IAA Mobility: forte accelerazione per le auto elettriche, le soluzioni di ZF in anteprima

ZF presenta allo IAA 2021 l’ampio portafoglio di soluzioni modulari per l’elettrificazione. Un importante ordine include tecnologie per la trasmissione a basse emissioni, parzialmente elettrificate e totalmente elettriche. L’anteprima mondiale del “Modular eDrive Kit” rappresenta una risposta alla crescente domanda di veicoli puramente elettrici. Consente a ZF di ridurre fino al 50% i tempi di sviluppo di nuove trasmissioni elettriche. La soluzione eConnect, già pronta per la produzione di serie, fa risparmiare energia e consente, come opzionale, la trazione integrale. L’inizio della produzione di serie di 3 nuove trasmissioni elettriche è previsto nell’autunno 2022.

Con il suo motto per lo IAA, “Next Generation Mobility. NOW.”, ZF segnala che il Gruppo ha già sviluppato soluzioni complete per la mobilità sostenibile, per la produzione di serie o già mature per essa. Nell’elettrificazione della trasmissione per le autovetture, ZF supporta l’industria automotive con soluzioni flessibili che soddisfano le differenti velocità dei mercati internazionali. Al momento, un importante ordine che ammonta a diversi miliardi di dollari comprende la fornitura di varianti tradizionali, ma principalmente ibride mild e plug-in, della quarta generazione di trasmissione a 8 rapporti (8HP). Fanno parte della fornitura, inoltre, componenti per trasmissioni puramente elettriche quali l’elettronica di potenza e gli e-motor.

Anteprima mondiale allo IAA: il Modular eDrive Kit

Il pezzo forte dello IAA 2021 è il “Modular eDrive Kit” per trasmissioni puramente elettriche. Questa anteprima mondiale concentra in una piattaforma flessibile tutta l’esperienza del team di mobilità elettrica di ZF su sistemi, soluzioni, componenti e controlli software. Uno dei più importanti vantaggi dell’approccio coerente e modulare sono i minori tempi di sviluppo: “Con il nostro ‘Modular eDrive Kit’, otterremo in futuro un dimezzamento dei tempi tra lo sviluppo e la disponibilità per la produzione di serie,” afferma Stephan von Schuckmann, ZF Board Member and Head of ZF Car Driveline Technology Division. Inoltre, il Modular eDrive Kit è adatto a differenti segmenti di veicolo: sono possibili configurazioni per macchine elettriche da 75 a 400 kW di potenza e da 350 a 540 Nm di coppia, e può essere progettato per avere prestazioni ed efficienza massime. Ha una copertura superba: dalle vetture compatte con 100 kW di potenza e inverter da 400 V, al segmento premium, con potenze da 200 kW e inverter da 800 V al carburo di silicio, potendo così offrire la massima flessibilità – a seconda che il focus sia sull’efficienza nei costi o sulla leadership tecnologica. Poiché la progettazione del sistema, la realizzazione, il software, il motore elettrico, il raffreddamento e alcuni componenti sono realizzati in base a una multipiattaforma, si ottengono sinergie e un maggiore livello di maturità sin dalle prime fasi del progetto. Il pacchetto base si fonda su tecnologia di serie consolidata, sempre di ZF, e può essere facilmente affiancato o modificato a seconda delle specifiche richieste da parte del cliente.

Le piattaforme per le trasmissioni portano guadagni in efficienza

Il Modular eDrive Kit comprende tre classi di potenza e due segmenti, “Premium” (800 V, al carburo di silicio) e “Basic” (400 V). Tre trasmissioni elettriche, compreso il Modular eDrive Kit, stanno per entrare in produzione di serie: una soluzione “Low” per potenze sotto ai 100 kW, una “Mid” fino alla potenza di 200 kW – entrambe basate su motori asincroni (ASM) o sincroni (PSM) e con inverter con tecnologia a 400 V – una soluzione “High” con un output di potenza di oltre 200 kW, che entrerà in produzione di serie nella metà del 2022 e che combina un motore PSM con un inverter al carburo di silicio con tecnologia a 800 V. “Tutte le nuove trasmissioni porteranno dei significativi miglioramenti nella densità di potenza, nel peso e in efficienza,” enfatizza il Dr. Otmar Scharrer, Senior Vice President R&D Electrified Powertrain Technology.

eConnect per la trazione integrale

L’efficienza energetica del Modular eDrive Kit può essere aumentata da un altro modulo: ZF eConnect, una soluzione flessibile per veicoli a trazione integrale. Il sistema, progettato per non occupare spazio aggiuntivo, disaccoppia il secondo assale per risparmiare energia fintantoché questo non è necessario. Ciò riduce le perdite dovute alle resistenze meccaniche fino al 90%. Se necessario, però, può innestare il secondo assale nell’arco di millisecondi grazie a un innesto dentato, senza alcuna perdita. eConnect impressiona grazie a un aumento dell’efficienza ben superiore al 2% rispetto al miglior sistema attualmente sul mercato.

La guida predittiva per una maggior efficienza

Un potenziale aumento dell’efficienza è stato raggiunto con il veicolo concept EVnext. Ad esempio, la trasmissione efficiente e la frenata rigenerativa lavorano particolarmente bene insieme a un intelligente sistema predittivo di cruise control (ACCnext). Questo prende in considerazione il traffico, la segnaletica e anche le condizioni topografiche. In base ai suoi calcoli, il software ZF risparmia fino al 13% di energia grazie al networking con l’infrastruttura e a speciali algoritmi di calcolo.