ZF rivoluziona i motori elettrici: 30.000 giri, 3.500 Nm e dimensioni ridotte del 25%

Per migliorare le automobili elettriche non serve necessariamente inventare batterie più grandi o aumentare continuamente la potenza. A volte la soluzione consiste nel far girare il motore molto più velocemente. È questa la strada scelta da ZF, che ha presentato nuovi dettagli dell’High Revolution Drive, un sistema di propulsione capace di raggiungere 30.000 giri al minuto.

Una velocità impressionante, soprattutto considerando che il progetto non nasce per equipaggiare esclusivamente supercar costosissime. Il gruppo tedesco vuole portarlo sulle vetture elettriche di grande diffusione, riducendo peso, ingombri e quantità di materiali necessari. I primi risultati indicano una diminuzione del 25% delle dimensioni e della massa rispetto a un’unità tradizionale equivalente.

Un motore elettrico da 30.000 giri che occupa molto meno spazio

Il principio alla base dell’High Revolution Drive è relativamente semplice: aumentando la velocità di rotazione, un motore può sviluppare la stessa potenza con una coppia inferiore. Questo permette di utilizzare componenti più piccoli, a cominciare dal rotore, senza rinunciare alle prestazioni richieste.

Il sistema sviluppato da ZF raggiunge una potenza massima di 200 kW, pari a 272 CV, con un regime di rotazione superiore del 67% rispetto ai 18.000 giri dell’unità utilizzata come riferimento. Per trasferire efficacemente questa velocità alle ruote, gli ingegneri hanno realizzato una trasmissione a due stadi con ingranaggi elicoidali.

Il rapporto di riduzione è di circa 18:1 e consente di ottenere fino a 3.500 Nm di coppia all’uscita della trasmissione. È importante distinguere questo valore dalla coppia sviluppata direttamente dal motore: i 3.500 Nm sono disponibili dopo la moltiplicazione effettuata dagli ingranaggi.

Motore, elettronica di potenza e trasmissione sono integrati in un gruppo compatto, studiato per semplificare l’installazione sulle piattaforme elettriche.

Metà dei magneti e un’efficienza che rimane vicina al 93%

Uno degli aspetti più interessanti riguarda la quantità di materiali utilizzati. ZF dichiara una riduzione del 50% della massa dei magneti rispetto al proprio sistema di riferimento da 18.000 giri. Un risultato significativo, perché questi componenti possono incidere sui costi industriali e sulla dipendenza da materie prime considerate strategiche.

L’aumento della velocità comporta però difficoltà tecniche. Vibrazioni, rumorosità e sollecitazioni sui cuscinetti diventano più impegnative da gestire quando il motore raggiunge regimi tanto elevati. Per questo motivo, il costruttore ha sviluppato congiuntamente la parte elettrica e quella meccanica, prestando particolare attenzione alla geometria degli ingranaggi.

Thomas Meiser, responsabile della divisione mobilità elettrica di ZF, considera i 30.000 giri il miglior compromesso attuale tra prestazioni e costi. Nonostante la maggiore complessità della trasmissione, l’efficienza complessiva dichiarata rimane vicina al 93%, sostanzialmente allineata a quella del sistema convenzionale.

Il minor peso potrebbe contribuire anche a contenere i consumi, sebbene non siano ancora disponibili stime ufficiali sull’eventuale aumento dell’autonomia.

ZF punta alla produzione nel 2030 per SUV e berline elettriche

L’High Revolution Drive appartiene alla piattaforma modulare SELECT, sviluppata per adattare i sistemi di propulsione alle esigenze dei diversi costruttori. L’attenzione iniziale si concentra su unità comprese tra 150 e 200 kW, equivalenti a circa 204-272 CV.

Si tratta di potenze particolarmente adatte a berline e SUV elettrici destinati a una produzione su larga scala. La tecnologia è compatibile con architetture elettriche da 400 e 800 volt, caratteristica che potrebbe facilitarne l’integrazione su modelli differenti.

ZF ha già avviato interlocuzioni con diverse case automobilistiche e punta a raggiungere la produzione industriale intorno al 2030. Prima serviranno ulteriori verifiche sulla durata dei componenti, sull’affidabilità e sulla sostenibilità economica della fabbricazione.

La prospettiva, comunque, è interessante: ottenere prestazioni equivalenti con un sistema più leggero e compatto, senza aumentare la capacità della batteria. Per i costruttori significherebbe recuperare spazio, contenere i materiali impiegati e disporre di maggiore libertà nella progettazione delle future automobili elettriche.