Nissan Leaf: come si produce un'auto elettrica

Un video diramato da Nissan ci permette di analizzare le differenze del ciclo di produzione della Leaf rispetto ad una vettura tradizionale.

Nissan LEAF

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La grande complessità delle automobili odierne impone ai tecnici enormi sforzi progettuali non solo in fase di impostazione tecnica del veicolo, ma anche nella definizione dei processi di fabbricazione del prodotto, dalle materie prime alla consegna della vettura finita.

Lo sviluppo dei sistemi produttivi, che di buona norma procede in contemporanea all'avanzamento della progettazione dell'automobile, è un fattore chiave per il successo di un modello, sebbene rimanga generalmente sconosciuto al cliente finale. Per questo il lancio di un nuovo modello coincide spesso con l'avvio di nuove tecnologie o metodi riguardanti, ad esempio, l'allestimento delle fabbriche e delle linee di montaggio. L'acquirente finale probabilmente ne resterà all'oscuro, mentre il progettista deve tener conto del processo di produzione dal primo istante in cui si accinge a disegnare un qualsiasi componente.

Nel caso di un prodotto rivoluzionario come la nuova Nissan Leaf, appena eletta Auto dell'anno, nella quale la trazione elettrica modifica l'intera architettura dell'automobile, la definizione del ciclo di produzione pone delle sfide inedite ai progettisti, che necessitano soluzioni originali e brillanti.

Ma fortunatamente i giapponesi sono considerati i migliori in questo campo e posseggono un ricco know-how riguardo la semplificazione dei processi logistici e la standardizzazione di sistemi di fabbricazione modulari e facilmente adattabili. Anche nel caso della Nissan Leaf sono riusciti a sviluppare una serie precisa di processi integrati che dovrebbe garantire un prodotto finale di qualità, nonostante l'auto elettrica non sia ancora un prodotto tecnologicamente maturo.

Nello stabilimento di Oppama sono addirittura riusciti a realizzare le più importanti fasi di assemblaggio della Leaf sulla stessa linea di montaggio di altri modelli di concezione tradizionale, secondo differenti lotti. Entro due anni Nissan si è impegnata ad esportare la fabbricazione della Leaf in America, nello stabilimento di Smyrna in Tennessee, ed in Inghilterra, a Sunderland, sulla stessa linea della Juke.

Leaf è una vettura a trazione completamente elettrica, pertanto motore, trasmissione e batterie non hanno nulla a che vedere con quello delle altre vetture di Nissan. Tuttavia la scocca è realizzata in comune acciaio alto resistenziale che viene prodotto e verniciato tramite gli stessi processi con cui si realizzano le altre vetture della Casa, così come gli interni ed il reparto sospensivo.

Il video mostra anzitutto la produzione delle batterie agli ioni di litio, composte di 48 moduli da 4 celle ognuno, che vengono realizzati nella fabbrica di Zama in partnership con NEC, ed assemblati ad Oppama nello stabilimento Nissan. Si tratta di un processo totalmente automatizzato, che richiede una manodopera minima.

Successivamente viene illustrata la produzione del motore elettrico, capace di 80 kW di potenza massima e di 280 Nm di coppia. Anche in questo caso l'intervento umano si limita alla supervisione dei robot, ma in questo caso la fabbrica è quella di Yokohama, poco distante. Per ridurre gli ingombri ed aumentare la flessibilità dei macchinari, sono state sviluppate innovative stazioni di avvolgimento delle spire rameiche del propulsore, particolarmente compatte. Una volta sperimentate queste attrezzature saranno messe in dotazione anche agli impianti anglosassoni.

L'inverter, che come il motore è stato interamente progettato da Nissan, trasforma la corrente continua erogata dalla batteria nella corrente alternata necessaria per alimentare il motore. Consta di un case metallico realizzato per fusione e di una circuiteria elettrica interna inserita da appositi robot di precisione. Per produrlo sono necessari due stabilimenti differenti, ma di superficie ridotta.

Lo stampaggio dei lamierati, l'assemblaggio e la verniciatura delle scocche è un altro processo estremamente automatizzato, che richiede grandi investimenti finanziari per l'allestimento delle macchine. Per rendere il processo produttivo, è necessario lavorare una settantina di veicoli all'ora. Quindi di norma tutti i costruttori cercano di utilizzare lo stesso impianto per lotti di differenti modelli, standardizzando i procedimenti ed i materiali impiegati. Notiamo dal video che la Leaf viene prodotta sulla stessa linea di montaggio di Note, Juke e Cube, tutti motori a trazione convenzionale. Le lamiere vengono stampate, saldate insieme e verniciate.

Le differenze di processo più rilevanti avvengono durante l'assemblaggio finale, condotto dagli operai giapponesi (le macchine svolgono principalmente la funzione di trasferitori). In fase di montaggio del powertrain sulla scocca, viene introdotto il pacco batterie al posto del serbatoio e viene inserito il motore elettrico, mentre le altre vetture ricevono quello termico.

A vettura finita la Leaf svolge tutti i test di conformità cui un'auto normalmente è sottoposta prima di lasciare la fabbrica, ovvero la verifica dei collegamenti elettrici ed il test dinamico su banco a rulli. Questa fase si conclude con il collaudo finale. Dopodiché è pronta ad essere trasportata alla rete di vendita e diffusa nel mondo. Le consegne in Giappone della "zero emissioni" di Nissan sono già avviate, mentre le esportazioni verso l'Europa cominceranno l'anno prossimo.

 

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di Andrea Zuanni | 09 dicembre 2010

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