Nuovo azionamento per la mobilità elettrica: L’assale elettrico 4in1 di Schaeffler

13/06/2022 | Bühl

• Maggiore comfort e autonomia grazie all'innovativo thermal management
• Maggiore efficienza grazie all'interazione di motore elettrico, trasmissione, power electronics e thermal management in un unico sistema completo
• Maggiore numero di varianti grazie ai nuovi assali elettrici rigidi per pick-up
• Matthias Zink, CEO Automotive Technologies: “Gli assali elettrici sono un elemento chiave della strategia per la mobilità elettrica di Schaeffler.”
  

Schaeffler sta puntando sulle mobilità elettrica, come lo dimostra il lancio in contemporanea di diversi nuovi assali elettrici. "Gli assali elettrici sono un elemento chiave della nostra strategia di mobilità elettrica", afferma Matthias Zink, CEO Automotive Technologies di Schaeffler AG. “Finora, sono stati assemblati in un'unità compatta fino a tre componenti di azionamento. Con il cosiddetto assale elettrico 4in1, Schaeffler fa ora un ulteriore passo avanti integrando nell’assale il sistema di thermal management, il motore elettrico, la power electronics e la trasmissione. Questo rende l'assale più compatto e leggero e garantisce un maggiore comfort. Un sistema di thermal management particolarmente efficiente assicura inoltre che un'auto viaggi più a lungo con una sola carica della batteria e che si carichi più velocemente.

Un'altra novità sono gli assali elettrici rigidi per pick-up che Schaeffler fornirà, in futuro, alle case automobilistiche, in particolare in Nord America.

Assale elettrico con thermal management integrato

Il calore è una risorsa scarsa e preziosa nelle auto elettriche. Ad esempio, non dispongono del calore di scarto del motore a combustione per riscaldare l'interno.

L'autonomia e la capacità di ricarica rapida, soprattutto quando la temperatura esterna è alta o bassa, dipendono in larga misura, tra l’altro, anche dal fatto che la batteria possa essere mantenuta entro una finestra di temperatura adeguata. "Il sistema di thermal management ha un'influenza significativa sull'efficienza e sul comfort del veicolo", dichiara il Dott. Jochen Schröder, Head of E-Mobility Business Division di Schaeffler. L'azienda offre già sistemi di thermal management per tutti i tipi di azionamento per veicoli e ne sviluppa continuamente di nuovi.

Una novità è proprio la combinazione dei componenti di azionamento di un assale elettrico convenzionale con il sistema di thermal management, che fino ad ora era, nella maggior parte dei casi, un modulo indipendente. "Si riesce così a creare un sistema completo altamente integrato e compatto, che richiede molto meno spazio rispetto alle soluzioni non integrate", afferma Schröder. Poiché non ci sono tubi e cavi non necessari, si disperde meno energia sotto forma di calore. "Oltre al design compatto, il più grande vantaggio del sistema 4in1 è l'interazione ottimizzata dei singoli sottosistemi", aggiunge Schröder. Questo perché gli esperti di Schaeffler tengono sempre in considerazione sia il comportamento termico dei singoli componenti della trasmissione, come il motore elettrico o l'elettronica di potenza, sia la gestione termica più efficiente e completa dell'intero veicolo.

Ad esempio, un sistema di controllo intelligente assicura che il calore in eccesso venga dissipato in modo efficiente dalla power electronics e dal motore elettrico e che venga poi utilizzato nell’abitacolo del veicolo. Anche la temperatura della batteria è regolata in modo tale che l'auto possa viaggiare più a lungo con una sola carica e che si ricarichi più velocemente.

Schaeffler sta ottenendo ulteriori vantaggi in termini di efficienza con una nuova pompa di calore, che funziona con il refrigerante naturale, l’anidride carbonica.

Non solo inquina significativamente meno l’ambiente rispetto ai refrigeranti convenzionali, ma ha anche proprietà fisiche che consentono di riscaldare e raffreddare i veicoli in modo più efficiente. "Grazie al nostro assale elettrico 4in1 con thermal management integrato, otteniamo un'efficienza ancora maggiore nell’intero sistema", spiega Schröder. Con un sistema progettato in modo ottimale, è possibile arrivare fino ad un'efficienza del 96%. Ogni punto percentuale in più può, a sua volta, essere tradotto in una fascia più alta.

Trasmissioni elettriche: Da componente singolo a sistema completo

Con il suo assale elettrico 4in1, Schaeffler sta sviluppando il proprio sistema di azionamento per auto elettriche più completo fino ad ora. "Questi sistemi completi altamente integrati sono interessanti sia per le case automobilistiche affermate che per quelle nuove", afferma Schröder. Questo consente una riduzione dei tempi di sviluppo e dei costi per il complesso nuovo sviluppo dell'intero azionamento. Tuttavia, l'azienda continuerà a offrire ai propri clienti componenti e sottosistemi individuali per azionamenti elettrici e ibridi come motori elettrici, trasmissioni, cuscinetti e il sistema di thermal management. Fa parte dell'offerta anche la combinazione di due o tre parti di azionamento. Schaeffler apre così un mercato particolarmente ampio, soprattutto perché in futuro gli assali elettrici saranno utilizzati in veicoli che andranno dalle autovetture fino ai veicoli commerciali leggeri, con azionamenti puramente elettrici e azionamenti basati su celle a combustibile. Ciò si estenderebbe anche ad assali elettrici e componenti su misura per l'elettrificazione di veicoli commerciali e applicazioni pesanti.

Per l'elettrificazione di grossi pick-up, in particolare per il mercato nordamericano, Schaeffler sta sviluppando e produrrà un assale elettrico rigido, dove il motore elettrico, la trasmissione, la power electronics e l'intero assale posteriore sono collegati tra loro e forniti al cliente come unità pronta per il montaggio. Assali come questi sono larghi più di due metri. Schaeffler si è già assicurata i primi ordini di assali elettrici rigidi da case automobilistiche, entrando così in un nuovo segmento di mercato per gli azionamenti per assali elettrici.

Schaeffler ha già ottenuto i primi ordini di assali elettrici dalle case automobilistiche. L'azienda sta quindi entrando in un nuovo segmento di mercato per gli assali elettrici.

Rete di produzione globale

Schaeffler produce componenti per assali elettrici in diverse sedi nel mondo. Nel settembre 2021 è iniziata la produzione nello stabilimento di Szombathely, in Ungheria. Questa sede di produzione è il primo impianto dedicato solo alla mobilità elettrica del Gruppo Schaeffler, con il suo nuovo Center of Competence per la produzione di componenti e sistemi per trasmissioni elettriche. Inoltre, a Taicang, in Cina, vengono prodotti componenti per la mobilità elettrica e motori elettrici integrati per assali. Un ulteriore impianto di produzione è in fase di allestimento a Wooster, negli Stati Uniti, dove vengono già prodotti moduli ibridi. È ora in costruzione il nuovo stabilimento di riferimento a livello mondiale per i motori elettrici a Bühl, sede della Divisione Automotive Technologies di Schaeffler.

L'azienda sfrutta i propri punti di forza nella produzione di assali elettrici: Schaeffler è esperta nella produzione di singoli componenti fino ai processi di produzione di base e di alta precisione, come lo stampaggio delle singole lamelle dello statore dei motori elettrici e l'avvolgimento del rotore, ad esempio con l'innovativo “wave winding”.

In questo modo è già possibile ottenere miglioramenti a livello dei singoli componenti, che poi portano a un sistema complessivo più efficiente. Inoltre, l'azienda fa affidamento sul suo alto livello di eccellenza produttiva per portare rapidamente sul mercato grandi quantità di azionamenti elettrici.

La foto ufficiale di Matthias Zink è disponibile al seguente link:
www.schaeffler.com/en/executive-board