Componenti hardware automobilistici avanzati guidano l'innovazione delle prestazioni veicolari

[Global, Ottobre 2023] -- Mentre l'industria automobilistica globale accelera la sua trasformazione verso l'elettrificazione, l'intelligenza e la sostenibilità, le innovazioni nella nuova generazione di tecnologia hardware stanno diventando il motore principale per migliorare le prestazioni veicolari. Dai materiali leggeri ai sensori ad alta precisione, dai treni motore efficienti ai sistemi di telaio intelligenti, i costruttori automobilistici e i fornitori stanno ridisegnando i confini dell'esperienza di guida attraverso l'innovazione hardware.

Rivoluzione dei materiali leggeri: doppi aggiornamenti nelle prestazioni ed efficienza energetica

L'uso diffuso di compositi in fibra di carbonio, leghe di alluminio ad alta resistenza e leghe di magnesio consente ai veicoli di ridurre il peso del 20%-30% mantenendo la rigidità strutturale. La latest Porsche Taycan GT utilizza un tetto in fibra di carbonio integrale, che riduce il peso del veicolo del 15% rispetto alla generazione precedente e aumenta l'autonomia del 8%; mentre il telaio in "superdura acciaio inox 30X freddo-laminato" del Tesla Cybertruck tiene conto sia della leggerezza che della resistenza agli impatti balistici grazie all'innovazione dei materiali. Rapporti dell'industria mostrano che entro il 2027, la dimensione del mercato dei materiali leggeri supererà i 120 miliardi di dollari USA, con un tasso di crescita annuo composto del 9,3%.

Evoluzione del gruppo motore: la "competizione prestazionale" tra motori a combustione ed elettrici

Nel campo dei motori a combustione interna, il più recente sistema di iniezione diretta di carburante a idrogeno di Bosch aumenta l'efficienza termica al 44%. Combinato con la tecnologia di turbo compressione a geometria variabile (VGT), l'uscita di potenza dei camion equipaggiati con questo sistema aumenta del 18% e le emissioni di carbonio diminuiscono del 30%. Nella traccia di elettrificazione, i moduli di potenza a carburo di silicio (SiC) sono diventati il punto focale: la "piattaforma e 3.0" di BYD spinge l'efficienza del motore al 97,5% attraverso invertitori a SiC, e con una piattaforma ad alta tensione di 800V, raggiunge un balzo di 150 chilometri di autonomia dopo 5 minuti di ricarica. Nello stesso tempo, i dati misurati della batteria a stato solido di Toyota mostrano che la sua densità di energia ha raggiunto 2,5 volte quella delle batterie al litio tradizionali, e il processo di produzione di massa è avanti di due anni rispetto alle previsioni.

Sassi intelligenti e sistema di controllo wire: ridifinizione del limite di controllo

Il "sistema di controllo a filo generazione successiva" lanciato da Continental elimina la connessione meccanica e il rapporto di sterzo può essere regolato dinamicamente in tempo reale. Combinato con lo scanning stradale attivo dell'ammortizzatore, che avviene 500 volte al secondo, il veicolo può passare senza soluzione di continuità dalla modalità tracciato alla modalità comfort. Sulla Mercedes-Benz AMG E, il differenziale elettronico autobloccante del superibrido Performance riesce a completare il vettore di coppia entro 10 millisecondi, aumentando la velocità in curva del 12%. Esperti del settore hanno sottolineato che la maturità della tecnologia a filo ha aperto la strada alla guida autonoma di livello L4 - il Cadillac Celestiq del 2024 ha raggiunto un supporto completo per gli aggiornamenti OTA per l'hardware del telaio.

“Gara armamentistica” tra sensori e hardware di calcolo

Il chip NVIDIA DRIVE Thor integra la guida autonoma, l'interazione con il cockpitt e il controllo del veicolo con una potenza di calcolo di 2.000 TOPS, e supporta 18 camere per elaborare simultaneamente video in 8K; mentre l'EyeQ6 di Mobileye aumenta l'efficienza energetica di 3 volte attraverso un processo a 5 nanometri. Gli aggiornamenti hardware promuovono direttamente l'implementazione delle funzioni: il sistema NGP urbano del Xiaopeng G9 si basa su 12 radar ultrasuoni, 5 radar a onde millimetriche e doppi radar laser, e il ritardo decisionale sotto condizioni stradali complesse è ridotto a meno di 80 millisecondi. L'agenzia di analisi di mercato Yole prevede che la dimensione del mercato dei LiDAR automobilistici supererà i 6,2 miliardi di dollari USA entro il 2025.

Prospettive del settore

"L'innovazione hardware sta rompendo il soffitto tradizionale delle prestazioni," ha detto il responsabile del business automobilistico di Roland Berger, una famosa società di consulenza a livello mondiale. "Quando la tecnologia di trazione al carburo di silicio, le batterie a stato solido e l'architettura di calcolo centrale creano una risonanza tecnica, nei prossimi cinque anni vedremo veicoli elettrici con accelerazione da 0 a 100 km/h in 2 secondi e un'autonomia superiore ai 1.000 chilometri diventare mainstream." Con il lancio di numerosi concept car al Salone dell'Automobile di Monaco e al CES, questa rivoluzione delle prestazioni guidata dall'hardware è passata dal laboratorio al mercato dei consumatori, riscrivendo le regole della mobilità.