Un nuovo progetto collaborativo offre motori privi di terre rare senza compromettere le prestazioni.
Il settore dei motori elettrici si trova a un bivio. Sebbene i motori a magneti permanenti dominino il settore della mobilità leggera, rappresentando oltre il 95% delle applicazioni in biciclette elettriche, scooter e microveicoli, la loro dipendenza dai materiali delle terre rare presenta sfide sempre più impegnative. Le vulnerabilità della catena di approvvigionamento, la volatilità dei costi e le preoccupazioni ambientali spingono gli ingegneri a cercare alternative che non compromettano le prestazioni.
Al CWIEME Berlin 2025, due innovatori europei, Miša Milosavljević di IFP Energies nouvelles e Vincent Mallard di MOV’NTEC, hanno presentato una soluzione rivoluzionaria che sfida i processi convenzionali. Il risultato è un'efficienza del motore quasi perfetta, eliminando virtualmente la dipendenza dalle terre rare. Il loro lavoro rappresenta un cambiamento che potrebbe ridefinire il futuro della mobilità leggera.
Il grado di dipendenza dai materiali delle terre rare è impressionante. Miša Milosavljević di IFP Energies nouvelles ha spiegato che nel settore dei veicoli leggeri e micro oltre il 95% delle applicazioni utilizza motori a magneti permanenti, che contengono elementi delle terre rare. Questa concentrazione estrema rende il settore particolarmente vulnerabile ai problemi della catena di approvvigionamento delle terre rare. Creando quello che lui definisce "un alto rischio per la catena di approvvigionamento". Spinti dalla motivazione del settore ad allontanarsi da questa dipendenza, MOV'NTEC e IFP Energies stanno attualmente collaborando al progetto HeSy Mobility. Milosavljević ha sottolineato la necessità di questo progetto, affermando: "Abbiamo una motivazione piuttosto forte per proporre alternative europee al fine di cercare di mantenere i posti di lavoro in Europa".
Il progetto, sostenuto dall'Unione Europea, è rivolto ad applicazioni che vanno dai veicoli leggeri di categoria L6 e L7 (a due e tre ruote) alle applicazioni agricole e ai robot agricoli.
La soluzione si basa su quello che Milosavljević descrive come "un rotore innovativo" che sfrutta la riluttanza, il che significa che il motore produce la coppia anche senza magneti permanenti. La soluzione è supportata da magneti permanenti in ferrite a basso costo, privi di elementi strategici di terre rare pesanti.
Sebbene i magneti in ferrite abbiano prestazioni e potenza tre volte inferiori rispetto agli equivalenti in neodimio, si dimostrano "sufficienti per aumentare l'efficienza del motore ai valori specificati". Il risultato? Massima efficienza, che sfiora il 96% con il modello da 6 kW che offre un'efficienza del 94%.
Il design dello statore rappresenta un'innovazione altrettanto significativa. "L'innovazione nello statore è una delle più importanti in questo motore perché solitamente abbiamo molti avvolgimenti e solo pochi fili paralleli", ha spiegato Milosavljević. "Questa specifica di modelli raffreddati ad aria con potenza continua molto elevata richiede solo due, tre e quattro avvolgimenti, con più di 20 fili paralleli". Questo approccio, sebbene "molto impegnativo per gli strumenti di produzione", consente prestazioni eccezionali nel raffreddamento ad aria.
La gamma di motori è stata sviluppata tenendo conto della "differenziazione ritardata", ovvero sostituendo solo la lunghezza del motore con il numero di stack assemblati. Questo approccio consente di ottenere versioni da 2 kW, 4 kW e 6 kW con raffreddamento a convezione naturale. In altre parole, non utilizza ventilatori.
I guadagni in termini di efficienza si rivelano particolarmente preziosi per le applicazioni di mobilità leggera. "Questo è molto importante per i veicoli leggeri a velocità limitata, che si trovano quasi in quella zona strategica", ha osservato Milosavljević, spiegando come il design "riduca al minimo il consumo energetico della batteria e quindi possa ridurre il costo del gruppo motopropulsore".
Il progetto pone l'accento sulla produzione interamente europea. "Integriamo tutti i processi internamente, come l'avvolgitore, la saldatrice, la magnetizzatrice e così via", ha spiegato Mallard. "In Europa possiamo trovare le migliori tecnologie di avvolgimento della categoria".
I risultati relativi all'impatto ambientale sono sorprendenti. La valutazione del ciclo di vita mostra una riduzione fino al 75% delle emissioni di gas serra nella produzione europea rispetto a quella asiatica. Ciò deriva dall'utilizzo di materiali riciclati, rame, alluminio e acciaio e dall'adozione di un approccio zero rifiuti nella produzione.
Fondamentalmente, i motori sono progettati per garantire la sostenibilità a fine vita. Tutti i sensori, i cuscinetti e persino lo statore sono riparabili e facilmente accessibili tramite un paio di viti. Milosavljević ha osservato: "Questa facilità di smontaggio e l'architettura ci consentono di recuperare i materiali in modo semplice e pulito quando il motore ha terminato il suo ciclo di vita".
Il progetto rappresenta solo l'inizio. Il team sta ampliando la propria attività ai motori da 15 kilowatt, anch'essi in applicazioni a bassa tensione, e si sta concentrando sullo sviluppo di una propria elettronica di potenza.
Dimostrando che alta efficienza e indipendenza dalle terre rare possono coesistere, questa iniziativa europea punta verso un futuro in cui la mobilità sostenibile non richiede compromessi in termini di prestazioni. Questa svolta potrebbe finalmente offrire al settore una via d'uscita dal dilemma delle terre rare.
Unisciti ai leader del settore, agli ingegneri e agli innovatori al CWIEME Berlin 2026, dove vengono presentate le tecnologie all'avanguardia nell'industria automobilistica e dei motori. Registrati ora per partecipare alle discussioni che definiranno il panorama della mobilità di domani.
Immagine per gentile concessione di Emobility Engineering.
Al CWIEME Berlin 2025, due innovatori europei, Miša Milosavljević di IFP Energies nouvelles e Vincent Mallard di MOV’NTEC, hanno presentato una soluzione rivoluzionaria che sfida i processi convenzionali. Il risultato è un'efficienza del motore quasi perfetta, eliminando virtualmente la dipendenza dalle terre rare. Il loro lavoro rappresenta un cambiamento che potrebbe ridefinire il futuro della mobilità leggera.
Liberarsi dalla dipendenza dai materiali delle terre rare
Il grado di dipendenza dai materiali delle terre rare è impressionante. Miša Milosavljević di IFP Energies nouvelles ha spiegato che nel settore dei veicoli leggeri e micro oltre il 95% delle applicazioni utilizza motori a magneti permanenti, che contengono elementi delle terre rare. Questa concentrazione estrema rende il settore particolarmente vulnerabile ai problemi della catena di approvvigionamento delle terre rare. Creando quello che lui definisce "un alto rischio per la catena di approvvigionamento". Spinti dalla motivazione del settore ad allontanarsi da questa dipendenza, MOV'NTEC e IFP Energies stanno attualmente collaborando al progetto HeSy Mobility. Milosavljević ha sottolineato la necessità di questo progetto, affermando: "Abbiamo una motivazione piuttosto forte per proporre alternative europee al fine di cercare di mantenere i posti di lavoro in Europa".
Il progetto, sostenuto dall'Unione Europea, è rivolto ad applicazioni che vanno dai veicoli leggeri di categoria L6 e L7 (a due e tre ruote) alle applicazioni agricole e ai robot agricoli.
Progettazione assistita dalla riluttanza
La soluzione si basa su quello che Milosavljević descrive come "un rotore innovativo" che sfrutta la riluttanza, il che significa che il motore produce la coppia anche senza magneti permanenti. La soluzione è supportata da magneti permanenti in ferrite a basso costo, privi di elementi strategici di terre rare pesanti.
Sebbene i magneti in ferrite abbiano prestazioni e potenza tre volte inferiori rispetto agli equivalenti in neodimio, si dimostrano "sufficienti per aumentare l'efficienza del motore ai valori specificati". Il risultato? Massima efficienza, che sfiora il 96% con il modello da 6 kW che offre un'efficienza del 94%.
Il design dello statore rappresenta un'innovazione altrettanto significativa. "L'innovazione nello statore è una delle più importanti in questo motore perché solitamente abbiamo molti avvolgimenti e solo pochi fili paralleli", ha spiegato Milosavljević. "Questa specifica di modelli raffreddati ad aria con potenza continua molto elevata richiede solo due, tre e quattro avvolgimenti, con più di 20 fili paralleli". Questo approccio, sebbene "molto impegnativo per gli strumenti di produzione", consente prestazioni eccezionali nel raffreddamento ad aria.
Design intelligente per applicazioni reali
La gamma di motori è stata sviluppata tenendo conto della "differenziazione ritardata", ovvero sostituendo solo la lunghezza del motore con il numero di stack assemblati. Questo approccio consente di ottenere versioni da 2 kW, 4 kW e 6 kW con raffreddamento a convezione naturale. In altre parole, non utilizza ventilatori.
I guadagni in termini di efficienza si rivelano particolarmente preziosi per le applicazioni di mobilità leggera. "Questo è molto importante per i veicoli leggeri a velocità limitata, che si trovano quasi in quella zona strategica", ha osservato Milosavljević, spiegando come il design "riduca al minimo il consumo energetico della batteria e quindi possa ridurre il costo del gruppo motopropulsore".
Produzione europea e sostenibilità
Il progetto pone l'accento sulla produzione interamente europea. "Integriamo tutti i processi internamente, come l'avvolgitore, la saldatrice, la magnetizzatrice e così via", ha spiegato Mallard. "In Europa possiamo trovare le migliori tecnologie di avvolgimento della categoria".
I risultati relativi all'impatto ambientale sono sorprendenti. La valutazione del ciclo di vita mostra una riduzione fino al 75% delle emissioni di gas serra nella produzione europea rispetto a quella asiatica. Ciò deriva dall'utilizzo di materiali riciclati, rame, alluminio e acciaio e dall'adozione di un approccio zero rifiuti nella produzione.
Fondamentalmente, i motori sono progettati per garantire la sostenibilità a fine vita. Tutti i sensori, i cuscinetti e persino lo statore sono riparabili e facilmente accessibili tramite un paio di viti. Milosavljević ha osservato: "Questa facilità di smontaggio e l'architettura ci consentono di recuperare i materiali in modo semplice e pulito quando il motore ha terminato il suo ciclo di vita".
Il progetto rappresenta solo l'inizio. Il team sta ampliando la propria attività ai motori da 15 kilowatt, anch'essi in applicazioni a bassa tensione, e si sta concentrando sullo sviluppo di una propria elettronica di potenza.
Dimostrando che alta efficienza e indipendenza dalle terre rare possono coesistere, questa iniziativa europea punta verso un futuro in cui la mobilità sostenibile non richiede compromessi in termini di prestazioni. Questa svolta potrebbe finalmente offrire al settore una via d'uscita dal dilemma delle terre rare.
Sei pronto a scoprire altre innovazioni rivoluzionarie che stanno plasmando il futuro della mobilità?
Unisciti ai leader del settore, agli ingegneri e agli innovatori al CWIEME Berlin 2026, dove vengono presentate le tecnologie all'avanguardia nell'industria automobilistica e dei motori. Registrati ora per partecipare alle discussioni che definiranno il panorama della mobilità di domani.
Immagine per gentile concessione di Emobility Engineering.
