Volvo: batterie e carrozzeria andranno a braccetto grazie a un nuovo materiale

Volvo Car Group ha sviluppato un nuovo concetto per le componenti leggere strutturali di accumulo energetico che potrebbe migliorare l’impiego di energia dei futuri veicoli elettrificati. Il materiale, composto di fibre di carbonio, batterie nanostrutturate e supercondensatori, ed offre la possibilità di un accumulo energetico più ‘snello’ che richiede meno spazio all’interno dell’auto, oltre a delle opzioni strutturali che si promettono di essere più efficienti in termini di costi e di impatto ambientale.

L’idea è nata nell’ambito di progetto di ricerca finanziato dalla UE, al quale hanno preso parte nove altre aziende. Il progetto ha individuato un’alternativa realizzabile ai pesanti pacchi batterie di grandi dimensioni e dai costi elevati montati sulle automobili ibride ed elettriche attuali.

Tre anni e mezzo di lavoro

Il lavoro di ricerca è durato più di tre anni e mezzo e ora trova la sua realizzazione nei pannelli montati all’interno di una versione sperimentale della Volvo S80. Il risultato di questa ricerca ha portato all’abbinamento di fibre di carbonio e resina polimerica – creando così un nuovo nanomateriale – con supercondensatori strutturali.

Le fibre di carbonio rinforzate schiacciano la nuova batteria come fosse un sandwich e vengono modellate e sagomate intorno alla carrozzeria della vettura, così come avviene per i pannelli delle portiere, il cofano del bagagliaio e la coppa della ruota di scorta, risparmiando così spazio.

Il laminato di fibra di carbonio viene dapprima stratificato, sagomato e poi passato in forno affinché possa solidificarsi e indurirsi. I supercondensatori vengono integrati nello strato esterno del componente. Questo materiale può quindi essere utilizzato sul veicolo sostituendo componenti esistenti per accumulare e caricare energia.

Il materiale viene ricaricato ed energizzato utilizzando la rigenerazione dell’energia frenante dell’automobile oppure collegandosi a all’impianto di corrente elettrica. L’energia viene poi trasferita al motore elettrico dell’automobile.

Sviluppi

Ad oggi Volvo Car Group ha valutato la tecnologia realizzando due componenti da utilizzare per test e ulteriori sviluppi; si tratta del portellone del bagagliaio e del cofano motore, collaudati sulla Volvo S80. Il cofano del bagagliaio diventa una componente di accumulo energetico funzionante azionata elettricamente e potrebbe potenzialmente sostituire le batterie standard delle automobili attuali.

Il nuovo cofano motore ha dimostrato di poter sostituire sia la barra stabilizzatrice, un lungo elemento strutturale che stabilizza la vettura nella sezione anteriore, sia la batteria start/stop. Questo elemento contribuirebbe a una riduzione di peso superiore al 50% e avrebbe potenza sufficiente per alimentare il sistema a 12V della vettura. Si ritiene che sostituendo tutti i componenti attuali di un’auto elettrica con elementi realizzati con il nuovo materiale si arriverebbe a ridurne il peso complessivo di oltre il 15%.