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Retrospettive

pubblicato il 14 aprile 2013

BMW, 40 anni elettrizzanti

Dalla 1602 alla MCV, la storia delle concept a batterie che hanno portato alla definizione della futura i3

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La prima auto elettrica di BMW, la i3, potrebbe debuttare sul mercato entro la fine dell'anno facendo entrare il marchio dell'elica in una nuova era. Un'era che, in realtà, ha una lunga storia alle spalle cominciata alla fine degli anni Sessanta quando nel centro di sviluppo di Monaco di Baviera si inizia a studiare le potenzialità della mobilità a emissioni zero. Una ricerca lunga 40 anni che ha contribuito all'evoluzione della tecnologia a batterie e che ripercorriamo seguendo i prototipi che ne hanno scritto la storia.

DEBUTTO OLIMPIONICO PER LA 1602
Gli investimenti di BMW sulle vetture con la “scossa” iniziano nel 1969 con lo sviluppo di due concept su base della Serie 02 con l'obiettivo di studiare l'efficacia della propulsione elettrica nell'uso pratico. I tecnici rimuovono la meccanica tradizionale e installano un motore a corrente continua con 32 kW di potenza massima (12 quella continua) realizzato dalla Bosch che, tramite specifici ingranaggi e l'albero di trasmissione, agiscono sulle ruote posteriori. A completare la trasformazione sono il sistema di raffreddamento e le 12 batterie al piombo della Varta con capacità di 12,6 kWh e una massa di 350 kg. Accumulatori che non possono essere ricaricati a bordo e devono essere sostituiti quando esauriti. Nasce così la 1602 Electric, modello in grado di raggiungere i 100 km/h e di accelerare da 0 a 50 km/h in 8”. Nonostante la presenza di un primitivo sistema di rigenerazione dell'energia in frenata, la percorrenza con un “pieno” di corrente è limitata a 30 km in città, valore che raddoppia viaggiando a velocità costante di 50 km/h. Un'autonomia insoddisfacente, ma sufficiente per utilizzare le vetture per il trasferimento dei membri del comitato organizzativo o come mezzi d'appoggio nella maratona durante i Giochi Olimpici di Monaco del 1972.

LA LS CON SISTEMA AQUAMATIC
Consapevoli dei limiti, in particolare in tema di accumulatori, della 1602, i responsabili BMW decidono di avviare una serie di progetti, tenuti in gran segreto, per rendere più efficiente la soluzione elettrica. I primi risultati si iniziano ad avere alla fine del 1975 quando una vecchia LS viene convertita in elettrica. Rispetto all'antesignana ha un motore meno potente (17 kW) al quale sono collegati gli ingranaggi di riduzione e del differenziale. Le batterie al piombo hanno capacità (10,8 kWh) e peso (318 kg) inferiori a quelli della 1602, ma consentono la medesima autonomia. A rendere innovativa la LS Electric sono però la presenza del sistema Aquamatic che consente di rabboccare l'acqua degli accumulatori in automatico e del caricabatterie e dei cavi per il collegamento alla rete elettrica che assicurano la ricarica completa in 14 ore. Tra le altre soluzioni insolite adottate è da citare il sistema di climatizzazione interna ottenuto dall'abbinamento di un riscaldatore elettrico ad accumulo e dal calore generato dal parabrezza e dal lunotto termico. Ancora modeste le prestazioni: 65 km/h la velocità di punta e 11,4” per passare da 0 a 50 km/h.

LA 325iX AL “SODIO-ZOLFO”
Se l'esito dei primi due prototipi elettrici di BMW è deludente, a dare maggiori prospettive per il futuro della mobilità a zero emissioni sono le 325iX degli anni Ottanta. Un progetto avviato nel 1981 con il nome di “Auto elettrica con batterie ad alta potenza” che ha come cuore del sistema i nuovi accumulatori a sodio-zolfo concepiti dalla Asea Brown Boveri (ABB) appositamente per la trazione elettrica. Delle “pile” prive di manutenzione e con il triplo di densità energetica rispetto ai modelli convenzionali che fanno ben sperare. E in effetti le unità montate sui prototipi hanno minori ingombri e pesano “solo” 265 kg pur avendo una capacità (22 kWh) più che doppia nei confronti di quelle impiegate per la LS. A rendere più attrattive le 325iX realizzate sulla base delle versioni a trazione integrale (ma sull'elettrica a spingere sono le sole ruote anteriori) sono altre soluzioni innovative, quali il sistema di riscaldamento a gasolio o la gestione elettronica della propulsione che definisce e controlla l'intero flusso energetico e le temperature operative. Un piano complesso che si concretizza nel 1987 con la produzione di otto prototipi, tra i quali una versione Touring da impiegare nel servizio postale. Con risultati più confortanti rispetto alle precedenti esperienze. Se le prestazioni (100 km/h di velocità massima e 9” per lo scatto 0-50 km/h) sono simili alle antesignane, a cambiare è l'autonomia urbana che sale da 30 a 150 km.

E1, LA PRIMA PENSATA ELETTRICA
L'esperienza promettente delle 325iX induce la dirigenza dell'elica a promuovere lo sviluppo di una concept progettata appositamente per la trazione a batterie. Gli obiettivi sono chiari: l'auto deve avere “una prestazione idonea per la guida quotidiana, un’autonomia ragionevole, abbastanza spazio per quattro adulti più bagaglio, nonché un alto livello di sicurezza pur con il mantenimento dei pesi al minimo”. I tecnici lavoro alacremente e in appena 10 mesi è pronto il prototipo. E' la E1 (una versione adattata per il mercato USA è denominata E2), city car dalle dimensioni compatte (è lunga 346 cm, larga 165 e alta 150) esposta per la prima volta al Salone di Francoforte del 1991. La tecnologia impiegata è simile a quella sperimentata sulle 325, ma con potenza massima del motore (ora montato nel posteriore) elevata da 22 a 32 kW in modo da incrementare le prestazioni (120 km/h, 6” nel 0-50 km/h). Medesime pure le batterie al sodio-zolfo, ma posizionate sotto i sedili posteriori, più leggere (200 kg) e con ricarica più veloce (6 ore, 2 ore con una “stazione” di ricarica speciale). Pur con capacità di poco inferiore (19,2 kWh) alle 325, gli accumulatori garantiscono un'autonomia superiore (160 km). Un incremento ottenuto grazie pure al contenimento della massa dovuto all'uso di alluminio e materiali plastici riciclabili per la realizzazione della carrozzeria che, per l'altro, offre elevati standard di sicurezza. Migliorano anche il sistema di controllo elettronico che, tra l'altro sfrutta il calore dissipato dai componenti per il riscaldamento degli interni, e quello per il recupero dell'energia, ora in grado di caricare le batterie in modo più efficace in fase di decelerazione. Un'elettrica innovativa che è riproposta due anni più tardi alla rassegna tedesca in una variante con accumulatori al cloruro di sodio-nickel, denominati Zebra, che ne migliora ulteriormente le prestazioni: 125 km/h e 5,6” per arrivare a 50 km/h con partenza da fermo.

CON LA 325 ARRIVA LA RICARICA RAPIDA
L'impegno di BMW per lo sviluppo di auto elettriche negli anni Novanta è notevole. Oltre alle cinque E1, a Monaco si assemblano tra il 1992 e il 1997 altre 25 prototipi con la “scossa” sulla base della terza generazione della Serie 3. Modelli destinati a prove sul campo per testare l'effettiva tenuta di tutte le componenti nell'uso quotidiano e nelle condizioni climatiche rigide della costa Baltica tedesca. Una sperimentazione sostenuta dal Governo tedesco che risulterà proficua per lo sviluppo della tecnologia elettrica degli anni successivi. Sulle diverse auto, infatti, sono montate batterie differenti (sodio-zolfo, cloruro di sodio-nickel e nickel-cadmio) e motori diversi con potenze fino a 45 kW e pesi, comprensivi di trasmissione, limitati a 65 kg. Altri studi riguardano la ricarica e il sistema rigenerativo. Per la prima i tecnici riescono a sviluppare sistemi in grado di effettuare il 75% del “pieno” in 40 minuti, per la seconda si ottiene un recupero di “corrente” fino al 20%. Quanto alle prestazioni, la migliore delle versioni con “pile” al cloruro di sodio-nickel raggiunge i 135 km/h, accelera da 0 a 50 km/h in 6” e viaggia per 150 km con una carica.

LE FLOTTE MINI E BMW CHE ANTICIPANO LA i3
Per il decennio successivo BMW è impegnata nel perfezionamento tecnologico che porterà alla realizzazione di una flotta di 600 modelli elettrici nel 2008. Sono le Mini E, prime concept del Gruppo ad adottare le batterie agli ioni di litio con risultati confortanti: con 35 kWh di capacità chiusi in 260 kg di “pile” può percorre fino a 250 km con un “pieno”. A migliorare sono pure le prestazioni grazie al motore asincrono da 150 kW con l'accelerazione da 0 a 100 km/h che avviene in 8,5”, mentre la velocità è autolimitata a 152 km/h per preservare l'autonomia. A testarle sono direttamente i clienti, prima degli Stati Uniti e poi di alcuni paese europei, dotati pure di una wall box da installare a casa per il rifornimento degli accumulatori in due ore e mezza. Due anni più tardi è la volta della BMW ActiveE realizzata sulle basi della Serie 1 Coupé. L'intendo è di testare con altre mille unità la validità della soluzione a zero emissioni per la mobilità urbana. Rispetto alla Mini E, l'ActiveE è meno potente (125 kW), pur mantenendo le prestazioni quasi invariate (145 km/h, 9” per il classico 0-100 km/h), e ha batterie con capacità inferiore (32 kWh) che limitano la percorrenza in città a 160 km. Come la Mini, però, il responso degli automobilisti che la provano è positivo. Un risultato che convince la dirigenza BMW a sfruttare l'esperienza ricavata in 40 anni di ricarca per la creazione di un veicolo destinato alla produzione di serie, il Mega City Vehicle (MCV), antesignano di quella che sarà la i3.

Autore: Stefano Panzeri

Tag: Retrospettive , Bmw , auto europee , auto elettrica , auto storiche


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