Mentre la prossima ondata di veicoli elettrici (EV) inizia a circolare sulle strade, l’acciaio è destinato a svolgere un ruolo vitale nei telai, nei motori e nelle stazioni di ricarica che alimenteranno le auto del futuro
Il mondo è nel mezzo di un’evoluzione dei suoi sistemi di mobilità. I veicoli elettrici sono più estetici,-prestazionali ed efficienti che mai. E grazie alle politiche governative a sostegno dei trasporti più ecologici, nei prossimi cinque anni si prevede un aumento drammatico del numero di veicoli elettrici sulle nostre strade. In Europa, il numero di veicoli elettrici è salito a oltre un milione nel 2018, mentre il mercato automobilistico cinese continua a essere il leader.
L'acciaio elettrico è vitale per il suo utilizzo negli statori e nei rotori del motore di un veicolo elettrico.
Negli ultimi anni, l’acciaio è stato sempre più preferito all’alluminio come metallo d’elezione nella costruzione dei veicoli elettrici, in gran parte a causa del suo costo inferiore e della resistenza superiore. Materiali come gli acciai avanzati ad alta resistenza svolgono un ruolo fondamentale nel ridurre il peso del veicolo offrendo allo stesso tempo un'elevata protezione dei passeggeri.
Il produttore di veicoli elettrici Tesla, ad esempio, è passato all'acciaio per la sua prima offerta per il mercato di massa, il Modello 3. Altri produttori che hanno optato per l'acciaio nei loro veicoli includono Nissan, per il suo modello Leaf, l'-auto completamente elettrica-più venduta al mondo, e Volkswagen per l'e-Golf.
Appello magnetico
I motori che alimentano i veicoli elettrici dipendono anche dalle proprietà uniche dell’acciaio. L'acciaio elettrico, prodotto per contenere specifiche proprietà magnetiche, è un componente chiave nei trasformatori e nei generatori. Questo materiale è vitale anche per il suo utilizzo negli statori e nei rotori del motore di un veicolo elettrico. In questo caso ha un'influenza fondamentale sull'efficienza del motore, riducendo al minimo le perdite di energia centrale e aumentando l'autonomia del veicolo.
I motori utilizzati nei macchinari industriali funzionano tipicamente tra 5.000 e 8.000 giri al minuto, ma i motori elettrici dei veicoli moderni possono raggiungere velocità quattro volte superiori. Ciò genera un calore significativo, che può aumentare le perdite del nucleo e influire negativamente sulle prestazioni del veicolo. Con così tanti giri i componenti del motore sono sottoposti a sollecitazioni meccaniche estreme e in questo caso si può fare affidamento sull'acciaio elettrico per la sua elevata durata.
Nel 2015, il produttore di acciaio Thyssenkrupp ha sviluppato un nuovo acciaio elettrico che ha alzato il livello delle prestazioni dei veicoli elettrici. Ciò ha comportato perdite del nucleo inferiori di quasi il 30% rispetto ai motori realizzati in acciaio convenzionale. Presenta inoltre una robustezza estrema che consente motori ad alta velocità-più compatti, riducendo il peso e lo spazio occupato.
A guidare la carica
Ma mentre i veicoli elettrici stanno diventando sempre più efficienti, popolari e convenienti, un ostacolo chiave può potenzialmente interrompere questa crescita: una rete di ricarica completa. E così com’è, l’infrastruttura non è dove dovrebbe essere. Infatti, secondo un recente studio condotto da Emu Analytics, una società di software e data science con sede a Londra-, si prevede che entro il 2020 il numero richiesto di punti di ricarica per veicoli elettrici mancherà dell'83%. Ciò potrebbe portare a un'enorme congestione nelle stazioni di ricarica.
I motori dei veicoli elettrici utilizzano l'acciaio elettrico nella loro costruzione per le sue proprietà magnetiche uniche
Con il compito di alleggerire questo carico, si stanno esplorando una serie di opzioni di ricarica per veicoli elettrici e l’acciaio è spesso un componente chiave. Caricabatterie come il sistema di ricarica CHAdeMO sono all’avanguardia, con molti produttori di veicoli elettrici – tra cui Nissan, Mitsubishi e Tesla – che investono in questo modello.
I produttori di stazioni CHAdeMO utilizzano l'acciaio per l'alloggiamento dei caricabatterie per la sua resistenza e durata in tutte le condizioni atmosferiche, anche in climi salati come le città costiere. Con l’aumento del numero di stazioni di ricarica in tutto il mondo, anche in aree più rurali e remote, un robusto involucro in acciaio con requisiti di manutenzione minimi o nulli svolgerà un ruolo fondamentale nell’affidabilità del servizio.
Il futuro non è mai stato più verde per i veicoli elettrici, ma la mancata implementazione di punti di ricarica potrebbe rappresentare un grave ostacolo alla proprietà. Secondo Richard Vilton, CEO di Emu Analytics, la chiave è investire nell’espansione di questa rete nella fase iniziale. "Le aziende che lo fanno non solo sono destinate a diventare leader globali nei veicoli elettrici, ma hanno anche l'opportunità di svolgere un ruolo determinante nel plasmare un futuro sostenibile", conclude.
Che si tratti di migliorare l’efficienza, di alleggerire il carico senza compromettere la sicurezza o di consentire la realizzazione di infrastrutture di ricarica vitali, l’acciaio svolgerà un ruolo chiave nella realizzazione della rivoluzione dei veicoli elettrici.