Le strategie di sviluppo di ZF puntano alla mobilità elettrica; in un webinar dello scorso giugno l'azienda ha fatto il punto della situazione.


 

Durante il lockdown e la fase successiva di riapertura graduale e in particolare con il crollo delle vendite di auto nuove, si è cominciato a dubitare che la cosiddetta corsa verso l’elettrico sarebbe rimasta una corsa o se invece ci sarebbe stata una brusca frenata, con un forte rallentamento o addirittura una sorta di “marcia indietro”.

In un convegno organizzato da ZF sul web a fine giugno, è stato affrontato proprio il tema della mobilità elettrica e sono state illustrate le soluzioni tecnologiche che l’azienda propone ai costruttori di veicoli.
 

L’elettrificazione è un must

Stephan von Schuckmann, responsabile della divisione Car Driveline Technology di ZF, ha spiegato perché il trend verso l’elettrificazione sia in realtà inarrestabile.
In base agli accordi internazionali per la salvaguardia del pianeta, sono stati posti dei limiti ben precisi alle emissioni di CO2; le normative che regolano questa richiesta di tutela ambientale sono state sicuramente recepite anche in maniera diversa dalle varie nazioni, ma di fatto tutti i governi stanno intervenendo (chi più chi meno) con manovre che sostengono la mobilità elettrica, per arrivare gradualmente a una concreta elettrificazione del circolante.

Se oggi possiamo dire che il parco circolante a livello mondiale è costituito per il 90% da veicoli tradizionali (inclusi mild-hybrid MHEV), mentre il restante 10% è suddiviso tra veicoli ibridi (6%) o elettrici (4%), la situazione dovrebbe radicalmente cambiare nell’arco di un decennio, con la quota delle alimentazioni tradizionali (incluse MHEV) che scende al 61%, a fronte di una crescita dell’ibrido (che sale al 15%) e una vera e propria impennata dell’elettrico, che arriverà a pesare per il 24% del circolante, spiega Stephan von Schuckmann.
Tutto ciò perché l’elettrificazione del veicolo sembra essere l’unica strada davvero percorribile per raggiungere gli obiettivi prefissati di riduzione di CO2 (59g/km nel 2030).

Obiettivo che può essere raggiunto solo se a lavorare con i costruttori auto ci saranno aziende del calibro di ZF, in grado cioè di rispondere adeguatamente alle nuove richieste del mercato. ZF, infatti, con le sue tecnologie e competenze, si propone come partner privilegiato in questa corsa, perché non ha cambiato le sue strategie di sviluppo verso l’elettrificazione (in particolare per il trasporto pubblico), ma anzi è sempre più proiettata verso questa immagine della mobilità futura. 
Richieste che si basano su quattro elementi fondamentali: la profonda conoscenza di tutte le tecnologie in ambito powertrain; la capacità di realizzare soluzioni ad hoc a seconda del modello di veicolo; la possibilità di un reale scambio di tecnologie; la creazione di sinergie grazie a piattaforme condivise e parti comuni.

A livello tecnologico la trasformazione verso la mobilità elettrica si muove su due diverse strategie: trasmissione ibrida plug-in e azionamento elettrico dell’asse. È importante sottolineare che la scelta del costruttore deve trovare il giusto compromesso tra ciò che offre le performance migliori in termini di contenimento delle emissioni nocive e ciò che è economicamente più vantaggioso. Al momento questo comporta una grande differenza fra le utilitarie e le auto di lusso, ma nel tempo si prevede che i costi dell’ibrido saranno più elevati rispetto a quelli di un’alimentazione elettrica pura e dunque per questo si stima che le auto full electric saranno il trend del futuro.   
ZF è in grado di offrire diverse soluzioni e tecnologie per rispondere alle differenti esigenze dei costruttori e continuerà a portare avanti tutti i progetti relativi alla mobilità elettrica.
 

Le nuove tecnologie per l’elettrico

Un punto fermo è che ZF non svilupperà più progetti relativi ai sistemi di trasmissione dei motori a combustione interna e non proporrà più nuove trasmissioni convenzionali, ma guarderà sempre più verso soluzioni per l’elettrificazione dei veicoli, con un approccio aperto a tutte le soluzioni possibili.
Michael Ebenhoch, responsabile della divisione Development of the Car Driveline Technology, è ripartito dalla duplice strategia per l’elettrificazione del veicolo di ZF. In entrambi i casi si tratta di soluzioni che sono già entrate nella produzione in serie di ZF: la trasmissione ibrida plug-in nel 2015 e il sistema puramente elettrico di azionamento dell’asse nel 2019.
ZF continuerà a sviluppare entrambe le soluzioni perché i veicoli ibridi e quelli puramente elettrici continueranno a esistere parallelamente per molti anni a venire, perché entrambe le soluzioni offrono dei vantaggi nei rispettivi campi di applicazione.

La tecnologia EVplus, la soluzione più avanzata di ibrido plug-in, consente di viaggiare per una media di 100 km in modalità puro elettrico. Si tratta di una soluzione ottimale per i bisogni dell’automobilista medio, ha costi limitati e permette riduzioni di CO2.
L’obiettivo da raggiungere nello sviluppo di questa soluzione sono le dimensioni compatte e la completa integrazione nel sistema di trasmissione, migliorandone al tempo stesso le prestazioni e la sicurezza.

Per quanto riguarda la soluzione puramente elettrica le sfide da affrontare sono numerose, così come le potenzialità di questo sistema.
L’approccio di ZF è un approccio globale, che guarda non solo ai moduli trasmissione, ma anche agli altri sistemi del veicolo. Ad esempio ZF sta lavorando sui componenti del sistema frenante per applicazioni su veicoli elettrici e a guida autonoma.
 

Tendenze e sviluppi per il futuro

Come dicevamo, ZF ha un approccio globale alla mobilità elettrica, che comprende sistemi, moduli e componenti, mantenendo aperte tutte le possibilità di sviluppo.
Dirk Walliser, responsabile del centro R&D di ZF Friedrichshafen, spiega che i criteri, che determinano la scelta fra le varie possibili soluzioni, sono il rapporto costi-benefici nella riduzione di CO2 e le potenzialità di miglioramento nell'efficienza e nelle prestazioni del veicolo.
L'efficienza del powertrain in senso globale è dunque l'obiettivo da raggiungere e per fare questo gli ingegneri ZF stanno utilizzando un approccio sinergico fra le diverse tecnologie che coinvolgono tutti i sistemi perché la e-mobility va considerata come fosse un unico sistema.

In fase di studio ci sono una cinquantina di diverse soluzioni innovative che riguardano non solo la trasmissione, ma anche il raffreddamento, l'acustica, dimensioni e peso dei componenti eccetera.
Tutte le opzioni allo studio porteranno a una trasformazione del concetto di mobilità e trasmissione di potenza applicato alle vetture, con nuove tecnologie e prospettive. È necessario infatti trovare soluzioni che non solo siano tecnologicamente idonee per i costruttori auto, ma che permettano anche di vincere la diffidenza degli automobilisti verso i veicoli elettrici, migliorandone le prestazioni in termini di autonomia, ricarica, design, prestazioni del motore e costi.
La digitalizzazione è un'altra delle strade da percorrere nello sviluppo della mobilità elettrica.
Il veicolo intelligente e connesso sarà in grado di rendere più efficiente il veicolo elettrico. Questo sia perché sarà in grado di leggere segnali esterni e ottimizzare le risorse del veicolo (ad esempio per il recupero di energia in frenata), ma anche attivando funzioni che permettono maggior sicurezza e comfort di guida. L'analisi dei dati registrati dal veicolo contribuirà anche ad agevolare il lavoro dei gestori di flotte e degli autoriparatori, creando possibilità di rendere disponibili nuovi servizi. Entro il 2025 tutti i prodotti ZF saranno in rete, permettendo così agli operatori di effettuare diagnosi predittive e in remoto. I vantaggi anche per i gestori di flotte saranno notevoli.

Anche i servizi e le funzionalità di cui potrà beneficiare l'automobilista grazie all'auto connessa saranno innumerevoli e tutto ciò contribuirà a favorire la diffusione delle auto elettriche.
Dall'hardware al software ai nuovi modelli di business, grazie a digitalizzazione, connettività e networking, ZF continuerà segnare il passo della trasformazione verso una mobilità elettrica.