Dall’elettronica di potenza fatta in casa ai materiali leggeri: la strategia dell’elettrico di lusso di Maserati

di Marco de' Francesco ♦︎ Con il Progetto Folgore il Tridente prevede l’elettrificazione di tutti i modelli entro il 2030. GranTurismo: prodotto a Mirafiori, materiali leggeri, esperienza racing. Gracale: fabbricato a Cassino, abilità e comfort. Processo produttivo su piattaforme diverse: ma studiate sin dall’origine per l’elettrificazione. La batteria T-bone e i tre motori. L’elemento più innovativo? È il modulo di controllo del veicolo… Ne parliamo con Davide Danesin

Il percorso verso l’elettrificazione proseguirà nel 2025 con la nuova MC20 Folgore, il nuovo large E-UV Bev nel 2027 e la nuova generazione di Quattroruote Bev nel 2028

Dopo quasi undici decadi di vita, dalla Tipo 26 alla Ghibli, uno dei più noti brand al mondo delle auto sportive di lusso vira verso l’elettrico. Sì, proprio l’azienda fondata nel 1914 da Alfieri Maserati, quella resa celebre anche dalle vittorie di Juan Manuel Fangio negli anni Cinquanta, è il primo marchio italiano di questo segmento a realizzare macchine completamente green. Lo fa con un progetto ambizioso, “Folgore”, che prevede l’elettrificazione di tutti i modelli entro il 2030. Per ora nella gamma a zero emissioni rientrano la luxury sports car GranTurismo Folgore – molto spinta sotto il profilo delle prestazioni – e il Suv Grecale Folgore, ma il completamento della line-up sostenibile procede al passo serrato. Un piano che si innesta in un periodo di crescita per la Casa del Tridente: con un fatturato di 2,32 miliardi di euro (+ 14,7%), nel 2022 ha consegnato 25.900 vetture. Dal punto di vista tecnologico, peraltro, la transizione green di Maserati è quantomai articolata: incide su processi e prodotti, sull’hardware e tanto sullo sviluppo del software. Di qui, l’interesse di Industria Italiana, che con una serie di articoli intende spiegare come di realizza una Maserati green. Questo è il primo.

Ad esempio, l’auto green non è una macchina con un motore elettrico: è piuttosto un sistema assai complesso, il cui buon funzionamento e legato alle continue relazioni tra i diversi componenti. Un esempio, per capire: non c’è un solo motore, ma ce ne sono due o tre; dunque, perché l’auto in curva percorra traiettorie ideali, occorre distribuire la coppia sulle singole ruote in modo diverso, per evitare sottosterzo e sovrasterzo. Ora: i motori in genere comunicano tra di loro; ma questo ovviamente non basta. Occorre un direttore d’orchestra che collabori con il guidatore, un master controller della vettura che analizzi i dati dai sensori e comandi guida e comandi le richieste ai sistemi di potenza. Lo sa bene Maserati, lo storico carmaker del segmento luxury (ora in Stellantis) che, guidato dal Ceo Davide Grasso, ha realizzato per le auto della gamma green Folgore soluzioni innovative con tecnologie avanzate.







Il Vdcm (modulo di controllo del veicolo) è il cervello della vettura e per realizzarlo Maserati ha sviluppato una nuova elettronica di controllo e sviluppato il software. Vdcm controlla la vettura a 360° integrando informazioni dai comandi guidatore e dai molti sensori presenti in vettura e operando attuazioni su tutti i sistemi principali garantisce le massime prestazioni e la miglior esperienza di guida. Ne beneficiano anche la sicurezza e la stabilità del veicolo, consentendo una guida più sicura in condizioni avverse. Quando il modulo rileva situazioni di potenziale perdita di controllo, interviene per correggere la traiettoria del veicolo e prevenire incidenti. Vdcm è stato realizzato al 100% “in casa” da Maserati, e rappresenta una delle tecnologie più evolute della gamma elettrica. Fra le altre tecnologie di rilievo introdotte da Maserati per la gamma elettrica, l’utilizzo del carburo di silicio per l’elettronica di potenza, l’innovativa forma del pacco batterie (peraltro, queste ultime sono realizzate da Maserati) e il sounding “potenziato” da suoni “legacy” del brand. Ne abbiamo parlato con Davide Danesin, responsabile del progetto GranTurismo di Maserati.

 

D: Sulla scorta di quale idea nasce il progetto Folgore?

Davide Danesin, responsabile del progetto GranTurismo di Maserati

R: Folgore è l’anima elettrica di Maserati. Si possono individuare due tappe fondamentali nello sviluppo del progetto: entro il 2025 una gamma totalmente elettrica affiancherà i veicoli tradizionali; entro il 2030 le nostre auto saranno tutte full electric. Folgore, per noi, è una svolta epocale – anche considerando che stiamo parlando di un brand che l’anno prossimo compie ben 110 anni di vita. Quando Maserati ha approcciato il tema del prodotto del futuro e ha raccolto la sfida dell’elettrico, ha visto in ciò una grande opportunità per il brand, ma al contempo si è resa conto che il fattore cruciale per la riuscita del progetto era quello dell’allineamento del green con il Dna del Brand. Quindi, non si è trattato di cambiare la motorizzazione; ma di disegnare nuove auto partendo da un “foglio bianco”, lasciandoci lo spazio per definire la migliore “ricetta” nell’implementazione di tecnologie diverse, a seconda del modello. Ad esempio, con la GranTurismo si partiva da un Dna più solido, più storicizzato, per così dire; con il Suv Grecale si è invece trattato di assolvere a funzionalità pratiche.

D: Dunque il GranTurismo e il Grecale sono macchine diverse.

R: La nuova GranTurismo Folgore è la prima vettura nella storia di Maserati ad adottare un sistema di propulsione 100% elettrico a batteria. Il sistema di Folgore è basato su una tecnologia ad 800V ed è stato sviluppato con soluzioni tecniche d’avanguardia anche ispirate dall’esperienza racing. Offre prestazioni di assoluto rilievo coniugate con il comfort e l’eleganza tipica del Tridente, grazie ai tre potenti motori a magneti permanenti da 300kW. L’architettura tecnica di questa vettura è frutto di un innovativo progetto che fa ampio uso di materiali leggeri come l’alluminio e il magnesio. Con quest’auto si è alzata parecchio l’asticella: credo che i competitor se ne siano accorti. Quanto al Grecale Folgore, è il primo Suv 100% elettrico nella storia di Maserati. Si è puntato molto sull’abitabilità e sul comfort, ma le prestazioni sono meno cruciali: con una batteria di 105 kWh che utilizza la tecnologia a 400 Volt, è in grado di erogare ben 800 Nm di coppia, con 410 kW di potenza e una velocità massima di 220 km/h.

D: Dove sono prodotti questi due modelli elettrici?

Maserati Grecale Folgore, il primo suv 100% elettrico nella storia di Maserati

R: La GranTurismo Folgore a Mirafiori, il Grecale Folgore a Cassino. A Modena, invece, c’è il centro di ricerca e sviluppo, l’Innovation Lab. In un certo senso è il fiore all’occhiello di Maserati, perché qui sono operativi avanzati simulatori che riescono a riprodurre tutti i movimenti della vettura in diversi ambienti, differenti temperature e condizioni stradali. È qui che si testano tutti i componenti.

D: Anzitutto parliamo della piattaforma, e cioè del processo produttivo per l’elettrico. Dov’è, quanto è stato investito, come funziona, quali competenze nuove ha comportato? Quando è iniziata la realizzazione dei nuovi processi?

R: In realtà lavoriamo con piattaforme diverse: una è quella per il Grecale, l’altra per il GranTurismo. In comune hanno questo elemento: sono state studiate sin dall’origine per l’elettrificazione. Quanto alle competenze, è evidente che il passaggio al green ha comportato altre sfide per Maserati. Ad esempio, noi non avevamo mai prodotto batterie: ora le progettiamo, le costruiamo e le montiamo nei nostri stabilimenti. E le batterie sono fondamentali, perché le prestazioni del veicolo dipendono da loro, e perché vanno integrate nel miglior modo possibile nell’auto, anche per gestire in modo razionale la questione del peso. Per questo vanno “fatte in casa”: non puoi delegare il compito a terzi. Poi c’è la questione del software: già cinque anni fa avevamo capito che per gestire sistemi complessi – ad esempio la necessità di comandare in modo ottimale una pluralità di motori – e per venire incontro alle aspettative elevate dei nostri utenti, occorreva sviluppare il software di controllo dell’intero veicolo in casa: oggi più di 150 ingegneri si occupano di questa attività a tempo pieno.

D: Veniamo al propulsore: la GranTurismo Folgore è mossa da tre motori, uno anteriore e due posteriori per una potenza totale installata di oltre 1.200 CV. Perché c’è questa disposizione dei motori, a quale necessità assolve?

Maserati GranTurismo Folgore powertrain suspension. La GranTurismo Folgore è mossa da tre motori, uno anteriore e due posteriori per una potenza totale installata di oltre 1.200 CV

R: Si tratta in effetti di motori da 300 Kw e la potenza complessiva è di 1.200 Cv. Ma va detto che la potenza che si riesce a mettere a terra è un po’ minore, perché dipende dalla disponibilità di potenza in arrivo dalla batteria nonché dall’efficienza delle connessioni elettriche e degli inverter: parliamo, in concreto, di 560 Kw alle ruote, e cioè di 760 Cv, che sono poi un valore notevole se tradotti in prestazioni. Quanto alla logica della distribuzione, dipende molto dalla dislocazione dei pesi, e dal fatto che normalmente tutte le automobili scaricano la potenza diretta sul posteriore, mentre l’assale anteriore assolve alla funzione di lavorare in trazione e di accumulare energia con la cosiddetta frenata rigenerativa, con la quale si recupera dal 60% al 70% dell’energia spesa. Insomma, in frenata da alte velocità si recupera fino ad un massimo di circa 400 kW, che costituisce una quantità ragguardevole e di riferimento nel segmento GT.

D: Quali i vantaggi della gestione della coppia su ogni singola ruota (Torque-Vectoring)?

R: Sì, in effetti i due motori sono direttamente collegati alle singole ruote, senza la mediazione di alcun differenziale, e quindi la distribuzione della coppia e della potenza dipende dal software, che esercita la funzione di Torque-Vectoring. In realtà, funziona così: i due motori “parlano” tra di loro e con Vdcm 500 volte al secondo, un messaggio ogni due millisecondi, per intenderci, e si “confrontano” su come si stanno comportando e su come stanno influenzando il comportamento del veicolo sulla scorta di un andamento teorico dipendente dai comandi del driver. Ad esempio, quando affrontano una curva, il paragone è con quella “ideale”: in caso di sottosterzo, Vdcm, che peraltro attinge dati ad altri 30 sensori installati sulla vettura, comanda una certa differenza di coppia; in caso di sovrasterzo, una differenza di coppia in senso contrario. Quindi, nel caso della GranTurismo, ci sono due split di coppia variabili: fra le due ruote posteriori destra-sinistra e fra l’anteriore ed i posteriori; nel caso del Suv Grecale, rispetto al quale ci sono obiettivi di controllo meno estremi solo lo split tra anteriore e posteriore viene comandato da Vdcm.

D: A cosa servono gli inverter in tecnologia SiC (Silicon carbide) derivata dalla formula E?

Per Grecale Folgore si è puntato molto sull’abitabilità e sul comfort, ma le prestazioni sono meno cruciali: con una batteria di 105 kWh che utilizza la tecnologia a 400 Volt, è in grado di erogare ben 800 Nm di coppia, con 410 kW di potenza e una velocità massima di 220 km/h

R: La tecnologia SiC, o Silicon Carbide in inglese, si riferisce a un tipo di materiale utilizzabile nei semiconduttori composto da silicio (Si) e carbonio (C). Il carburo di silicio è noto per le sue proprietà elettroniche e termiche ed è ampiamente utilizzato in una serie di applicazioni, in particolare nell’elettronica di potenza per applicazioni alto prestazionali, ad esempio nel racing. Per noi è molto importante nella conversione – molto efficiente, anche a potenza molto alta – tra corrente continua e alternata. Grazie a questa tecnologia si riesce a controllare in modo efficiente i motori elettrici anche quando vanno molto veloci, a 17.500 giri, e quando il GranTurismo corre a 325 kmh.

D: Parliamo di batterie. Sul Granturismo La forma del pacco batterie definita “T-bone”. Perché, quale forma è, a che serve? Vale anche per il Grecale? Quale autonomia garantiscono? Quali sono i tempi di ricarica? Qual è il sistema di gestione? Quali sviluppi sono attesi in questo campo?

R: Quanto alla forma, le batterie tradizionali sono piatte: così sono più semplici da realizzare; in genere, però, si inseriscono sotto il sedile del driver, elevando la sua posizione di guida; questo costringe il carmaker a realizzare una vettura più alta. Noi invece volevamo realizzare una macchina più bassa di quelle in circolazione, una vera GT, e questo per ottimizzare l’esperienza di guida del driver, l’ergonomia e il profilo aerodinamico. Dunque abbiamo sviluppato la batteria avvicinando la massa delle celle all’asse di rollio della macchina; così la macchina è molto più agile. Quanto all’autonomia, considerata la capacità delle batterie pari a 92,5 Kw, è attorno ai 450 km WLTP, un range simile a quello delle macchine della stessa categoria.

D: Con le macchine elettriche la sound experience è di particolare rilievo. Maserati come ha gestito questo fattore?

Maserati Tower headquarter a Modena, dove c’è il centro di ricerca e sviluppo, l’Innovation Lab

R: Partendo dal principio che l’esperienza di guida deve essere, con l’elettrico, un’esperienza sensoriale completa, così come accadeva con il motore termico. All’interno della vettura non può mancare il sound, che peraltro incrementa la capacità di controllo della macchina. Detto questo, è anche evidente che il sound deve essere genuino: per cui siamo partiti dai segnali che arrivano dal motore elettrico e dall’inverter; questi suoni, però, non sono piacevoli, perché in termini di qualità delle frequenze richiamano quelli di macchinari ed elettrodomestici. Dunque si è arricchito il sound con un insieme di contenuti in frequenza, creati ed estratti partendo dal suono del V8 Maserati. In un certo senso abbiamo applicato l’impronta digitale sonora tradizionale Maserati alle dinamiche provenienti dai motori elettrici di Folgore. Insomma, c’è un sound tipicamente Maserati che è applicato a quello dei motori elettrici e degli inverter, e che viene diffuso, all’interno e all’esterno, dagli speaker. Non è un suono fake, perché basato sul comportamento reale delle correnti ai motori anche se reso più interessante con le reminiscenze sonore legate alla cultura del brand. Abbiamo così ristabilito la corretta connessione sensoriale ‘made in Maserati’ tra la vettura e colui che la guida.

D: Qual è la tecnologia più avanzata di cui dispone Folgore (non nell’ambito della connessione) e perché?

R: Al di là della forma della batteria e dei tre motori – quello anteriore molto potente è una peculiarità della Folgore, direi che l’elemento più innovativo è il Vdcm, cui abbiamo accennato prima. Questo perché il successo e il futuro dell’auto green dipende dalla capacità di gestire sistemi complessi, che non riguardano solo le batterie, gli inverter e i motori, ma ad esempio anche la gestione termica, visto che il motore elettrico produce calore e l’energia non va buttata ma riutilizzata. Il Vdcm è la leva fondamentale per il funzionamento ottimale del mezzo, è il “master controller della vettura”, un vero e proprio direttore d’orchestra che governa tutti i sistemi fondamentali di dinamica ed interagisce con il guidatore tramite il drive-modes selector situato sul lato destro del volante. È in grado di dettare con precisione target e tempi agli attuatori, garantendo che siano tutti allineati, riducendo i tempi di intervento, incrementando le performance, la piacevolezza di guida e la sicurezza. La possibilità di completo controllo a livello veicolo (predittivo e non più reattivo) garantisce l’opportunità di poter definire completamente il comportamento dinamico di GranTurismo, creando una netta distinzione tra le varie modalità di guida. È un progetto 100% Maserati nel quale il software è stato concepito, implementato e calibrato in house. In un certo senso, è la chiusura del cerchio, perché con il Vdcm il Dna di Maserati è entrato nel software, e questo è lo scrigno che lo conserva.














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