Il desiderio di innovazione tecnologica, la ricerca di soluzioni più sostenibili e le normative governative sulle emissioni di gas sono alcuni dei principali motivi per cui i veicoli elettrici e ibridi sono al centro degli investimenti nell'industria automobilistica.
Inoltre, un altro aspetto che influisce sulla direzione del mercato è l'aumento del prezzo del carburante a livello globale. Nel 2022, la benzina e il diesel hanno raggiunto livelli record, come nel caso degli Stati Uniti, dove il prezzo medio aveva superato i 5 dollari.
In questo scenario, i progetti di batterie per veicoli sono diventati un punto di attenzione nell'industria automobilistica.
Al contempo, esistono numerose sfide da superare per garantire l'efficienza, la sicurezza e la durata delle batterie, come parte dello sviluppo di veicoli elettrici e ibridi.
Con le tecnologie attuali, il peso totale del pacchetto di batterie può corrispondere a quasi la metà del peso totale del veicolo.
Quindi, come garantire le prestazioni del veicolo considerando il peso della batteria? Come ottimizzare il peso e i costi senza sacrificare l'autonomia e la sicurezza? Per arrivare a risultati soddisfacenti è necessario esplorare numerose variabili progettuali. Il modo più efficiente è fare affidamento sulle simulazioni.
Quali sono le principali sfide nella progettazione delle batterie per veicoli?
Una delle principali sfide è progettare batterie che offrano prestazioni affidabili e un'autonomia adeguata per soddisfare le esigenze dei veicoli elettrici. Ciò implica la scelta dei materiali corretti, nonché l'ottimizzazione dell'architettura della batteria per massimizzare la densità energetica.
Le batterie devono anche essere progettate per avere la maggiore durata possibile, utilizzando materiali sostenibili, con l'obiettivo di ottimizzare il costo di produzione, oltre a garantire un buon prezzo al consumatore finale.
Essendo uno dei principali costi, è fondamentale che il progetto della batteria consideri l'equilibrio tra prestazioni ed economia, per garantire che i costi siano mantenuti sotto controllo e che i veicoli elettrici siano accessibili a un numero maggiore di persone.
Altre sfide includono: il volume e il peso delle batterie e la sicurezza. Le batterie per veicoli devono essere progettate per evitare il rischio di incendi o esplosioni. A tal fine, sono necessari materiali resistenti al fuoco, lo sviluppo di sistemi di gestione termica per prevenire il surriscaldamento e la progettazione di sistemi di protezione contro i cortocircuiti. Per rispondere a questa esigenza, i software di simulazione Ansys consentono di testare la variazione di temperatura in diverse condizioni.
Come i prototipi virtuali possono aiutare a risolvere questi problemi?
Con tutte le sfide legate alla produzione di batterie elettriche più tecnologiche ed efficienti, è evidente la necessità di utilizzare tecnologie all'avanguardia. Questo perché, grazie alla simulazione computazionale, i prototipi virtuali permettono di testare i prodotti velocemente, in sicurezza ed a costi inferiori. In questo modo, i test virtuali consentono di prendere decisioni più precise, identificando difetti e potenziali miglioramenti.
Attraverso la simulazione, è possibile progettare batterie più efficienti e sicure, ottimizzando le prestazioni della batteria in termini di autonomia, peso e costo. Questo contribuisce a migliorare la competitività dei veicoli elettrici e ibridi sul mercato.
Quali sono i benefici dell'uso della simulazione computazionale nel progetto di batterie per veicoli?
La simulazione computazionale è un alleato potente per le aziende focalizzate sullo sviluppo di batterie per veicoli elettrici. Oltre a migliorare le prestazioni, la sicurezza, la durata e l'efficienza delle batterie, la simulazione aiuta a ridurre i costi di sviluppo e di produzione.
Tra i benefici della simulazione computazionale nell'industria automobilistica, possiamo citare:
- Maggiore velocità nello sviluppo e miglior time-to-market
- Ottimizzazione delle risorse e riduzione dei costi
- Riduzione della necessità di prototipi fisici
- Aumento della sicurezza grazie ai test virtuali
Inoltre, è importante sottolineare che i test effettuati tramite simulazione computazionale sono accettati dagli enti regolatori come prova dell'efficienza del prodotto. Questo è un ulteriore motivo per le aziende di investire nella tecnologia e rendere il progetto delle batterie dei veicoli più efficiente.
Come implementare la simulazione computazionale nella tua azienda?
Per implementare la simulazione computazionale nella tua azienda, è importante avere un team di ingegneri specializzati che indichino le soluzioni e gli strumenti migliori da utilizzare. Inoltre, è necessario assicurarsi che ci sia supporto attivo durante l'uso, così da evitare difficoltà nel processo di implementazione della tecnologia.
Oltre al progetto delle batterie per veicoli, la simulazione computazionale è utile anche nello sviluppo dei componenti per veicoli elettrici, ibridi o a combustione.
ESSS è un'azienda specializzata nella simulazione computazionale e, oltre a offrire gli strumenti più utilizzati nel mercato globale, dispone di team di supporto tecnico formati per assistere durante tutto il processo, dalla scelta degli strumenti idonei, all'implementazione e all'uso. Inoltre, l'Istituto ESSS offre corsi e formazione per garantire che ingegneri e progettisti possano sfruttare al massimo il potenziale della simulazione.
Il desiderio di innovazione tecnologica, la ricerca di soluzioni più sostenibili e le normative governative sulle emissioni di gas sono alcuni dei principali motivi per cui i veicoli elettrici e ibridi sono al centro degli investimenti nell'industria automobilistica.
