Logica EV a doppio motore: perché si usa un motore a magneti permanenti davanti e uno asincrono dietro?

Tecnologie per veicoli elettrici
Autore: Deniz Erkan
Creazione: 13 Ottobre 2026

Nelle EV bimotore, il motore a magneti permanenti posizionato anteriormente garantisce l'efficienza, mentre il motore asincrono posteriore, quando non è necessario, protegge l'autonomia con una rotazione libera praticamente senza perdite.

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Nei veicoli elettrici bimotore, il motivo dell'uso di due tipi di motore diversi sull'assale anteriore e posteriore è un semplice equilibrio ingegneristico: il motore sincrono a magneti permanenti lavora sull'assale sempre caricato grazie all'elevata efficienza di picco, mentre il motore asincrono opera sull'assale di riserva perché, quando non alimentato, può girare libero quasi senza perdite. Un EV AWD rimane così efficiente in modalità cruise e ha anche la flessibilità di attingere potenza da tutte e quattro le ruote quando serve coppia.

In evidenza

I motori a magneti permanenti raggiungono un'efficienza di picco del 95–97%; i motori asincroni si collocano tipicamente nella fascia del 90–93%.
Quando l'alimentazione dello statore del motore asincrono viene interrotta, il rotore gira libero; questo lo rende un assale di riserva ideale in un impianto bimotore.
Un motore asincrono di potenza equivalente pesa 45–60 kg, mentre un PMSM pesa circa 22 kg; la densità di coppia è 2–3 volte superiore.
Nella Tesla Model 3 Dual Motor l'assale anteriore usa un motore a induzione, quello posteriore un motore a magneti permanenti interni (IPM); i modelli Mercedes-Benz EQ preferiscono invece la soluzione opposta.

Perché non si usano due motori con lo stesso progetto?

Equipaggiare entrambi gli assali con motori a magneti permanenti sembra logico sulla carta: in fondo si tratta di un motore più efficiente, più leggero e più compatto. Il problema è che il campo magnetico del motore PM non si spegne mai. I magneti nel rotore di questi motori generano campo in ogni istante; anche quando il veicolo è in coast, cioè con la potenza del motore interrotta, il rotore magnetico in rotazione crea correnti indesiderate e perdite nel ferro negli avvolgimenti dello statore. In breve, un motore PM letteralmente non può essere "addormentato".

Nel motore asincrono (a induzione), invece, la corrente nel rotore è indotta indirettamente dallo statore. Quando l'alimentazione dello statore viene interrotta, il rotore resta privo di campo magnetico, meccanicamente libero, e le perdite di trascinamento scendono a livelli quasi nulli. Questa singola caratteristica spiega la logica di fondo dell'architettura bimotore: l'assale inutilizzato deve girare gratis, e il motore capace di garantirlo è quello asincrono.

Il carattere dei due tipi di motore: efficienza, peso, densità di coppia

Kalıcı mıknatıslı motor geniş hız aralığında verimini korurken, asenkron motorun kayıplarının bir kısmı yapısaldır ve ısıya dönüşür.

La superiorità del motore sincrono a magneti permanenti (PMSM) non risiede solo nell'efficienza di picco, ma nella distribuzione dell'efficienza. Poiché non ci sono perdite di corrente nel rotore, resta efficiente in un ampio intervallo di velocità e coppia; nella guida quotidiana questo è spesso più prezioso di un'efficienza di picco in un punto fisso. Nel motore asincrono una parte delle perdite è completamente strutturale: più il rotore resta indietro rispetto al campo dello statore per la differenza di velocità (slip), più nel rotore si generano corrente e quindi calore. Per produrre la stessa fluxione, un motore asincrono richiede più ferro e rame: un motore asincrono da 50 kW pesa 45–60 kg, mentre un PMSM equivalente pesa 22 kg. Anche la densità di coppia del motore PM è 2–3 volte superiore, quindi la stessa performance entra in un pacchetto più compatto.

Caratteristica	Sincrono a magneti permanenti (PMSM)	Asincrono (a induzione)
Efficienza di picco	95–97%	90–93%
Perdite in rotazione libera	Basse ma non nulle (campo magnetico permanente)	Molto basse, in pratica ruota libero
Massa di un motore da 50 kW	Circa 22 kg	45–60 kg
Densità di coppia	Alta (2-3 volte)	Più bassa
Efficienza nell'intervallo di carico	Efficiente in un ampio intervallo	Calo più rapido con carichi variabili
Requisito di magneti	Richiede terre rare	Non necessari
Ruolo tipico	Assale sempre sotto carico	Assale secondario / potenza aggiuntiva

Logica di abbinamento sulla mappa di efficienza

Ogni motore elettrico ha una mappa di efficienza: un diagramma a contour lines che mostra quanto è efficiente in ogni regione del piano velocità-coppia. Le perdite provengono da tre gruppi principali: le perdite ohmiche dovute alla resistenza degli avvolgimenti, le perdite nel ferro generate dal flusso variabile nel ferro e, nei motori PM, le perdite aggiuntive create dai magneti stessi. Un buon sistema bimotore fa coincidere le zone più efficienti di queste mappe con i punti in cui il veicolo trascorre più tempo nel suo tipico profilo di utilizzo.

La strategia funziona così: quando il veicolo viaggia a velocità costante (cruise), solo il motore PM è attivo e le sue dimensioni sono scelte proprio per posizionarsi sull'isola più efficiente della mappa di efficienza in questo scenario di basso carico. Il motore asincrono viene spento con un comando dell'inverter; il rotore gira liberamente e la resistenza è quasi nulla. Quando entrano in gioco accelerazione, salita o perdita di trazione, il secondo motore inizia a produrre coppia. Il software del veicolo aggiusta in ogni momento la ripartizione della coppia tra assale anteriore e posteriore per ottimizzare i consumi; questi algoritmi di allocazione della coppia pongono anche le basi della vettorizzazione della coppia di base e cercano di bilanciare la capacità di forza laterale di ciascun assale.

C'è asimmetria anche nella frenata rigenerativa: il motore PM passa naturalmente in modalità generatore perché il suo campo è sempre pronto. Usare il motore asincrono come generatore è un po' più complesso; poiché il campo del rotore si forma per eccitamento indiretto, il livello di controllo deve prima stabilire questo campo. Tuttavia, nei moderni veicoli bimotore entrambi gli assali possono partecipare al recupero di energia.

Perché i produttori scelgono un determinato abbinamento?

Tesla: induzione davanti, IPM dietro

La Tesla Model 3 Dual Motor è l'esempio più discusso di questa architettura: sull'assale anteriore un motore a induzione trifase a quattro poli; sull'assale posteriore un motore trifase a sei poli con magneti permanenti interni (IPM). Anche la traiettoria storica dell'azienda è istruttiva: la prima Roadster e la Model S erano completamente a induzione; con la Model 3 e la Y l'unità di trazione principale è passata alla base PMSM. Il motivo è chiaro: il costo più elevato del motore PM vale il guadagno di efficienza che offre. Tesla inoltre porta l'efficienza un passo avanti combinando i magneti permanenti con il design a riluttanza (coppia di resistenza magnetica). In questi motori di nuova generazione, chiamati PMSR, si notano le tracce dell'architettura ibrida IPM-SynRM.

Mercedes-Benz: immagine speculare

I modelli Mercedes-Benz EQ applicano la stessa logica al contrario: motore sincrono a magneti permanenti sull'assale posteriore, motore a induzione sull'assale anteriore. Questo dimostra che non esiste un'unica risposta corretta alla domanda "in quale assale va il PM"; la decisione viene presa in base alla distribuzione del peso del veicolo, al tipico carico di guida e all'architettura della gestione termica. Poiché l'asse posteriore nella maggior parte dei veicoli elettrici trasporta una potenza continua più elevata, collocare il motore PM sul retro fa sì che il carico di crociera ricada sul motore più efficiente - anche in Tesla funziona essenzialmente la stessa logica.

Il quadro generale del settore

Marchi come BYD, Toyota, Hyundai e Volkswagen si affidano principalmente a sistemi PMSM per l'elevata densità di coppia e l'efficienza su un ampio intervallo di velocità. La grande maggioranza dei BEV utilizza motori a magneti permanenti; la Renault Zoe e la vecchia Tesla Model S sono le eccezioni note a questa regola. Le ricerche di settore indicano che i motori PM resteranno il tipo di motore dominante nel futuro prevedibile; anche il colosso dei componenti Bosch ha presentato la sua nuova famiglia di e-motori sincroni a magneti permanenti per la produzione di serie.

Il PM è superiore in ogni caso? I settori in cui l'asincrono vince ancora

Il confronto non è a senso unico. Il motore asincrono porta tre vantaggi concreti: essendo privo di magneti permanenti, non dipende dalle terre rare, il costo del motore è tipicamente inferiore del 20-30% ed è resistente alla smagnetizzazione dei magneti - anche oltre i 120°C non ci sono problemi di perdita di campo. Nei motori PM, invece, l'elevata temperatura va considerata come un rischio per la vita dei magneti. Inoltre, la rotazione del rotore PM genera una tensione opposta a quella applicata (back-EMF); questo fa sì che il motore assorba la corrente richiesta dal suo carico, ma agli alti regimi la gestione di tensione e perdite diventa un aspetto critico del progetto.

Anche l'entità della differenza di efficienza non è assoluta: un intervallo del 5-7% è generalmente valido, ma la differenza si restringe e si allarga a seconda del punto di carico. Il vantaggio del PM è particolarmente evidente a carichi variabili; a carico continuo e costante la differenza si riduce in modo significativo. Sul tavolo c'è anche il motore sincrono a eccitazione elettrica (EESM) come candidato: è privo di magneti e la sua eccitabilità offre flessibilità di controllo, ma l'efficienza a carico parziale resta tipicamente al di sotto del PMSM, perché richiede una corrente di eccitazione che alimenta continuamente il campo del rotore.

Domande frequenti: il doppio motore aumenta l'autonomia?

La risposta dipende dal motore. Confrontando un veicolo con un singolo motore PM e un veicolo AWD con accoppiamento PM + asincrono, la configurazione a doppio motore non fa perdere autonomia - perché l'asse asincrono inutilizzato gira liberamente e non tocca quasi per niente l'efficienza. Il guadagno arriva dalla distribuzione della coppia verso l'asse che ne ha bisogno e dal far lavorare ogni motore nella zona più efficiente della propria mappa di efficienza. Se anche entrambi gli assi fossero a magneti permanenti, le perdite nel nucleo che scorrono costantemente ridurrebbero davvero l'autonomia; l'accoppiamento esiste proprio per eliminare questa perdita.

E allora perché non tutti i costruttori usano la stessa disposizione? La posizione dell'asse PM varia a seconda del modello e del costruttore; mentre alcune valutazioni descrivono il motore anteriore come il PM più efficiente, le analisi di smontaggio della carrozzeria confermano che su Model 3/Y il motore posteriore è del tipo PM più efficiente ai carichi di guida tipici. Ciò che resta fisso non è la regola, ma il principio: il carico di crociera deve essere portato dal motore più efficiente, l'altro deve rimanere inattivo salvo necessità.

Conclusione: una asimmetria deliberata

Configurazione con magneti permanenti davanti e motore asincrono dietro (o viceversa); non è una dichiarazione di superiorità di una tecnologia motore sull'altra, ma una divisione del lavoro tra due caratteri differenti. Il motore PM sostiene il carico continuo con la sua efficienza del 95-97% su un ampio intervallo di carico, mentre il motore asincrono mantiene l'assale di supporto senza perdite grazie alla sua capacità di rotazione libera. Fattori come il costo dei magneti, la resistenza termica e l'indipendenza dalle terre rare consolidano questo abbinamento anche dal punto di vista economico. Per un ingegnere che desidera la trazione integrale senza perdita di autonomia, questa asimmetria continua a essere la risposta più equilibrata della tecnologia attuale.