Un risultato da banco prova con ricadute operative concrete
Nel progetto di ricerca NEFTON 3000, MAN Truck & Bus e i partner del consorzio hanno raggiunto un traguardo significativo per la ricarica dei veicoli commerciali elettrici: su banco prova, il percorso di ricarica ad alta corrente ha operato in modo stabile a 3.000 ampere. Il risultato è stato ottenuto attraverso sessioni di test condotte presso la Technische Universität München e presso l’istituto Fraunhofer ISE di Friburgo, due dei principali centri di ricerca applicata in Germania nel campo dell’elettronica di potenza e dei sistemi energetici. I dati raccolti riguardano il comportamento termico del sistema, i componenti di commutazione, i circuiti di raffreddamento e l’architettura di sicurezza dell’intero percorso di ricarica.
Il valore di 3.000 ampere raggiunto in laboratorio apre la strada a potenze di ricarica fino a 3 megawatt (MW), un livello che ridefinisce completamente i tempi di sosta per i camion a trazione elettrica a batteria. Con questa capacità, un eTruck potrebbe recuperare energia sufficiente per circa 400 chilometri di autonomia in soli 10-15 minuti. Per il settore dell’autotrasporto, dove i tempi di fermo hanno un impatto diretto sulla produttività delle flotte e sull’organizzazione dei turni, si tratta di un cambiamento di prospettiva rilevante.
Perché la velocità di ricarica è decisiva per l’autotrasporto
Il nodo della ricarica rapida è uno dei principali punti critici nella transizione verso i veicoli commerciali pesanti a emissioni zero. I camion diesel vengono riforniti in pochi minuti, spesso durante operazioni di carico e scarico, senza impattare in modo significativo sui tempi di consegna. I veicoli elettrici di grande capacità, con le tecnologie attuali, richiedono soste notturne o fermate prolungate presso infrastrutture di ricarica ad alta potenza. Una ricarica da 3 MW cambia radicalmente questo scenario.
Il progetto NEFTON individua tre situazioni operative in cui la ricarica ultrarapida risulta particolarmente preziosa. La prima riguarda le operazioni con equipaggi a due conducenti, dove i tempi di riposo del singolo autista non coincidono con le soste del veicolo e il fermo deve essere ridotto al minimo. La seconda interessa i trasporti pianificati senza ricarica notturna in deposito, dove la disponibilità di una ricarica rapida lungo il percorso diventa determinante per garantire la continuità operativa. La terza, di carattere più strutturale, riguarda la possibilità di ridurre le dimensioni dei pacchi batteria nel lungo periodo: se un veicolo può ricaricare velocemente più volte nel corso della giornata, non è necessario installare accumulatori di grande capacità, con benefici diretti su peso, costo e payload disponibile.
Come sono stati raggiunti i 3.000 ampere
Operare a correnti così elevate pone sfide ingegneristiche che non si affrontano semplicemente scalando tecnologie esistenti. Ogni componente del percorso di ricarica, dai cavi ai connettori, dalle unità di distribuzione ai dispositivi di protezione, è stato riprogettato specificamente nell’ambito del progetto NEFTON 3000. Il principio guida è stato la minimizzazione della resistenza elettrica lungo tutto il percorso, poiché correnti elevate generano perdite termiche proporzionali al quadrato dell’intensità: a 3.000 ampere, anche una resistenza minima produce calore in quantità significativa.
Il raffreddamento a liquido è stato applicato non solo ai cavi principali, ma anche ai connettori e alle unità di distribuzione, garantendo che tutti i componenti rimangano entro le temperature operative ammissibili anche nelle condizioni di carico più gravose. I contattori e i dispositivi di interruzione sono stati dimensionati per gestire le capacità di commutazione richieste senza compromettere i requisiti di sicurezza. Parallelamente, si è lavorato sull’integrazione veicolo, un aspetto critico che impone di bilanciare ingombri, peso aggiuntivo e accessibilità per la manutenzione con le esigenze di sicurezza e affidabilità a lungo termine.
Il consorzio NEFTON e i prossimi sviluppi
Il progetto NEFTON 3000 è finanziato dal Ministero federale tedesco per gli Affari economici e l’Azione per il Clima e gestito con il supporto del DLR come agenzia di project management. Il consorzio riunisce MAN Truck & Bus, AVL, la Technische Universität München, il Fraunhofer ISE, Prettl Electronics Automotive, il Research Center for Energy Economics e il Deggendorf Institute of Technology. Si tratta di una composizione che associa la competenza industriale del costruttore di veicoli a quella dei fornitori di componenti elettronici, degli istituti di ricerca applicata e degli enti accademici specializzati in economia dell’energia.
Il traguardo dei 3.000 ampere si aggiunge al precedente raggiunto nel luglio 2024, quando nell’ambito dello stesso progetto era stato presentato un MAN eTGX con ricarica a 1 megawatt, un risultato che aveva già segnato un progresso importante. Ora la soglia è stata superata in modo netto. Con la conclusione del progetto, il lavoro proseguirà all’interno del gruppo TRATON, che integrerà i risultati nello sviluppo di sistemi di ricarica ad alta corrente vicini alla produzione di serie, in studi sulle funzioni bidirezionali e nella standardizzazione della ricarica MCS fino a 3.000 ampere. Vale la pena ricordare che affinché potenze di ricarica ben superiori a 1 MW diventino operative su veicoli di serie, sarà necessario sviluppare una nuova generazione di sistemi batteria con chimica delle celle, architettura dei moduli e interconnessioni elettriche specificamente ottimizzati per assorbire e gestire correnti così elevate. Anche l’infrastruttura pubblica e privata di ricarica dovrà essere adeguata di conseguenza.
Fonte | MAN Truck & Bus
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