У Інституті верстатів та технології формування імені Фраунгофера (IWU) дослідники розробляють передові технології для виробництва двигунів на паливних елементах з метою сприяння їх швидкому та економічно ефективному серійному виробництву. З цією метою дослідники IWU спочатку зосереджуються безпосередньо на ядрі цих двигунів та працюють над способами виготовлення біполярних пластин з тонкої металевої фольги. На виставці Hannover Messe Fraunhofer IWU продемонструє ці та інші перспективні дослідницькі проекти в галузі двигунів на паливних елементах за допомогою гоночного автомобіля Silberhummel.
Коли йдеться про забезпечення енергією електродвигунів, паливні елементи є ідеальним способом доповнення акумуляторів для збільшення запасу ходу. Однак виробництво паливних елементів залишається витратним процесом, тому на німецькому ринку все ще відносно мало моделей автомобілів з цією технологією приводу. Зараз дослідники Fraunhofer IWU працюють над більш економічно ефективним рішенням: «Ми застосовуємо цілісний підхід і розглядаємо всі компоненти двигуна на паливних елементах. Це починається з постачання водню, впливає на вибір матеріалів, які безпосередньо беруть участь у виробленні електроенергії в паливних елементах, і поширюється на терморегуляцію в самому елементі та в транспортному засобі в цілому», – пояснює Серен Шеффлер, керівник проекту Fraunhofer IWU у Хемніці.
Як перший крок, дослідники зосереджуються на серці будь-якого двигуна на паливних елементах: «стеці». Саме тут генерується енергія в кількох складених один на одного елементах, що складаються з біполярних пластин та електролітних мембран.
«Ми досліджуємо, як можна замінити звичайні графітові біполярні пластини тонкими металевими фольгами. Це дозволить швидко та економічно виготовляти стеки у великих масштабах, а також значно підвищить продуктивність», — каже Шеффлер. Дослідники також зосереджуються на забезпеченні якості. Кожен компонент у стеках перевіряється безпосередньо в процесі виробництва. Це має на меті гарантувати, що до стека потрапляють лише повністю перевірені деталі.
Паралельно, Fraunhofer IWU прагне покращити здатність стеків адаптуватися до навколишнього середовища та дорожніх умов. Шеффлер пояснює: «Наша гіпотеза полягає в тому, що динамічне налаштування змінних навколишнього середовища, також за допомогою штучного інтелекту, може допомогти заощадити водень. Різниця полягає в тому, чи використовується двигун за високих чи низьких температур зовнішнього середовища, чи на рівнинах, чи в горах. Наразі стеки працюють у заздалегідь визначеному, фіксованому робочому діапазоні, який не дозволяє такої оптимізації залежно від навколишнього середовища».
Експерти Fraunhofer продемонструють свій дослідницький підхід на виставці Silberhummel на Hannover Messe з 20 по 24 квітня 2020 року. Silberhummel базується на гоночному автомобілі, розробленому Auto Union AG у 1940-х роках. Розробники Fraunhofer IWU тепер використали нові методи виробництва для реконструкції цього транспортного засобу та створення сучасного технологічного демонстратора. Їхня мета — оснастити Silberhummel електричним двигуном на основі передової технології паливних елементів. Ця технологія вже буде цифровим чином проектуватися в транспортний засіб на Hannover Messe.
Сам кузов Silberhummel також є прикладом інноваційних виробничих рішень та процесів формування, які далі розвиваються у Fraunhofer IWU. Однак тут основна увага приділяється економічно ефективному виробництву невеликих партій. Панель кузова Silberhummel не формувалася за допомогою великих пресів, що передбачають складні операції з литими сталевими інструментами. Натомість використовувалися негативні форми з легкооброблюваної деревини. Верстат, розроблений для цієї мети, потроху пресував панель кузова на дерев'яну форму за допомогою спеціального оправлення. Експерти називають цей метод «поетапним формуванням». «Це призводить до набагато швидшого створення потрібних компонентів, ніж за допомогою традиційного методу — будь то крила, капоти чи навіть бічні секції трамваїв. Традиційне виготовлення інструментів, що використовуються для формування деталей кузова, наприклад, може тривати кілька місяців. Нам знадобилося трохи менше тижня для наших випробувань — від виготовлення дерев'яної форми до готової панелі», — каже Шеффлер.
Ви можете бути певні, що наші редактори уважно стежать за кожним надісланим відгуком і вживатимуть відповідних заходів. Ваша думка важлива для нас.
Ваша адреса електронної пошти використовується лише для того, щоб повідомити одержувачу, хто надіслав електронний лист. Ні ваша адреса, ні адреса одержувача не використовуватимуться для жодної іншої мети. Введена вами інформація відображатиметься у вашому електронному повідомленні та не зберігатиметься Tech Xplore у жодній формі.
Цей сайт використовує файли cookie для покращення навігації, аналізу використання вами наших послуг та надання контенту від третіх сторін. Використовуючи наш сайт, ви підтверджуєте, що прочитали та зрозуміли нашу Політику конфіденційності та Умови використання.
Час публікації: 05 травня 2020 р.