ZF ha presentato nei giorni scorsi una nuova famiglia di trazioni elettriche per auto, veicoli commerciali e industriali. Il costruttore tedesco, molto attivo peraltro nel segmento dei van e dei truck, ha puntato sulla disponibilità di soluzioni modulari e dal design compatto, rivedendo peraltro i materiali. Densità di potenza ed efficienza energetica sono altre direttrici lungo le quali ZF si è mossa, oltre alla ricerca di una produzione più sostenibile possibile già alla fonte. Per i consumatori finali, il beneficio delle nuove trazioni elettriche ZF si vede soprattutto nei tempi ridotti di ricarica che i nuovi prodotti consentono.

“Ci stiamo focalizzando su tre sistemi di base che soddisfano le principali richieste della clientela, quali efficienza,
prestazioni e costi, anche nella versione standard,” ha spiegato Markus Schwabe, Product Line Manager Electrified Powertrain Systems nel corso di un evento online trasmesso a beneficio della stampa specializzata. “Su questa base, possiamo implementare in modo ottimale ulteriori richieste dei singoli costruttori per veicoli elettrici di ogni segmento”.

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Le nuove trazioni elettriche ZF: sia sistemi integrati che singolo componenti

Con la nuova generazione, ZF fornirà sia sistemi integrati, sia i singoli componenti sui quali è basata la soluzione. ZF porterà in produzione di serie prima i singoli componenti e quindi, a partire dal 2025, anche il sistema completo. Più nel dettaglio dei prodotti presentati da ZF, la cosiddetta “tecnologia a pacchetti discreti” fa sì che l’elettronica di potenza riesca a gestire l’equilibrio tra un elevato livello di uniformità del componente e un’alta adattabilità. La personalizzazione avviene a livello di chip: un inverter ZF strutturato in modo “discreto” è costituito da singoli
interruttori di potenza a semiconduttore. Questa modularità offre una scalabilità maggiore di quella ottenibile con complessi moduli di potenza. Inoltre, la “tecnologia a pacchetti discreti” richiede meno componenti rispetto a quanto accade con i tradizionali moduli di potenza.

Per quanto riguarda o sviluppo del motore elettrico, ZF ha lavorato all’aumento ulteriore della densità di potenza rispetto alla tecnologia attualmente disponibile sul mercato. Un nuovo concept legato al raffreddamento e una nuova tecnologia degli avvolgimenti giocano in questo contesto un ruolo chiave. Grazie al nuovo concept legato al raffreddamento, ZF permette che l’olio fluisca direttamente attorno alle barre di rame, proprio dove si genera maggior calore durante il funzionamento. Un raffreddamento così efficiente aumenta le prestazioni in modo significativo, a parità di peso e spazio d’installazione. La potenza continua del motore elettrico viene così aumentata fino all’85% della potenza di picco. Inoltre, si può rinunciare in larga misura all’utilizzo di terre rare, consentendo una produzione più sostenibile del motore elettrico.

Riduttore coassiale e convertitori DC-DC per veicoli fuel cell

Gli altri prodotti ZF presentati sono il nuovo riduttore coassiale, in cui due riduttori epicicloidali integrati non solo generano il rapporto al ponte desiderato, ma includono anche una funzione differenziale completamente integrata. Rispetto ai concetti comuni di compensazione, la nuova soluzione riduce il peso e lo spazio di installazione senza compromettere efficienza, rumore e vibrazioni.

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Convertitore DC-DC realizzato da ZF

Infine, i convertitori DC-DC ad alta tensione giocano un ruolo fondamentale nelle trazioni elettriche che fanno uso di celle a combustibile. Essi compensano per la bassa tensione in uscita e le forti cadute di tensione in presenza di alti carichi che si manifestano nelle celle a combustibile. Il nuovo convertitore ad alta tensione della piattaforma ZF per l’elettronica di potenza, sviluppato per applicazioni autovettura, veicolo industriale e commerciale, ha un valore massimo del 99,6% in termini di efficienza.

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