Un nuovo progetto collaborativo porta alla realizzazione di motori privi di terre rare senza comprometterne 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 e-bike, scooter e microveicoli, la loro dipendenza dai materiali delle terre rare pone 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 dell’IFP Energies nouvelles e Vincent Mallard di MOV’NTEC, hanno presentato una soluzione rivoluzionaria che sfida i processi convenzionali. Il loro lavoro consente di raggiungere un’efficienza dei motori quasi perfetta, eliminando di fatto la dipendenza dalle terre rare. Rappresenta una svolta che potrebbe ridefinire il futuro della mobilità leggera.
La portata della dipendenza dai materiali delle terre rare è sbalorditiva. Miša Milosavljević dell’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 estrema concentrazione rende il settore particolarmente vulnerabile ai problemi della catena di approvvigionamento delle terre rare. Questo crea quella che lui definisce «un'elevata vulnerabilità della catena di approvvigionamento». Spinti dalla volontà del settore di affrancarsi 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 a applicazioni che spaziano dai veicoli leggeri di mobilità delle categorie L6 e L7 (veicoli a due e tre ruote) alle applicazioni agricole e ai robot agricoli.
La soluzione si basa su quello che Milosavljević definisce «un rotore innovativo» che sfrutta il principio di riluttanza, il che significa che il motore genera coppia anche senza magneti permanenti. La soluzione è integrata da magneti permanenti in ferrite a basso costo, privi di elementi strategici delle terre rare pesanti.
Sebbene i magneti in ferrite abbiano prestazioni e potenza tre volte inferiori rispetto ai corrispondenti magneti al neodimio, si dimostrano «sufficienti per aumentare l'efficienza del motore ai valori specificati». Il risultato? Un'efficienza massima che sfiora il 96%, mentre il modello da 6 kW raggiunge il 94%.
Anche il design dello statore rappresenta un'innovazione altrettanto significativa. «L'innovazione dello statore è una delle più importanti di questo motore, perché solitamente abbiamo molte spire e solo pochi fili in parallelo», ha spiegato Milosavljević. «Questa specifica, che prevede modelli raffreddati ad aria con potenza continua molto elevata, richiede solo due, tre o quattro spire, con oltre 20 fili in parallelo». Questo approccio, sebbene «molto impegnativo per le attrezzature di produzione», consente prestazioni eccezionali nel raffreddamento ad aria.
La gamma di motori è stata sviluppata tenendo conto della "differenziazione graduale", il che significa che la lunghezza del motore varia semplicemente in base al numero di pacchi assemblati. Questo approccio consente di ottenere versioni da 2 kW, 4 kW e 6 kW con raffreddamento a convezione naturale. In altre parole, non vengono utilizzati ventilatori.
I miglioramenti in termini di efficienza si rivelano particolarmente preziosi per le applicazioni di mobilità leggera. «Questo è molto importante per i veicoli con limitazioni di velocità, che si collocano quasi in quella fascia strategica», ha osservato Milosavljević, spiegando come il progetto «riduca al minimo il consumo energetico della batteria e possa quindi ridurre i costi del gruppo motopropulsore».
Il progetto punta su una produzione interamente europea. «Integriamo tutti i processi al nostro interno, come le macchine avvolgitrici, le saldatrici, le macchine di magnetizzazione e così via», ha spiegato Mallard. «In Europa possiamo trovare le migliori tecnologie per le macchine avvolgitrici».
I risultati relativi all'impatto ambientale sono sorprendenti. La loro analisi del ciclo di vita evidenzia una riduzione delle emissioni di gas serra fino al 75% nella produzione europea rispetto a quella asiatica. Ciò deriva dall'utilizzo di materiali riciclati, rame, alluminio e acciaio, nonché dall'adozione di un approccio a zero sprechi nella produzione.
Un aspetto fondamentale è che i motori sono progettati per garantire la sostenibilità al termine del loro ciclo di vita. Tutti i sensori, i cuscinetti e persino lo statore sono riparabili e facilmente accessibili grazie a poche viti. Milosavljević ha osservato: «Questa facilità di smontaggio e questa struttura ci consentono di recuperare i materiali in modo semplice e pulito quando il motore ha esaurito la sua vita utile».
Il progetto è solo l'inizio. Il team sta ampliando la propria attività ai motori da 15 kilowatt, anche in applicazioni a bassa tensione, e si sta concentrando sullo sviluppo di una propria elettronica di potenza.
Dimostrando che è possibile conciliare alta efficienza e indipendenza dalle terre rare, questa iniziativa europea apre la strada a un futuro in cui la mobilità sostenibile non comporta 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 nei settori dei motori e dell’automotive. Iscriviti 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 dell’IFP Energies nouvelles e Vincent Mallard di MOV’NTEC, hanno presentato una soluzione rivoluzionaria che sfida i processi convenzionali. Il loro lavoro consente di raggiungere un’efficienza dei motori quasi perfetta, eliminando di fatto la dipendenza dalle terre rare. Rappresenta una svolta che potrebbe ridefinire il futuro della mobilità leggera.
Liberarsi dalla dipendenza dai materiali delle terre rare
La portata della dipendenza dai materiali delle terre rare è sbalorditiva. Miša Milosavljević dell’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 estrema concentrazione rende il settore particolarmente vulnerabile ai problemi della catena di approvvigionamento delle terre rare. Questo crea quella che lui definisce «un'elevata vulnerabilità della catena di approvvigionamento». Spinti dalla volontà del settore di affrancarsi 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 a applicazioni che spaziano dai veicoli leggeri di mobilità delle categorie L6 e L7 (veicoli a due e tre ruote) alle applicazioni agricole e ai robot agricoli.
Progettazione assistita dalla riluttanza
La soluzione si basa su quello che Milosavljević definisce «un rotore innovativo» che sfrutta il principio di riluttanza, il che significa che il motore genera coppia anche senza magneti permanenti. La soluzione è integrata da magneti permanenti in ferrite a basso costo, privi di elementi strategici delle terre rare pesanti.
Sebbene i magneti in ferrite abbiano prestazioni e potenza tre volte inferiori rispetto ai corrispondenti magneti al neodimio, si dimostrano «sufficienti per aumentare l'efficienza del motore ai valori specificati». Il risultato? Un'efficienza massima che sfiora il 96%, mentre il modello da 6 kW raggiunge il 94%.
Anche il design dello statore rappresenta un'innovazione altrettanto significativa. «L'innovazione dello statore è una delle più importanti di questo motore, perché solitamente abbiamo molte spire e solo pochi fili in parallelo», ha spiegato Milosavljević. «Questa specifica, che prevede modelli raffreddati ad aria con potenza continua molto elevata, richiede solo due, tre o quattro spire, con oltre 20 fili in parallelo». Questo approccio, sebbene «molto impegnativo per le attrezzature di produzione», consente prestazioni eccezionali nel raffreddamento ad aria.
Design intelligente per applicazioni pratiche
La gamma di motori è stata sviluppata tenendo conto della "differenziazione graduale", il che significa che la lunghezza del motore varia semplicemente in base al numero di pacchi assemblati. Questo approccio consente di ottenere versioni da 2 kW, 4 kW e 6 kW con raffreddamento a convezione naturale. In altre parole, non vengono utilizzati ventilatori.
I miglioramenti in termini di efficienza si rivelano particolarmente preziosi per le applicazioni di mobilità leggera. «Questo è molto importante per i veicoli con limitazioni di velocità, che si collocano quasi in quella fascia strategica», ha osservato Milosavljević, spiegando come il progetto «riduca al minimo il consumo energetico della batteria e possa quindi ridurre i costi del gruppo motopropulsore».
Industria manifatturiera europea e sostenibilità
Il progetto punta su una produzione interamente europea. «Integriamo tutti i processi al nostro interno, come le macchine avvolgitrici, le saldatrici, le macchine di magnetizzazione e così via», ha spiegato Mallard. «In Europa possiamo trovare le migliori tecnologie per le macchine avvolgitrici».
I risultati relativi all'impatto ambientale sono sorprendenti. La loro analisi del ciclo di vita evidenzia una riduzione delle emissioni di gas serra fino al 75% nella produzione europea rispetto a quella asiatica. Ciò deriva dall'utilizzo di materiali riciclati, rame, alluminio e acciaio, nonché dall'adozione di un approccio a zero sprechi nella produzione.
Un aspetto fondamentale è che i motori sono progettati per garantire la sostenibilità al termine del loro ciclo di vita. Tutti i sensori, i cuscinetti e persino lo statore sono riparabili e facilmente accessibili grazie a poche viti. Milosavljević ha osservato: «Questa facilità di smontaggio e questa struttura ci consentono di recuperare i materiali in modo semplice e pulito quando il motore ha esaurito la sua vita utile».
Il progetto è solo l'inizio. Il team sta ampliando la propria attività ai motori da 15 kilowatt, anche in applicazioni a bassa tensione, e si sta concentrando sullo sviluppo di una propria elettronica di potenza.
Dimostrando che è possibile conciliare alta efficienza e indipendenza dalle terre rare, questa iniziativa europea apre la strada a un futuro in cui la mobilità sostenibile non comporta 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 nei settori dei motori e dell’automotive. Iscriviti ora per partecipare alle discussioni che definiranno il panorama della mobilità di domani.
Immagine per gentile concessione di Emobility Engineering.
