L'Europa lavora al motore elettrico a flusso assiale economico

Alte prestazioni in poco spazio e con pesi contenuti. Ecco cosa sta facendo il progetto Maxima

Foto di: YASA

Di: Francesco Barontini

11 mag alle 13:00

Fino a oggi i motori elettrici a flusso assiale sono stati considerati una soluzione destinata alle sole supercar elettriche. Una tecnologia confinata al mondo delle vetture a zero emissioni ad alte prestazioni. Questo per gli insiti vantaggi di potenza e coppia garantiti da unità compatte e leggere.

Non per niente sono appannaggio di Mercedes, che li usa su alcuni modelli marchiati AMG, Ferrari, Lamborghini e simili. Ma le cose stanno cambiando in fretta e il progetto Maxima dell'Unione Europea (Maxima sta per Modular Axial Flux Motor for Automotive) è li a dimostrarlo.

Un motore migliore, ma anche più costoso

Facciamo un passo indietro. A differenza dei motori elettrici tradizionali, in cui il flusso magnetico si sviluppa radialmente rispetto all’albero motore (motori a flusso radiale), i motori a flusso assiale lavorano parallelamente all’asse di rotazione. In pratica, invece di avere una struttura cilindrica “profonda”, hanno una forma più simile a un disco.

Mercedes Vision One-Eleven, il motore elettrico assiale di Yasa

Questo permette di ottenere motori molto più sottili e compatti, ma anche, a parità di potenza sviluppata, più leggeri. Inoltre, nei motori a flusso assiale, la superficie di contatto magnetico più ampia migliora la densità di coppia e l’efficienza energetica. Non è un caso che questa soluzione sia stata scelta finora soprattutto per vetture ad alte prestazioni, dove ogni chilogrammo risparmiato conta e dove serve scaricare grandi quantità di coppia immediatamente.

Uno dei limiti principali, però, è sempre stato il costo produttivo (ecco il principale motivo della limitazione del loro campo di utilizzo). I motori a flusso assiale richiedono infatti processi di assemblaggio più complessi, tolleranze molto precise e materiali costosi. Tutti aspetti che ne hanno frenato la diffusione sulle auto di grande serie.

L'Europa unisce le forze

Torniamo al progetto Maxima. L'Unione Europea l'ha avviato nel 2023 nell'ambito delle iniziative Horizon Europe e ha finanziato la ricerca fino al gennaio 2027. Il soggetto che coordina le attività è la francese Arts et Métiers, che gestisce e coinvolge un consorzio internazionale formato da università, centri di ricerca e aziende della filiera automotive.

In un motore a flusso assiale la disposizione di statore e rotore consentono di ridurre gli ingombri

Tra i partecipanti figurano anche Nidec, PSA Emotors, la Technical University of Cluj-Napoca oltre diversi partner industriali e accademici europei che lavorano su progettazione, simulazione digitale, produzione e recupero delle terre rare impiegate nei magneti permanenti. L’obiettivo di tutti non è quello di fare un motore ad alte prestazioni, quanto sviluppare un’architettura a flusso assiale più semplice da industrializzare e più economica da produrre in grandi volumi.

Dietro questa scelta c’è una considerazione molto chiara: le auto elettriche hanno bisogno di diventare più efficienti e leggere, soprattutto nei segmenti economici. Oggi molte EV compatte montano batterie grandi e pesanti per garantire autonomie elevate, ma questo aumenta costi, massa e consumi.

Un motore a flusso assiale più efficiente potrebbe invece permettere di ottenere gli stessi risultati con batterie più piccole, riducendo peso complessivo, tempi di ricarica e prezzo finale della vettura. Se il progetto dovesse funzionare davvero, il motore a flusso assiale potrebbe smettere di essere una curiosità tecnologica da supercar per trasformarsi in uno standard alternativo da utilizzare anche su modelli economici.

Renault Twingo E-Tech Electric: l'auto elettrica economica della Casa della Losanga

Foto di: Renault

Parola d'ordine: semplificare

I risultati ottenuti finora sono considerati promettenti soprattutto perché i ricercatori sono riusciti a sviluppare processi produttivi più semplici ed economici rispetto a quelli utilizzati oggi per i motori a flusso assiale destinati alle supercar elettriche.

L’obiettivo resta quello di abbattere i costi industriali senza perdere i vantaggi tipici di questa tecnologia, come compattezza, leggerezza ed efficienza. Se questi progressi verranno confermati anche nella produzione su larga scala, i motori a flusso assiale potrebbero passare da soluzione di nicchia a componente chiave delle future auto elettriche di massa.