Baterai Ringan Mendorong e-Mobilitas di Masa depan, Ringan dan Produksi lebih Irit

Penggunaan baterai ringan mendorong e-mobilitas di masa depan. Apakah memproduksi bahan bakar secara massal berdampak signifikan terhadap pembuatan pelat bipolar?

Penulis/editor: Rayendra L. Toruan

mmINDUSTRI.co.id –  Penggunaan sel bahan bakar yang merupakan rantai produksi siap pasar memungkinkan terobosan ekonomi—ini merupakan bagian ciri mobilitas manusia di masa depan.

Para peneliti  berasal dari Institut Fraunhofer untuk Peralatan Mesin dan Teknologi Pembentukan IWU, Institut Fraunhofer untuk Teknologi Material dan Balok IWS, Institut Fraunhofer untuk Teknologi,  Sistem Keramik IKTS, dan Institut Fraunhofer untuk Teknologi Produksi IPT. 

Baterai Ringan Mendorong e-Mobilitas

Tim peneliti membuat cara yang berorientasi dan terukur untuk memproduksi sel bahan bakar secara massal. Untuk mencapai tujuan itu, proses pembentukan baru untuk pembuatan pelat bipolar juga perlu disiapkan yang dapat dijumpai di pasar. 

Proses penggulungan embossing yang dikembangkan di Fraunhofer IWU memberikan kemampuan unik dalam hal ini seperti memasang bidang aliran karakteristik pelat ini secara terus-menerus melalui gerakan yang berputar. 

Untuk pelapisan, Fraunhofer IWS menerapkan beberapa nanometer karbon dengan menggunakan deposisi uap fisik (PVD). 

Menerapkan proses ini pada lini produksi secara signifikan mengurangi biaya produksi. Proses pelapisan ini dapat diintegrasikan ke dalam fasilitas produksi roll-to-roll ty di masa depan, seperti yang sedang dikembangkan oleh Fraunhofer IPT. 

Upaya ini menjadi langkah besar menuju rantai produksi yang sepenuhnya otomatis dan hemat biaya. Di Fraunhofer IKTS, proses pelapisan lain untuk produksi massal sedang diteliti. 

Dalam proses ini, platina diaplikasikan dengan presisi ke membran elektroda perakitan (MEA), komponen utama kedua dari sel bahan bakar.

Sepeda kargo sebagai contoh dengan struktur ringan yang terintegrasi secara fungsional. Dalam proyek “L-LBF”, tim peneliti menggunakan pengukuran uji berkendara yang diambil secara khusus dan data awal tentang massa.

Sedangkan geometri sepeda kargo komersial yang dipilih untuk mengembangkan model CAD, yang kemudian digunakan sebagai dasar untuk model FE. 

Ini digunakan untuk mengembangkan kerangka ringan baru. Poin penting di sini bukan hanya massanya yang telah berkurang hampir 40 persen dibandingkan dengan sepeda kargo asli. 

Bingkai memungkinkan sistem baterai, yang dikembangkan sebagai bagian dari proyek untuk diintegrasikan ke dalam elemen inti bingkai, balok berongga tengah yang terbuat dari paduan aluminium tarik tinggi, dengan tetap tahan cuaca tanpa casing tambahan. 

Sistem baterai memiliki kapasitas penyimpanan dua kali lipat dari sistem baterai standar, dan komponen ringan untuk mobilitas berkelanjutan. 

Produk plastik yang diperkuat dengan serat karbon menjadi solusi desain ringan di dunia balap. Meskipun mereka memberikan kinerja yang baik, mereka sangat intensif sumber daya. 

Mobil Bioconcept yang dipamerkan oleh Fraunhofer Institute for Wood Research, Wilhelm-Klauditz-Institut, WKI menunjukkan kelayakan penggantian serat karbon dengan bahan serat alami dan menggunakannya secara praktis. 

Contoh penggunaan praktis ini adalah pintu batch kecil yang termasuk dalam pameran: terbuat dari 100 persen serat rami, yang merupakan serat alami yang tersedia di pasaran.

Saksikan pameran Fraunhofer: Kami tahu mobilitas. Fraunhofer-Gesellschaft juga menunjukkan keahlian dan menghadirkan solusi untuk merancang mobilitas masa depan di lokasi pameran dagang di hall B1, stand C60.

Apakah panel surya dipasang sebagai penutup jalan? Panel fotovoltaik sebagai penutup permukaan jalan yang telah disegel dapat memberikan kontribusi yang signifikan terhadap pembangkit energi terbarukan di sektor transportasi. 

Bersama dengan mitranya, Institut Fraunhofer untuk Sistem Energi Surya ISE mengembangkan konsep untuk kementerian transportasi Jerman, Austria, dan Swiss yang memungkinkan permukaan jalan memainkan peran ganda. 

Sebuah prototipe  sedang dibangun di wilayah Danau Constance dan dijadwalkan selesai pada awal tahun 2022. Fraunhofer ISE menampilkan model demonstran pertama di stan pameran perdagangan Fraunhofer-Gesellschaft.

Saat matahari bersinar, mobil listrik dapat meningkatkan jangkauannya sepuluh kilometer sehari dengan atap mobil surya.  Sel surya terintegrasi langsung ke atap kaca di antara dua panel kaca melengkung. 

Warna atap surya adalah pilihan yang sepenuhnya bebas berkat lapisan warna individual, dan dapat disesuaikan dengan warna bodi kendaraan. 

Tim ahli Fraunhofer ISE melakukan penelitian di seluruh spektrum integrasi kendaraan modul PV yang digelar di IAA Mobility 2021. 

Kendaraan modul PV itu menggunakan dua atap mobil surya untuk menunjukkan pilihan kemungkinan teknologi sel surya dengan efisiensi tinggi dan berbagai tampilan yang berbeda.

Paket baterai yang ringan mendorong e-mobilitas ke depan: ringan dan produksi yang efisien. 

Para peneliti di Institut Fraunhofer untuk Ketahanan Struktural dan Keandalan Sistem LBF telah mengembangkan paket baterai ringan yang hanya menggunakan polimer yang diperkuat serat. 

Hal itu telah menyebabkan penurunan berat 40 persen dibandingkan dengan casing aluminium. Desain ini tidak hanya mengurangi bobot gerak kendaraan listrik, tetapi juga meningkatkan jangkauan dan momentumnya berkat fungsi terintegrasi tambahan. 

Baterai dibuat menggunakan proses yang dikembangkan secara khusus, sangat efisien, dan memiliki desain struktural tertentu, baterai ini dapat diproduksi dengan biaya yang sangat rendah demikian rilis Fraunhofer.