Топливные элементы являются идеальным дополнением к аккумуляторам в электроприводах для достижения дальних расстояний. Тем не менее, на рынке в Германии по- прежнему доступно относительно немного моделей автомобилей с этой технологией привода. Причина: производство топливных элементов стоит дорого. Исследователи из Института станков и технологий формовки им. Фраунгофера работают над более дешевым решением
Они думают целостно и учитывают все компоненты привода топливного элемента. «Он начинается с подачи водорода, влияет на выбор материалов, которые непосредственно участвуют в производстве электричества в топливных элементах, и распространяется на регулирование нагрева в самом элементе и в транспортном средстве», - объясняет Дипл.-Инг. Сорен Шеффлер, руководитель проекта Fraunhofer IWU в Хемнице.
Гоночный автомобиль Silberhummel демонстрирует технологию
Исследователи иллюстрируют этот исследовательский подход с демонстратором технологий "Silberhummel" на Ганноверской ярмарке этого года. Silberhummel основан на гоночном автомобиле, разработанном Auto Union в 1940-х годах.
История серебряного шмеля
Уже в 1939/40 году гоночный спортивный автомобиль был спроектирован в центральном конструкторском отделе Auto Union в Хемнице. Однако в эти военные годы спортивное отделение было закрыто, и ему пришлось уступить место увеличению производства вооружений. Дизайн гоночной машины исчез в чертеже.
Идея гоночного автомобиля была возрождена автором Фридером Бахом. Он знал дизайнера в то время и, таким образом, получил архивные рисунки. Дизайн кузова соответствует тогдашнему идеалу красоты и принципам обтекаемого кузова.
Заменить графитовые биполярные пластины на тонкую металлическую фольгу
На первом этапе исследователи концентрируются на сердце топливного элемента, так называемом стеке. В этом компоненте электричество генерируется во многих элементах, расположенных один над другим, которые состоят из биполярных пластин и электролитных мембран. Исследователи изучают, как они могут заменить обычные графитовые биполярные пластины тонкой металлической фольгой. «Это позволяет быстро и дешево производить стеки в больших сериях. Это значительно повышает производительность », - говорит Шеффлер.
Основное внимание также уделяется обеспечению качества. Каждый компонент для стеков проверяется непосредственно во время производства. Это необходимо для того, чтобы только 100% проверенных деталей попали в штабели.
Серебряный шмель как демонстратор технологий
В настоящее время ученые Fraunhofer IWU шаг за шагом создают серебряного шмеля в качестве демонстратора технологий. При этом они преследуют две стратегии: во-первых, экономически возможно производство промышленного автомобиля в количестве 1. Используя подходящие технологии и процессы формования, такие как постепенное формование листового металла, штамповка-сгибание-соединение, адаптивное производство или глубокая вытяжка, ученые показывают, что можно работать быстро и экономически эффективно.
Второй стратегический подход - это электропривод на основе водородного топливного элемента.выполнить. Это делает серебряного шмеля витриной и испытательным стендом для саксонского кластера топливных элементов Hzwo. Целью кластера является создание сети инноваций и создания стоимости по темам топливных элементов и зеленого водорода в Саксонии. Через три-пять лет демонстрант сможет управлять собой, используя эти технологии и продукты "Made in Saxony".
Сделать стеки адаптируемыми к окружающей среде
В то же время IWU Fraunhofer преследует цель улучшить адаптацию стека к окружающей среде и ситуации вождения. Шеффлер: «Мы предполагаем: чтобы сэкономить водород, может помочь динамическая настройка переменных среды, в том числе с поддержкой ИИ. Имеет значение, используется ли привод, когда температура наружного воздуха высокая или низкая, или используется в низинах или в горах. До сих пор стеки работали в заранее определенной жесткой рабочей области, которая не позволяет эту оптимизацию, зависящую от среды ».