In anticipo di qualche mese rispetto al debutto ufficiale, Ferrari ha svelato i dettagli relativi al powertrain, al telaio e alla componentistica della sua prima supersportiva full electric. Un concentrato di tecnologia che attraverso soluzioni di derivazione racing sviluppate internamente ambisce a riscrivere gli standard prestazionali delle supercar elettriche
Durante il suo annuale Capital Market Day, tenutosi lo scorso nove Ottobre, Ferrari ha presentato il nuovo piano industriale confermando l’introduzione di quattro nuovi modelli all’anno tra il 2026 e il 2030. Entro quest’ultima data la gamma del Cavallino sarà composta per il 40 per cento da modelli equipaggiati solo con motori endotermici, un ulteriore 40 per cento da vetture ibride e il restante 20 per cento da veicoli full electric.
Di fatto, dal 2030 una Ferrari su cinque sarà quindi puramente elettrica, strategia che in quel di Maranello ritengono funzionale al raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione che prevedono la riduzione delle emissioni Scope 1, quelle dirette, e Scope 2, quelle indirette, di almeno il 90 per cento in termini assoluti rispetto al 2024. Base di partenza di tale percorso la prima vettura sportiva full electric del Cavallino, per ora denominata semplicemente Ferrari “Elettrica”, che dovrebbe debuttare durante la primavera 2026 ma che proprio in occasione del Capital Market Day 2025 è stata anticipata a livello di powertrain, telaio e componentistica.
Una dimostrazione di quanto il progetto sia ormai prossimo al traguardo, con le linee guida dello sviluppo ingegneristico che hanno tenuto ben saldo l’obiettivo di dare vita a una vettura che, seppur elettrica, non tradisse in alcun modo il dna sportivo del Marchio modenese. Proprio per tale ragione, i tecnici Ferrari hanno focalizzato il progetto attorno a un telaio dal passo contenuto, due mila e 960 millimetri, mutuando l’impostazione delle classiche berlinette di Maranello. Motore centrale/posteriore con una posizione di guida volta a collocare il pilota vicino alla ruota anteriore per garantirgli un feedback dinamico ottimale e, allo stesso tempo, facilitargli l’accesso.
La scelta, all’apparenza semplice, ha tuttavia richiesto adeguamenti strutturali dedicati in particolare per quanto riguarda l’assorbimento dell’energia in caso di impatto, dato il maggior peso complessivo di un’auto elettrica rispetto a una versione endotermica. In tale ottica, le shock tower anteriori, ossia quei componenti strutturali del telaio che sostengono la parte superiore del gruppo ammortizzatore-molla, contribuiscono direttamente all’assorbimento dell’energia durante l’urto, mentre la posizione dei motori elettrici anteriori e dell’inverter è progettata per dissipare l’energia prima che raggiunga i nodi del telaio massimizzando sicurezza e integrità strutturale.
Centralmente, il telaio integra poi completamente la batteria, fornendole anche una protezione attraverso un alloggiamento con spazi tra i moduli e i brancardi che in caso di impatti laterali permetta a questi ultimi di assorbire completamente l’energia. Il cooling plate inferiore, di fatto la piastra di raffreddamento a liquido, protegge poi l’accumulatore da eventuali intrusioni in caso di impatto verticale. Diversamente, al posteriore la priorità è stata la minimizzazione delle vibrazioni indotte dal powertrain, obiettivo raggiunto mediante il primo sottotelaio elasticizzato della Casa di Maranello, gruppo progettato attraverso un’architettura che massimizza gli interassi tra le boccole elastiche così da garantire un’elevata rigidezza sotto i carichi laterali senza tuttavia inficiare la flessibilità necessaria allo smorzamento delle vibrazioni.
A tal fine sono state utilizzate boccole specifiche per filtrare le vibrazioni provenienti dall’assale elettrico, progettate per offrire una rigidezza laterale più elevata a dispetto di una maggiore flessibilità verticale e longitudinale così da riuscire a isolare il telaio dalle sollecitazioni provenienti dal manto stradale senza inficiare la dinamica di guida. Il risultato finale è un sotto-telaio che, a fronte di un ridotto incremento di peso rispetto a una soluzione rigida tradizionale, garantisce l’ottimale supporto agli assali, anteriore e posteriore integranti due motori indipendenti ciascuno. Quindi la vettura disporrà di quattro motori. Quelli anteriori offrono una potenza totale di 210 chilowatt, 286 cavalli circa, e possono essere disconnessi a qualsiasi velocità per trasformare la vettura in una tradizionale sportiva a trazione posteriore massimizzando efficienza e consumi quando le condizioni di guida non richiedono la presenza delle quattro ruote motrici.
Ciò fermo restando che in massima spinta è capace di erogare oltre tre mila 500 newtonmetro di coppia attraverso una struttura leggera realizzata in una lega di alluminio secondaria al cui interno sono integrati tutti gli elementi dell’elettronica di potenza e gli inverter. Una scelta che, oltre a ridurre gli ingombri, ha permesso ai tecnici di Maranello di raggiungere valori di densità di potenza e di efficienza nell’ordine dei tre e 23 chilowatt per chilo e del 93 per cento. Risultato quest’ultimo condiviso anche dall’assale posteriore che però in termini di densità di potenza propone un valore maggiore, nell’ordine dei quattro e otto chilowatt per chilo, in funzione di una potenza totale delle due unità elettriche che raggiunge i 620 chilowatt, 843 cavalli circa.
I motori, come quelli anteriori, sono del tipo sincrono a magneti permanenti e grazie alle elevate velocità di rotazioni raggiunte, 25 mila 500 giri al minuto al posteriore e 30 mila giri al minuto all’anteriore, sono in grado di assicurare potenze di picco nell’ordine dei 310 chilowatt nel primo caso e dei 105 chilowatt nel secondo pur mantenendo dimensioni compatte che riducono al minimo gli ingombri. Ciò anche in funzione del fatto che il rotore impiega magneti permanenti a montaggio superficiale, segmentati per aumentarne l’efficienza, mentre la configurazione ad “Array di Halbach”, derivata dal settore racing, orienta il flusso magnetico verso lo statore, massimizzando la densità di coppia e riducendo il peso complessivo.
Lo statore è a sua volta realizzato con lamierini ferromagnetici ferro-silicio a grani non orientati dallo spessore di due decimi di millimetro, impacchettati tramite self-bonding per minimizzare la probabilità di cortocircuiti tra i singoli lamierini. La soluzione a polo concentrato per gli avvolgimenti consente poi di contenere gli ingombri delle testate, così come le connessioni dei singoli denti vengono saldate su una morsettiera compatta ed efficiente, mentre per limitare le perdite nel rame dovute all’effetto pelle e all’effetto di prossimità è utilizzato il filo Litz che assicura prestazioni ottimali anche in condizioni di altissime frequenze e correnti di fase elevate. Per contrastare le forze centrifughe alle alte velocità, i tecnici del Cavallino hanno inoltre posizionato a interferenza sul rotore anelli di carbonio dello spessore di poco più di un millimetro e mezzo volti a garantire la tenuta dei magneti senza impattare sull’air gap rotore-statore. Tali componenti trattengono infatti i magneti a mezzo millimetro resistendo a sollecitazioni che, in termini di forza centrifuga, si traducono in una pressione di 390 bar. Valori estremi che le unità sincrone a magneti permanenti sono in grado di assicurare grazie al supporto di una batteria da 122 chilowattora di capacità lorda progettata e sviluppata interamente dal Marchio emiliano.
Un percorso ingegneristico durante il quale la distribuzione delle celle è stata studiata per contenere l’inerzia e abbassare il baricentro della futura vettura, con l’85 per cento del peso dei moduli collocato sotto il pianale, mentre la porzione restante si trova sotto la seduta posteriore. In tal modo la batteria non è considerata un blocco indipendente, ma diventa quindi parte strutturale una volta fissata al telaio attraverso 20 punti di ancoraggio centrali, con il guscio inferiore che contribuisce attivamente alla rigidezza complessiva della scocca. Un approccio opposto rispetto alle prime generazioni di batterie monolitiche che all’atto pratico ha permesso di raggiungere valori ai vertici di categoria in termini di densità energetica, quasi 195 wattora per chilogrammo, a livello di densità di potenza, circa un chilowatt e tre per chilo.
La configurazione da 15 moduli, ossia sei file doppie, una singola e due moduli superiori, sfrutta al massimo gli spazi disponibili senza incidere negativamente sul passo della vettura, mentre ciascun modulo contiene 14 celle saldate elettricamente in serie divise da setti di materiale isolante e setti metallici conduttivi con gestione termica ottimizzata tramite pasta termica dispensata sui moduli e su tre cooling plate. Questi ultimi, due fissati al corpo batteria e un terzo dedicato ai moduli superiori, sono a loro volta inclusi nel sistema di raffreddamento che integra più flussi in un unico corpo metallico, con mandata e ritorno nello stesso cooling plate, garantendo temperature uniformi e vita più lunga per le celle. Ne deriva che il circuito di raffreddamento della batteria è quindi interno alla stessa, ma totalmente integrato nell’impianto di raffreddamento della vettura, raggruppando i flussi di liquido degli altri componenti dall’anteriore al posteriore della vettura e viceversa.
Nessun dettaglio è stato trascurato
Progettati e sviluppati specificamente per il primo powertrain full electric Ferrari anche gli inverter. Cuore del componente è il sistema “Ffp”, “Ferrari Power Pack”, di fatto un modulo di potenza integrato che racchiude al suo interno tutto ciò che serve per la conversione di potenza, ossia sei moduli in carburo di silicio, un sistema di raffreddamento integrato e schede di pilotaggio. Queste ultime, dal canto loro, costituiscono poi l’interfaccia tra alta e bassa tensione e ogni scheda governa tre moduli, ciascuno composto da 16 transistor di potenza, assicurando precisione e reattività nella distribuzione della coppia ai motori.
La frequenza di switching degli inverter, variabile tra 10 e 42 chilohertz a seconda delle specifiche applicative, è stata inoltre calibrata per bilanciare efficienza, comfort acustico e gestione termica, ottimizzando la risposta del powertrain senza compromettere l’integrazione complessiva del sistema. Frequenze più alte consentono un controllo più preciso, una riduzione del rumore e delle vibrazioni e una maggiore compattezza dei filtri, a fronte di impatti su efficienza e raffreddamento, mentre frequenze più basse migliorano il rendimento, ma possono generare rumori e armoniche di coppia. All’ottimizzazione dell’efficienza energetica del gruppo di motopropulsione è infine dedicato la funzione “toggling”, di fatto una strategia specifica dell’assale posteriore che alterna periodicamente lo stato di attuazione dell’inverter tra operativo e standby, permettendo all’inverter di lavorare nei punti più favorevoli così da migliorare l’efficienza complessiva senza compromettere la gestione di coppia richiesta dal guidatore.
Evoluzioni in libertà
La libertà architetturale offerta dal powertrain elettrico, con il baricentro più basso, ha permesso ai tecnici Ferrari di evolvere ulteriormente il sistema di sospensioni attive che aveva fatto il suo debutto sulla recente “F80”. L’aggiornamento principale riguarda la vite a ricircolo di sfere connessa al motore elettrico, il cuore del sistema, che ha visto allungarsi il passo del 20 per cento così da poter assorbire e controllare meglio gli impatti verticali grazie a un minor trasferimento di forza inerziale sul telaio della vettura.
