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E-mobility

calendar_today Mercoledì 20 Settembre 2023

L'avvento dell'e-mobility rappresenta una svolta epocale nel settore dell'automotive. De Angeli Prodotti è pronta a offrire i migliori prodotti per questo settore!

Nel 2023 stiamo assistendo a conseguenze del cambiamento climatico senza precedenti storici per gravità e accanimento. Pertanto, affrontare le sfide del cambiamento climatico, dell’inquinamento atmosferico e del continuo declino delle risorse dei combustibili fossili in tutte le aree dove questo è possibile appare più che mai una priorità. L’e-mobility (mobilità elettrica), ovvero i veicoli elettrici, sono ormai un’alternativa praticabile ai tradizionali veicoli a motore con combustione interna, a patto di renderli sostenibili non solo in termini di sviluppo e consumi, ma anche in termini di utilizzo quotidiano.


1. E-mobility: un cambiamento in atto

L’avvento dell’e-mobility rappresenta una svolta epocale nel settore dell’automotive. Le nuove politiche green, una crescente domanda da parte del pubblico e l’ingresso di nuovi attori nel mercato stanno accelerando questo processo di cambiamento. Negli ultimi tre anni, l’e-mobility ha smesso di essere solo una “riflessione strategica” per diventare un aspetto chiave per oltre il 65% delle aziende automobilistiche, a testimonianza di un settore in rapida evoluzione ricco di opportunità per l’innovazione e la crescita.


2. E-mobility: una piccola riflessione per l’ambiente

Uno dei vantaggi più interessanti dell’utilizzo dei veicoli elettrici sono le emissioni zero dei gas di scarico che, oltre a ridurre l’inquinamento atmosferico, regalano un netto miglioramento della qualità dell’aria.

Questo è un problema davvero serio: da un rapporto stilato dall’Agenzia Europea per l’Ambiente (AEA) che ha coinvolto 344 città europee nel 2021, la situazione delle città italiane è drammatica. Il documento si è concentrato sulle concentrazioni a lungo termine di PM2,5, poiché l’esposizione a lungo termine all’inquinamento atmosferico provoca gli effetti più gravi sulla salute e il PM2,5 è l’inquinante atmosferico con il più alto impatto sulla salute in termini di morte prematura e malattie. Il 21 marzo 2023 poi Milano è stata la terza città più inquinata al mondo, dopo Teheran e Pechino.


3. E-mobility: gli attori pubblici e privati

L’e-mobility comprende oggi auto, autobus, motorini, biciclette e in futuro anche navi e aerei. L’adozione della mobilità elettrica non è limitata ai privati, ma anche il trasporto pubblico si sta adeguando al cambiamento tanto che gli autobus elettrici hanno ormai sostituito quelli alimentati a diesel. Inoltre nelle grandi città è già possibile noleggiare auto, bici e scooter elettrici a prezzi convenienti.


4. E-mobility: il futuro, tra sfide e vantaggi

Le previsioni sul futuro dell’e-mobility indicano un cambiamento radicale nel modo in cui concepiamo i veicoli e la mobilità. Si prevede che entro un periodo compreso tra 5 e 10 anni, i veicoli autonomi diminuiranno sulle strade e le persone preferiranno condividere la proprietà di un veicolo anziché possederlo in modo esclusivo. Queste prospettive, che un tempo sembravano fantascientifiche, stanno guidando lo sviluppo di nuove strategie dell’e-mobility. Affrontare questa fase di transizione sarà cruciale per le aziende, poiché la mancata innovazione o scelte errate potrebbero comportare il rischio di perdere un vantaggio competitivo.

Tuttavia i veicoli elettrici devono affrontare anche 3 importanti sfide fondamentali per la loro diffusione di
massa:

  • Infrastrutture di ricarica: indispensabile per superare la paura di rimanere senza batteria e senza accesso alle stazioni di ricarica, è la costruzione di una solida rete infrastrutturale capace non solo di garantire presenza, ma anche di velocizzare di molto i tempi di ricarica. Oggi il tempo medio di ricarica è da 2 a 4 ore nelle stazioni “normali” e di circa 30 minuti nelle stazioni veloci. Immaginiamo di essere alla stazione di servizio di un’autostrada con tante macchine che si devono ricaricare contemporaneamente e nel giro di pochi minuti. Come si può superare questo limite? E per quanto riguarda le dimensioni dell’accumulatore?
  • Energia da fonti rinnovabili: fondamentale per massimizzare i benefici ambientali, ma anche per una coerenza di fondo in quanto pensare di affidarsi alla mobilità elettrica facendo affidamento ad energia ottenuta da combustibili fossili è insostenibile.
  • Costo dei veicoli elettrici: fondamentale per incentivare l’acquisto soprattutto tra i privati è ridurre al minimo la differenza di costo tra le vetture elettriche e quelle a combustibile.

5. De Angeli Prodotti: il motore hairpin e l’innovazione nel processo produttivo

Quando si parla di mobilità elettrica si parla di veicolo elettrico alimentato da un motore elettrico con batterie ricaricabili che immagazzinano l’elettricità che fa funzionare il veicolo.

I motori hairpin rappresentano una tecnologia avanzata nel settore dell’e-mobility e la loro produzione richiede processi avanzati e precisi.

Hairpin stator automotive
Dettaglio di uno statore in un motore hairpin con piattine De Angeli Prodotti

Questi motori utilizzano piattine isolate anziché i tradizionali fili rotondi per la realizzazione dello statore.
Lo statore è l’insieme delle parti fisse che ha una duplice funzione: sostenere il sistema e contenerne le singole parti. Nel processo di produzione dello statore, le piattine vengono posizionate nei solchi appositamente progettati. La saldatura laser viene utilizzata per collegare tra loro le piattine, creando un circuito elettrico completo. Successivamente, si procede con l’impregnazione dello statore utilizzando uno strato di rivestimento epossidico per proteggere le aree saldate e garantire una maggiore resistenza alle condizioni ambientali.

Le piattine utilizzate nella costruzione di motori hairpin hanno una forma rettangolare che consente un migliore utilizzo dello spazio, rendendo il riempimento del rame più efficiente (circa il 20% in più). Ciò si traduce in un campo magnetico più forte, una maggiore coppia e un minore consumo energetico. I prodotti De Angeli, come le piattine isolate per gli hairpin, contribuiscono all’avanzamento di questa tecnologia, offrendo prestazioni ottimali e una migliore gestione termica, consentono di ottenere motori hairpin di alta qualità, con una migliore efficienza, affidabilità e durata nel tempo.


6. E-mobility: la visione aziendale di De Angeli Prodotti

De Angeli Prodotti ha intrapreso questo percorso nel 2019 creando un team dedicato all’automotive.
Le nuove sfide tecniche richieste da Tier 1 / OEMs hanno ottenuto una risposta significativa da parte nostra:

  • tecnologia Hairpin (tecnologia di avvolgimento dei motori elettrici ad alta efficienza);
  • produzione di prodotti di alta qualità;
  • riduzione delle imperfezioni e difetti durante il processo produttivo;
  • costruzione di un laboratorio per la misurazione delle scariche parziali;
  • isolamento più spesso e geometrie perfette;
  • proprietà meccaniche continue ed omogenee;
  • Certificazione IATF 16949;
  • rilevamento online dei difetti nel forno di smaltatura esistente.

Grazie ai nostri sforzi, attualmente disponiamo di 4 linee dedicate ai progetti di e-mobility, che forniscono due importanti attori del settore dell’e-mobility: Mahle e Marelli.

Uno dei nuovi forni di smaltatura dedicati all’e-mobility

De Angeli Prodotti ha avviato una politica di investimenti per lo sviluppo di una nuova fabbrica interamente dedicata al settore dell’e-mobility: è previsto l’installazione di 4 linee di fili piatti smaltati nel entro il 2023, con una capacità di produzione di 2.000 tonnellate/anno. Nel corso di 3-4 anni, sono previste ulteriori 12-16 nuove linee di produzione che saranno definitivamente collocate. Con queste linee di produzione funzionanti a piena capacità, possiamo garantire ai nostri clienti una capacità di produzione di 6.000-8.000 tonnellate/anno.

6.1 E-mobility: le soluzioni offerte da De Angeli Prodotti

  1. Conduttori smaltati (ENAMELED CONDUCTORS): è un tipo di filo di rame rivestito da uno strato isolante in smalto. Questi fili vengono utilizzati per lo sviluppo di avvolgimenti elettrici ad alte prestazioni. I conduttori smaltati prodotti dalla De Angeli sono progettati per offrire una gamma di caratteristiche superiori, tra cui una sezione fino a 20 mm2, classe termica fino a 220, resistenza a tensioni elevate (PDIV > 1 kV), un aumento dello smalto fino a grado 3+ e una buona compatibilità con ATF (Automatic Transmission Fluid) e olio di raffreddamento. Questi conduttori smaltati sono flessibili, consentendo una maggiore adattabilità nell’applicazione.
  2. Filo piatto in rame (FLAT WIRES – COPPER): è un tipo di filo con una sezione fino a 20 mm2. Questi fili sono progettati per fornire un’elevata conducibilità elettrica e termica. Presentano una classe termica fino a 220, un’alta resistenza a tensioni elevate (PDIV > 1 kV), un aumento dello smalto fino a grado 3+ e un’eccellente compatibilità con ATF e olio di raffreddamento. I fili piatti in rame prodotti dalla De Angeli sono altamente flessibili, garantendo una facilità di installazione e adattabilità alle diverse esigenze di progettazione.
  3. Filo avvolto con poliimmide adesiva (WRAPPED CONDUCTOR): è un tipo di filo piatto isolato con uno strato di poliimmide adesiva. Questo filo è progettato per fornire un’elevato isolamento termico e un’ottima resistenza alle tensioni. Ha una sezione fino a 20 mm2 e una classe termica fino a 200.
    Presenta un’elevato isolamento fino a grado 3 e una buona compatibilità con ATF e olio di raffreddamento. La flessibilità di questo filo avvolto con poliimmide adesiva consente una maggiore adattabilità e facilità di installazione.
  4. Filo Litz (LITZ WIRE): iè costituito da singoli fili di rame o alluminio intrecciati insieme. Questo tipo di filo è ampiamente utilizzato nei motori elettrici ad alte prestazioni per ridurre le perdite causate dalle correnti parassite. La De Angeli offre fili Litz rotondi e rettangolari con una sezione fino a 320 mm2. I fili individuali presentano un diametro di circa 0,05 mm per il rame e 0,2 mm per l’alluminio. Sono isolati con materiali ad alta temperatura e offrono un’eccellente resistenza termica. La protezione esterna può essere realizzata in materiali come poliestere, Nomex e Mica-Glass, insieme al poliimmide. Questi fili Litz consentono una maggiore efficienza e prestazioni nei motori elettrici.
Alcuni dei prodotti per e-Mobility realizzati da De Angeli Prodotti

7. E-mobility: le conclusioni

I veicoli elettrici rappresentano un cambiamento rivoluzionario nel settore dei trasporti con il loro essere più puliti, più verdi e più sostenibili rispetto ai veicoli a combustione. Grazie al supporto politico sta crescendo e può crescere ancora tantissimo mettendo in atto tutta una serie di progressi tecnologici fondamentali per migliorarne l’efficienza, i costi e l’operatività.

Grazie al suo impegno nel settore e-mobility, la De Angeli Prodotti si posiziona come una azienda chiave grazie ai suoi prodotti di alta qualità tecnologicamente avanzati e supportando la transizione verso una mobilità sostenibile ed efficiente. Il nostro obiettivo? Continuare a investire nell’innovazione per soddisfare le crescenti esigenze del settore e anticipare le aspettative dei nostri clienti.

Perché abbracciare la mobilità elettrica non è solo una scelta aziendale, è soprattutto una scelta di cuore dettata dal futuro che vogliamo lasciare alle generazioni che verranno dopo di noi a partire da quella dei nostri figli.

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