cieľom je vybaviť Silberhummel elektrickým motorom založeným na pokročilej technológii palivových článkov. Táto technológia bude už na veľtrhu Hannover Messe digitálne premietaná do vozidla.

Samotná karoséria Silberhummel je tiež príkladom inovatívnych výrobných riešení a procesov tvárnenia, ktoré sa ďalej vyvíjajú na Fraunhofer IWU. Tu sa však pozornosť zameriava na nákladovo efektívnu výrobu malých dávok. Panel karosérie Silberhummel sa neformoval pomocou veľkých lisov, ktoré by zahŕňali zložitú operáciu s nástrojmi z liatej ocele. Namiesto toho sa použili negatívne formy vyrobené z ľahko opracovateľného dreva. Obrábací stroj určený na tento účel lisoval panel karosérie na drevenú formu kúsok po kúsku pomocou špeciálneho tŕňa. Odborníci túto metódu nazývajú „inkrementálne tvárnenie“. „Výsledkom je oveľa rýchlejšie vytvorenie požadovaných komponentov ako pri konvenčnej metóde – či už ide o blatníky, kapoty alebo dokonca bočné časti električiek. Konvenčná výroba nástrojov používaných na tvarovanie častí karosérie môže napríklad trvať niekoľko mesiacov. Na naše testy sme potrebovali necelý týždeň – od výroby drevenej formy až po hotový panel,“ hovorí Scheffler.

Môžete si byť istí, že naši redaktori pozorne sledujú každú odoslanú spätnú väzbu a podniknú príslušné kroky. Vaše názory sú pre nás dôležité.

Vaša e-mailová adresa sa používa iba na to, aby príjemca vedel, kto e-mail odoslal. Ani vaša adresa, ani adresa príjemcu sa nepoužijú na žiadny iný účel. Informácie, ktoré zadáte, sa zobrazia vo vašej e-mailovej správe a spoločnosť Tech Xplore ich v žiadnej forme neuchováva.

Táto stránka používa súbory cookie na pomoc s navigáciou, analýzu vášho používania našich služieb a poskytovanie obsahu od tretích strán. Používaním našej stránky potvrdzujete, že ste si prečítali a rozumiete našim Zásadám ochrany osobných údajov a Podmienkam používania.


Čas uverejnenia: 5. mája 2020
Online chat na WhatsApp!