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La casa di Dearborn ammette quello che tutti sanno ma non dicono: le auto elettriche pesano troppo e questo è un enorme problema
Giuseppe Croce
26 febbraio - 19:13 - MILANO
Ford ha recentemente pubblicato un articolo e un video in cui illustra la propria strategia per affrontare una delle sfide più grandi del mercato automobilistico moderno: ridurre drasticamente i costi di produzione delle auto elettriche. L'obiettivo di questa rivoluzione, che partirà dalla prossima generazione di pick-up elettrici di medie dimensioni, è creare veicoli belli da guidare, ma in grado di competere sul prezzo con i tradizionali modelli a benzina.
NEMICO NUMERO UNO: IL PESO
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Fino ad oggi, la risposta dell'industria all'ansia da autonomia è stata quella di installare batterie sempre più grandi e costose, creando una "sfida fisica enorme" a causa dell'aumento di peso. La batteria da sola può pesare fino al 25% del totale e rappresentare circa il 40% del costo del veicolo. Per sconfiggere il peso, Ford ha cambiato approccio dotando i propri ingegneri di "taglie" (bounties), ovvero parametri numerici che legano ogni variazione di peso o di resistenza aerodinamica al suo impatto diretto sul costo della batteria. Sul fronte della carrozzeria, l'azienda sta adottando per la prima volta le unicastings, ovvero enormi fusioni uniche in alluminio. Questa innovazione consente una drastica riduzione delle parti strutturali: per fare un confronto, la struttura anteriore e posteriore del Ford Maverick è composta da 146 elementi, mentre nel nuovo pick-up elettrico medio ne basteranno soltanto due. Questo abbattimento del numero di parti si traduce nel 25% in meno di dispositivi di fissaggio e nel 66% di saldature in meno, con conseguente minore impiego di robot nelle fabbriche, con grandi vantaggi per la velocità di produzione e il prezzo.
BATTERIE LFP STRUTTURALI
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Per aggredire direttamente il costo dell'accumulatore, Ford ha scelto di utilizzare celle con chimica litio-ferro-fosfato (Lfp), che fanno a meno di materiali costosi come nichel e cobalto, e di usare un'architettura cell-to-structure (dalla cella alla struttura): la batteria smette di essere un semplice carico da trasportare per diventare parte integrante dello scheletro del veicolo. Eliminando connettori, involucri extra e volume generale, i moduli vengono accoppiati direttamente alla struttura, una soluzione che non solo rende l'abitacolo più silenzioso, ma garantisce prestazioni dinamiche migliori e riduce i costi estranei alle celle stesse. Inoltre, l'utilizzo di una singola scheda flessibile a circuito stampato permette di sostituire in un sol colpo centinaia di fili e sbarre collettrici.
MENO CHIP PIù EFFICIENZA
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L'efficienza di un veicolo elettrico non passa solo dalla meccanica, ma anche dalla sua elettronica. Nei veicoli tradizionali, il controllo elettronico è frammentato in oltre 30 diverse centraline (Ecu) fornite da aziende diverse, creando un groviglio di cavi che aumenta la complessità, il peso e i costi. Per risolvere questo problema, Ford ha sviluppato un'architettura "zonale" che raggruppa le funzioni in soli cinque moduli principali. Tutta la gestione della potenza, inclusa la ricarica e il sistema di alimentazione bidirezionale, è ora consolidata in un'unità compatta progettata internamente e molto più semplice, soprannominata ebox. Il cambiamento più radicale, però, riguarda il voltaggio del sistema a bassa tensione: Ford sta passando dalla tradizionale architettura a 12 volt a un'architettura a 48 volt. Questo salto tecnologico permette di ridurre lo spessore del rame necessario per la trasmissione dell'energia. I risultati di questa conversione sono impressionanti: nel nuovo pick-up elettrico, il cablaggio sarà più corto di circa 1.200 metri e più leggero di circa 10 chilogrammi rispetto ai modelli elettrici di prima generazione. Considerando che, negli ultimi due anni solamente, il prezzo del rame è passato da 8.000 a 11.000 euro a tonnellata, è chiaro che meno se ne usa e meno costa l'auto elettrica.
