La nuova generazione della monoposto elettrica sarà protagonista del campionato del mondo ABB FIA Formula E 2022-2023
La tecnologia delle vetture del monoposto di Formula E ha fatto enormi progressi in meno di dieci anni. Pensiamo ad esempio alla prima stagione del 2014, quando era necessario cambiare vettura a metà gara, perché l’energia immagazzinata dalle batterie delle monoposto Gen1 non permetteva di completare tutti i giri previsti. Oggi siamo arrivati all’ottava stagione e si corre con auto in grado di girare per oltre 45 minuti alle massime prestazioni, con accelerazioni e velocità di punta di tutto rispetto. Con la nona stagione di Formula E 2022-2023 debutterà la Gen3, che fa un ulteriore balzo in avanti, non solo per quanto riguarda la capacità di recuperare energia in frenata, ma anche in termini di prestazioni, grazie a un grande lavoro da parte delle squadre di sviluppo della FIA e della Formula E.
UN DESIGN CONTROVERSO
Svelata ufficialmente il 28 aprile 2022, durante il weekend di gara dell’E-Prix di Monte Carlo, il design della nuova Gen3 è senza dubbio rivoluzionario, ma lascia non poche perplessità. È positiva la scelta di ridurre le dimensioni per migliorare la spettacolarità e agevolare i sorpassi, soprattutto considerando che la Formula E corre solo su circuiti cittadini, con un passo più corto – inferiore ai 3 metri, contro i 3,10 metri delle attuali Gen2 – e una carreggiata più stretta. Ma convince poco la forma a cuneo, volutamente ispirata a un caccia da combattimento, ma molto lontana dai canoni stilistici e tecnici a cui siamo abituati. Il corpo vettura è massiccio e spigoloso e c’è una totale assenza di continuità stilistica rispetto alla Gen2. Sono stati eliminati i passaruota ed è stata stravolta la forma dei profili alari. Al posteriore escono dalla scocca solo i due supporti laterali, divergenti verso la parte alta. Controverso anche il doppio profilo anteriore, con le paratie laterali convergenti che non aiutano l’estrazione dell’aria all’esterno della ruota. Sembrerebbero dunque scelte stilistiche dettate maggiormente da motivi di marketing, che da motivazioni tecniche. Servirà tempo per “digerire” forme e proporzioni così originali, mentre ciò che è fuori discussione è l’elevatissimo tasso tecnologico contenuto al loro interno.
PIU’ LEGGERA E PIU’ VELOCE
La terza generazione di Formula E potrà finalmente esprimere prestazioni molto elevate e più vicine a quelle delle Formula 1, con velocità di punta di oltre 322 km/h. Un netto beneficio anche in termini di spettacolarità attesa. Questo grazie a una potenza di picco del motore elettrico di circa 470 CV, contro i 340 CV della Generazione attuale, la Gen2, con una riduzione stimata dei tempi sul giro da 2 a 4 secondi circa. La parola chiave del progetto tecnico della Gen3 è il recupero di energia in frenata: oltre il 40% dell’energia utilizzata in gara deriverà infatti dal recupero cinetico. Il peso della monoposto Gen3 dovrebbe essere circa 60 kg inferiore rispetto a quello delle attuali Gen2, quindi 840 kg con il pilota a bordo. Il peso di una Formula 1 non è molto lontano e si attesta a un minimo regolamentare di 798 kg pilota incluso. Le auto di Formula 1 sono diventate infatti sempre più pesanti negli ultimi decenni, da 585 kg nel 2008 a 690 kg nella stagione 2014, fino a 798 kg nel 2022.
PRIMA FORMULA DOTATA DI MOTORE ANTERIORE
L’innovazione tecnica forse più eclatante di tutto il progetto Gen3 riguarda l’installazione di un motore elettrico davanti all’abitacolo, oltre al canonico motore posteriore. È la prima volta nella storia che una monoposto a ruote scoperte, cosiddetta “Formula”, utilizza un’architettura con doppio motore, uno per asse. Anche se, per il momento, il motore anteriore sarà utilizzato solo come generatore, fino a una potenza di recupero di 250 kW, che si sommano ai 350 kW di quello posteriore, per un totale di 600 kW, il doppio rispetto alla Gen2. I tecnici stanno già pensando a come poter sfruttare in futuro il motore anteriore anche per la motricità: si realizzerebbe così una Formula a quattro ruote motrici, unica nel suo genere.
BATTERIE A CARICA RAPIDA
Williams Advanced Engineering tornerà ad essere il fornitore delle batterie delle nuove Formula E. L’azienda aveva già fornito in passato quelle della prima generazione di monoposto ma poi, per la Gen2, l’appalto era stato assegnato alla McLaren Applied Technologies. Le batterie disporranno di una maggiore densità energetica e di un ciclo di vita più lungo. Ma l’aspetto più importante è che si potranno ricaricare più velocemente. Anche se il format delle gare non è ancora stato annunciato, con buona probabilità i team potranno effettuare dei pit-stop durante i quali fare un rifornimento di energia ultra rapido: in soli 30 secondi la batteria potrà essere ricaricata.
ASSENZA DEI FRENI IDRAULICI POSTERIORI
Un’altra importante peculiarità tecnica è l’assenza dei freni tradizionali idraulici sulle ruote posteriori. La frenata su quell’asse sarà quindi interamente gestita dal motore elettrico posteriore. In Formula 1, è proprio la coesistenza della frenatura rigenerativa e della frenatura idraulica uno aspetti più difficili della messa a punto, visto che gli algoritmi software devono essere implementati dai singoli team, con squadre di sviluppo dedicate alla programmazione. La rimozione di dischi, pinze e pastiglie, diminuirà anche la complicazione del circuito idraulico e renderà le monoposto più affidabili, più leggere e meno costose nel ripristino al termine delle gare.
MATERIALI E PROCESSI PRODUTTIVI SOSTENIBILI
La sostenibilità è un elemento chiave della missione generale della Formula E Gen3. Sarà la prima vettura Formula che incorpora il Life Cycle Thinking, cioè l’approccio che permette di avere una visione d’insieme sulla produzione dei singoli componenti, valutandone gli impatti lungo tutto il loro ciclo di vita. Le batterie Gen3 saranno tra le più avanzate mai realizzate, costituite da minerali provenienti da fonti sostenibili. Le celle della batteria – sviluppate da Total TAFT, realtà che collabora all’universo Stellantis attraverso i brand francesi del Gruppo – potranno invece essere riutilizzate e riciclate a fine vita. Per la costruzione delle carrozzerie verrà utilizzata la fibra di carbonio riciclata dalle vecchie Gen2, riducendo così l’impiego di fibre vergini. Questo processo aiuterà a ridurre l’impatto sulla produzione di CO2 di circa il 10%. Tutta la fibra di carbonio di scarto sarà inoltre riutilizzata per nuove applicazioni, grazie a un processo industriale innovativo derivato dall’industria aeronautica. Anche i nuovi pneumatici Hankook – che ha vinto la fornitura a discapito di Michelin – saranno ecologici, perché costituiti per il 26% da gomma naturale e fibre riutilizzate e dopo le gare saranno completamente riciclati. L’impatto ecologico per la produzione delle monoposto Gen3 verrà misurato a partire dalla fase di progettazione, mentre tutte le emissioni inevitabili saranno compensate, come parte dell’impegno netto di emissioni di carbonio da parte del managment della Formula E. Tutti i fornitori dovranno infine lavorare in linea con i migliori standard internazionali per ridurre l’impatto ambientale della produzione (ISO 14001) e dovranno essere classificati con 3 stelle dal FIA Environmental Accreditation.
L’ENIGMA DEI COSTRUTTORI
Sette Case automobilistiche ufficiali si sono iscritte per gareggiare con la nuova Gen3 nella stagione 9 dell’ABB FIA World Championship, e da giugno 2022 inizieranno i primi test con la nuova monoposto. Si tratta di DS Automobiles, Jaguar, Mahindra, NIO, Nissan, Porsche e la new entry Maserati. E’ enigmatico il caso di Mercedes, che ha invece deciso di abbandonare la Formula E alla fine di questa Stagione, senza indicare quale sarà il suo futuro all’interno della competizione. Non è l’unico costruttore tedesco ad aver abbandonato il progetto Formula E, infatti anche Audi e BMW hanno già lasciato il campionato. Mercedes lascia un vuoto nella Formula E dopo appena tre stagioni, e dunque solo Porsche rappresenterà la Germania nell’era della Gen3. Hyundai, che un paio di anni fa sembrava interessata alla partecipazione, ha poi smentito il suo coinvolgimento. Il problema di fondo, che non convince i Costruttori, sembrerebbe essere l’uniformità della vettura, uguale per tutti, progettata e realizzata da Spark con l’assistenza di Dallara. Alle Case rimane soltanto lo sviluppo della trasmissione, degli inverter e del sistema di raffreddamento, oltre ovviamente alla libertà di scelta degli assetti in pista. Questo aspetto, se da un lato riduce i costi di investimento, dall’altro appiattisce, e non di poco, l’aspetto emozionale, con vetture che non hanno una propria identità riconoscibile in quella del marchio, né un percorso di sviluppo indipendente. Nonostante il notevole e innegabile progresso tecnologico della Formula E, evidentemente c’è ancora qualche aspetto sportivo e regolamentare da modificare, per accrescere ulteriormente l’interesse del pubblico e dei Costruttori nelle prossime stagioni.
