Tấm lưỡng cực mới từ lá kim loại mỏng dùng cho pin nhiên liệu

Tại Viện Công cụ Máy và Công nghệ Tạo hình Fraunhofer IWU, các nhà nghiên cứu đang phát triển công nghệ tiên tiến để sản xuất động cơ pin nhiên liệu với mục đích tạo điều kiện cho việc sản xuất hàng loạt nhanh chóng và tiết kiệm chi phí. Để đạt được mục đích này, các nhà nghiên cứu IWU ban đầu tập trung trực tiếp vào lõi của những động cơ này và đang nghiên cứu các cách sản xuất các tấm lưỡng cực từ các lá kim loại mỏng. Tại Hannover Messe, Fraunhofer IWU sẽ giới thiệu những hoạt động nghiên cứu động cơ pin nhiên liệu đầy hứa hẹn này cùng với xe đua Silberhummel.

Khi nói đến việc cung cấp năng lượng trong động cơ điện, pin nhiên liệu là một cách lý tưởng để bổ sung cho pin nhằm tăng phạm vi lái xe. Tuy nhiên, sản xuất pin nhiên liệu vẫn là một quá trình tốn kém, vì vậy vẫn còn tương đối ít mẫu xe có công nghệ truyền động này trên thị trường Đức. Hiện tại, các nhà nghiên cứu tại Fraunhofer IWU đang nghiên cứu một giải pháp tiết kiệm chi phí hơn: "Chúng tôi áp dụng phương pháp tiếp cận toàn diện và xem xét tất cả các thành phần trong động cơ pin nhiên liệu. Nó bắt đầu bằng việc cung cấp hydro, ảnh hưởng đến việc lựa chọn vật liệu có liên quan trực tiếp đến việc tạo ra điện trong pin nhiên liệu và mở rộng đến việc điều chỉnh nhiệt độ trong chính pin và trong toàn bộ xe", Sören Scheffler, giám đốc dự án tại Fraunhofer IWU ở Chemnitz giải thích.

Bước đầu tiên, các nhà nghiên cứu tập trung vào trái tim của bất kỳ động cơ pin nhiên liệu nào: “khối pin”. Đây là nơi năng lượng được tạo ra trong một số khối pin xếp chồng được tạo thành từ các tấm lưỡng cực và màng điện phân.

Scheffler cho biết: "Chúng tôi đang nghiên cứu cách thay thế các tấm lưỡng cực graphite thông thường bằng các lá kim loại mỏng. Điều này sẽ cho phép sản xuất các ngăn xếp nhanh chóng và tiết kiệm trên quy mô lớn và sẽ thúc đẩy đáng kể năng suất". Các nhà nghiên cứu cũng đang tập trung vào đảm bảo chất lượng. Mọi thành phần trong các ngăn xếp đều được kiểm tra trực tiếp trong quá trình sản xuất. Điều này nhằm đảm bảo rằng chỉ những bộ phận đã được kiểm tra đầy đủ mới được đưa vào ngăn xếp.

Song song đó, Fraunhofer IWU hướng đến mục tiêu cải thiện khả năng thích ứng của các ống khói với môi trường và tình huống lái xe. Scheffler giải thích, “Giả thuyết của chúng tôi là việc điều chỉnh động theo các biến số môi trường—cũng được hỗ trợ bởi AI—có thể giúp tiết kiệm hydro. Điều này tạo ra sự khác biệt cho dù động cơ được sử dụng ở nhiệt độ bên ngoài cao hay thấp, hoặc được sử dụng trên đồng bằng hay trên núi. Hiện tại, các ống khói hoạt động trong phạm vi hoạt động cố định được xác định trước, không cho phép loại tối ưu hóa phụ thuộc vào môi trường này”.

Các chuyên gia Fraunhofer sẽ trình bày phương pháp nghiên cứu của họ với triển lãm Silberhummel tại Hannover Messe từ ngày 20 đến 24 tháng 4 năm 2020. Silberhummel dựa trên một chiếc xe đua được Auto Union AG thiết kế vào những năm 1940. Các nhà phát triển Fraunhofer IWU hiện đã sử dụng các phương pháp sản xuất mới để tái tạo chiếc xe này và tạo ra một thiết bị trình diễn công nghệ hiện đại. Mục tiêu của họ là trang bị cho Silberhummel một động cơ điện dựa trên công nghệ pin nhiên liệu tiên tiến. Công nghệ này sẽ được chiếu kỹ thuật số vào xe tại Hannover Messe.

Thân xe Silberhummel cũng là một ví dụ về các giải pháp sản xuất và quy trình tạo hình sáng tạo đang được phát triển thêm tại Fraunhofer IWU. Tuy nhiên, ở đây, trọng tâm là sản xuất tiết kiệm chi phí cho các lô hàng nhỏ. Tấm thân xe Silberhummel không được tạo hình bằng máy ép lớn liên quan đến hoạt động phức tạp với các công cụ bằng thép đúc. Thay vào đó, các khuôn âm được làm bằng gỗ dễ gia công đã được sử dụng. Một công cụ máy được thiết kế cho mục đích này đã ép từng phần tấm thân xe vào khuôn gỗ bằng một trục đặc biệt. Các chuyên gia gọi phương pháp này là "tạo hình gia tăng". Scheffler cho biết: "Phương pháp này giúp tạo ra các thành phần mong muốn nhanh hơn nhiều so với phương pháp thông thường, dù là chắn bùn, mui xe hay thậm chí là các phần bên của xe điện. Ví dụ, việc sản xuất thông thường các công cụ được sử dụng để tạo hình các bộ phận thân xe có thể mất vài tháng. Chúng tôi chỉ cần chưa đầy một tuần để thử nghiệm, từ khi sản xuất khuôn gỗ đến khi hoàn thiện tấm thân xe".

Bạn có thể yên tâm rằng các biên tập viên của chúng tôi sẽ theo dõi chặt chẽ mọi phản hồi được gửi đến và sẽ thực hiện các hành động thích hợp. Ý kiến ​​của bạn rất quan trọng đối với chúng tôi.

Địa chỉ email của bạn chỉ được sử dụng để cho người nhận biết ai đã gửi email. Địa chỉ email của bạn cũng như địa chỉ email của người nhận sẽ không được sử dụng cho bất kỳ mục đích nào khác. Thông tin bạn nhập sẽ xuất hiện trong tin nhắn email của bạn và Tech Xplore sẽ không lưu giữ dưới bất kỳ hình thức nào.

Trang web này sử dụng cookie để hỗ trợ điều hướng, phân tích việc bạn sử dụng dịch vụ của chúng tôi và cung cấp nội dung từ bên thứ ba. Bằng cách sử dụng trang web của chúng tôi, bạn thừa nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách bảo mật và Điều khoản sử dụng của chúng tôi.


Thời gian đăng: 05-05-2020
Trò chuyện trực tuyến trên WhatsApp!