Elettrificazione non è solo sostituzione di motori

Kevin Alberts, SVP e Direttore generale, Power & Signal Business Unit di Molex: “L'elettrificazione delle automobili è un’impresa complessa, che coinvolge molto di più della transizione dai motori a combustione interna a quelli elettrici”

elettrificazione pixabay

Molex, che ha oltre 30 anni di esperienza nel settore automotive con un portafoglio di soluzioni elettroniche per unità di controllo dei motori elettrici, centraline elettroniche e sistemi di gestione della batteria, ha pubblicato i risultati di un sondaggio sull’innovazione nella mobilità elettrica. L’indagine ha coinvolto 204 soggetti operanti presso le aziende automobilistiche, fornitori Tier 1 o 2, fornitori di stazioni di ricarica e ricoprenti svariati ruoli, ai quali sono stati poste domande sui veicoli elettrici, i sistemi elettrici al loro interno (elettronica di potenza, cablaggio, sensori, sistemi di gestione delle batterie ecc.) e le soluzioni di elettrificazione esterne al veicolo.

Nella filiera l’attenzione all’elettrificazione è fortemente aumentata negli ultimi due anni, non senza qualche criticità: il 92% degli intervistati riferisce che i propri team di progettazione riscontrano problematiche con l’elettrificazione, mentre il 91% riferisce difficoltà nel reperimento delle competenze necessarie. In particolare, sono ancora aperte le sfide nel miglioramento del tempo di ricarica e nell’autonomia del veicolo, mentre gli ambiti nei quali è più complicato fare innovazione secondo gli intervistati sono le unità di controllo, i cablaggi, i connettori, le fotocamere, i sensori e l’elettronica della propulsione.

C’è però una tendenza che sembra condivisa da molti: nel giro di cinque anni, lo standard per i veicoli elettrici saranno le architetture elettriche/elettroniche a zone, con un cablaggio che richiederà un numero inferiore di cavi e diminuirà, in prospettiva, il numero di unità di controllo elettronico all’interno del veicolo. La strada, quindi, è tracciata: meno cavi, peso inferiore, costi ridotti. Come ha detto Kevin Alberts, SVP e Direttore generale, Power & Signal Business Unit di Molex, però, “l’elettrificazione delle automobili è un’impresa complessa, che coinvolge molto di più della transizione dai motori a combustione interna a quelli elettrici”. Parliamo infatti di un processo che interessa tanto la progettazione, quanto “una produzione completamente integrata, che sfrutta la saldatura a ultrasuoni, la produzione sostenibile e l’automazione per velocizzare la consegna di soluzioni di elettrificazione di prossima generazione”.

Anche Maite Bezerra, Analista di Smart Mobility e Automotive Research della società di analisi ABI Research invita a riflettere sulle criticità della transizione alla mobilità elettrica: “Sebbene gli Oem abbiano apportato miglioramenti significativi alla tecnologia dei veicoli elettrici, ci sono ancora ostacoli importanti da superare per favorire l’adozione di massa. Dal punto di vista del cliente, la mancanza di informazioni precise sull’autonomia e sulla ricarica e un’esperienza di ricarica pubblica al di sotto della media sono i principali ostacoli che ne impediscono l’adozione da parte dei tipici acquirenti di automobili. Inoltre, le case automobilistiche stanno ancora lottando per ridurre i costi di produzione e, di conseguenza, i prezzi dei veicoli elettrici”.

La stessa Abi prevede comunque che le vendite di veicoli elettrici passeranno dal 7% delle spedizioni totali di veicoli nuovi nel 2021 al 19% nel 2027. La crescita sarà guidata, come lo è stato finora, dal miglioramento dell’autonomia delle batterie, dall’espansione della ricarica rapida CC e da una maggiore potenza della ricarica stessa. Non solo: per invogliare i consumatori, sarà importante che i veicoli perfezionino la loro capacità di dare informazioni accurate, in tempo reale, sull’autonomia della batteria e sulla ricarica. Ecco perché l’elettrificazione è legata a doppio filo ai sistemi di infotainment e alle app complementari: in una parola, all’auto connessa. Ed ecco perché è imprescindibile una collaborazione tra case automobilistiche, sviluppatori di software di navigazione, operatori dei punti di ricarica e forni- tori di servizi di mobilità elettrica.

Attenzione alla gestione delle batterie

Ma quanto costa il tutto? Secondo gli esperti di Abi le case automobilistiche possono ridurre significativamente i costi di produzione implementando architetture E/E (elettriche/elettroniche) ottimizzate per veicoli elettrici e usando componenti elettronici, come i sistemi di gestione della batteria, che migliorano l’efficienza delle batterie esistenti. Lotus Cars, ad esempio, ha deciso di integrare nei propri veicoli elettrici di nuova generazione il Battery Management System wireless di Analog Devices: questa tecnologia comporta una riduzione fino al 90% del cablaggio e del 15% del volume del pacco batterie, senza compromette- re l’autonomia e l’accuratezza dello stato di carica per tutta la vita della batteria. Il sistema, inoltre, consente l’assemblaggio e lo smontaggio semplificato dei pacchi batteria, per rimuovere e riparare eventualmente le celle difettose. Come spiega Richard Lively, Direttore, Propulsion and Chassis Engineering di Lotus Cars: “La rimozione del cablaggio ci permette di offrire una soluzione leggera che ottimizza le prestazioni e la flessibilità di progettazione del Bms di Analog Devices ci consente di alloggiare liberamente il pacco batterie, anziché vincolarci a progettare la vettura intorno alla batteria”. Roger Keen, direttore generale del gruppo E-Mobility di Analog Devices, entra nel dettaglio tecnico: “Con wBms, la manutenzione è più semplice e veloce, sia per i veicoli su strada che per quelli in pista, poiché i moduli della batteria sono comodamente programmabili via software per aggiornamenti over-the-air rapidi e convenienti. Il controller delle celle accompagna il modulo della batteria per tutta la durata di vita, favorendo un modello di servizio semplificato”.


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