Audi lavora a pieno ritmo per costruire la mobilità del futuro. Nella strategia ad ampio raggio messa a punto dalla Casa dei quattro anelli, l’elettrificazione dei propulsori riveste un ruolo di centrale importanza. Le nuove vetture ibride ed elettriche costituiscono uno dei capisaldi della strategia Audi che contribuirà anche a definire quale sarà, in generale, la mobilità del futuro. La Audi ha già compiuto i primi passi nel campo della mobilità elettrica. Diversi modelli di serie adottano già sistemi Start&Stop e di recupero dell’energia in frenata che ne fanno delle vetture micro-ibride a tutti gli effetti. Derivate dal sistema d’efficienza modulare, queste tecnologie hanno permesso al Marchio di abbattere drasticamente i consumi e le emissioni di CO2 della propria flotta. La mossa successiva della Audi sarà il lancio della Q5 hybrid quattro la cui produzione in serie partirà nel corso del 2011. Dotata di due propulsori, la Q5 hybrid quattro è un ibrido parallelo ad alta efficienza e all’avanguardia della tecnica. Abbinato a un motore elettrico alimentato da una batteria compatta agli ioni di litio, il motore a combustione della Audi Q5 hybrid quattro, un 2.0 TFSI, lavora in maniera flessibile e intelligente.
La Audi Q5 hybrid quattro sviluppa una potenza di 245 CV (180 kW) e una coppia di ben 480 Nm. Il nuovo modello di punta della gamma Q5 accelera da 0 a 100 km/h in 7,1 secondi e raggiunge una velocità massima di 222 km/h. Nella modalità elettrica, il SUV ibrido sportivo è in grado di coprire una distanza pari a 3 km a una velocità massima di 60 km/h. I consumi sotto i 7 litri ogni 100 km corrispondono a emissioni di CO2 inferiori a 160 grammi per chilometro.
Gli elementi della catena cinematica della Q5 hybrid quattro sono quelli previsti dal sistema modulare longitudinale già adottati su altri modelli Audi con motore montato longitudinalmente come, ad esempio, la nuova Audi A8, la futura A6.
Più di 20 anni d’esperienza nel campo delle auto ibride
La Audi vanta più di 20 anni d’esperienza nel settore della tecnologia ibrida. Già nel 1989 la Casa di Ingolstadt lanciò la prima generazione della Audi duo, uno studio tecnico su telaio Audi 100 Avant. Le ruote anteriori erano spinte da un cinque cilindri a benzina e quelle posteriori da un motore elettrico inseribile da 12 CV (9 kW). L’energia veniva accumulata da batterie al nickel-cadmio. Due anni più tardi, la Audi ripropose un’altra versione della duo su telaio Audi 100 Avant quattro.
Nel 1997 la Audi fu il primo produttore di automobili europeo a costruire una vettura ibrida in piccola serie: la Audi duo su telaio A4 Avant. La spinta propulsiva era affidata a un motore TDI 1.9 90 CV (66 kW) e a un propulsore elettrico raffreddato ad acqua da 29 CV (21 kW) alimentato da una batteria al gel di piombo posizionata sulla parte posteriore. Entrambi i gruppi propulsori servivano ad azionare le ruote anteriori.
Come i due precedenti studi, anche la duo di serie seguì l’avveniristico concept del plug-in con batteria ricaricabile a una normale presa. Il motore elettrico era anche in grado di recuperare l’energia frenante in fase di decelerazione. Nella modalità elettrica, la duo raggiungeva una velocità di 80 km/h e, grazie al TDI, arrivava a una velocità massima di 170 km/h. Si trattava di una soluzione molto moderna per quell’epoca, addirittura troppo avanzata per un mercato non ancora pronto ad accoglierla.
Guidare con l’energia elettrica: i modelli e-tron
Parallelamente alla tecnologia ibrida, la Audi sviluppa oggi i modelli e-tron, una famiglia di vetture in grado di circolare in modalità elettrica sulle lunghe percorrenze, che includeranno anche degli ibridi plug-in. L’idea di fondo è offrire in chiave moderna e intelligente una nuova forma di piacere di guida e di dinamismo. Sebbene i modelli e-tron della Audi siano ancora molto giovani, hanno già personalità ben definite.
Il primo modello e-tron ha debuttato nel settembre 2009 al Salone Internazionale dell’Automobile di Francoforte IAA: i quattro propulsori elettrici della supersportiva sviluppano nel complesso 313 CV (230 kW). La biposto scatta da 0 a 100 km/h in 4,8 secondi, la velocità è limitata elettronicamente a 200 km/h. La batteria agli ioni di litio accumula 53 kWh di energia, abbastanza per garantire un’autonomia di circa 250 km. I tempi di ricarica completa da una presa elettrica a corrente trifase sono di circa 2,5 ore. La formula a quattro motori singoli consente di azionare ogni ruota singolarmente e permette di gestire ciascuna di esse con la massima precisione. Questa forma di “torque vectoring” costituisce un nuovo livello evolutivo del principio quattro: l’e-quattro, per l’appunto.
Al Motor Show di Detroit del 2010 è stato presentato un altro studio e-tron, ovvero una biposto leggera e compatta con due propulsori elettrici sull’asse posteriore che sviluppano nel complesso una potenza di 204 CV (150 kW). La più giovane della famiglia è la dinamica e-tron Spyder, protagonista del Salone di Parigi del 2010. La sua batteria può essere ricaricata con una normale presa; due motori elettrici sviluppano nel complesso una potenza di 87 CV (64 kW) che va ad azionare le ruote anteriori. Dietro il vano passeggeri è montato un 3.0 TDI a sovralimentazione biturbo con una potenza di 300 CV (221 kW) e una coppia di 650 Nm trasmesse alle ruote posteriori dal cambio a 7 rapporti S tronic.
La Audi A1 e-tron per il traffico urbano
La Audi A1 e-tron è invece concepita per l’uso nei grandi agglomerati urbani. Il suo motore elettrico sviluppa una potenza continua di 61 CV (45 kW) e la sua autonomia si aggira sui 50 km. Un piccolo motore Wankel nella parte posteriore della vettura funge da range extender: ricarica la batteria - e dissipa i dubbi di chi teme di avere un’autonomia ridotta. Nella modalità “Range” il Mega City Vehicle della Audi percorre 200 km in più.
Nel 2011, in collaborazione con altri tre partner quali il gruppo energetico E.ON, le aziende municipalizzate e il Politecnico di Monaco di Baviera, la Audi sperimenterà una flotta di prova con la A1 e-tron. Entro la fine dell’anno i primi veicoli circoleranno sulle strade del capoluogo bavarese e, in contemporanea, saranno inaugurate 200 nuove stazioni di ricarica.
La supersportiva e-tron, il primo modello Audi a trazione interamente elettrica, inizierà a circolare su strada in piccola serie già a partire dal 2012. La sua produzione è stata affidata alla quattro GmbH di Neckarsulm (Germania), azienda di comprovata esperienza nella costruzione di vetture sportive esclusive.
Il punto forte della Audi: l’approccio globale alla progettazione
Lo sviluppo di soluzioni tecnologiche tra loro molto diverse testimonia l’approccio globale che la Audi persegue nei confronti dei sistemi di trazione elettrica. Gli ingegneri del Marchio non si limitano a studiare la chimica delle celle delle batterie ma, piuttosto, affrontano il progetto in modo olistico, verificando l’interazione dei componenti, il modo di integrarli e la gestione efficiente dei flussi di corrente. Per ottimizzare i vantaggi per il Cliente, già da oggi la Audi sviluppa vetture di segmento “premium” perfettamente idonee all’uso quotidiano, tali da non richiedere al Cliente rinunce di nessun tipo.
La pianificazione Audi a lungo termine comprende tutti gli aspetti pratici della guida elettrica: la tecnica di carica, la gestione termoenergetica di batterie e motori, la strategia operativa dei propulsori, la trazione quattro, i freni e i sistemi di recupero energetico. Il principio dell’efficienza basato su una gestione attenta anche della più piccola quantità di energia implica, nell’era della mobilità elettrica, il delinearsi all’orizzonte di nuove sfide.
A tutto questo si aggiungono nuove conquiste in materia di costruzioni leggere, un settore di centrale importanza anche nella mobilità elettrica e da tempo anche una delle competenze chiave della Audi. Anche in questo caso i modelli sportivi e-tron aprono nuove strade. La carrozzeria in alluminio basata sulla tecnologia Audi Space Frame (ASF) è infatti completata da elementi in fibra di carbonio. Particolare attenzione è stata riservata anche alla sicurezza passiva. Il packaging dei motori ha richiesto ad esempio nuovi calcoli per il comportamento in caso di incidente.
Attraverso questo approccio di sviluppo a tutto campo, la Casa di Ingolstadt fa sì che i suoi core values non solo restino intatti, ma risultino addirittura potenziati con l’avvento della mobilità elettrica. Eleganza, dinamismo ed efficienza resteranno anche in futuro i punti di forza di ogni Audi. Anzi, lo saranno ancora più di quanto non lo siano già oggi.
Massimo impegno per la mobilità elettrica
La Audi profonde un grande impegno nello sviluppo della mobilità elettrica. Oggi sono più di 400 gli specialisti del reparto di sviluppo tecnico che lavorano alla mobilità elettrica con il supporto di diverse centinaia di colleghi dei più svariati settori. Questa equipe di esperti riserva particolare attenzione all’implementazione nella produzione in serie delle nuove tecnologie, arricchendosi continuamente di collaboratori altamente qualificati.
Per capire l’entusiasmo con il quale la Audi sta lavorando al tema della mobilità elettrica basta entrare nel nuovo centro di sviluppo e di collaudo inaugurato proprio in questi giorni. La Audi ha creato 390 posti di lavoro su quattro piani e investito 65 milioni di Euro in moderne tecnologie.
Il fatto che tutti i principali settori di attività si trovino nello stesso stabile consente di snellire i flussi di comunicazione. Al terzo e al secondo piano del centro di sviluppo e controllo si trovano gli uffici dove gli ingegneri sviluppano i nuovi gruppi di trazione. Il primo piano ospita invece i laboratori, le officine e i banchi di prova più piccoli. Il pianterreno, infine, è riservato ai grandi banchi di prova per i gruppi di trazione e i veicoli completi.
Il centro di ricerca Projekthaus e-performance funge invece da “think tank” della Audi. Composto da un gruppo relativamente piccolo di specialisti di diverse discipline che intrattengono contatti con tecnici esterni all’azienda, l’agile equipe centrale del Projekthaus e-performance opera con rapidità e competenza.
Uno dei suoi principali compiti è un progetto di ricerca denominato anch’esso e-performance e patrocinato dal Ministero federale per l’istruzione e la ricerca tedesco. L’obiettivo del suddetto progetto è sviluppare una matrice modulare di componenti per la guida elettrica adattabile a diversi concept di vetture, dall’utilitaria alla sportiva.
Parallelamente a queste attività, la Audi analizza i potenziali insiti nei propulsori con celle a combustibile. Lo studio Audi Q5 HFC adotta questa tecnologia e dimostra come essa sia impiegabile anche per le lunghe percorrenze. Le tre lettere HFC sono l’acronimo di “Hybrid Fuel Cell”. Questo studio si avvale delle sinergie sviluppate dai vari progetti e utilizza molte componenti tecniche messe a punto per i futuri modelli ibridi di altro tipo. Due serbatoi contengono l’idrogeno a una pressione di 700 bar. Le celle a combustibile a elettrolita polimerico (PEM) generano una potenza di 133 CV (98 kW). La potenza erogata dalla batteria a ioni di litio utilizzata nella vettura ibrida è pari a 1,3 kWh. La trazione è affidata a due motori elettici posti in prossimità delle ruote che, insieme, hanno una potenza massima di 90 kW e un picco di coppia di 420 Nm.
L’idrogeno viene sfruttato in modo molto efficiente e il coefficiente di rendimento della trazione a celle a combustibile si colloca, in ampie fasce di impiego, ben oltre il 50%.
Prima di poter implementare queste tecnologie su una vettura di serie è però necessario superare diversi ostacoli di natura tecnica e commerciale e chiarire alcune importanti questioni come, ad esempio, l’approvvigionamento di idrogeno e il costo energetico della sua produzione.
La risposta giusta a ogni esigenza
Anche per quanto riguarda la mobilità elettrica, le aspettative dei Clienti si svilupperanno in direzioni molto differenti. Oltre alle specificità dei mercati, occorrerà tenere conto anche della tipologia di impiego delle vetture. Nel medio periodo un’autovettura puramente elettrica sarà consigliabile solo per brevi tragitti fino a circa 200 km. Per tragitti a medio raggio bisognerà optare per un range extender. Le percorrenze di 500 km e più saranno invece appannaggio dei propulsori ibridi, sia convenzionali sia plug-in.
Per diversi anni il futuro della mobilità sarà caratterizzato dalla compresenza di diverse tecnologie e di diverse fonti energetiche. Con i suoi modelli hybrid ed e-tron, ma anche con il TDI, il TFSI e i nuovi carburanti, la Audi ha tutte le carte in regola per far fronte egregiamente a questi scenari. I Clienti potranno scegliere tra una vasta gamma di tecnologie di propulsione. E la Audi sarà sempre in grado di trovare la soluzione migliore per ciascuno di loro.
Discussione 1