Innovazione: strutture multifunzionali e sostenibili per le auto elettriche

Nuove architetture per pacchi batteria più leggeri, integrati e sostenibili: è questo l’obiettivo del progetto MUST, finanziato dal Ministero delle Impprese e del Made in Italy con oltre 4 milioni di euro, che vede la partecipazione di ENEA insieme ad Aerosoft (capofila) e ATM srl. Il progetto punta allo sviluppo di strutture multifunzionali per batterie innovative e celle integrate direttamente nel telaio delle auto elettriche, con ricadute significative in termini di prestazioni, sicurezza e sostenibilità ambientale.

La crescente diffusione della mobilità elettrica sta ridefinendo i criteri di progettazione dei veicoli, imponendo nuove soluzioni tecnologiche.
«Negli ultimi anni la crescita e la diffusione delle auto elettriche sta avendo un notevole impulso e l’impiego delle batterie negli autoveicoli ha portato nuove esigenze costruttive sia in termini di ingegneria del veicolo che di requisiti tecnici», commenta Sergio Galvagno, responsabile del progetto per ENEA e ricercatore del Laboratorio Componenti e sistemi intelligenti per la manifattura sostenibile del Dipartimento Sostenibilità.

La sfida centrale del progetto riguarda l’adozione di materiali avanzati e processi produttivi innovativi.
«La sfida tecnologica di primaria importanza per ottenere veicoli sempre più performanti sarà quella di stampare in 3D materiali compositi di nuova generazione per realizzare strutture complesse, ma anche più leggere a parità di requisiti strutturali», sottolinea Galvagno.

Il progetto MUST prevede l’utilizzo di compositi a matrice plastica rinforzati con fibre inorganiche, come carbonio e vetro, materiali già impiegati con successo nei settori aeronautico e automobilistico per le loro elevate prestazioni meccaniche unite alla leggerezza.

Accanto allo sviluppo tecnologico, grande attenzione è rivolta anche alla sostenibilità dei processi produttivi.
«Come ENEA sperimenteremo materiali e tecniche di stampa 3D per realizzare componenti automobilistici e svilupperemo attività di recupero e riuso di sfridi e scarti di compositi rinforzati con fibre di carbonio per la chiusura del ciclo produttivo», prosegue Galvagno.
«Per migliorare la sostenibilità ambientale ed economica del settore – conclude – ENEA valuterà i potenziali impatti ambientali associati all’implementazione di questi processi».

Le strutture alveolari sviluppate nell’ambito del progetto garantiranno una rigidezza torsionale equivalente o superiore rispetto alle soluzioni attuali e saranno realizzate attraverso tecnologie produttive e tecniche di giunzione innovative, supportate da strumenti di ingegneria computazionale per l’alloggiamento dei pacchi batteria.

Un ruolo centrale è affidato ad Aerosoft, azienda con sede a Napoli e una consolidata esperienza nella progettazione e produzione di componenti in materiali compositi per i settori aerospaziale, automotive, navale e ferroviario.
«Per il progetto MUST ci occuperemo, in sinergia con i partner, della progettazione strutturale dei prototipi contenitori batterie e investigheremo i processi innovativi di presso-termoformatura con materiali compositi termoplastici con e senza fibra per consentire progressi tecnologici di processo e prodotto», spiega Giorgio Fusco, responsabile scientifico del progetto MUST e responsabile tecnico R&D di Aerosoft.
«Le ultime generazioni di batterie sono ancora particolarmente pesanti – conclude – pertanto il trade off con le strutture portanti del veicolo diventa sempre più il focus dei costruttori».

Con MUST, ricerca pubblica e industria collaborano per affrontare una delle sfide chiave della transizione elettrica: rendere le auto a zero emissioni più leggere, efficienti e sostenibili, partendo dall’innovazione strutturale e dai materiali del futuro.