Le auto elettriche giocano un ruolo importante nel portafoglio prodotti futuro di Volvo Car Group ed è intenzione della Casa continuare a ricercare e sviluppare soluzioni tecniche avanzate e innovative per le vetture di domani. Volvo Car Group ha così sviluppato un concetto rivoluzionario per i componenti leggeri strutturali di accumulo energetico che potrebbe migliorare l’impiego di energia dei futuri veicoli elettrificati. Il materiale, composto di fibre di carbonio, batterie nanostrutturate e supercondensatori, offre la possibilità di un accumulo energetico più ‘snello’ che richiede meno spazio all’interno dell’auto, opzioni strutturali più efficienti in termini di costi e un basso impatto ambientale.
L’idea è nata nell’ambito di progetto di ricerca finanziato dalla UE, al quale hanno preso parte nove altre importanti aziende fra le quali Volvo Car Group è risultata l’unica casa automobilistica. Il progetto ha individuato un’alternativa realizzabile ai pesanti pacchi batterie di grandi dimensioni e dai costi elevati montati sulle automobili ibride ed elettriche attuali, che mantiene però tutte le caratteristiche di efficienza in termini di potenza e prestazioni. Il lavoro di ricerca è durato più di tre anni e mezzo e ora trova la sua realizzazione nei pannelli montati all’interno di una versione sperimentale della Volvo S80.
La risposta è stata individuata nell’abbinamento di fibre di carbonio e resina polimerica –che crea un nanomateriale molto avanzato – con supercondensatori strutturali. Le fibre di carbonio rinforzate schiacciano la nuova batteria come fosse un sandwich e vengono modellate e sagomate intorno alla carrozzeria della vettura, così come avviene per i pannelli delle portiere, il cofano del bagagliaio e la coppa della ruota di scorta, sostanzialmente risparmiando spazio. Il laminato di fibra di carbonio viene dapprima stratificato, sagomato e poi passato in forno affinché possa solidificarsi e indurirsi. I supercondensatori vengono integrati nello strato esterno del componente. Questo materiale può quindi essere utilizzato sul veicolo sostituendo componenti esistenti per accumulare e caricare energia.
Il materiale viene ricaricato ed energizzato utilizzando la rigenerazione dell’energia frenante dell’automobile oppure collegandosi a all’impianto di corrente elettrica. L’energia viene poi trasferita al motore elettrico dell’automobile. La vera svolta è stata scoprire che questo materiale non solo carica e accumula energia più velocemente delle batterie convenzionali, ma è anche resistente e plasmabile.
A oggi Volvo Car Group ha valutato la tecnologia realizzando due componenti da utilizzare per test e ulteriori sviluppi; si tratta del portellone del bagagliaio e del cofano motore, collaudati sulla Volvo S80. Il cofano del bagagliaio diventa un componente di accumulo energetico funzionante azionato elettricamente e potrebbe potenzialmente sostituire le batterie standard delle automobili attuali. E’ più leggero di un cofano tradizionale e consente di ridurre sia peso sia volume.
Il nuovo cofano motore ha dimostrato di poter sostituire sia la barra stabilizzatrice, un lungo elemento strutturale che stabilizza la vettura nella sezione anteriore, sia la batteria startstop. Questo elemento contribuirebbe a una riduzione di peso superiore al 50% e avrebbe potenza sufficiente per alimentare il sistema a 12V della vettura. Si ritiene che sostituendo tutti i componenti attuali di un’auto elettrica con elementi realizzati con il nuovo materiale si arriverebbe a ridurne il peso complessivo di oltre il 15%, con evidenti vantaggi in termini di costi ma anche di ridotto impatto sull’ambiente.
Barbara Premoli
