Progettare un motore per i veicoli elettrici del futuro
Se l’industria automobilistica europea vuole effettuare il passaggio ai veicoli elettrici in modo efficace, ha bisogno di componenti a prezzi accessibili. Questi devono anche essere efficienti dal punto di vista energetico e riciclabili, con un impatto ambientale minimo. A ciò si aggiunge una sfida fondamentale: ridurre al minimo l’uso di materie prime critiche in questi componenti per limitare i rischi di approvvigionamento attuali. Il progetto MAXIMA(si apre in una nuova finestra) è stato avviato nel 2023 per affrontare questi problemi. MAXIMA (Modular AXIal flux Motor for Automotive) risponde all’esigenza di un’elettrificazione scalabile e sostenibile nell’industria automobilistica attraverso lo sviluppo di un motore a flusso assiale accessibile e adattabile. Questo motore è stato progettato per avere prestazioni migliori, essere più rispettoso dell’ambiente e ridurre la dipendenza da materie prime rare e critiche, soprattutto per i magneti permanenti.
Sul fronte digitale
«MAXIMA ha creato una piattaforma di progettazione e analisi multifisica all’avanguardia che consente ai produttori e agli ingegneri di tenere conto delle prestazioni elettromagnetiche, strutturali e termiche, nonché della riciclabilità, fin dal primo giorno», riferisce Stéphane Clénet, di Arts et Métiers ParisTech, che ha coordinato il progetto. Fare della circolarità un vincolo fondamentale nel processo di progettazione permette di ottimizzare l’efficienza, la producibilità, la modularità e la facilità di smontaggio. Inoltre, il gemello digitale multifisico di MAXIMA consente il monitoraggio del sistema in tempo reale, la manutenzione predittiva e il controllo adattivo. Grazie a queste capacità, è possibile ottenere progressi sostanziali in termini di prestazioni, affidabilità e longevità del sistema in condizioni operative reali nel settore automobilistico.
Il fronte dei materiali e della produzione
MAXIMA prevede di consegnare prototipi collaudati che combinano compositi magnetici morbidi e acciai elettrici avanzati ottimizzati per ridurre le perdite e facilitare la producibilità. «Queste innovazioni di processo stanno già riducendo l’impronta di CO₂ e i costi di produzione dei nuovi motori elettrici», commenta Clénet. Sono stati compiuti grandi progressi anche nelle strategie per la fine della vita utile dei magneti permanenti. L’équipe di ricerca di MAXIMA ha sviluppato un processo di riciclaggio in cui i magneti al neodimio-ferro-boro vengono recuperati, purificati e rigenerati per essere riutilizzati. Il processo preserva la maggior parte delle loro proprietà originali nonostante la contaminazione e l’usura. «In tal modo chiudiamo un ciclo cruciale per le materie prime critiche di alto valore e indichiamo la strada verso un cambiamento per tutto il settore», osserva Clénet. Il prossimo obiettivo è usare la tecnologia sviluppata finora nell’ambito del progetto per costruire e collaudare più prototipi di motori in ambienti automobilistici realistici. Nel prossimo futuro le prove di riciclo saranno ampliate, la produzione di prototipi aumenterà e i modelli di valutazione del ciclo di vita saranno perfezionati con dati reali. Entro il 2027, MAXIMA (Modular AXIal flux Motor for Automotive) intende lasciare un’eredità tangibile che contribuirà ad accelerare la transizione dell’industria automobilistica europea verso la circolarità, l’autonomia strategica e la neutralità climatica. «Così facendo, rafforzerà la leadership globale dell’Europa nelle tecnologie di elettrificazione sostenibile, dando vita a vantaggi industriali, ambientali e sociali a lungo termine», conclude Clénet. Se ti piacerebbe fare apparire il tuo progetto finanziato dall’UE nella rubrica «Progetto del mese», inviaci un’e-mail a editorial@cordis.europa.eu spiegando il motivo.
