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Nuovi materiali per veicoli elettrici più leggeri

I materiali avanzati sono fondamentali per migliorare ulteriormente il risparmio di carburante dei veicoli elettrici (EV), mantenendo inoltre sicurezza e prestazioni. Un progetto finanziato dall’UE ha accelerato lo sviluppo di materiali leggeri ad alta resistenza che possono costituire i componenti strutturali per gli EV futuri.
Nuovi materiali per veicoli elettrici più leggeri
Ogni nuova generazione di EV le automobili stanno diventando più grandi e pesanti al fine di migliorare la sicurezza e il comfort. L’utilizzo di materiali leggeri può compensare il peso dei sistemi di alimentazione e di altri componenti, migliorando l’efficienza del veicolo e aumentando la sua autonomia prima di una nuova ricarica.

Finora i materiali leggeri come le plastiche con rinforzo in fibra di carbonio sono stati utilizzati soprattutto in costosi veicoli ad elevate prestazioni con costi relativamente alti. Il progetto ENLIGHT (Enhanced lightweight design), finanziato dall’UE, ha sviluppato una serie di materiali leggeri con una ridotta impronta di carbonio per gli EV.

Il team si è posto come obiettivo la produzione a medio volume di veicoli passeggeri a 4 posti ultra-compatti destinati al mercato nei prossimi 8-12 anni. Gli scienziati hanno lavorato all’intera configurazione del veicolo, dopo aver suddiviso la ricerca per trattare i componenti principali che contribuiscono al peso totale. Il progetto ha considerato un modulo anteriore, un modulo pianale centrale, una portiera anteriore, un sotto-telaio e un sistema delle sospensioni e una traversa trasversale integrata.

Sono stati studiati dei materiali altamente avanzati, tra cui compositi in matrice termoplastica, compositi con rinforzo in fibra, materiali ibridi avanzati e materiali a sandwich, oltre a compositi basati su biomateriali e su risorse rinnovabili. Il team ha adottando una visione olistica, prendendo in considerazione le prestazioni, la fabbricazione, il costo e l’impronta del ciclo di vita. Inoltre, il progetto ha integrato importanti risultati ottenuti da altri progetti per aumentare le possibilità di successo.

Gli scienziati hanno valutato diverse tecnologie di fabbricazione come ad esempio lo stampaggio veloce per trasferimento di resina, la termoformatura o un procedimento ibrido fucinatura a stampo/stampaggio a compressione. La loro validazione su semplici componenti e parti dei moduli ha dimostrato l’efficienza in termini di costo di tali metodi per la produzione a medio volume degli EV.

L’utilizzo dei nuovi materiali leggeri ha portato a notevoli risparmi di peso che hanno raggiunto il 50 % in confronto ai prodotti commerciali. La riduzione del costo e dell’impronta ambientale dei veicoli elettrici incentiverà la produzione di massa e un’ampia accettazione da parte del mercato. Ciò, a sua volta, ridurrà notevolmente l’impatto ambientale delle automobili sulla strada.

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Keywords

Veicoli elettrici, materiali leggeri, ENLIGHT, termoplastico, stampaggio