il BMW Group svela un rivoluzionario concetto di propulsione elettrica con tecnologia a 800V per la Neue Klasse

Monaco/Landshut. Il BMW Group presenta il suo
prossimo avanzamento nel campo della tecnologia di propulsione
elettrica, inaugurando una nuova era della mobilità a zero emissioni.
Durante i Tech Days di Landshut, l’azienda ha offerto una prima
panoramica sullo sviluppo e la produzione delle batterie ad alta
tensione e dei sistemi di trazione elettrica basati sulla sesta
generazione della tecnologia BMW eDrive. Ogni modello completamente
elettrico della Neue Klasse beneficerà di queste innovazioni. Il primo
modello Neue Klasse entrerà in produzione di serie entro la fine
dell’anno presso lo stabilimento di Debrecen, in Ungheria. Di seguito
i punti salienti della tecnologia:

• L’unità di controllo centrale intelligente Energy Master per la
  batteria ad alta tensione, sviluppata dal BMW Group e prodotta
  presso lo stabilimento di Landshut.
• Una nuova architettura di batteria ad alta tensione che, insieme
  alla cella cilindrica BMW, segna un progresso tecnologico
  rivoluzionario, con significativi miglioramenti in termini di
  densità energetica, velocità di ricarica e autonomia. 
• Il BMW Group dimostra la sua apertura tecnologica anche nei
  sistemi di propulsione elettrica, attraverso l’uso di diverse
  tipologie di motori elettrici: SSM e ASM.
• Un approccio modulare alla produzione di motori elettrici che
  garantisce al BMW Group un livello eccezionale di flessibilità produttiva.
• Il BMW Group integra le diverse competenze lungo l’intera catena
  di valore della mobilità elettrica in Baviera e Austria, dallo
  sviluppo, attraverso l’approvvigionamento e la produzione, fino al riciclo.
• Il BMW Group dimostra sia apertura tecnologica che piena
  competenza in tutti i settori della mobilità elettrica.

Adottare un approccio tecnologicamente aperto mantenendo la
leadership nella mobilità elettrica

“Per il BMW Group, la mobilità elettrica rappresenta il futuro e
un’area di crescita strategica. Stiamo guidando la transizione con
questa tecnologia di propulsione. Allo stesso tempo, adottiamo
consapevolmente un approccio tecnologicamente aperto, riconoscendo che
le esigenze di mobilità variano nelle diverse regioni del mondo”,
spiega il Dr. Joachim Post, Membro del Consiglio di Amministrazione di
BMW AG, responsabile Acquisti e Rete Fornitori. “Vogliamo offrire ai
nostri clienti il miglior concetto di propulsione per ogni esigenza. È
possibile perseguire entrambi gli obiettivi: fornire la migliore
tecnologia di propulsione per ogni necessità e, al tempo stesso,
essere all’avanguardia nella mobilità elettrica”.

Più sottili, più veloci, più efficienti: le batterie ad alta
tensione di sesta generazione

Con la nuova tecnologia BMW eDrive di sesta generazione (in breve,
Gen6), il BMW Group sta compiendo un salto tecnologico significativo.
I miglioramenti sul fronte del prodotto includono una velocità di
ricarica superiore del 30% e un’autonomia maggiore del 30%, con alcuni
modelli che raggiungono valori ancora più elevati. Inoltre, il nuovo
sistema a 800V introduce ulteriori vantaggi nell’architettura delle
batterie ad alta tensione Gen6. Questa tecnologia debutterà quest’anno
sulla Neue Klasse e verrà poi adottata nell’intera gamma di modelli
completamente elettrici del BMW Group. L’architettura delle batterie
Gen6 è stata completamente rinnovata e troverà applicazione in tutti i
segmenti di veicoli, compresi i modelli ad alte prestazioni di BMW M
GmbH. Il nuovo design, ancora più sottile, consente di integrare la
batteria in un’ampia gamma di modelli, indipendentemente dall’altezza
del veicolo. Nelle vetture della Neue Klasse, la batteria ad alta
tensione diventa parte integrante della struttura del veicolo
(pack-to-open-body), mentre le nuove celle cilindriche saranno
integrate direttamente all’interno della batteria (cell-to-pack). La
nuova cella cilindrica BMW offre una densità energetica superiore del
20% rispetto alla precedente cella prismatica Gen5. Inoltre, sarà
possibile effettuare la ricarica in entrambe le direzioni, grazie alla
ricarica bidirezionale, che il BMW Group ha confermato come standard
per la Gen6.

Unità di controllo centrale intelligente: il BMW Energy Master

Tutti gli elementi che permettono questo avanzamento tecnologico
convergono nel BMW Energy Master. Questa unità di controllo centrale è
posizionata direttamente sulla batteria ad alta tensione e fornisce
l’interfaccia per l’alimentazione ad alta e bassa tensione e per i
dati provenienti dalla batteria ad alta tensione. Inoltre, regola
l’alimentazione del motore elettrico e dell’impianto elettrico del
veicolo, garantendo un funzionamento sicuro e intelligente della
batteria ad alta tensione. Il BMW Group ha depositato una serie di
nuove domande di brevetto per il sistema elettrico del veicolo,
compresi i fusibili elettronici. Sia l’hardware che il software del
BMW Energy Master sono stati sviluppati interamente all’interno del
BMW Group. Ciò permette di implementare in modo autonomo e in tempo
reale gli sviluppi tecnologici e gli aggiornamenti dei veicoli tramite
Remote Software Upgrades, offrendo un vantaggio significativo per i clienti.

Approccio “local for local” per l’assemblaggio delle batterie
ad alta tensione e la rete di fornitori

Le batterie ad alta tensione destinate alla Neue Klasse vengono
assemblate in cinque nuovi impianti di produzione, che il BMW Group ha
collocato strategicamente in prossimità dei propri impianti
produttivi, adottando un approccio “local for local”. Ad esempio,
impianti di assemblaggio all’avanguardia per le batterie ad alta
tensione Gen6 stanno prendendo forma a Irlbach-Straßkirchen (Bassa
Baviera), Debrecen (Ungheria), Shenyang (Cina), San Luis Potosí
(Messico) e Woodruff, vicino a Spartanburg (USA). Questo approccio
garantisce una continuità produttiva anche in caso di eventi politici
ed economici imprevisti. Inoltre, gli stabilimenti esistenti vengono
potenziati, garantendo la sicurezza e la creazione di nuovi posti di
lavoro. Il principio “local for local” viene applicato anche alla rete
di fornitori di celle batteria: per soddisfare la domanda delle
batterie Gen6, il BMW Group ha siglato accordi contrattuali per cinque
impianti di produzione di celle batteria, distribuiti tra Europa, Cina
e USA, in collaborazione con diversi partner.

“Cell-to-pack” e “pack-to-open-body”

La produzione delle batterie ad alta tensione Gen6 segue i principi
“cell-to-pack” e “pack-to-open-body”. Il concetto di “cell-to-pack”
prevede che le celle cilindriche – realizzate dai fornitori secondo le
specifiche del BMW Group – vengano posizionate direttamente
nell’involucro della batteria ad alta tensione, senza la fase
intermedia di assemblaggio in moduli. Il principio “pack-to-open-body”
definisce invece il nuovo ruolo della batteria ad alta tensione come
componente strutturale all’interno dell’architettura del veicolo. In
questo ambito, sono presenti numerose innovazioni brevettate dal BMW Group.

Know-how dalla Baviera e dall’Austria richiesto in tutto il mondo

Prima dell’avvio della produzione in serie delle batterie ad alta
tensione su scala globale, i processi produttivi verranno sviluppati e
le batterie di pre-serie saranno sottoposte a rigorosi test. Questo
avverrà negli impianti pilota del BMW Group per le batterie ad alta
tensione, situati a Parsdorf, Hallbergmoos e Monaco. Una volta
completata questa fase, i nuovi impianti di produzione in serie
saranno pronti in tutto il mondo. Il know-how sui prodotti e sui
processi è concentrato in Baviera. La produzione del BMW Energy Master
avrà luogo nello stabilimento di Landshut, che rifornirà poi tutti gli
impianti di assemblaggio delle batterie ad alta tensione in tutto il
mondo. Lì, l’unità di controllo altamente intelligente verrà
installata direttamente sulla batteria ad alta tensione. Il motore
elettrico con tecnologia BMW eDrive di sesta generazione sarà prodotto
nello stabilimento di Steyr, in Austria, che ospita anche un centro di
sviluppo dedicato ai sistemi di propulsione elettrica e alla gestione termica.

Produzione dell’Energy Master presso lo stabilimento BMW Group
di Landshut

Nello stabilimento di Landshut sta prendendo forma un sistema di
produzione all’avanguardia per il BMW Energy Master. Attualmente, il
sito sta producendo in pre-serie questa complessa unità di controllo.
La produzione in serie sulla prima linea produttiva inizierà
nell’agosto 2025, seguita da una fase di espansione prevista per la
metà del 2026. È la prima volta che lo sviluppo e la produzione di
questa unità di controllo centrale avvengono internamente al BMW
Group. “Come principale produttore interno di componenti dell’azienda,
Landshut svolge un ruolo chiave per la Neue Klasse”, afferma il Dr.
Joachim Post. “Lo stabilimento è un centro di innovazione e un motore
della trasformazione”. Quando inizierà la produzione, nell’area
dedicata all’Energy Master a Landshut saranno impiegate circa 200
persone, un numero destinato a salire fino a 700 con il progressivo
aumento della capacità produttiva. Dal 2020, il BMW Group ha investito
diverse centinaia di milioni di euro nell’ampliamento della mobilità
elettrica presso lo stabilimento di Landshut, rafforzando così non
solo il sito produttivo, ma anche il ruolo della Germania come potenza
industriale nel lungo termine. Il sistema modulare di produzione
dell’Energy Master è stato interamente progettato all’interno del BMW
Group e viene alimentato da una catena di approvvigionamento
appositamente strutturata dall’azienda, che si estende alla catena di
fornitura a più livelli per i componenti critici, come i
semiconduttori. Questo assetto garantisce vantaggi significativi sia
in termini di costi sia di sicurezza dell’approvvigionamento. Il
sistema di produzione scalabile permette all’azienda di rispondere con
rapidità e flessibilità alle esigenze del mercato. L’elevato livello
di automazione, che nella fase di massima espansione prevede l’impiego
di fino a 400 robot, massimizza l’efficienza produttiva. Inoltre, un
monitoraggio continuo dei processi, che include l’utilizzo di sistemi
di visione basati sull’ intelligenza artificiale, e controlli a fine
linea (end-of-line) al 100% in ambienti a contaminazione controllata,
garantiscono standard qualitativi ottimali.

Differenti processi di riciclaggio all’interno della catena
del valore

Con la crescita della mobilità elettrica, l’attenzione verso il
riciclaggio delle batterie ad alta tensione al termine del loro ciclo
di vita è in costante aumento. Nell’ambito di una partnership a lungo
termine con SK tes – fornitore leader di soluzioni innovative per il
ciclo di vita tecnologico – cobalto, nichel e litio provenienti da
batterie a fine ciclo di vita del BMW Group vengono recuperati e
reintegrati nella catena di approvvigionamento per la produzione di
nuove batterie. Questo approccio a ciclo chiuso migliora l’efficienza
e la resilienza del BMW Group, contribuendo a un modello di economia
circolare. Il BMW Group seguirà un percorso analogo negli Stati Uniti,
in Messico e in Canada fino al 2026 attraverso una partnership separata.

Un innovativo processo di riciclaggio diretto presso il BMW
Group

Il BMW Group sta esplorando ulteriori opzioni di riciclaggio
all’interno del processo di creazione del valore. Un esempio è il
metodo di riciclaggio diretto sviluppato internamente. In
collaborazione con la joint venture Encory, l’azienda sta realizzando
un centro di competenza per il riciclo delle batterie in Bassa
Baviera, dove metterà in pratica le proprie soluzioni di riciclaggio
diretto. Questo processo innovativo permetterà di scomporre
meccanicamente i materiali residui derivanti dalla produzione delle
celle batteria e delle batterie complete nei loro preziosi componenti
costitutivi. Le materie prime così ottenute saranno riutilizzate
direttamente nel processo di produzione pilota delle celle batteria
presso i centri di competenza dell’azienda.

Approccio tecnologicamente aperto alla mobilità elettrica: il
nuovo sistema di trazione elettrica Gen6

Il BMW Group ha confermato il principio del motore sincrono a
eccitazione elettrica (EESM – Electrically Excited Synchronous Motor)
per l’unità di potenza Gen6. In questo tipo di motore sincrono, il
campo magnetico del rotore viene generato da avvolgimenti alimentati a
corrente continua, anziché da magneti permanenti. Questo consente di
regolare in modo ottimale l’intensità del campo magnetico del rotore
in base alle condizioni di carico prevalenti, garantendo un’elevata
efficienza nei punti operativi più rilevanti per il cliente e una
potenza costante anche ad alte velocità di rotazione. Come nella
versione Gen5, il motore sincrono sarà posizionato sopra l’asse
posteriore e sarà caratterizzato da un alloggiamento compatto che
integra unità di trazione elettrica, elettronica di potenza e
trasmissione. Molti degli elementi tecnici del motore sono stati
sviluppati grazie a competenze brevettate, con oltre dieci domande di
brevetto depositate solo per il rotore non incapsulato.

La Neue Klasse integra anche la tecnologia ASM

Il sistema di trazione Gen6 impiega una seconda tecnologia di motore
elettrico aggiuntiva: il motore asincrono (ASM – Asynchronous Motor).
In questo caso, il campo magnetico del rotore non viene generato da
magneti permanenti (PSM – Permanent Magnet Synchronous Motor) né da
eccitazione elettrica (EESM – Electrically Excited Synchronous Motor),
ma è indotto dallo statore. In questo tipo di motore, il rotore ha la
forma di una gabbia metallica. Il motore asincrono offre il vantaggio
di un design più compatto e di una maggiore efficienza in termini di
costi. Le varianti del motore ASM saranno installate sull’asse
anteriore delle vetture Neue Klasse dotate di BMW xDrive.

Miglioramenti significativi alla tecnologia EESM

Oltre all’introduzione della tecnologia ASM, la tecnologia EESM
(Electrically Excited Synchronous Motor) ha subito un importante
aggiornamento per la Gen6: rotore, statore e inverter sono stati
interamente riprogettati per la nuova architettura a 800V, con
l’obiettivo di massimizzare le prestazioni e l’efficienza del sistema
di trazione. Questo è stato ulteriormente migliorato grazie a una
completa revisione dei sistemi di raffreddamento a olio e ad acqua.
Gli esperti del BMW Group sono inoltre riusciti a ottimizzare il
motore elettrico e l’alloggiamento centrale, riducendone peso e
aumentando la rigidità. La trasmissione mantiene il design elicoidale
a due stadi, ma è stata ulteriormente perfezionata grazie a
miglioramenti nella geometria e nel sistema di raffreddamento, alla
riduzione dell’attrito e a un’acustica più raffinata. Il vero
“cervello” del motore sincrono a eccitazione elettrica,
l’inverter, ora integra la tecnologia a 800V e utilizza semiconduttori
in carburo di silicio (SiC) per incrementare l’efficienza. L’inverter
è completamente integrato nell’alloggiamento del motore elettrico e ha
il compito di convertire l’alimentazione in corrente continua (DC)
proveniente dalla batteria ad alta tensione in corrente alternata (AC)
per il motore elettrico. L’inverter è stato sviluppato internamente
dal BMW Group ed è prodotto presso lo stabilimento di Steyr, in Austria.

Peso, costi e perdite energetiche ridotti per una maggiore
efficienza nel veicolo

I risultati ottenuti grazie all’integrazione intelligente di nuove
tecnologie nel sistema di trazione elettrica, unita al continuo
perfezionamento dei sistemi esistenti, sono estremamente
significativi. Confrontando un modello Gen5 xDrive con un futuro
modello della Neue Klasse equipaggiato con tecnologia EESM e ASM, si
evidenziano i seguenti miglioramenti: riduzione del 40% delle perdite
energetiche, riduzione del 20% dei costi e riduzione del 10% del peso.
La combinazione di diverse tipologie di motori elettrici dimostra
chiaramente l’approccio tecnologicamente aperto adottato dal BMW Group
nell’ambito della mobilità elettrica. In futuro, i clienti potranno
scegliere tra modelli dotati di uno, due, tre o quattro motori
elettrici, a seconda delle proprie preferenze ed esigenze. La
tecnologia BMW eDrive di sesta generazione rappresenta un elemento
chiave nel miglioramento dell’efficienza complessiva del veicolo, con
un incremento di circa il 20% per la Neue Klasse rispetto all’attuale
generazione di veicoli completamente elettrici del BMW Group.

Il concetto modulare offre un vantaggio strategico nella
produzione dei motori elettrici

Il concept di produzione del sistema di trazione elettrica Gen6 si
basa sul principio dei moduli componibili. Questo approccio
costituisce la base per una produzione altamente flessibile di diverse
varianti di trazione elettrica all’interno dell’intera gamma di
modelli Neue Klasse. L’adozione di un sistema modulare genera
significative economie di scala e consente risparmi sui costi sia in
fase di sviluppo che di produzione. Inoltre, migliora la scalabilità
dei volumi produttivi. L’approccio modulare assicura un’elevata
flessibilità nella produzione, nelle reti di fornitura e nei processi
di approvvigionamento.

I sistemi di trazione elettrica Gen6 verranno prodotti a Steyr

La produzione in serie dei sistemi di trazione elettrica Gen6
inizierà nell’estate del 2025 presso lo stabilimento BMW Group di
Steyr. La pre-produzione è già partita a settembre 2024 presso il sito
austriaco, con i primi motori sottoposti a rigorosi test e alcuni già
installati nei veicoli di prova Neue Klasse provenienti dallo
stabilimento di Debrecen. Entro il 2030, il BMW Group avrà investito
oltre un miliardo di euro nel sito di Steyr, dall’avvio del progetto
nel 2022, per potenziare le competenze di sviluppo e produzione dei
sistemi di trazione elettrica. Grazie a questa espansione, lo
stabilimento manterrà il proprio status di principale centro di
produzione per i sistemi di trazione del BMW Group. Lo stabilimento di
Steyr vanta oltre 40 anni di esperienza nello sviluppo e nella
produzione di motori a combustione per i marchi BMW e MINI. L’elevata
competenza maturata nel settore dei sistemi di trazione lo rende il
sito ideale per la produzione dei motori elettrici Gen6, con una
capacità produttiva annua di 600.000 unità di trazione elettrica.
Oltre ai motori elettrici, continueranno ad essere prodotti motori
diesel e benzina. Tuttavia, entro il 2030, circa la metà dei
dipendenti dello stabilimento sarà impegnata nella mobilità elettrica,
un passo fondamentale per garantire a lungo termine oltre 4.700 posti
di lavoro. In futuro, tutti i componenti chiave dell’unità di trazione
elettrica innovativa e altamente integrata – rotore, statore,
trasmissione, inverter e alloggiamento – saranno prodotti a Steyr. Per
la prima volta, gli inverter verranno realizzati internamente in un
ambiente a contaminazione controllata, portando lo stabilimento
specializzato in motori tradizionali nel settore dell’ingegneria
elettrica. I componenti della trazione elettrica verranno assemblati
su due nuove linee di produzione presso lo stabilimento di Steyr.

Gestione termica: un’interazione complessa, cruciale per le prestazioni

La gestione termica comporta un’interazione altamente complessa tra i
vari sistemi di un veicolo elettrico ed è di fondamentale importanza
per numerosi parametri prestazionali, tra cui autonomia, consumo
reale, accelerazione e tempi di ricarica. L’obiettivo della gestione
termica è mantenere costantemente la temperatura del motore elettrico,
dell’elettronica di potenza e della batteria ad alta tensione
all’interno dell’intervallo ottimale, garantendo al contempo elevati
standard di comfort per i passeggeri. Un sistema di gestione termica
efficiente è essenziale anche per la ricarica rapida: la temperatura
della batteria deve essere mantenuta entro una finestra definita per
sfruttare al massimo la capacità di ricarica disponibile. A differenza
dei motori a combustione, i motori elettrici generano poco calore. Di
conseguenza, a seconda delle condizioni operative, la batteria e
l’abitacolo devono essere non solo raffreddati, ma anche riscaldati.
Lo stabilimento di Steyr sviluppa i sistemi di gestione termica per
tutti i veicoli elettrici del BMW Group. Il centro di sviluppo dello
stabilimento è inoltre responsabile della progettazione dell’inverter,
il vero e proprio “cervello” del motore elettrico.

Lo stabilimento del BMW Group di Landshut: un produttore di
componenti polivalente

Lo stabilimento del BMW Group di Landshut è il più grande impianto di
componenti del BMW Group a livello globale, fornendo componenti a
tutti gli stabilimenti di produzione di veicoli e sistemi di trazione
dell’azienda. Con una forza lavoro di circa 3.700 dipendenti, lo
stabilimento produce un’ampia gamma di componenti all’avanguardia per
i veicoli del BMW Group. In stretta collaborazione con il Centro di
Ricerca e Innovazione (FIZ) di Monaco, lo stabilimento di Landshut
svolge un ruolo chiave come hub di innovazione per l’industria
automobilistica. Qui vengono sviluppate tecnologie e processi di
produzione pionieristici, fondamentali per mantenere il vantaggio
competitivo dell’azienda. Nell’ambito del progetto Neue Klasse, il
sito sta investendo circa 200 milioni di euro nella fonderia di
metalli leggeri per aumentare la capacità produttiva annua delle
scocche per i motori elettrici. Un esempio emblematico della capacità
innovativa dello stabilimento è il processo Injector Casting (ICA),
sviluppato e brevettato a Landshut. Questo metodo, unico al mondo,
consente la produzione di scocche in alluminio altamente complesse per
i motori elettrici, stabilendo nuovi standard in termini di design
leggero e integrazione funzionale.

Per ulteriori informazioni:

Marco Di Gregorio

Product, Technology and Innovation Manager

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Il BMW Group

Con i suoi quattro marchi BMW, MINI, Rolls-Royce e BMW Motorrad, il
BMW Group è il costruttore leader mondiale di auto e moto premium e
offre anche servizi finanziari premium. Il BMW Group comprende oltre
30 stabilimenti di produzione nel mondo ed ha una rete di vendita
globale in più di 140 Paesi.

Nel 2024, il BMW Group ha venduto oltre 2,45 milioni di automobili e
più di 209.000 motocicli in tutto il mondo. L’utile al lordo delle
imposte nell’esercizio finanziario 2023 è stato di 17,1 miliardi di
euro con un fatturato di 155,5 miliardi di Euro. Al 31 dicembre 2023,
il BMW Group contava un organico di 154.950 dipendenti.

Il successo economico del BMW Group si fonda da sempre su una visione
a lungo termine e su un’azione responsabile. La sostenibilità è un
elemento centrale della strategia aziendale del Gruppo e interessa
ogni fase del ciclo di vita dei prodotti, dalla catena di
approvvigionamento alla produzione, fino al termine della loro vita utile.

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