EO_462

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- ELETTRONICA OGGI 462 - MAGGIO 2017

Progetto Syrnemo:

come diminuire le emissioni

di CO

delle auto

Alessandro Nobile

ell’ambito del protocollo di Kyoto, l’UE si è impegnata a ri-

durre i gas a effetto serra (GES) del 20% rispetto ai livelli del

1990 entro il 2020 e dell’80-90% entro il 2050. Per raggiungere

questo obiettivo, il settore dei trasporti mira a ridurre le emis-

sioni del 60% entro il 2050. La maggior parte di tale riduzione

probabilmente sarà ottenuta mediante il trasporto su strada, che

è oggi responsabile di 7 miliardi di tonnellate di CO

all’anno – l’e-

quivalente di un quinto delle emissioni di gas serra complessive

dell’UE. Per tagliare le emissioni nel trasporto su strada, i veicoli

elettrici continuano a distinguersi come una possibile soluzione.

Infatti, si calcola che le loro emissioni durante tutto il ciclo di vita

corrispondano a circa la metà di quelle dei veicoli a benzina e diesel. Purtroppo, nonostante i notevoli progressi

compiuti dall’industria automobilistica per quanto riguarda i veicoli elettrici e ibridi, il pubblico non considera

ancora la tecnologia dei veicoli elettrici una valida alternativa. “Anche se i veicoli elettrici sono già presenti sul

mercato, la loro diffusione è solo agli inizi,” afferma il coordinatore del

progetto Syrnemo

Michele De Gennaro.

“Prima che questi veicoli elettrici possano sostituire le automobili che funzionano con combustibili fossili, do-

vranno offrire una migliore gamma e una maggiore efficienza energetica, un design leggero e un costo inferiore.”

Il ruolo delle terre rare

I veicoli elettrici di oggi utilizzano motori basati su metalli da terre rare per la fabbricazione dei magneti perma-

nenti. Anche se sono un componente chiave per questi motori, questi metalli rappresentano anche la barriera

principale per raggiungere i miglioramenti necessari a optare per l’adozione su larga scala dei veicoli elettrici.

Infatti, l’origine della maggior parte di questi metalli è la Cina, il che non solo aumenta il costo dei veicoli elettrici,

ma espone anche l’industria automobilistica a maggiori rischi. Vi è dunque il rischio che la geopolitica possa

influenzare la fornitura di magneti permanenti provenienti da costruttori di veicoli europei cinesi, che a sua volta

potrebbe paralizzare la produzione e la fornitura di veicoli elettrici in Europa.” Tuttavia, se si rimuovono i ma-

gneti dal motore, questo perde tre quarti della sua potenza: la grande sfida è trovare modi alternativi per com-

pensare questa perdita significativa, che è appunto l’obiettivo che Syrnemo vuole ottenere. Il progetto Syrnemo

ha superato questa sfida progettando, effettuando prototipi e collaudando una macchina a riluttanza sincrona

(PMaSYRM) assistita da magneti permanenti non provenienti da terre rare. “Questa macchina è specificamente

progettata per evitare l’uso di materiali di terre rare nei magneti usando ferriti,” afferma De Gennaro. “A tale

scopo, abbiamo spinto lo sviluppo di altri componenti del motore, ad esempio un nuovo avvolgimento a forcella

per lo statore e un innovativo design modulare leggero per il rotore.” Oltre al motore, il progetto ha anche creato

una trasmissione completa con elettronica di potenza integrata e un alloggiamento raffreddato ad aria. Secondo

i risultati dei test, il design della trasmissione finale fornisce una coppia massima di 133 Nm a 3 600 giri/min e

una potenza massima di 52,9 kW a 4 300 giri/min. Il design di Syrnemo ha un Livello 5 di Maturità Tecnologica

(cioè tecnologia convalidata nel relativo ambiente), adatto alla produzione di medio volume nell’ordine di decine

di migliaia di unità all’anno, e completamente scalabile per i diversi segmenti di veicoli. Il design di Syrnemo

viene valutato in base al suo costante di valori meccanici di potenza e densità di coppia della sua macchina, due

valori di riferimento rilevanti per i motori elettrici, portando a un miglioramento del +45 % e del +25 % rispetto

al miglior riferimento 2016. Questo rende Syrnemo la macchina sincrona priva di terre rare migliore della sua

classe secondo entrambi i criteri. I partner del progetto SyrNemo sono:

Austrian Institute of Technology

(Au-

stria),

AVL List

(Austria),

Fundación Tecnalia Research and Innovation

(Spagna),

Gottfried Wilhelm Leibniz

Universität Hannover

(Germania),

THIEN eDrives

(Austria),

Università di Bologna

(Italia),

Vrije Universiteit

Brussel

(Belgio),

CRF - Centro Ricerche Fiat

(Italia).

I motori elettrici sviluppati dal progetto SYRNEMO per-

metteranno la creazione di automobili per tutti e aiu-

teranno l’Europa a diminuire le proprie emissioni di CO

(Fonte Toshiba)