di Virna Bottarelli | Come fornitori di tecnologie per l’elettrificazione dei veicoli e per le reti di ricarica, i player dell’elettronica sono, da tempo, protagonisti nella mobilità elettrica.
TTI
Sullo scenario attuale del settore, Gabe Osorio, Sales Engineer di TTI, distributore di componenti elettronici che opera su scala globale e che nel 2021 festeggia i 50 anni di attività, dice: “Dal punto di vista della produzione elettronica, il futuro sarà sicuramente guidato dal lato dell’elettrificazione dei veicoli commerciali e dei vettori merci. Ad esempio, a Long Beach camion completamente elettrici di Daimler stanno spostando i container dai magazzini al cantiere navale e installazioni simili sono previste non solo negli Stati Uniti. Pensiamo poi alle flotte dei mezzi per la raccolta e il riciclo dei rifiuti e la manutenzione delle strade: quando le municipalità investiranno massicciamente in questo ambito, assisteremo a un’ulteriore espansione delle infrastrutture di ricarica”. Ciò su cui richiama l’attenzione Osorio è l’incertezza sui tipi di connettori, carica-batterie e metodi che saranno adottati: “I costruttori di veicoli devono concentrarsi su come viene realizzata l’infrastruttura di ricarica e su quali componenti elettronici compatibili a valle possono essere utilizzati, inclusi logica e controller, filtri, fusibili HV, contattori, timer, interconnessioni e altro ancora, ma per gli Oem che progettano l’infrastruttura delle stazioni di ricarica al momento non esiste un’unica linea guida da seguire, sebbene diverse organizzazioni stiano lavorando all’emanazione di standard”.
Vicor Corporation
Anche Patrick Wadden, Global Vice President Automotive Business Development di Vicor Corporation evidenzia l’assenza di “un approccio armonizzato per fornire energia elettrica, non solo ai motori ma a tutti i sottosistemi di un veicolo”. Wadden sostiene che per accelerare e ottimizzare l’elettrificazione dei veicoli sia necessario soddisfare tre requisiti principali: densità di potenza, scalabilità delle piattaforme e riutilizzo degli stessi progetti di alimentazione su diversi modelli di veicoli. “Le dimensioni e il peso dell’elettronica di potenza utilizzata nelle varie piattaforme per i veicoli elettrici hanno un impatto diretto sulle prestazioni del veicolo, sull’efficienza energetica e sull’autonomia della batteria”, dice Wedden. Un altro problema è dato dal dover soddisfare, in fase di progettazione dei sistemi di alimentazione, diverse esigenze di erogazione della potenza: “Un approccio di progettazione modulare, flessibile e scalabile come quello offerto da Vicor consente ai progettisti di implementare soluzioni standardizzate su un’ampia varietà di propulsori. Ad esempio, i requisiti di alimentazione di un minivan possono essere 5kW, ma l’alimentazione di un veicolo con barre luminose, gruppi di traino e stazioni di alimentazione potrebbe richiederne 10. Utilizzando la stessa piattaforma, gli ingegneri possono aggiungere o rimuovere rapidamente parti per aumentare o diminuire la potenza”.
Infineon
La mancanza di una visione univoca sull’elettrificazione da parte dei car maker è lo stesso elemento sul quale si sofferma Giovanni Parrino, Senior Automotive Fae di Infineon in Italia. “Come fornitori, la sfida principale che dobbiamo affrontare è l’assenza di una strategia comune da parte dei produttori di auto: alcuni adottano soluzioni a 400 V, altri a 800 V, alcuni integrano tecnologia Igbt, per altri è preferibile puntare su quella SiC”, dice Parrino. Infineon, dal canto suo, una filosofia unica, invece, l’ha adottata: puntare su una visione di sistema e proporre componenti compatibili con le diverse scelte operate dai car maker, sia per quanto riguarda l’elettrificazione del veicolo (Main Traction Inverter e On Board Charger sono le applicazioni principali), sia per quanto riguarda l’infrastruttura di ricarica. “Abbiamo un’offerta completa, che include moduli, discreti, tecnologia Igbt e tecnologia SiC, e non vendiamo semplicemente il modulo o il microcontrollore, ma anche i vari componenti complementari. Questo approccio consente di ottenere analisi più approfondite dal punto di vista della sicurezza funzionale, che è uno dei requisiti più sentiti dai nostri clienti Tier 1”.
NXP
Alexis Adenot, Business Development Manager di NXP , parla delle applicazioni target per NXP all’interno del trend di elettrificazione dei veicoli e gli ambiti nei quali il suo contributo sta accelerando lo sviluppo dei veicoli elettrici. Le applicazioni critiche per quello che riguarda l’elettrificazione del veicolo si possono riassumere in: Battery Management System (BMS), controllo motore elettrico e converter DC/DC integrati. “Elettrificare un veicolo implica anche un’evoluzione delle reti sulle quali è basato”, spiega Adenot. “Per ottimizzare i costi, il cambiamento richiede una semplificazione, ossia una minore eterogeneità del software e dell’hardware del veicolo, quindi un minor numero di moduli, un alleggerimento del cablaggio elettrico e una generale velocizzazione dei cicli di innovazione. NXP ha individuato tre sottosistemi chiave nei quali l’elettronica è fondamentale per accelerare il passaggio all’elettrico: la gestione della batteria, gli inverter del motore elettrico e l’unità di controllo del veicolo. In tutti e tre gli ambiti, la nostra offerta ha come capisaldi performance, sicurezza funzionale e security”. Le soluzioni NXP per i veicoli elettrici includono microprocessori ad alte prestazioni, MCU con PMIC integrato (Power Management Integrated Circuits) e SBC (System Basis Chips), componenti di rete per protocolli CAN, LIN, FlexRayTM ed Ethernet, BCC (Battery cell controller) e BMS (Battery Management System), driver IGBT per motori elettrici e un’ampia offerta dedicata alle soluzioni di controllo nelle reti di ricarica”.
Rohm Semiconductor
Un altro fornitore di elettronica che guarda con interesse all’elettrificazione dei veicoli è Rohm Semiconductor. Nella visione di Rohm, la principale sfida in questo ambito è la massimizzazione della distanza percorribile con una ricarica della batteria: in altre parole, bisogna lavorare sull’ottimizzazione dei consumi energetici. Focalizzato da tempo sulle tendenze emergenti nel settore, il produttore giapponese punta quindi molto sui dispositivi di potenza SiC, sempre più impiegati in caricabatterie a bordo dei veicoli e nei convertitori CC/CC, per le loro capacità di ridurre le perdite durante la commutazione e la conduzione e funzionare a temperature elevate.
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