Elettrificare i veicoli commerciali, l’obiettivo di Schaeffler grazie ai propulsori per camion più efficienti
Schaeffler ha dato notizia che sta sviluppando una nuova tecnologia ad alta tensione per elettrificare i veicoli commerciali, capace di migliorare i propulsori impiegati sui camion. L’azienda pensa che questa nuova soluzione potrà garantire un’efficienza superiore al 97%.
Elettrificare veicoli commerciali è un obiettivo comune in tutto il settore dei trasporti
Schaeffler non è l’unica impresa che sta spendendo grandi energie e risorse per dare vita a un’elettrificazione totale del sistema di alimentazione dei veicoli commerciali e dei camion. Infatti, si prevede che ci saranno sempre più automezzi elettrici sulle strade di tutta Europa e del mondo.
I principali produttori di autocarri si stanno adeguando per raggiungere gli obiettivi climatici selezionati dall’Unione Europea: ovvero raggiungere una riduzione del 15% delle emissioni di anidride carbonica entro l’anno 2025. Ovviamente, si tratta solamente del primo passo verso quelli che sono i traguardi imposti nell’Agenda 2030 realizzata dall’Onu.
La consapevolezza dell’importanza del settore trasporti
Matthias Zink, CEO di Schaeffler Automotive Technologies ha dichiarato alla stampa che: “L’industria dei trasporti unita a quella della logistica è responsabile di una larga parte delle emissioni di CO2 diffuse oggi, quindi è essenziale l’impegno di tutti gli operatori di questi settori, senza di essi non sarà possibile raggiungere gli obiettivi climatici a livello mondiale.”
Il target sono i viaggi inferiori ai 500 chilometri: elettrificare i veicoli commerciali è possibile e conveniente
Facendo una veloce stima è stato possibile determinare che circa il 60% di tutti i tragitti svolti dai veicoli commerciali hanno una lunghezza totale inferiore ai 500 chilometri e sono perciò percorribili anche da automezzi elettrici alimentati a batteria.
Grazie agli sforzi fatti per elettrificare i veicoli commerciali oggi una singola ricarica può coprire questa distanza senza troppe difficoltà. In questo modo potremo rendere il 60% dei tragitti assolutamente a zero emissioni adottando soluzioni di trasporto merci che oltre a non inquinare l’ambiente contribuiscono anche a ridurre il fastidio acustico incontrando le restrizioni e i limiti sempre più presenti all’interno dei maggiori centri urbani. Infatti, adottare soluzioni elettriche permetterà anche gli operatori del trasporto di entrare in tutte quelle città in cui le leggi hanno già ridotto il transito dei veicoli più rumorosi, ingombranti e inquinanti.
Sistemi Stop and Go: una prerogativa semplice ma efficace
Tra le incredibili innovazioni che l’adozione di soluzioni più moderne porta con sé, c’è anche la possibilità di impiegare sistemi Stop and Go per affrontare il traffico urbano risparmiando energia, una funzionalità difficile da applicare ai camion con motore a combustione interna rispetto agli eTruck. Lo stesso Zink ha ribadito: “La nostra epoca ha bisogno di tecnologie innovative per elettrificare veicoli commerciali, proprio come quelle di cui ci occupiamo qui in Schaeffler.”
IAA Transportation 2022 di Hannover: nuove tecnologie in mostra
La multinazionale tedesca sta sviluppando una nuova famiglia di prodotti dedicata alle tecnologie per i motori elettrici raffreddati ad olio. Schaeffler ha scelto il palcoscenico del IAA Transportation 2022 di Hannover per presentarli. Tra le innovazioni in mostra anche il gruppo elettronico di potenza da 800 V, componenti e sistemi per la gestione termica e molte altre novità.
Elettrificare i veicoli commerciali ottenendo un’efficienza pari al 97%
Schaeffler è riuscito a creare un sistema di motori e gruppi elettrici ad alte prestazioni che vantano anche caratteristiche speciali che li rendono scalabili, efficienti e robusti. Tra le qualità più stupefacenti, l’efficienza pari al 97% e una potenza di azionamento continuo che raggiunge i 300 kW. Per raggiungere questi traguardi l’azienda ha sviluppato un innovativo sistema di raffreddamento dell’olio, unico nel suo genere. Infatti, Schaeffler è una delle poche aziende del mondo che è riuscita a ottenere una tecnologia di avvolgimento delle onde negli statori sufficientemente efficace da rendere la densità di potenza estremamente elevata.
A tal proposito, il dott. Jochen Schröder, responsabile della mobilità elettrica di Schaeffler, ha affermato che: “La nostra azienda ha una notevole esperienza e potrà dare un contributo decisivo alla elettrificazione dei veicoli commerciali, nonché alla decarbonizzazione di tutto il settore trasporti.”
Un sistema scalabile e personalizzabile in base alle necessità dell’impresa
Tra gli obiettivi di Schaeffler rientra anche quello di creare un sistema scalabile adatto a coprire tutte le classi di potenza mantenendo sempre costi contenuti grazie anche a volumi di produzione di azionamenti elettrici proprietari che sono piuttosto bassi rispetto ai competitor nello stesso settore.
I motori sviluppati dell’azienda potranno essere impiegati in veicoli stradali ma anche nel fuoristrada, scegliendo tra azionamenti completamente elettrici oppure ibridi configurati con un assale elettrico o con la trasmissione centrale. Per mantenere alti gli standard di qualità richiesti dal mercato l’azienda si sta assicurando che tutti i suoi prodotti siano progettati al meglio così da garantire una lunga durata il veicolo stesso.
Le prime soluzioni Schaeffler destinate ai veicoli commerciali entreranno in produzione a partire dall’anno 2023: saranno una famiglia di prodotti composti da motori da 800 V raffreddati ad acqua e capaci di erogare una potenza continua massima di 180 kW, generando una coppia di 950 Nm. Per garantire queste prestazioni i motori saranno dotati di avvolgimenti dello statore a forcella, prodotti direttamente dall’azienda.
Gruppi elettronici di potenza: convertitori salvaspazio ad alta densità
Questa gamma di prodotti sarà accompagnata poi da gruppi elettronici di potenza, unità specificatamente adattate alle soluzioni precedenti. La tecnologia sviluppata da Schaeffler è basata sul carburo di silicio e permette a questi sistemi elettronici di raggiungere tensioni fino a 850 V e correnti effettive di 600 A durante il carico di picco, oppure 400 A in carico continuo.
Queste unità occuperanno un volume di 12,4 litri potendo contare su una densità di potenza pari a oltre 40 kW per litro, una vera e propria soluzione salvaspazio. Questo gruppo può anche essere collegato alla rete di bordo del veicolo tramite corrente continua a 24 V. Nel progetto sviluppato dall’azienda le unità elettroniche e le componenti meccaniche potranno sopportare anche le difficoltà più elevate richieste dei veicoli commerciali pesanti.
La tecnologia al carburo di silicio, il cuore delle simulazioni Schaeffler
Il carburo di silicio è una sostanza che offre diversi vantaggi per quanto riguarda le applicazioni all’interno dei veicoli commerciali. Infatti, questa tecnologia permette di raggiungere frequenze di commutazione più elevate, nonché una migliore dissipazione del calore. Ciò si traduce in una maggiore potenza di uscita continua. Se poi consideriamo anche una più larga efficienza del gruppo di propulsione elettrico realizzato dall’azienda, otterremo ancora maggiori vantaggi.
Le simulazioni portate avanti da Schaeffler hanno dimostrato che un sistema di azionamento (composto da motore elettrico, elettronica di potenza e assale) può ottenere il 2,5% in più di efficienza se viene basato su semiconduttori al carburo di silicio innovativi. Sebbene sembri una percentuale piuttosto bassa, questa è sufficiente a ridurre la capacità della batteria di 14 kWh per quanto riguarda i camion progettati per un’autonomia di 500 chilometri. In sostanza, questa piccola percentuale di efficienza migliora di parecchio tutta la gestione del veicolo.
La gestione termica sarà smart
Parlando sempre di aspetti gestionali, la gestione termica è un elemento fondamentale per proteggere la batteria sfruttando una potenza più ampia. Secondo il CEO di Schaeffler una gestione termica ottimale può far risparmiare denaro a tutti gli operatori del settore perché riduce il tempo di ricarica permettendo ai veicoli della flotta di tornare velocemente in strada. In questo campo Schaeffler è sicuramente una delle aziende pioniere, infatti, ha creato un sistema di gestione termico intelligente. Per saperne di più è sufficiente seguire il IAA Transportation 2022 di Hannover dove verranno messe in mostra le soluzioni tecnologiche dedicate al condizionamento efficiente della temperatura dei sistemi di trasmissione e delle batterie dei veicoli commerciali.
Per fare qualche anticipazione possiamo dire che queste riguardano un regolatore smart della valvola per la gestione decentralizzata delle guide di raffreddamento. Si tratta di un argomento particolarmente interessante per tutti gli operatori del mercato dei trasporti perché questo regolatore oltre a fornire una soluzione personalizzabile e decentralizzata, consentirà ai produttori di autocarri una maggiore libertà nelle fasi di progettazione dell’architettura dei propri veicoli. Inoltre, il regolatore può anche gestire i singoli flussi del refrigerante: per la batteria, l’elettronica di potenza, la trasmissione e anche il motore.
Una ricca gamma di componenti intelligenti
L’offerta di Schaeffler si compone anche di sistemi integrati per tutte le funzioni del liquido di raffreddamento che, oltre al regolatore, includono anche pompe elettriche dell’acqua, un controller intelligente e differenti componenti per coprire ogni necessità dei produttori. In sostanza, Schaeffler vuole offrire un pacchetto completo caratterizzato da un design compatto e salvaspazio.
Cos’è l’ IAA Transportation 2022 di Hannover?
L’IAA Transportation 2022 di Hannover è una delle fiere più importanti per quanto riguarda il futuro dei veicoli commerciali e della loro industria. In esposizione ci saranno autobus, furgoni e camion, ma anche una serie di sistemi innovativi e intelligenti che potrebbero rivoluzionare il mercato dei trasporti e della logistica. Lo scopo di questa manifestazione è quello di ridefinire il comparto dei veicoli commerciali aprendo contemporaneamente a nuovi concetti di mobilità sostenibile, sia dal punto di vista ambientale che economico. Per quanto riguarda Schaeffler, questa nel 2022 sarà la sua prima apparizione come espositore: in mostra ci sarà la gamma di soluzioni di trasmissione e chassis.
Foto e fonte | Sito ufficiale Schaeffler e IAA Transportation 2022 di Hannover
