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电池 变速箱和嵌齿轮的第二次机会

用过的和损坏的汽车通常通过能源密集型报废过程进行处理——即使它们的许多零件仍然可以正常使用。在EKODA项目中,Fraunhofer研究人员正在开发更好的替代方案。首先,他们在复杂的测试程序中检查每个组件。然后,他们使用评估系统生成有关如何重用这些组件的建议。

该策略优化了各个部件的使用寿命,使在交通领域建立可持续的循环经济成为可能。用过的电池、齿轮轴和齿轮甚至可能出现在汽车行业以外的其他应用中。

摄像机在锂离子电池上缓慢移动,该电池刚刚从事故中损坏的汽车中取出。它记录电池类型、型号、序列号和功率等级(以千瓦为单位),并将这些信息与内部数据库进行比较。接下来,通过半自动过程移除电池盖。然后是更多的分析。测量系统记录电池的当前充电水平、其控制电子设备的功能以及单个电池单元的状况。

由弗劳恩霍夫机床和成形技术研究所IWU开发的评估软件随后使用这些数据创建电池状况的详细概况,对其进行分析并用于提供再利用建议。例如,一个只有三四年历史的完整电池可以转移到同类型的二手车上。如果储能系统较旧,则可以将其用于较小的农业机械。即使电池有多个有缺陷的电池,它仍然适合固定使用,例如,作为家用光伏系统中的电力存储。

电池系统不需要扔掉。它获得了根据其特定能力量身定制的第二次机会。同样的检查和再利用原则也可以应用于其他汽车零件。“这里的决定性因素是通过标准化和自动化流程仔细拆卸各个零件,因为我们需要从一开始就找到重复使用组件的可能方法,”车身制造部门负责人UweFrieß博士解释说,组装和拆卸在FraunhoferIWU。

来自开姆尼茨FraunhoferIWU的一组研究人员目前正在开发和优化上述评估系统。该软件配备人工智能算法,是EKODA项目的核心技术之一,旨在通过高效、经济可行的拆解和加工实现循环经济。其使命的一部分是踏上“通过循环价值创造实现可持续流动性的道路”。除了FraunhoferIWU,该项目联盟的其他成员还包括位于奥伯豪森的Fraunhofer环境、安全和能源技术研究所UMSICHT以及来自工业界的一系列合作伙伴。

该项目有一个雄心勃勃的目标,正如Frieß博士透露的那样:“我们希望摆脱传统的回收利用,而是将汽车的每个部件都视为宝贵的资源——无论它们目前在车辆中发挥的作用如何。这就是为什么我们正在制定一项战略,以测试这些单独的组件是否可以在各种情况下重复使用或重新利用。”

FraunhoferIWU的研究人员也在研究自动拆卸各个组件的过程。通过系统地实施这一战略,研究人员希望能够将所有组件作为循环经济的一部分进行再利用。由于这会减少制造新产品的需要,因此会降低成本和CO2排放量。不仅如此,它还会减少或消除过早报废可能仍部分完好无损的汽车,或将有缺陷的二手车出口到全球南方国家的需要——这在生态上毫无意义。

车身、传动轴、齿轮

位于开姆尼茨的研究人员不仅在分析电池存储系统——他们还关注车身和传动系统等部件。传动系统的某些部件,例如由金属或钢制成的轴或嵌齿轮,也适用于再制造。例如,值得尝试通过重塑工艺减小钢轴的尺寸,从而使这些轴可用于其他移动应用。

Frieß博士解释说:“仅举一个例子,可以在翻新的电动滑板车中重复使用有缺陷变速箱的齿轮。”FraunhoferIWU将其研究人员在资源节约型生产领域的多年经验用于评估系统和再制造过程中自动拆卸和金属加工工艺的开发。

车身部件也被认为是一种潜在资源,可以拆卸、改造和再制造以在其他产品中重复使用。图片来源:FraunhoferIWU

动态实时更新

“我们正在构建的评估系统被设计为复杂而全面的。生态标准将被赋予与技术和经济因素相同的权重,例如CO2排放量和再利用过程中消耗的能源,”PatrickAlexanderSchmidt解释说,FraunhoferIWU研究员。“评估系统还将根据相关的每日数据以动态方式考虑电价的波动,”施密特先生承诺道。

Fraunhofer研究人员及其合作伙伴希望将评估系统的开发和设计更进一步。他们正在关注供应链、维修店和汽车拆解商——将来,他们对备件的要求或要求可以纳入评估系统的数据库中。例如,该系统将能够判断正在修理损坏的拖拉机的当地车间需要它正在测试的特定组件。

这样,汽车行业及其供应商就可以形成新的业务线,专注于以可持续的方式使用所有组件。该项目的另一个研究合作伙伴弗劳恩霍夫环境、安全和能源技术研究所UMSICHT正在开发可在各种行业有效实施的循环商业模式。

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