Le auto del futuro saranno fatte sempre più di alluminio

L’alluminio è il materiale che più sta conquistando campo nel settore dell’automotive, una rapida crescita favorita dalle stesse case automobilistiche che hanno trovato in questo metallo leggero una fonte di innumerevoli vantaggi e ci stanno puntando in maniera convinta.

Un exploit confermato dai numeri e che si concretizzerà ancor di più nei prossimi 5 anni, quando ogni auto ne avrà in media 20 kg in più. 

I VANTAGGI DELL’ALLUMINIO NELL’AUTOMOTIVE

Una crescita rapida si è detto, ma non repentina o inaspettata. Negli ultimi 30 anni l’uso dell’alluminio nella costruzione delle automobili è infatti aumentato in modo graduale ma costante. E lo farà ancora in futuro: da qui al 2026 ogni veicolo ne avrà in media 20 kg in più, passando dai 180 attuali a 200 kg. 

In Italia, secondo le stime più recenti, oltre il 40% di tutto l’alluminio impiegato (1,85 milioni di tonnellate nel 2020), è destinato al settore automotive, che lo ha ormai eletto a materiale del futuro.

Si tratta di un materiale leggero che, se legato con elementi appropriati, diventa anche molto resistente. Può essere riciclato senza problemi e in modo efficiente dal punto di vista energetico, permettendo quindi un importante risparmio di risorse. Può essere lavorato in molti modi: colato, laminato, estruso e forgiato.

La sua crescita in questo settore è legata a ragioni di leggerezza, resistenza strutturale, durabilità e sostenibilità. La sua principale caratteristica è la leggerezza rispetto agli altri metalli, un plus che fa sì che esso continuerà ad essere utilizzato dall’industria dell’auto sia nei motori benzina e diesel che in quelli ibridi ed elettrici.

L’alleggerimento dei veicoli che l’alluminio comporta, con conseguente minor uso di combustibile, rappresenta poi un punto fondamentale per riuscire a ridurre le emissioni di anidride carbonica, viatico fondamentale per rispettare i nuovi e più severi limiti imposti dall’Unione Europea.

Senza tralasciare la questione del risparmio. L’alluminio sta aiutando infatti le case automobilistiche ad adattarsi alle nuove tendenze di mobilità, riuscendo a far rientrare i costi elevati dell’elettrificazione. L’evoluzione verso mezzi multi-materiali poi farà sì che questa tecnologia venga sempre più affinata e usata, fino a sostituire gli acciai più pesanti.

Scegliendo l’alluminio al posto dell’acciaio è possibile risparmiare circa un terzo del peso, che ridotto di 100 chilogrammi permette di risparmiare circa 3,5 litri di carburante ogni 1.000 chilometri. E di conseguenza vengono ridotte le emissioni di sostanze nocive; durante la durata utile di un’automobile, l’uso di 100 chilogrammi di alluminio comporta l’emissione di due tonnellate di CO2 in meno.

Quelli che faranno fare un ulteriore step all’applicazione dell’alluminio nelle auto sono i prodotti laminati e gli estrusi. Attualmente le sezioni rappresentano una proporzione relativamente piccola, di 19 kg, destinata ad aumentare notevolmente negli anni a venire (per alcune stime almeno del 40%, raggiungendo così i 26,7 kg).

Un recente sondaggio della società di ricerca e consulenza statunitense DuckerFrontier ha previsto che l’alluminio crescerà fino a livelli di contenuto di 514 libbre per veicolo (PPV) entro il 2026, con un aumento del 12% rispetto al 2020.

Il materiale green per eccellenza, con i suoi infiniti usi, l’alluminio svolge e svolgerà sempre di più in futuro un ruolo strategico per tutto il comparto.

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GLI USI DELL’ALLUMINIO NEL SETTORE AUTO

La necessità dunque è produrre veicoli sempre più leggeri e la risposta del mercato dell’auto è stata e sempre più sarà l’utilizzo dei laminati in alluminio rispetto ad altri metalli.

Esistono comunque varie tecnologie di trasformazione dell’alluminio: una di quelle più utilizzate però è di certo quella della pressocolata. Con essa oggi è possibile realizzare getti di dimensioni inimmaginabili solo qualche anno fa, consentendo ai costruttori d’auto risparmi di costo e di energia complessiva del ciclo produttivo.

A beneficiare però dell’uso del metallo leggero non è solo l’ambiente bensì anche le performance dell’auto. L’alta resistenza alla trazione e alla corrosione sono altri fattori che ne hanno determinato il boom nel settore automobilistico. I laminati in alluminio, nonostante siano più leggeri, garantiscono sicurezza e resistenza del veicolo, oltre che risparmi di carburante.

Oggi è possibile realizzare non solo piccoli componenti ma l’intera struttura del veicolo con questo materiale, ottenendo una notevole riduzione del peso. Tanto che alcuni dei maggiori brand stanno già realizzando i propri veicoli di punta totalmente in alluminio.

L’alluminio ha infinite applicazioni: dai rivestimenti interni e i cruscotti alle finiture esterne, dai batti-tacco ai componenti tecnici anodizzati, fino agli emblemi, passando per la scatola della trasmissione e della frizione, per i pannelli della carrozzeria e per i sistemi di barre paraurti.

Inoltre esso viene sempre più utilizzato nelle chiusure dei veicoli, nelle parti bianche e nelle applicazioni del telaio nei veicoli tradizionali. 

Gli specifici comparti in cui l’alluminio ha fatto più passi da gigante restano però porte, cofani, portelloni e sponde. Ma il futuro prevede applicazioni nelle batterie, nell’alloggiamento del motore e nelle componenti strutturali del corpo. 

Si stima che entro il 2030 il contenuto totale di alluminio raggiungerà i 570 PPV, con un aumento del 24% nel prossimo decennio.

Non solo auto però. Il rapporto resistenza/peso fa di esso il metallo perfetto per varie soluzioni di mobilità: da quella navale a quella ferroviaria, fino ad arrivare a quella aerospaziale.

ALLUMINIO ED ELETTRICO: CONNUBIO VINCENTE

Un’industria in continua espansione dunque che sviluppa soluzioni sempre più mirate a soddisfare le esigenze delle case automobilistiche, dei suoi clienti e dell’ambiente. 

Quella dell’alluminio nell’automotive è una crescita di anno in anno negli ultimi cinque decenni che non accenna a fermarsi. Anzi, con i veicoli elettrici sempre più appannaggio di tutti, l’alluminio garantirà ai consumatori di poter guidare mezzi ad alte prestazioni, sicuri, divertenti da guidare ed eco-friendly.

Questo uso intensivo è di fatti una situazione win win per tutti. L’alluminio e le automobili elettriche sono due partner naturali, poiché questo materiale risponde in modo perfetto a tutte le esigenze delle auto attuali e future, ne aumenta le possibilità e aiuta le case automobilistiche a produrre una mobilità più rispettosa dell’ambiente.

Quella dell’alluminio nell’automotive è una penetrazione sempre più capillare, conseguenza della costruzione di veicoli multi materiale, del boom dei propulsori elettrificati e delle piattaforme di veicoli elettrici a batteria.

Altro vettore per il suo sviluppo è infatti proprio l’elettromobilità, in quanto nei veicoli elettrici le case automobilistiche necessitano di un metallo più leggero, per compensare il peso e i costi delle batterie.

Queste devono poi essere alloggiate adeguatamente, protette e tenute a temperature ottimali, così come i motori elettrici. E il metallo che meglio risponde a tutte queste esigenze è proprio l’alluminio.

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BATTERIE E RICICLO

Esso permette risparmio energetico, salvaguardia dell’ambiente e riciclo dei materiali. Anche le prossime batterie potrebbero essere in alluminio, materiale preferibile al litio perché più economico, abbondante e meno aggressivo. Una scelta che imprimerebbe una decisiva svolta nel settore.

Secondo l’australiana Graphene Manufacturing Group, che sta sviluppando batterie al grafene e ioni di alluminio, le batterie ad alluminio avrebbero infatti una pericolosità quasi nulla, consentirebbero una grande facilità nel recupero delle materie prime a fine vita, una ricarica velocissima e una maggiore longevità.

Con questa soluzione la densità di potenza schizzerebbe a circa 7.000 W/kg, mentre le attuali batterie al litio arrivano a circa 700 W/kg. La velocità di ricarica sarebbe 10 volte superiore, così come la longevità: i prototipi hanno sopportato 2.000 cicli di carica/scarica senza degrado misurabile.

Uno svantaggio diventerebbe però la densità di energia, che sarebbe di 160 Wh/kg, rispetto alle attuali celle al litio che superano i 250 Wh/kg. Un fattore che va a discapito dell’autonomia. Altre incognite permangono sul prezzo del grafene: un materiale assolutamente atossico, ma difficile da produrre e con costi maggiori rispetto a litio e cobalto. 

Rispetto a questi poi l’alluminio, quando arriva a fine vita, non si disperde. Le sue caratteristiche meccaniche e fisiche infatti lo rendono al 100 % riciclabile, con la conseguente possibilità di essere riutilizzato per nuove produzioni.

I componenti in alluminio possono essere riciclati senza problemi, grazie all’aiuto dell’avanzata tecnologia dei forni ad alta efficienza energetica. La fusione dei rottami richiede solo il 5% dell’energia necessaria per estrarre l’alluminio dalla bauxite.

https://youtu.be/iJI4RbTIqoI

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