IWU致力實現燃料電池發動機快速低成本生產 有助於燃料電池車普及

2020-12-05 蓋世汽車資訊

蓋世汽車訊 據外媒報導，在弗勞恩霍夫加工機械和加工技術研究所（Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology，IWU），研究人員們正在研發製造燃料電池發動機的先進技術，以促進燃料電池發動機的快速、低成本連續生產。為此，IWU研究人員最初直接關注此類發動機的核心，並研究利用薄金屬箔製造雙極板的方法。在漢諾瓦展覽會上，IWU將展示此類研究成果以及其他有前景的燃料電池發動機研究項目和Silberhummel賽車。

（圖片來源：IWU）

當涉及到為電動發動機提供能量時，燃料電池是一種理想的方式，可以充當補充電池為其增加續航。不過，生產燃料電池仍是成本密集型工藝，因此在德國市場上，擁有此種驅動技術的車型仍然相對較少。現在，IWU的研究人員正在研究一種更加經濟的解決方案，IWU項目經理Sören Scheffler解釋表示：「我們採用整體法，研究燃料電池發動機的所有部件。從提供氫氣開始，到直接影響燃料電池發電的材料的選擇，以及燃料電池本身和整輛車的溫度調節。

燃料電池：實現快速、經濟大規模量產

第一步，研究人員將重點放在燃料電池發動機的核心：「電池組」上，此處的能量由雙極板和電解質膜構成的多個電池組產生。

Scheffler表示：「我們正在研究如何用薄金屬箔取代傳統的石墨烯雙極板，從而能夠快速、經濟地大規模量產電池組，並將顯著提高生產率。」研究人員們還關注於質量保證，每個電池組中的部件都直接在製造過程中檢查，以確保只有經過全面檢查的部件才會製成電池組。

與此同時，IWU致力於提高電池組適應環境和駕駛情境的能力。Scheffler解釋表示：「我們假設，在人工智慧（AI）的幫助下，動態地適應環境變化可以有助於節約氫。發動機是在高溫還是低溫環境下，或者是在平原還是在山區使用都是有區別的。目前，電池組只在一個預先定義且固定的範圍內運行，不能實現此種依賴環境條件的優化。」

弗勞恩霍夫研究所的專家們將於2020年4月20日至24日在漢諾瓦工業博覽會上舉辦的Silberhummel展覽上展示其研究方法。Silberhummel是Auto Union AG於20世紀40年代基於一款賽車設計的。目前，IWU的研發人員已經採用新製造方法來改造該車，並打造了一款現代技術演示車。他們的目標是讓Silberhummel配備一款基於先進燃料電池技術打造的電動發動機，而該技術將在漢諾瓦工業博覽會上以數位化方式投影到該車上。

Silberhummel賽車的車身也是利用IWU進一步研發的創新製造方案和成形工藝製成的。不過，研究人員的重點是實現經濟高效的小批量生產，因此該車車身面板不是用大型衝壓機成形，也沒有使用複雜的鑄鋼工具，而是採用易加工、由木材製成的負模。為此，研究人員們設計了一種工具機，利用一種特殊的芯軸，將車身面板一點一點地壓在木模上。專家們將此種方法稱為「增量成形」。Scheffler表示：「與傳統方法相比，無論是制擋泥板、引擎蓋還是有軌電車的側板，該方法都能更快地制出所需的部件。例如，用於製造車身部件的傳統工具需要幾個月的時間才能制出，而我們只花了不到一周的時間就完成了從木模製造到成品板。」

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