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The Electric Vehicle revOLUTION enabled by advanced materials highly hybridized into lightweight components for easy integration and dismantling providing a reduced life cycle cost logic

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Materiali leggeri avanzati per auto elettriche più leggere ed ecologiche

I veicoli completamente elettrici (fully electric vehicle, FEV) si stanno avvicinando al diventare una realtà grazie allo sviluppo di innovative architetture per la scocca BiW (body in white) che usano alluminio leggero e materiali compositi evoluti. Un’iniziativa dell’UE ha introdotto un concetto con scocca nuda modulare e leggera, altamente riciclabile e costruita con un limitato numero di parti.

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Per dimostrare la produzione industriale sostenibile e praticabile di un veicolo completamente elettrico che pesa 600 kg, il progetto EVOLUTION, finanziato dall’UE, ha utilizzato la concept car Nido di Pininfarina come riferimento per le sue attività. Con l’accento posto su un veicolo urbano completamente elettrico, il concetto di scocca nuda esistente è stato completamente rivisto attraverso una strategia progettuale che mira a ridurre il numero di parti e impiega innovative tecnologie con materiali leggeri. Lo sviluppo e la produzione si sono concentrati su cinque componenti specifici relativi al sottosistema del veicolo: sottoscocca, nodo strutturale, traversa anteriore, porta laterale e sottotelaio meccanico. Aspetti quali ingegneria strutturale, materiali e tecnologie di lavorazione sono stati considerati come variabili del progetto, al fine di proporre soluzioni attuabili e ottimizzate per prestazioni specifiche, raggiungendo il 50 % degli obiettivi di riduzione del peso, rispetto alle soluzioni equivalenti in acciaio. Gli scienziati dei materiali hanno selezionato i materiali e le tecnologie abilitanti in base all’uso potenziale, ai fini di raggiungere un ulteriore sviluppo, l’efficacia dei costi e un ridotto impatto ambientale. Il loro approccio è stato quello di alleggerire le strutture, inserendo dei rinforzi ove necessario. I partner dell’iniziativa hanno progettato un veicolo completamente elettrico con scocca nuda in alluminio, e hanno sviluppato e perfezionato una serie di nuovi materiali compositi funzionalizzati, adattati in base alle specifiche applicazioni automobilistiche. È stata valutata la fattibilità industriale e la sostenibilità. Ciò è stato svolto da un punto di vista tecnico, grazie a uno studio di scalabilità dei materiali, tecnologie e prove fisiche, considerando costi e tempi di produzione. Infine, il team EVOLUTION ha realizzato una scocca nuda che pesa 115 kg. La macchina di riferimento era di 160 kg. Mediante lo sviluppo di una scocca nuda multi-materiale, il progetto EVOLUTION ha dimostrato con successo che è possibile ridurre in modo uniforme il peso del veicolo pur mantenendone le prestazioni strutturali, attraverso un esteso utilizzo di nuovi materiali e tecnologie di lavorazione. L’architettura innovativa e l’integrazione di materiali leggeri farà sì che l’UE mantenga la sua competitività rispetto alle industrie automobilistiche americane e asiatiche.

Parole chiave

Materiali leggeri, veicoli completamente elettrici, scocca nuda, EVOLUTION

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