Tại Viện Công nghệ Chế tạo Máy và Khuôn mẫu Fraunhofer IWU, các nhà nghiên cứu đang phát triển các công nghệ tiên tiến để sản xuất động cơ pin nhiên liệu nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất hàng loạt nhanh chóng và tiết kiệm chi phí. Để đạt được mục tiêu này, các nhà nghiên cứu IWU ban đầu tập trung trực tiếp vào phần cốt lõi của các động cơ này và đang nghiên cứu các phương pháp chế tạo các tấm lưỡng cực từ các lá kim loại mỏng. Tại Hội chợ Hannover Messe, Fraunhofer IWU sẽ giới thiệu những nghiên cứu này và các hoạt động nghiên cứu đầy hứa hẹn khác về động cơ pin nhiên liệu cùng với Silberhummel Racing.
Khi nói đến việc cung cấp năng lượng cho động cơ điện, pin nhiên liệu là một cách lý tưởng để bổ sung cho pin nhằm tăng phạm vi hoạt động. Tuy nhiên, việc sản xuất pin nhiên liệu vẫn là một quá trình tốn kém, vì vậy hiện vẫn còn rất ít mẫu xe sử dụng công nghệ truyền động này trên thị trường Đức. Giờ đây, các nhà nghiên cứu của Fraunhofer IWU đang nghiên cứu một giải pháp tiết kiệm chi phí hơn: “Chúng tôi sử dụng phương pháp tiếp cận toàn diện để nghiên cứu tất cả các thành phần trong động cơ pin nhiên liệu. Điều đầu tiên cần làm là cung cấp hydro, điều này ảnh hưởng đến việc lựa chọn vật liệu. Nó liên quan trực tiếp đến việc tạo ra năng lượng của pin nhiên liệu và mở rộng đến chính pin nhiên liệu cũng như việc điều chỉnh nhiệt độ của toàn bộ xe.” Giám đốc dự án Chemnitz Fraunhofer IWU, Sören Scheffler, giải thích.
Bước đầu tiên, các nhà nghiên cứu tập trung vào trái tim của bất kỳ động cơ pin nhiên liệu nào: "cụm pin nhiên liệu". Đây là nơi năng lượng được tạo ra trong nhiều pin xếp chồng lên nhau, bao gồm các tấm lưỡng cực và màng điện phân.
Scheffler cho biết: “Chúng tôi đang nghiên cứu cách thay thế các tấm lưỡng cực than chì truyền thống bằng các lá kim loại mỏng. Điều này sẽ cho phép sản xuất hàng loạt các cụm pin mặt trời một cách nhanh chóng và tiết kiệm, đồng thời tăng năng suất đáng kể.” Các nhà nghiên cứu cũng cam kết đảm bảo chất lượng. Kiểm tra trực tiếp từng thành phần trong cụm pin mặt trời trong quá trình sản xuất. Điều này nhằm đảm bảo chỉ những bộ phận đã được kiểm tra kỹ lưỡng mới được đưa vào cụm pin.
Đồng thời, Viện Fraunhofer IWU hướng đến việc cải thiện khả năng thích ứng của ống khói với môi trường và điều kiện vận hành. Ông Scheffler giải thích: “Giả thuyết của chúng tôi là với sự trợ giúp của trí tuệ nhân tạo, việc điều chỉnh động các biến số môi trường có thể tiết kiệm hydro. Cho dù đó là sử dụng động cơ ở nhiệt độ cao hay thấp, hoặc sử dụng động cơ trên đường bằng phẳng hay trong môi trường nhiệt độ cao, kết quả sẽ khác nhau. Hiện tại, ống khói hoạt động trong một phạm vi vận hành cố định đã được xác định trước, điều này không cho phép tối ưu hóa phụ thuộc vào môi trường như vậy.”
Các chuyên gia từ Phòng thí nghiệm Fraunhofer sẽ trình bày các phương pháp nghiên cứu của họ tại triển lãm Silberhummel ở Hội chợ Hannover Messe từ ngày 20 đến 24 tháng 4 năm 2020. Silberhummel được dựa trên một chiếc xe đua do Auto Union thiết kế vào những năm 1940. Các nhà phát triển của Fraunhofer IWU hiện đã sử dụng các phương pháp sản xuất mới để tái tạo lại chiếc xe và tạo ra các mô hình 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 đã được trình chiếu kỹ thuật số tại Hội chợ Hannover Messe.
Thân xe Silberhummel cũng là một ví dụ về các giải pháp sản xuất tiên tiến và quy trình tạo hình được phát triển thêm bởi Fraunhofer IWU. Tuy nhiên, trọng tâm ở đây là sản xuất chi phí thấp theo lô nhỏ. Các tấm thân xe Silberhummel không được tạo hình bằng các máy dập lớn, vốn liên quan đến các thao tác phức tạp của các dụng cụ thép đúc. Thay vào đó, một khuôn âm bằng gỗ dễ gia công được sử dụng. Một máy công cụ được thiết kế cho mục đích này sử dụng một trục gá đặc biệt để ép tấm thân xe từng chút một lên khuôn gỗ. Các chuyên gia gọi phương pháp này là “tạo hình từng bước”. “So với phương pháp truyền thống, dù là chắn bùn, nắp ca-pô hay thân xe, phương pháp này có thể sản xuất các bộ phận cần thiết nhanh hơn. Ví dụ, việc sản xuất các dụng cụ dùng để làm các bộ phận thân xe theo phương pháp truyền thống có thể mất vài tháng. Chúng tôi chỉ cần chưa đến một tuần, từ khi chế tạo khuôn gỗ đến khi thử nghiệm tấm thân xe hoàn thiện”, ông Scheffler cho biết.
Thời gian đăng bài: 24/09/2020