News

Risultati promettenti per JOSPEL nella fase finale!

Quasi tre anni fa, il progetto JOSPEL ha iniziato a sviluppare un nuovo sistema di climatizzazione ad alta efficienza energetica per i veicoli elettrici basato sull'effetto termoelettrico di Joule e Peltier. Da allora, i nostri partner hanno lavorato sodo per sviluppare e testare il sistema e, a poco più di sei mesi dalla conclusione del progetto, vogliamo offrire uno sguardo più approfondito ad alcuni risultati, vantaggi e potenzialità del sistema.
Rispetto ai veicoli ordinari, i veicoli elettrici richiedono speciali soluzioni di gestione termica perché i loro motori e batterie non generano calore allo stesso modo dei motori a combustione interna. Oggi, l'uso di tecnologie HVAC "ordinarie" (riscaldamento, ventilazione e aria condizionata) riduce la gamma potenziale di veicoli elettrici fino al 25% - di conseguenza, è necessaria l'innovazione.

Con questa sfida in mente, il progetto JOSPEL si è proposto di sviluppare nuovissimo ed efficiente sistema di condizionamento d'aria che ottimizza la gestione del controllo della temperatura interna nei veicoli elettrici utilizzando un approccio integrato che combina un certo numero di tecnologie e applicazioni innovative. Basato sugli effetti termoelettrici di Joule e Peltier, il sistema include un efficiente isolamento della cabina del veicolo, recupero di energia dalle zone di calore, maggiore durata della batteria mediante raffreddamento di Peltier, controllo elettronico dei flussi di potenza e ultime ma non meno importanti strategie di guida ecologica automatizzate. Con le forze congiunte di queste applicazioni, il progetto mira a ridurre l'energia utilizzata per il comfort dei passeggeri di almeno il 50% e l'energia utilizzata per il raffreddamento dei componenti in condizioni estreme di almeno il 30% rispetto ai veicoli elettrici che sono oggi sul mercato.

Le speciali applicazioni offrono numerosi vantaggi

• Un sistema di riscaldamento basato sull'effetto Joule in lastre termoplastiche o il rivestimento termoindurente è in grado di ridurre il consumo energetico di almeno il 30% rispetto agli attuali riscaldatori PTC e un sistema di raffreddamento basato su celle Peltier può ridurre il consumo di energia di almeno il 25% rispetto alle attuali pompe di calore EV.
• Con i fogli di PMMA, le proprietà di isolamento saranno migliorate di almeno il 15% rispetto alle attuali finestre di vetro.
• Sviluppando strategie di controllo basate su modelli per far funzionare la batteria e il sistema di raffreddamento, il consumo energetico del sistema di batterie sarà ridotto del 12% e la durata della batteria sarà aumentata del 15%. L'approccio si basa su modelli elettrici e termici e sui modelli di invecchiamento sviluppati in JOSPEL, ma i modelli sono progettati per essere implementati in qualsiasi hardware di gestione della batteria o dell'energia.
• La piena integrazione di dispositivi e reti di comunicazione nel veicolo porterà a una riduzione del 6% sul consumo elettrico EV.
• Rispetto ai sistemi attuali, il sistema di riscaldamento e raffreddamento proposto comporterà una riduzione dei costi di almeno il 30% se si tiene conto di entrambi i sistemi.
• I diversi sistemi di riscaldamento e raffreddamento porteranno ad una riduzione di peso di 17 Kg, e l'uso di lastre in PMMA al posto dei vetri dei finestrini ridurrà il peso di altri 7 kg, con conseguente riduzione del peso totale di 24 kg per auto. Oltre a ridurre significativamente le emissioni di CO2, questa riduzione di peso aiuta a ridurre il consumo di energia di 0,3 kWh per 100 km.
• Costruendo un "Demo lab" completamente monitorato con utenti reali è possibile convalidare l'esperienza dell'utente sul riscaldamento e raffreddamento nei veicoli di prova.

 

Impatto sull'industria EV - e sulla società Dopo il completamento del progetto JOSPEL, una nuova serie di sistemi di riscaldamento e raffreddamento basati sugli effetti Joule e Peltier saranno disponibili per l'adozione immediata dall'industria EV insieme a batterie più leggere ed efficienti, Vetratura in PMMA con isolamento migliorato, moduli e sistemi di sbrinamento e di raccolta di energia  e miglior comunicazione ICT. La possibilità di adozione nel mercato è stata garantita dall'integrazione di materiali sviluppati dal progetto, moduli e sistemi in due veicoli elettrici che sono stati testati in condizioni realistiche in un laboratorio dimostrativo. Inoltre, un piano aziendale completo accompagnato da analisi LCA e LCC e un piano di comunicazione contribuiranno a facilitare l'adozione nel mercato. L'approccio olistico di gestione dell'energia proposto da JOSPEL consentirà una riduzione del 50% del consumo energetico relativo ai sistemi di comfort dei passeggeri, prolungando così la durata della batteria del 15%. A livello sociale, stiamo assistendo a una richiesta elevata da parte dei consumatori di soluzioni di trasporto verde - soprattutto per il trasporto stradale - come dimostrato dall'aumento del 100% delle vendite di veicoli elettrici in tutto il mondo dal 2012 al 2013. Come sopra elencato, le tecnologie e i risultati di JOSPEL contribuiranno a migliorare l'efficienza dei veicoli elettrici e ad ampliare la loro autonomia, che aiuterà ad abbattere uno dei principali ostacoli per una più ampia introduzione sul mercato. Volendo fare un ulteriore passo avanti, le maggiori vendite di EV si tradurranno in una riduzione delle emissioni di CO2, un minor consumo di combustibili fossili, e risparmi economici ed ambientali che porteranno di conseguenza a una società più pulita, più sana e più sostenibile.  

Migliorare la competitività dell'industria dell'UE

Oltre ai vantaggi sopra elencati, JOSPEL contribuirà anche a migliorare la competitività dell'industria europea e generare conoscenze per garantire la trasformazione da una base ad alto sfruttamento di risorse a una base ad alto sfruttamento di conoscenza. Questo può essere fatto mettendo insieme scienza (tre centri di ricerca applicata)  e industria (sette partner PMI e tre grandi aziende) per sfruttare le nuove opportunità di ricerca emergenti nel campo del riscaldamento e del raffreddamento, sistemi di comunicazione e isolamento per veicoli elettrici e relativa lavorazione dei materiali, nonché per garantire la diffusione e l'uso appropriato dei risultati di Ricerca e Sviluppo alle PMI .

Risultati finora promettenti

Durante la riunione del progetto nel novembre 2017, JOSPEL ha risolto l'assemblaggio delle diverse tecnologie nei due veicoli dimostrativi fabbricati da ALKE (Italia) e DOK-ING (Croazia) e a questo punto, il progetto ha ottenuto le seguenti migliorie in termini di riduzione di energia:

• Sistema di riscaldamento basato su effetto Joule - riduzione del 30%
• Sistema di raffreddamento basato su celle Peltier - riduzione del 25%
• Consumo della batteria grazie alla gestione termica ottimizzata: riduzione del 12%
• Gestione termica di altri componenti EV e tecnologie di guida ecologica - riduzione del 12%
• Peso ridotto e migliore isolamento della cabina: riduzione del 12%

Come si può vedere, i primi risultati misurati sono promettenti. Verso la fine del progetto - nell'ottobre 2018 - JOSPEL organizzerà un evento finale presso il partner del progetto, le strutture di CTAG a Vigo, Spagna per presentare i risultati finali. L'evento offrirà anche l'opportunità di vedere la macchina finale con tutte le tecnologie sviluppate. Ora, il consorzio JOSPEL sta entrando negli ultimi sei mesi del progetto e il piano di sviluppo è attualmente in fase di definizione,ma già in questa fase il progetto ha ricevuto un potenziale interesse dal settore della plastica, automobilistico ed energetico.
Progetto Jospel