Vid Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology (IWU) utvecklar forskare avancerad teknik för tillverkning av bränslecellsmotorer i syfte att underlätta deras snabba och kostnadseffektiva serieproduktion. För detta ändamål fokuserar IWU-forskarna inledningsvis direkt på hjärtat i dessa motorer och arbetar med sätt att tillverka bipolära plattor av tunna metallfolier. På Hannovermässan kommer Fraunhofer (IWU) att visa upp dessa och andra lovande forskningsaktiviteter inom bränslecellsmotorer med racerbilen Silberhummel.
När det gäller att tillhandahålla energi i elmotorer är bränsleceller ett idealiskt sätt att komplettera batterier för att öka räckvidden. Tillverkning av bränsleceller är dock fortfarande en kostnadsintensiv process, så det finns fortfarande relativt få fordonsmodeller med denna drivteknik på den tyska marknaden. Nu arbetar forskarna vid Fraunhofer IWU med en mer kostnadseffektiv lösning: ”Vi har ett helhetsgrepp och tittar på alla komponenter i en bränslecellsmotor. Det börjar med tillhandahållandet av vätgas, påverkar valet av material som är direkt involverade i att generera el i bränsleceller, och det sträcker sig till termoreglering i själva cellen och i fordonet som helhet”, förklarar Sören Scheffler, projektledare vid Fraunhofer IWU i Chemnitz.
Som ett första steg fokuserar forskarna på hjärtat i alla bränslecellsmotorer: ”stacken”. Det är här energi genereras i ett antal staplade celler som består av bipolära plattor och elektrolytmembran.
”Vi undersöker hur vi kan ersätta konventionella bipolära grafitplattor med tunna metallfolier. Detta skulle möjliggöra snabb och ekonomisk tillverkning av staplar i stor skala och avsevärt öka produktiviteten”, säger Scheffler. Forskarna fokuserar också på kvalitetssäkring. Varje komponent i staplarna inspekteras direkt i tillverkningsprocessen. Detta är avsett att säkerställa att endast delar som har undersökts fullständigt hamnar i en stapel.
Parallellt strävar Fraunhofer IWU efter att förbättra förmågan hos motorvägar att anpassa sig till miljön och körsituationen. Scheffler förklarar: ”Vår hypotes är att dynamisk anpassning till miljövariabler – även med hjälp av AI – kan bidra till att spara väte. Det spelar roll om en motor används vid höga eller låga utomhustemperaturer, eller om den används på slätter eller i bergen. För närvarande arbetar motorvägar inom ett fördefinierat, fast driftsområde som inte tillåter denna typ av miljöberoende optimering.”
Fraunhofer-experterna kommer att demonstrera sin forskningsmetod med sin Silberhummel-utställning på Hannovermässan den 20–24 april 2020. Silberhummel är baserad på en racerbil som designades av Auto Union AG på 1940-talet. Utvecklarna på Fraunhofer IWU har nu använt nya tillverkningsmetoder för att rekonstruera detta fordon och skapa en modern teknikdemonstratör. Deras mål är att utrusta Silberhummel med en elmotor baserad på avancerad bränslecellsteknik. Denna teknik kommer redan att projiceras digitalt i fordonet på Hannovermässan.
Själva Silberhummel-karossen är också ett exempel på de innovativa tillverkningslösningar och formningsprocesser som vidareutvecklas vid Fraunhofer IWU. Här ligger dock fokus på kostnadseffektiv tillverkning av små batchstorlekar. Silberhummels karosspanel formades inte med stora pressar som involverade komplex operation med gjutna stålverktyg. Istället användes negativa formar av lättbearbetat trä. En maskin avsedd för detta ändamål pressade karosspanelen på träformen bit för bit med hjälp av en speciell dorn. Experter kallar denna metod för "stegformning". "Det resulterar i ett mycket snabbare skapande av de önskade komponenterna än med den konventionella metoden – oavsett om det gäller skärmar, motorhuvar eller till och med sidosektioner på spårvagnar. Den konventionella tillverkningen av de verktyg som används för att forma karossdelar kan till exempel ta flera månader. Vi behövde strax under en vecka för våra tester – från tillverkning av träformen till den färdiga panelen", säger Scheffler.
Du kan vara säker på att våra redaktörer noggrant övervakar all feedback som skickas och kommer att vidta lämpliga åtgärder. Dina åsikter är viktiga för oss.
Din e-postadress används endast för att informera mottagaren om vem som skickade e-postmeddelandet. Varken din adress eller mottagarens adress kommer att användas för något annat ändamål. Informationen du anger kommer att visas i ditt e-postmeddelande och lagras inte av Tech Xplore i någon form.
Den här webbplatsen använder cookies för att underlätta navigering, analysera din användning av våra tjänster och tillhandahålla innehåll från tredje part. Genom att använda vår webbplats bekräftar du att du har läst och förstått vår integritetspolicy och våra användarvillkor.
Publiceringstid: 5 maj 2020