Ecco come Volkswagen è riuscita a ridurre quasi della metà il consumo dell’ID.Polo.

Gli ingegneri responsabili di questo concetto estremamente efficiente ci rivelano la nascita del prototipo e i trucchi utilizzati per ridurre il consumo energetico.

Ha stabilito tre record di efficienza… e potrebbe puntare ad altri. La Volkswagen Mission Efficiency ha mostrato un consumo elettrico di 7,51 kWh/100 km durante il primo viaggio su strada, effettuato quest’estate tra Wolfsburg (Germania) e Vienna (Austria). Progettata in gran parte utilizzando elementi della nuova Volkswagen ID.Polo — di cui accompagna il lancio commerciale —, questo veicolo sperimentale presta particolare attenzione all’aerodinamica.

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0,158 di Cx

Si tratta di un primo record per un veicolo “omologato per uso stradale” secondo il Rekord-Institut für Deutschland (RID), concorrente tedesco del famoso Guinness World Records. Il coefficiente di resistenza aerodinamica (Cx), fondamentale per l’efficienza di un veicolo elettrico, è qui pari a 0,158.

Alcuni valori di Cx attuali

Volkswagen Mission Efficiency (concept): 0,158

Mercedes Vision EQXX (concept): 0,17

Forthing Xinghai S7 (serie): 0,191

Xiaomi SU7 (serie): 0,195

Lucid Air (serie): 0,197

Mercedes EQS (serie): 0,20

Hyundai Ioniq 6 (serie): 0,21

Tesla Model 3 (serie): 0,219

Geely Galaxy TT (serie): 0,22

Volkswagen ID.Polo (serie): 0,26

Si nota subito a prima vista. La prua è arrotondata, le superfici sono lisce e il profilo si avvicina al massimo a quello di una goccia d’acqua, forma ideale nel mondo della meccanica dei fluidi (Cx: 0,045).

Inoltre, l’abitacolo ridotto e il tetto abbassato contribuiscono a ridurre la superficie frontale. Qui è di 2,08 m² rispetto ai 2,33 m² di un ID.Polo. Lo SCx, ottenuto moltiplicando Cx per la superficie, è pari a 0,328. L’auto urbana presenta un valore di 0,615 (il che indica un Cx effettivo di 0,264…).

Dimensioni della Volkswagen Mission Efficiency:

Lunghezza: 4,77 m

Larghezza: 1,74 m

Altezza: 1,39 m

Passo: 2,70 m

Ma oltre a ciò, si notano altre sottigliezze che permettono di ottenere alcuni millesimi in più di valore Cx nelle condizioni reali. Osservate l’auto di fronte: vedrete tre aperture. Le persiane si aprono e si chiudono in base alle esigenze di raffreddamento. Lo specialista in aerodinamica Sven Lange, uno dei responsabili del progetto, mi fornisce ulteriori dettagli: «Durante la marcia abbiamo utilizzato soprattutto le piccole aperture laterali. La persiana centrale è stata aperta soltanto per garantire il raffreddamento durante la ricarica». Si ottimizza quindi in base alle situazioni.

Osservate di nuovo l’auto di fronte. Vedrete due protuberanze davanti alle ruote anteriori, che permettono di deviare il flusso. Una soluzione elegante, ma non così facile da adottare su un veicolo quotidiano. «Qui abbiamo un solo tipo di pneumatico, un solo tipo di cerchione», mi spiega Sven Lange. «Su un’auto come l’ID.Polo ne avete diversi. Qui quindi abbiamo potuto modellare la forma su misura, il che è più problematico in serie». Su questo veicolo sperimentale, i tecnici hanno anche optato per un basso passo anteriore, un angolo di attacco poco adatto ai marciapiedi o uno spazio molto ridotto tra i pneumatici e le ruote.

Parlando dell’influenza negativa delle ruote, segnaliamo che i pneumatici sono modelli Continental derivati dagli EcoContact 7 presenti nel catalogo, con fianchi arrotondati che favoriscono quindi una migliore penetrazione nell’aria. Le ruote piene riducono anche alcuni “punti”, come dicono gli specialisti dell’aerodinamica (millesimi di punto), del valore Cx. Sul retro, sono progettate con forme specifiche per limitarne l’impatto.

E i retrovisori? La XL1 – il veicolo aerodinamico di VW degli anni 2010 – era dotata di telecamere per eliminare questi odiosi disturbi del flusso d’aria. Sven Lange giustifica l’assenza di tali telecamere: «Innanzitutto, volevamo utilizzare componenti tratti dalla serie di prodotti esistenti. Inoltre, anche la telecamera influisce sull’aerodinamica, poiché deve essere montata su supporti lunghi per motivi di omologazione. Ciò comporta una perdita di circa 5 punti (ovvero 0,005 di Cx), rispetto ai 6 punti (0,006) dei retrovisori tradizionali. Bisogna inoltre installare schermi all’interno, che consumano energia. Infine, un retrovisore tradizionale è molto più comodo per il conducente».

VW ha comunque aggiunto alcuni elementi extra, come pannelli solari da 370 watt sul tetto. In teoria e a seconda delle condizioni meteorologiche, possono fornire una autonomia di circa trenta chilometri.

Dal canto suo, il marchio ha evitato di utilizzare meccanismi estremamente complessi come gli attuatori a plasma tipici della fantascienza. Anche un dispositivo del genere richiede energia, mi ha detto un esperto del settore… Del resto, la possibilità di utilizzare l’auto nella vita quotidiana in condizioni reali faceva parte delle preoccupazioni dei progettisti. “Non si tratta solo di un’idea folle da ingegnere, ma anche di un’auto che deve essere pratica”, continua Sven Lange.

Vicino alla produzione in serie

Verifichiamo a bordo. La posizione di guida orizzontale ma naturale, il parabrezza stretto e bombato, la vicinanza con il passeggero… L’atmosfera sportiva ricorda la XL1, ma lo spazio è comunque molto più ampio. C’è anche un’altra sensazione di déjà-vu. Di fronte a noi troviamo il volante capacitivo dell’ID.Polo. Si intravede anche il piccolo cruscotto proveniente dalle vecchie ID.3. Lo schermo centrale è una tablet rimovibile che si può posizionare sulle ginocchia durante la ricarica. E perché no?

Per sedersi nei posti posteriori è necessario ricorrere maggiormente ai metodi (così lodati su Youtube) del tai-chi-chuan. Se lo spazio per le ginocchia è sorprendentemente accettabile, l’altezza massima consentita rispetto al tetto è ovviamente limitata. Lo schienale spesso serve più all’estetica che all’ergonomia. Si tratta comunque di un concetto ancora in fase sperimentale.

Passiamo al bagagliaio. Lo spazio è stretto e profondo, ma la capacità di carico è più che sufficiente (481 litri). Gli ingegneri hanno pensato anche a ulteriori vani di stoccaggio per circa venti litri dietro le ruote posteriori… Anche lì lo spazio è limitato. Questo è ovviamente una conseguenza di un asse posteriore “sottile”, ridotto di 17 cm, per diminuire la larghezza del veicolo. L’obiettivo era avvicinarsi alla forma a goccia richiesta dalla meccanica dei fluidi. “È stato uno dei grandi sfidi durante la fase di progettazione”, ammette l’ingegnere. L’asse di serie dell’ID.Polo era infatti posizionato un po’ troppo in basso per ottenere una base perfettamente aerodinamica che si innalzasse gradualmente verso la prua, come previsto nei test in tunnel del vento. Ammortizzatori e molle sono stati spostati.

Componenti dell’ID.Polo

Il 80 % delle componenti della Mission Efficiency proviene dalla serie e dalla piattaforma MEB+ dell’ID.Polo. La ricerca del realismo (e probabilmente anche dei costi) ha spinto VW, ad esempio, a limitare l’uso di materiali esotici: solo una parte degli spoiler, delle porte o del cofano è realizzata in materiali compositi. Secondo le nostre informazioni, l’auto peserebbe così quasi 1.600 kg, il doppio di un XL1.

Questo è un altro elemento a dimostrazione che l’aria resiste più del peso nel bilancio energetico di un veicolo elettrico, soprattutto ad alta velocità. Esempio con la berlina ID.7: se si riduce di 0,001 il valore di Cx, l’autonomia aumenta di 1,2 km. Per ottenere lo stesso risultato lavorando sulla massa, sarebbe necessario ridurre di 9 kg il peso del veicolo. Questo effetto è particolarmente evidente a velocità autostradali; VW indica un aumento dell’efficienza del 30% al di sopra dei 80 km/h. In altre parole, il consumo è simile tra un ID.Polo a 100 km/h e una Mission Efficiency a 140 km/h.

L’intera catena di potenza proviene dall’ID.Polo e comprende in particolare il nuovo motore APP290, posizionato anteriormente come nella city car; in questa versione ha una potenza di 135 CV.

Dati tecnici:

Plattforma: MEB+ trazione anteriore

Batteria: 54,9 kWh (netti)

Composizione: nichel-manganese-cobalto (NMC)

Carica massima: 105 kW

Potenza: 135 CV

0-100 km/h: 9,0 s.

Velocità massima: 160 km/h

È presente anche l’inverter domestico che utilizza semiconduttori a carbonio di silicio (SiC), presenti anche nell’auto di serie. Questi “transistor”, più costosi, permettono di ottenere un miglioramento significativo dell’efficienza. Le stime variano dal 5 al 10%. Al pacchetto è aggiunta la batteria con cellule prismatiche denominate “Unified Cell”. Le cellule nichel-manganese-cobalto (NMC) e il sistema di gestione sono gli stessi, ma c’è una differenza: la capacità è di 54,9 kWh rispetto ai 52 kWh dell’ID.Polo.

In realtà, la riserva che separa la capacità bruta da quella netta è stata ridotta. “È l’unica flessibilità che ci siamo concessi”, mi spiega Jannis Springer, uno dei responsabili del dipartimento innovazione di VW. “Questo ci permetteva di essere sicuri di raggiungere Vienna con una certa carica. Anche se, alla fine, non è stato utile”.

Il prototipo è effettivamente arrivato sulle rive del Danubio con 164 km di autonomia rimanenti dopo la sua unica ricarica prevista. I tre chilowattora risparmiati non hanno fatto alcuna differenza significativa.

Due anni e mezzo di sviluppo

VW mirava a un consumo inferiore a 10 kWh/100 km. Tuttavia, all’inizio dello sviluppo – avviato a dicembre 2023 – le simulazioni non erano così rigorose. Sven Lange ha dichiarato: «Abbiamo utilizzato ampiamente i software CFD (Computational Fluid Dynamics), con circa 300 modelli diversi. Credo che abbiamo anche trascorso da 100 a 150 ore nella galleria del vento».

Jannis Springer: «Negli ultimi mesi, man mano che il veicolo assumeva una forma sempre più concreta e tangibile, abbiamo acquisito la certezza di poter raggiungere gli obiettivi. La possibilità reale di riuscirci è diventata evidente solo nelle ultime settimane».

I tre record validati dal Rekord-Institut für Deutschland (RID):

Cx per un veicolo omologato: 0,158

Consumo in condizioni ideali su strada: 6,48 kWh/100 km (climatizzatore spento, percorso pianeggiante, velocità costante)

Consumo su strada per la sua categoria: 6,89 kWh/100 km (7,51 kWh considerando le perdite durante la ricarica)

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L’obiettivo della Mission Efficiency era anche quello di avvicinarsi, o addirittura superare, alcuni record stabiliti negli ultimi anni. Uno di questi era il consumo registrato quest’estate dalla Geely Galaxy TT in alta quota, in Cina. Un altro obiettivo era il concept Vision EQXX di Mercedes. Se le rivalità, a volte accese, tra i costruttori possono portarci sulla strada dell’efficienza…