Il mercato globale del settore automotive continua ad affrontare sfide importanti. Molte sono direzioni di cambiamento già radicate, altre sono in fase di sperimentazione e prototipazione. Le previsioni sui veicoli elettrici sono ottimistiche, si prevede infatti che la vendita di EV raggiungerà quota 43 milioni entro il 2030. I dispositivi elettronici a bordo auto sono implementati per una maggiore sicurezza senza trascurare i benefici legati al comfort d’utilizzo.
Introduzione
Le prospettive di crescita del mercato automotive sono alquanto ottimistiche grazie a tecnologie e funzionalità innovative di sistemi intelligenti che migliorano l’efficienza e ottimizzano le prestazioni del sistema veicolo-conducente, sia in termini di comfort che in termini di sicurezza. Pensiamo ai sofisticati dispositivi di sistemi di assistenza alla guida Advanced driver-assistance systems (ADAS), sensori di parcheggio, sensori radar, airbag, sistemi di controllo della stabilità, sospensioni elettriche, sistemi anti collisione e tutte le funzionalità connesse all’elettronica di potenza. La continua evoluzione dell’industria automotive è basata su una perfetta integrazione tra ingegneria elettrica ed elettronica con l’ingegneria meccanica, che ha portato all’implementazione di sistemi elettromeccanici ad alta efficienza e dotati di dispositivi di controllo. Il mercato globale dell'elettronica implementata agli autoveicoli registrerà un CAGR del 7,4% nel periodo 2017-2022. Ma non è tutto. Le auto a propulsione elettrica sono probabilmente il focus di un cambio di rotta globale per le aziende automobilistiche perchè segnano un punto di transizione rispetto a quella che è stata finora la principale alimentazione delle vetture, i combustibili fossili. Un cambio radicale dei paradigmi di progettazione.
Veicoli elettrici
Il settore dei veicoli elettrici sta attraversando una crescita importante, per rendersene conto basta analizzare i dati ufficiali che riguardano le vendite degli EV. In Europa, solo nel 2018, la vendita di veicoli elettrici ha raggiunto quota di mercato dell’ordine del 2.5%. Il Nord Europa ha mantenuto costante il suo ruolo di leader di mercato con Norvegia e Germania in pole position. Precisamente per quanto riguarda le auto elettriche la quota di mercato guadagnata è pari al 2.48%, con una ripartizione che ha visto i veicoli full electric a quota 1.30% e i veicoli ibridi a quota 1.8%. I dati forniti dalla European Automobile Manufactures Association parlano chiaro. Probabilmente il motivo propulsore del decollo dell’elettrico nel settore automotive è legato in primis alla nuova normativa europea sui limiti di emissioni di CO2 che induce i diversi produttori a mettere a listino i nuovi modelli elettrici, oltre a una maggiore consapevolezza ambientale e di mobilità sostenibile a livello globale per la riduzione dei consumi e dell’impatto emissivo. Le stime del 2019 quantificano il numero di veicoli elettrici in circolazione pari a oltre 5 milioni, con un mercato globale che vede la Cina come leader di mercato con il 45% di auto elettriche, seguita dal 24% dell’ Europa e il 22% di US. Le sfide dell’e-mobility sono ancora in fase di definizione, tutto infatti si giocherà sulla disponibilità di infrastrutture elettriche con più punti di ricarica e sulla decarbonizzazione dei sistemi di alimentazione.
Figura 1. Telaio di veicolo elettrico con collegamenti powertrain e connessioni di potenza closeup
Elettronica automotive
Le finalità principali dell’implementazione di dispositivi elettronici a bordo veicolo sono legate alla maggiore efficienza del sistema e all’aumento della sicurezza. Esistono diverse soluzioni che miliorano l’efficienza del sistema auto. Degno di nota è senza dubbio l’ Adaptive Cruise Control (ACC), un sofisticato dispositivo elettronico che consente la regolazione automatica della velocità disimpegnando quindi il piede del conducente dall’acceleratore e in grado di adattare costantemente la velocità del veicolo in base alle circostanze stradali e alla situazione del traffico. Si tratta di un sistema di controllo adattivo della velocità di crociera con funzionalità avanzate e dotato di tecnologia completamente elettronica. Questo sistema permette anche di preimpostare la distanza dalla vettura frontale e di monitorarla attraverso un sensore radar o laser, oltre a garantire accelerazione e frenatura automatica. L’applicazione prevede che qualora la distanza reale di percorrenza sia inferiore al valore limite di sicurezza, viene automaticamente ridotta la velocità della vettura, per poi ritornare al valore nominale di velocità preimpostata non appena la strada risulti libera.
Figura 2. Selettore dell’Adaptive Cruise Control sotto il volante dell'auto
Il sistema di controllo adattivo della velocità è un importante punto di partenza anche per il funzionamento dei veicoli a guida autonoma. Il sistema ESP di controllo della sbandata e dell’imbardata opera controllando la trazione della vettura in caso di perdita di aderenza laterale. Un altro sistema di controllo della trazione è l’ASR. Il sensore comunica con la centralina e trasmette la potenza che ciascuna ruota scarica sull’asfalto, regolando cosi’ la potenza sulle ruote motrici. Il quadro delle possibilità applicative si arricchisce di sensori che rilevano collisioni, forniscono assistenza al cambio di corsia, protezione dei pedoni e monitoraggio del punto cieco.
Conclusioni
Il mercato globale dell’industria automobilistica sta cambiando la sua vision in termini di sicurezza e sostenibilità ambientale. L’auto del futuro, cosi’ come concepita dalle case automobilistiche emergenti, vedrà implementate tecnologie elettroniche e funzionalità avanzate in grado di migliorare la sicurezza di conducenti e passeggeri, nell’ottica della prevenzione di incidenti, grazie a elevati standard qualitativi dei dispositivi elettronici che garantiscono elevati livelli di reliability. Anche la sostenibilità ambientale sarà un punto cardine della rivoluzione del settore automotive grazie all’adozione e diffusione dei veicoli elettrici e ibridi.
