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IWU 致力实现燃料电池发动机快速低成本生产 有助于燃料电池车普及

盖世汽车 03-27

弗劳恩霍夫加工机械和加工技术研究所研发出制造燃料电池发动机的先进技术,或实现研发制造燃料电池发动机的先进技术,进而普及燃料电池车。

盖世汽车讯 据外媒报道,在弗劳恩霍夫加工机械和加工技术研究所(Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology,IWU),研究人员们正在研发制造燃料电池发动机的先进技术,以促进燃料电池发动机的快速、低成本连续生产。为此,IWU 研究人员最初直接关注此类发动机的核心,并研究利用薄金属箔制造双极板的方法。在汉诺威展览会上,IWU 将展示此类研究成果以及其他有前景的燃料电池发动机研究项目和 Silberhummel 赛车。

(图片来源:IWU)

当涉及到为电动发动机提供能量时,燃料电池是一种理想的方式,可以充当补充电池为其增加续航。不过,生产燃料电池仍是成本密集型工艺,因此在德国市场上,拥有此种驱动技术的车型仍然相对较少。现在,IWU 的研究人员正在研究一种更加经济的解决方案,IWU 项目经理 S ren Scheffler 解释表示:" 我们采用整体法,研究燃料电池发动机的所有部件。从提供氢气开始,到直接影响燃料电池发电的材料的选择,以及燃料电池本身和整辆车的温度调节。

燃料电池:实现快速、经济大规模量产

第一步,研究人员将重点放在燃料电池发动机的核心:" 电池组 " 上,此处的能量由双极板和电解质膜构成的多个电池组产生。

Scheffler 表示:" 我们正在研究如何用薄金属箔取代传统的石墨烯双极板,从而能够快速、经济地大规模量产电池组,并将显著提高生产率。" 研究人员们还关注于质量保证,每个电池组中的部件都直接在制造过程中检查,以确保只有经过全面检查的部件才会制成电池组。

与此同时,IWU 致力于提高电池组适应环境和驾驶情境的能力。Scheffler 解释表示:" 我们假设,在人工智能(AI)的帮助下,动态地适应环境变化可以有助于节约氢。发动机是在高温还是低温环境下,或者是在平原还是在山区使用都是有区别的。目前,电池组只在一个预先定义且固定的范围内运行,不能实现此种依赖环境条件的优化。"

弗劳恩霍夫研究所的专家们将于 2020 年 4 月 20 日至 24 日在汉诺威工业博览会上举办的 Silberhummel 展览上展示其研究方法。Silberhummel 是 Auto Union AG 于 20 世纪 40 年代基于一款赛车设计的。目前,IWU 的研发人员已经采用新制造方法来改造该车,并打造了一款现代技术演示车。他们的目标是让 Silberhummel 配备一款基于先进燃料电池技术打造的电动发动机,而该技术将在汉诺威工业博览会上以数字化方式投影到该车上。

Silberhummel 赛车的车身也是利用 IWU 进一步研发的创新制造方案和成形工艺制成的。不过,研究人员的重点是实现经济高效的小批量生产,因此该车车身面板不是用大型冲压机成形,也没有使用复杂的铸钢工具,而是采用易加工、由木材制成的负模。为此,研究人员们设计了一种机床,利用一种特殊的芯轴,将车身面板一点一点地压在木模上。专家们将此种方法称为 " 增量成形 "。Scheffler 表示:" 与传统方法相比,无论是制挡泥板、引擎盖还是有轨电车的侧板,该方法都能更快地制出所需的部件。例如,用于制造车身部件的传统工具需要几个月的时间才能制出,而我们只花了不到一周的时间就完成了从木模制造到成品板。"

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