I cinesi non hanno un vantaggio? I tedeschi hanno confrontato 115 motori di auto elettriche

Nell’articolo:

• I motori cinesi, europei e americani sono sorprendentemente simili
• La densità di potenza dei motori elettrici è aumentata di quasi il 45 percento.
• I nuovi motori raggiungono oltre 20 mila giri al minuto ed sono sempre più piccoli e efficienti

I tedeschi hanno analizzato l’eletromobilità mondiale

Nel dibattito sugli automobili elettriche spesso sorge la domanda se i produttori cinesi abbiano davvero superato la concorrenza in termini di tecnologia dei motori. Gli scienziati dell’RWTH Aachen University, una delle università tecniche più prestigiose d’Europa, hanno deciso di cercare una risposta.

Lo studio pubblicato sulla rivista scientifica Energies ha coinvolto 115 motori elettrici provenienti da 80 modelli di automobili prodotte negli anni 2019-2025. Sebbene l’area principale di interesse fosse il mercato cinese, l’analisi è stata arricchita con dati relativi alle soluzioni tecniche adottate dai produttori europei e americani, come si legge nella metodologia di ricerca.

La conclusione sorprende molti osservatori del settore. Come sottolineano gli autori dello studio, “i sistemi di propulsione elettrica dei tre mercati analizzati presentano poche differenze in termini di architettura fondamentale”. Ciò riguarda, tra l’altro, la struttura delle scatole di contenimento, la geometria degli alberi e dei supporti, nonché i sistemi di raffreddamento utilizzati nelle nuove generazioni di motori.

Le differenze si nascondono nei dettagli

Gli studiosi indicano che il vantaggio dei vari produttori oggi non deriva da concetti tecnici radicalmente diversi. Un ruolo fondamentale è invece svolto dai materiali e dal modo in cui vengono realizzati gli elementi strutturali specifici. Un esempio sono le scatole di contenimento dei motori: i produttori cinesi utilizzano sempre più leghe di magnesio, che permettono di ridurre la massa del sistema. Le aziende europee, invece, rimangono più legate all’alluminio.

Anche nella progettazione delle guide elettriche si notano differenze. Le aziende cinesi utilizzano più spesso soluzioni ricoperte con polvere di polimero, mentre i produttori europei optano per strutture più complesse in cui diverse guide di rame sono integrate con elementi in polimero, secondo gli analisti.

Questo dimostra che la concorrenza non riguarda più soltanto i parametri di trazione, ma anche i costi di produzione, il peso del veicolo e la facilità di montaggio. Alla fine, sono proprio questi dettagli a determinare il costo finale del sistema di trazione e dell’intera auto, spiega Mikołaj Krupiński dell’Istituto di Trasporti Automobilistici.

Una potenza sempre maggiore per chilogrammo

Una delle conclusioni più interessanti dello studio è la crescita dinamica della densità di potenza dei motori sincroni a magneti permanenti. Secondo gli autori, il valore medio è passato da 1,68 kW/kg nel 2019 a 2,43 kW/kg nei modelli degli anni 2024-2025. Ciò rappresenta un miglioramento di quasi il 45 percento.

Un ruolo chiave è stato svolto dall’aumento della velocità di rotazione. Negli anni 2020-2022, la maggior parte dei motori analizzati raggiungeva al massimo da 8 a 17 mila giri/minuto. Attualmente, sono sempre più frequenti le configurazioni che funzionano a velocità superiori a 20 mila giri/minuto, mentre i sistemi record raggiungono addirittura 30,5 mila giri/minuto.

Secondo gli scienziati, regimi di rotazione più elevati permettono di ridurre il diametro dell’albero e del supporto, limitando così il consumo di materiali. Tuttavia, ciò non porta sempre alla costruzione di motori più piccoli. Alcuni produttori sfruttano questo potenziale aggiuntivo per migliorare le prestazioni e la velocità massima dei veicoli.

Arriva una nuova era nel raffreddamento

Cambia anche il modo in cui si gestisce la temperatura. Le strutture più vecchie facevano principalmente uso di classici scambiatori d’acqua. Nei motori moderni vengono sempre più spesso utilizzati sistemi di raffreddamento diretto dell’olio per l’albero e il supporto. Secondo gli esperti, tali soluzioni migliorano lo smaltimento del calore, ma richiedono al contempo una maggiore precisione nella produzione e sistemi di tenuta più avanzati. È proprio in questi ambiti che si svolge sempre più spesso la gara tecnologica tra i produttori – scrive il portale Electrive.com.

Il vantaggio cinese non è evidente

È indubbio che la Cina rimanga uno dei motori più importanti dello sviluppo dell’eletromobilità, ma non segue una strada tecnologica del tutto separata. Gli autori dello studio sottolineano inoltre che non sono state osservate differenze fondamentali tra i sistemi di propulsione sviluppati in Cina, in Europa e negli Stati Uniti. In breve, l’Europa non si trova in una posizione svantaggiata.

Oskar Włostowski