據(jù)外媒報道，在弗勞恩霍夫加工機械和加工技術(shù)研究所（FraunhoferInstituteforMachineToolsandFormingTechnology，IWU），研究人員們正在研發(fā)制造燃料電池發(fā)動機的先進技術(shù)，以促進燃料電池發(fā)動機的快速、低成本連續(xù)生產(chǎn)。為此，IWU研究人員最初直接關(guān)注此類發(fā)動機的核心，并研究利用薄金屬箔制造雙極板的方法。在漢諾威展覽會上，IWU將展示此類研究成果以及其他有前景的燃料電池發(fā)動機研究項目和Silberhummel賽車。

當涉及到為電動發(fā)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(xù)航。不過，生產(chǎn)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(qū)動技術(shù)的車型仍然相對較少。現(xiàn)在，IWU的研究人員正在研究一種更加經(jīng)濟的解決方案，IWU項目經(jīng)理S?renScheffler解釋表示：“我們采用整體法，研究燃料電池發(fā)動機的所有部件。從提供氫氣開始，到直接影響燃料電池發(fā)電的材料的選擇，以及燃料電池本身和整輛車的溫度調(diào)節(jié)。

燃料電池：實現(xiàn)快速、經(jīng)濟大規(guī)模量產(chǎn)

第一步，研究人員將重點放在燃料電池發(fā)動機的核心：“電池組”上，此處的能量由雙極板和電解質(zhì)膜構(gòu)成的多個電池組產(chǎn)生。

Scheffler表示：“我們正在研究如何用薄金屬箔取代傳統(tǒng)的石墨烯雙極板，從而能夠快速、經(jīng)濟地大規(guī)模量產(chǎn)電池組，并將顯著提高生產(chǎn)率。”研究人員們還關(guān)注于質(zhì)量保證，每個電池組中的部件都直接在制造過程中檢查，以確保只有經(jīng)過全面檢查的部件才會制成電池組。

與此同時，IWU致力于提高電池組適應(yīng)環(huán)境和駕駛情境的能力。Scheffler解釋表示：“我們假設(shè)，在人工智能（AI）的幫助下，動態(tài)地適應(yīng)環(huán)境變化可以有助于節(jié)約氫。發(fā)動機是在高溫還是低溫環(huán)境下，或者是在平原還是在山區(qū)使用都是有區(qū)別的。目前，電池組只在一個預(yù)先定義且固定的范圍內(nèi)運行，不能實現(xiàn)此種依賴環(huán)境條件的優(yōu)化。”

弗勞恩霍夫研究所的專家們將于2020年4月20日至24日在漢諾威工業(yè)博覽會上舉辦的Silberhummel展覽上展示其研究方法。Silberhummel是AutoUnionAG于20世紀40年代基于一款賽車設(shè)計的。目前，IWU的研發(fā)人員已經(jīng)采用新制造方法來改造該車，并打造了一款現(xiàn)代技術(shù)演示車。他們的目標是讓Silberhummel配備一款基于先進燃料電池技術(shù)打造的電動發(fā)動機，而該技術(shù)將在漢諾威工業(yè)博覽會上以數(shù)字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(fā)的創(chuàng)新制造方案和成形工藝制成的。不過，研究人員的重點是實現(xiàn)經(jīng)濟高效的小批量生產(chǎn)，因此該車車身面板不是用大型沖壓機成形，也沒有使用復(fù)雜的鑄鋼工具，而是采用易加工、由木材制成的負模。為此，研究人員們設(shè)計了一種機床，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(tǒng)方法相比，無論是制擋泥板、引擎蓋還是有軌電車的側(cè)板，該方法都能更快地制出所需的部件。例如，用于制造車身部件的傳統(tǒng)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制造到成品板。”蓋世汽車