PROGETTAZIONE DI UNA MOTO A PROPULSIONE ELETTRICA

Lanciato nel mese di Maggio 2019, il progetto TE-1 è finalizzato allo sviluppo di un veicolo elettrico su due ruote dotato di tecnologia evoluta ed innovative soluzioni di design integrato, frutto della collaborazione tra Triumph Motorcycles, Williams Advanced Engineering, Integral Powertrain Ltd, e WMG presso l’Università di Warwick, finanziato dall’ Office for Zero Emission Vehicles.

Grazie ad un approccio innovativo nel campo della progettazione del powertrain, le prime sessioni di test hanno già mostrato la possibilità di raggiungere e superare gli attuali benchmark di mercato in termini di performance, durata, guidabilità attesa da una motocicletta elettrica. Ulteriori sviluppi nelle prestazioni della batteria stanno consentendo al Project TE-1 di rispondere pienamente alle aspettative settate all’avvio del progetto e di porre le
basi per un futuro sviluppo di innovative motociclette elettriche Triumph.

Presentazione della Fase 2 – con la presentazione del powertrain elettrico, i primi risultati ottenuti dal prototipo, e i primi concetti di design relativi alla motocicletta che deriverà dal progetto TE-1 nel corso delle fasi successive.

Sintesi dei risultati ottenuti fino ad ora che includono importanti indicatori nel campo della massa, della tecnologia delle batterie e delle prestazioni del powertrain già oggi in grado di superare i target stabiliti dallo UK Automotive Council per il 2025.

Project TE-1 riunisce alcuni degli attori più importanti del settore automotive e accademico britannico – Triumph Motorcycles, Williams Advanced Engineering, Integral Powertrain Ltd.’s e-Drive Division, e WMG dell’Università di Warwick.

L’obiettivo finale del progetto è sviluppare un veicolo elettrico dalle elevate capacità – in grado di fornire importanti input a Triumph per quanto riguarda la futura produzione di una motocicletta elettrica.

Project TE-1 è supportato e finanziato dallo UK Government’s Office for Zero Emission Vehicles (OZEV), via Innovate UK.

“Stiamo già intravedendo uno dei pilastri che come Triumph Motocycles vogliamo sempre porre alla base dei nostri modelli: la perfetta combinazione di piacere di guida, equilibrio su strada, e inconfondibile carattere Triumph”

“Il completamento della Fase 2, e i promettenti risultati raggiunti ad oggi, ci forniscono una interessante anticipazione delle reali potenzialità del veicolo elettrico e mostrano bene il talento e lo spirito innovativo di questa collaborazione tra diverse eccellenze britanniche. Senza dubbio, i risultati di questo progetto ci saranno molto utili per fissare e definire le aspettative dei nostri clienti verso la commercializzazione di un veicolo in grado di ridurre significativamente l’impatto ambientale della propria mobilità individuale” ha dichiarato Nick Bloor, CEO di Triumph.

PROJECT TE-1 – I RISULTATI DELLA FASE 2: BATTERY AND POWERTRAIN PROTOTYPE

WILLIAMS ADVANCED ENGINEERING (WAE)

Per prima cosa abbiamo identificato la migliore tecnologia per le celle e il design della batteria in funzione delle prestazioni necessarie. In questo contesto, abbiamo ottimizzato il layout del modulo batteria in considerazione della massa e della posizione della stessa nel telaio.

Inoltre, l’unità di controllo del veicolo è unica e innovativa in quanto integrata nel pacco batterie per minimizzare peso e ingombri. In parallelo, WAE ha anche creato un nuovo software gestionale delle batterie per ottimizzare la potenza erogata e renderla più regolare.

I risultati della Fase 2 per WAE includono test al banco che superano le prestazioni di quanto attualmente sul mercato in termini di potenza e densità dell’energia elettrica disponibile. 

“Nel panorama attuale, la gran parte delle motociclette a propulsione elettrica è costretta a vincolare la potenza effettivamente erogata allo stato di carica residua delle batterie. Il nostro approccio ci consente al contrario di mettere a disposizione del motociclista tutta la potenza disponibile, indipendentemente dalla carica della batteria. Ci siamo anche concentrati sulla maneggevolezza ottimizzando la massa, le dimensioni e il baricentro all’interno del telaio. Ulteriore sforzo è stato messo nello studiare il comportamento delle batterie in situazioni di forte stress, simulando un utilizzo sportivo quasi da pista” ha sintetizzato Dyrr Ardash, Senior Commercial Manager, Williams Advanced Engineering. “La densità di energia di questa nuova batteria sarà significativamente superiore alle tecnologie oggi più diffuse, erogando più potenza, per un periodo più prolungato”

INTEGRAL POWERTRAIN LTD.’S E-DRIVE DIVISION 

La nostra esperienza tecnologica nella progettazione di motori elettrici e di inverter ci ha notevolmente aiutato nello spingere in avanti i limiti del progetto TE-1. Nella Fase 1 abbiamo lavorato per integrare motore e inverter all’interno di un pacchetto unico e compatto. Questo consente una rilevante ottimizzazione dei volumi, delle masse e dei componenti accessori necessari quali ad esempio i tubi per il passaggio del liquido refrigerante o i cavi ad alta tensione.

Si tratta anche di un concept facilmente scalabile, su diversi livelli di potenza a seconda del diametro e della coppia del motore, ad esempio. Grazie alla combinazione con i nostri motori dotati di tecnologia di ultima generazione, abbiamo già consolidato risultati molto promettenti, con una densità di energia doppia rispetto ai target stabiliti dallo UK Automotive Council in vista del 2025.

Giunti al termine della Fase 2, siamo orgogliosi di aver costruito il prototipo di un motore completamente funzionante e operativo in ogni aspetto.

“Uno degli aspetti che influenza maggiormente la guidabilità di un veicolo elettrico è la massa, ecco perché alla Integral Powertrain ci siamo fortemente concentrati su questo aspetto, rimuovendo ad esempio i pesanti cablaggi ad alto voltaggio. Questo consente di realizzare un veicolo decisamente più leggero e compatto. Il motore produce 130kW ovvero circa 180 cavalli, ma pesa solo 10 kg, molto meno di quanto presente oggi sul mercato e chiaramente molto ma molto meno di un motore endotermico di prestazioni paragonabili” ha dichiarato Andrew Cross, Chief Technical Officer alla Integral Powertrain Ltd. “L’utilizzo del carburo di silicio nel nostro nuovo inverter ci consentirà di raggiungere grandi risultati in termini di efficienza; stiamo inoltre ponendo grande attenzione a progettare una scalabilità su grandi numeri che sia compatibile con costi competitivi. Siamo orgogliosi di far parte di un progetto come TE-1 che scriverà i nuovi parametri per le prestazioni, la leggerezza e la compattezza dei veicoli elettrici a due ruote”

WMG, PRESSO L’UNIVERSITA’ DI WARWICK

Il nostro impegno alla WMG si è concentrato sulla simulazione di modelli di funzionamento del pacchetto motore-batteria e sistemi di vehicle control. Basandoci sulle necessità di prestazioni e durata stabilite, abbiamo inizialmente identificato le specifiche tecniche dei componenti necessari. Ciò ha consentito a Triumph di procedere con lo sviluppo del software prima di passare alla progettazione del necessario hardware e alla successiva fase di test in condizioni di utilizzo “reale”. Ultimamente ci siamo invece dedicati a diversi test di funzionamento del powetrain, in differenti steps evolutivi. Abbiamo inoltre assistito Triumph nell’identificare la probabile futura evoluzione delle legislazioni in tema di mobilità elettrica, gli scenari in termini di infrastrutture di ricarica e le strategie di riciclo delle batterie, tutti aspetti che impatteranno pesantemente sull’evoluzione della mobilità elettrica sulle due ruote.

“Durante la Fase 1 abbiamo creato dei modelli di simulazione al computer destinati ad identificare le specifiche tecniche dei componenti necessari alla realizzazione del progetto TE-1 Prototype. Nel corso della Fase 2 abbiamo raffinato questi modelli fino ad un livello più complesso e sofisticato per consentire ai nostri partners di progettare futuri componenti di produzione quali impianto frenante, acceleratore, impianto di illuminazione e altro.” Questa la dichiarazione di Truong Quang Dinh, Assistant Professor of Energy Management and Control Systems at WMG, University of Warwick.

TRIUMPH MOTORCYCLES

Nel corso della Fase 2 Triumph ha sviluppato un nuovo software di vehicle control completo di tutti i principali componenti elettrici ed elettronici, tra cui ad esempio la gestione dell’acceleratore, della frenata, del traction control e in generale di tutte le funzionalità che ogni motociclista si aspetta da una Triumph. Abbiamo inoltre implementato nel software alcune strategie di sicurezza avanzate, e sviluppato il prototipo del futuro dashboard di bordo. Parallelamente a questi sviluppi intorno all’area elettronica, abbiamo definito un telaio prototipale completamente nuovo composto da telaio principale e telaio posteriore integrati per alloggiare batterie e motore, passaggi cruciali in vista della Fase 3 che prevede la realizzazione di un veicolo prototipo completo che verrà poi testato approfonditamente nella Fase 4. Nel percorso di progettazione dello chassis abbiamo ovviamente tenuto in considerazione i primi bozzetti di design che siamo orgogliosi di poter presentare.

Steve Sargent, Triumph’s Chief Product Officer ha dichiarato “Il punto di partenza del Progetto TE-1 è stato ascoltare i nostri clienti per identificare con chiarezza cosa si aspettano da una motociclettaelettrica Triumph e quali caratteristiche dovrebbe avere per conquistarli realmente. Significa parlare di sensazioni di guida, controllo della moto, erogazione della potenza, autonomia e prestazioni. Per questo motivo abbiamo approcciato la progettazione della parte telaistica come se dovessimo restituire un feeling di guida nuovo ma anche per certi versi del tutto familiare ai nostri futuri utenti. Abbiamo iniziato ad integrare motore e batterie con il software di gestione dell’acceleratore per creare un’erogazione emozionante e sempre controllabile. Dal punto di vista del design, vogliamo interpretare il marchio Triumph in modo coerente e rispettoso, seppure fresco e innovativo. Deve sempre essere riconoscibile il nostro DNA, non ci interessa disegnare un oggetto diverso dagli altri solo per il gusto di catturare l’attenzione. Siamo entusiasti dei progressi che insieme ai nostri partner
stiamo ottenendo, con l’obiettivo di ridefinire le reali aspettative di una motocicletta elettrica del prossimo futuro.”