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Motori elettrici innovativi senza terre rare

Un progetto sperimentale studia prototipi a basso costo per vetture di massa

I magneti permanenti con terre rare sono una componente presente nella maggior parte dei motori installati nelle vetture elettriche. Le terre rare sono però molto costose (per motivi estrattivi) e presentano rischi di approvvigionamento: per questo l’Unione Europea promuove ricerche finalizzate a realizzare motori elettrici privi di questi elementi. Parte da questo presupposto il progetto ReFreeDrive, un H2020 coordinato in Spagna, che ha fra i 13 partner (tra i quali la Jaguar) anche il Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell’Informazione e di Economia dell’Università dell’Aquila. “L’obiettivo è lo studio di soluzioni innovative di power-train a basso costo, per vetture prodotte in serie”, spiega il professor Marco Villani, responsabile del progetto per l’ateneo abruzzese. Nel corso del progetto, il consorzio ha studiato tre diverse soluzioni alternative di motori elettrici - motori asincroni, motori a riluttanza e motori con magneti in ferrite - ognuna con peculiarità specifiche e vantaggiose. “A L’Aquila, all’interno del gruppo di ricerca di Macchine e Azionamenti Elettrici abbiamo studiato il motore a riluttanza: il più economico, perché nel rotore si utilizza essenzialmente acciaio magnetico”, spiega ancora Villani. L’attenzione si è focalizzata su due taglie, una di media potenza (75 kW) da testare su un veicolo elettrico per trasporto merci o utilizzo urbano; l’altra di 200 kW, che equipaggia veicoli di fascia premium. “Questo per validare il fatto che la tecnologia sia proponibile a tutte le potenze intermedie - aggiunge il professore - anche perché si tratta di prototipi completamente innovativi: esistevano già in diverse applicazioni industriali, ma ne abbiamo migliorato le caratteristiche per renderli interessanti anche nel settore automotive. Inoltre, i prototipi comprendono una sofisticata elettronica di controllo, sviluppata dal nostro spin-off universitario R13 Technology, che gestisce tutta la potenza del motore: anche in questo componente sono state inserite alcune innovazioni orientate al miglioramento dell’efficienza”. Dopo la prototipazione dei motori elettrici, a maggio è prevista la sperimentazione su vettura: il progetto si chiuderà a settembre 2020, con la presentazione dei risultati sperimentali.

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