Perché le piattaforme EV dedicate sono la chiave per massimizzare i vantaggi dei veicoli elettrici

Una piattaforma per auto è essenzialmente la base strutturale di un veicolo. La sua architettura e le sue specifiche determinano la rigidità del telaio, la disposizione delle sospensioni, il volume dell'abitacolo e le decisioni ingegneristiche chiave come il tipo di motore e trasmissione. Le case automobilistiche tradizionali che storicamente hanno costruito modelli di motori a combustione interna (ICE) ora si trovano di fronte a una scelta: scartare le loro piattaforme legacy e progettare architetture specifiche per veicoli elettrici nuove di zecca, oppure adattare quelle esistenti per ospitare propulsori elettrici.

Il settore rimane diviso sulla strada migliore da seguire. Alcuni marchi aggiornano le loro attuali piattaforme ICE, altri partono da un foglio bianco per creare piattaforme EV dedicate, e alcuni adottano una strategia mista, applicando entrambe le tattiche su diversi modelli. Di seguito esamineremo i vantaggi offerti da ciascun metodo.

Piattaforme ICE modificate

Quando gli ingegneri sviluppano una piattaforma ICE, in genere proiettano diversi anni nel futuro. Per rendere tale piattaforma praticabile per un veicolo completamente elettrico, i progettisti devono incorporare questa possibilità nel progetto originale. Prendiamo ad esempio la piattaforma MQB del Gruppo Volkswagen: è stata concepita per ospitare una gamma di fonti di energia, dalla benzina e diesel al gas naturale, ibridi plug-in e trasmissioni elettriche pure. Questa versatilità aiuta la flessibilità della produzione, ma l’enfasi principale della piattaforma rimane inevitabilmente sulle applicazioni ICE.

Le architetture CLAR e FAAR di BMW illustrano questa strategia: sebbene siano state originariamente progettate per motori a combustione interna, possono anche fungere da base per modelli elettrici. La maggior parte dei veicoli ICE convenzionali utilizza una configurazione "tutto anteriore", in cui un motore e un cambio montati trasversalmente forniscono potenza all'asse anteriore. Di conseguenza, un veicolo elettrico costruito sullo stesso telaio ICE eredita il layout a trazione anteriore.

Le tradizionali basi ICE prevedono percorsi di scarico longitudinali e componenti opzionali per la trazione integrale. Quando i produttori sostituiscono questi sistemi con pacchi batteria, i pacchi devono avere forme complesse, spesso configurazioni ad “H” o “T”. Questa complessità aggiuntiva rende difficile dotare il veicolo delle batterie con la massima capacità e limita la flessibilità, quindi un singolo modello raramente offre più opzioni di capacità.

Un ulteriore vincolo è il tunnel che corre sotto l'abitacolo posteriore, dividendo lo spazio in due. Questo design ostacola la gestione della coppia e porta a un imballaggio interno non ottimale.

Lo svantaggio della gestione della coppia è mitigato sulle piattaforme orientate alla trazione posteriore che sono state adattate, come la CLAR della BMW.

Piattaforme dedicate ai veicoli elettrici

Le piattaforme dedicate ai veicoli elettrici richiedono investimenti significativi in ​​ricerca e sviluppo e un ciclo di sviluppo più lungo, con conseguente aumento dei prezzi dei veicoli e un lancio posticipato. Tuttavia, offrono numerosi vantaggi che li rendono la scelta più saggia nel tempo.

Per prima cosa, parliamo di fisica. Ogni volta che hai guidato un veicolo ad alta velocità, avrai sentito la schiena premere contro il sedile durante l'accelerazione. Ciò indica uno spostamento del peso verso la parte posteriore, causando un leggero sollevamento della parte anteriore mentre la parte posteriore si comprime. Pertanto, per sfruttare la coppia elevata e immediata di un motore elettrico senza sacrificare la trazione, la potenza deve essere diretta all'asse posteriore.

Di conseguenza, una configurazione a motore singolo in genere aziona l’asse posteriore. Questa disposizione produce anche un raggio di sterzata più stretto perché gli alberi di trasmissione anteriori sono assenti.

Renault Megane E‑Tech e Nissan Ariya sono entrambi veicoli a trazione anteriore, anche se condividono la piattaforma EV dedicata CMF‑EV. Renault-Nissan ha scelto questa disposizione per risparmiare peso e spazio: la concentrazione di tutti i componenti nella parte anteriore riduce la massa del veicolo di 100 kg, principalmente grazie a tubazioni più corte e cavi ad alta tensione, e libera spazio di carico nel bagagliaio.

Una piattaforma dedicata ai veicoli elettrici offre anche una geometria della batteria rettangolare più semplice posizionata tra gli assi, consentendo ai produttori di aumentare la capacità energetica aggiungendo più moduli. Questa disposizione “skateboard”, tuttavia, complica la progettazione della sospensione posteriore. Nelle auto compatte, una sospensione multilink completamente indipendente con bracci longitudinali non è pratica, lasciando solo i bracci trasversali come opzione praticabile.

Poiché un'architettura dedicata ai veicoli elettrici elimina la necessità di un vano motore, consente un pavimento interno piatto e un passo più lungo. Questo design libera spazio interno, consentendo alle auto elettriche compatte di offrire uno spazio paragonabile a quello dei modelli più grandi.

La batteria principale posizionata in basso aumenta leggermente l’altezza complessiva del veicolo, spingendo i produttori ad aumentare leggermente l’altezza di marcia. Di conseguenza, la mobilità elettrica è attualmente più adatta a SUV e crossover, che, a loro volta, devono affrontare limitazioni aerodinamiche.

Per lo sviluppo di veicoli elettrici più eleganti, come i coupé sportivi, Porsche e Audi incorporano il design del "garage per i piedi" nei loro modelli Taycan ed E-Tron GT. Questa caratteristica comporta la creazione di uno spazio specifico all’interno del pacco batteria, aumentando così lo spazio libero per i piedi degli occupanti dei sedili posteriori.

Osservazioni conclusive

È evidente che le architetture specializzate dei veicoli elettrici offrono vantaggi distinti rispetto alle piattaforme convenzionali di motori a combustione interna modulare (ICE). In generale, le piattaforme per veicoli elettrici possono essere classificate in tre tipologie: la piattaforma per veicoli elettrici dedicata, che rappresenta un metodo più lento ma altamente efficiente; la piattaforma ICE modulare con capacità di trazione posteriore, che funge da soluzione intermedia; e la piattaforma ICE a trazione anteriore adattata, che rappresenta un compromesso. Abbiamo tentato di compilare una tabella qui sotto per facilitare un rapido confronto tra queste opzioni.