Kütuseelementide Tulevikukindel Seeriatootmine

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-08-25 03:37

Kütuseelemendid on ideaalsed lisad elektriajamite akudele, et saavutada pikk vahemik. Siiski on Saksamaa turul endiselt saadaval suhteliselt vähe selle sõidutehnoloogiaga sõidukimudeleid. Põhjus: kütuseelementide tootmine on kallis. Fraunhoferi Tööpinkide ja Formeerimistehnoloogia Instituudi teadlased töötavad odavama lahenduse kallal

Nad mõtlevad terviklikult ja arvestavad kõigi kütuseelementide ajamiga. "See algab vesiniku tarnimisega, mõjutab materjalide valikut, mis on otseselt seotud elektrienergia tootmisega kütuseelementides, ning laieneb soojuse reguleerimisele raku sees ja sõidukis," selgitab diplom-Ing. Sören Scheffler, Chemnitzis asuva Fraunhoferi IWU projektijuht.

Võistlusauto Silberhummel demonstreerib tehnoloogiat

Teadlased illustreerivad seda uurimismeetodit tänavuse Hannoveri Messe tehnoloogia demonstratsiooni "Silberhummel" abil. Silberhummel põhineb võidusõiduautol, mille Auto Union töötas välja 1940. aastatel.

Hõbedase kimalase ajalugu

Juba 1939/1940 projekteeriti võidusõiduauto Chemnitzis Auto Unioni keskses disainiosakonnas. Spordiosakond läks neil sõja-aastatel siiski laiali ja pidi andma teed suurenenud relvastuse tootmisele. Võistlusauto disain kadus joonistusrulliks.

Võistlusauto idee taaselustati autori Frieder Bachi poolt. Ta tundis tollal disainerit ja sai sellega arhiivitud joonised kätte. Kere disain vastab toonasele iluideaalile ja voolujoonelise kere sõiduki ehituse juhistele.

Asendage grafiit bipolaarsed plaadid õhukeste metallfooliumidega

Esimese sammuna keskenduvad teadlased kütuseelemendi südamele, nn virnale. Selles komponendis toodetakse elektrit paljudes üksteise peale virnastatud rakkudes, mis koosnevad bipolaarsetest plaatidest ja elektrolüütide membraanidest. Teadlased uurivad, kuidas nad saaksid tavalised grafiidist bipolaarsed plaadid asendada õhukeste metallfooliumidega. “See võimaldab suurtes sarjades virnade tootmist kiiresti ja odavalt. See suurendab märkimisväärselt tootlikkust,”ütleb Scheffler.

Keskendutakse ka kvaliteedi tagamisele. Iga virnade komponenti kontrollitakse otse tootmise käigus. Selle eesmärk on tagada, et ainult 100% testitud osad leiavad tee virnadesse.

Hõbedane kimalane tehnoloogia tutvustajana

Fraunhoferi IWU teadlased loovad nüüd tehnoloogia tutvustajana samm-sammult hõbedase kimalase. Seejuures järgivad nad kahte strateegiat: esiteks, et tööstuslike autode tootmine koguses 1 on majanduslikult võimalik. Kasutades sobivaid vormimistehnoloogiaid ja protsesse, nagu lehtmetalli järkjärguline vormimine, mulgustamine-painutamine-liitmine, adaptiivne tootmine või sügavtõmbamine, näitavad teadlased, et on võimalik töötada kiiresti ja kulutõhusalt.

Teine strateegia lähenemisviis on vesinikkütuseelemendil põhinev elektriajamsaavutama. See teeb hõbedase kimalase Saksi kütuseelementide klastri Hzwo vitriiniks ja katsestendiks. Klastri eesmärk on luua Saksimaal kütuseelementide ja rohelise vesiniku teemadel uuenduste ja väärtuste loomise võrgustik. Kolme kuni viie aasta jooksul peaks meeleavaldaja suutma end nende tehnoloogiate ja toodetega "Saksi sakslasel" kasutades ise edasi juhtida.

Muutke virnad keskkonnaga kohandatavaks

Paralleelselt taotleb Fraunhoferi IWU eesmärki parandada virna kohanemisvõimet keskkonna ja sõiduolukorraga. Scheffler: „Meie eeldus on: Vesiniku säästmiseks võib aidata keskkonnamuutujate dünaamiline kohandamine - ka AI toega. See teeb vahet, kas ajamit kasutatakse siis, kui välistemperatuur on kõrge või madal, või kasutatakse seda madalikul või mägedes. Siiani on virnad töötanud ettemääratud ja jäikus tegevuspiirkonnas, mis ei võimalda seda keskkonnast sõltuvat optimeerimist.”