Motore EV ZF a 30.000 rpm con meno magneti

ZF ha presentato l’High Revolution Drive, un’unità di trazione elettrica con un motore che ruota fino a 30.000 giri al minuto. Il fornitore tedesco ha reso noto il progetto il 5 novembre 2026 e punta alla produzione entro il 2030. La novità riguarda i magneti: il gruppo ne richiede la metà rispetto a un’unità comparabile da 18.000 giri. Meno magneti significa costi più bassi e minore esposizione alle forniture di terre rare, gli elementi che rendono potenti i magneti dei motori elettrici attuali.

Come funziona un motore elettrico ad alta velocità

A parità di potenza, un motore che gira più veloce deve erogare meno coppia. La coppia dipende dal volume del rotore, la parte rotante del motore, quindi il motore può diventare più piccolo e leggero. ZF compensa la coppia ridotta con un riduttore a due stadi con ingranaggi cilindrici e rapporto di circa 18:1. Il riduttore converte l’elevata velocità del rotore nella coppia che serve alle ruote. Motore, inverter e trasmissione formano un sistema 3 in 1, cioè un unico gruppo integrato. L’inverter è il componente che trasforma la corrente continua della batteria in corrente alternata per il motore.

I numeri dell’High Revolution Drive

La versione mostrata da ZF eroga una potenza di picco di 200 kW e una coppia di picco alle ruote di 3.500 Nm. Rispetto a un’unità della piattaforma SELECT da 200 kW e 18.000 giri, il nuovo gruppo occupa circa il 25% di spazio in meno e pesa circa il 25% in meno. Il fabbisogno di magneti scende del 50%. L’efficienza resta al livello del sistema di confronto: ZF indica un valore vicino al 93%, anche se non tutte le fonti riportano cifre precise. La gamma copre da 150 a 200 kW circa e si adatta alle architetture elettriche a 400 e a 800 volt.

https://elettronauti.it/articolo/ford-sfida-byd-i-nuovi-motori-elettrici-sono-il-30-piu-efficienti/

Perché ridurre i magneti cambia i conti

I motori sincroni a magneti permanenti, i più diffusi sulle auto elettriche, impiegano magneti con terre rare. Questi materiali costano molto e dipendono da catene di fornitura delicate. Ridurne la massa abbassa il prezzo dell’unità e attenua i rischi di approvvigionamento. Stephan Demmerer, responsabile dello sviluppo avanzato e-mobility di ZF, indica un obiettivo di risparmio superiore al 10% rispetto a un azionamento elettrico convenzionale. Un’unità attuale pesa tra 80 e 100 chilogrammi: un taglio di circa un quarto equivale a 20-25 chili in meno, utili per l’autonomia della vettura.

La sfida di rumore e vibrazioni

Gli alti regimi rendono più difficile il controllo di rumore e vibrazioni, sintetizzati nella sigla NVH (noise, vibration, harshness). Un motore che emette un sibilo a 30.000 giri sarebbe poco vendibile su un’auto elettrica silenziosa. ZF ha quindi progettato insieme motore, ingranaggi, cuscinetti e geometria dei denti. Thomas Meiser, responsabile della divisione E-Mobility, definisce i 30.000 giri il punto ideale, sul piano tecnico ed economico, per la configurazione presentata. Demmerer ricorda che in passato i motori lavoravano tra 10.000 e 12.000 giri, mentre oggi sul mercato la norma va da 16.000 a 20.000.

Dalla piattaforma SELECT al motore senza magneti

L’High Revolution Drive nasce come variante della piattaforma modulare SELECT. ZF riutilizza così tecnologie e processi produttivi già esistenti e può accorciare i tempi di sviluppo per le case automobilistiche. Diversi costruttori risultano già in contatto con l’azienda, ma ZF non ha indicato clienti o modelli. Quest’anno il gruppo ha riorganizzato la divisione e-mobility e in primavera ha deciso di continuare a sviluppare e produrre in casa motori elettrici e inverter. Nel 2023 ZF aveva presentato l’I2SM, un motore sincrono a eccitazione induttiva, privo di magneti e di terre rare. Il fornitore segue quindi due strade parallele: eliminare i magneti oppure usarne molti meno.

Cosa cambia per le auto del 2030

L’unità si rivolge ai modelli di grande serie. Un gruppo più compatto libera spazio nel veicolo e riduce il peso, due vantaggi utili per le elettriche più accessibili. I 30.000 giri non richiedono materiali esotici: secondo Demmerer, l’obiettivo spinge i limiti della progettazione classica con materiali e processi noti. Questa scelta si adatta ai cicli di sviluppo dei costruttori, che cercano nuove soluzioni per il periodo in arrivo.

L’High Revolution Drive mostra come la corsa all’efficienza passi anche dai regimi di rotazione, oltre che dalla chimica delle batterie. ZF punta su un motore più piccolo, più leggero e con metà dei magneti, senza rinunciare alla potenza di 200 kW. Il progetto ha davanti ancora quattro anni di sviluppo e dovrà confermare nei test il livello di rumorosità e di efficienza dichiarato.

Pensate che i motori ad alta velocità possano diventare lo standard delle auto elettriche di massa, o preferite la strada dei motori senza magneti?