03.01.2022 - 18:04

Mercedes Vision EQXX: Mehr Reichweite dank hoher Effizienz

Mit dem Vision EQXX hat Mercedes-Benz im Rahmen der CES ein neues, elektrisches Konzeptauto enthüllt. Wie bei früheren CES-Studien der Stuttgarter ist der Vision EQXX kein konkreter Vorbote auf ein Serienmodell – soll aber dennoch einen Ausblick auf eine ganze Reihe von Technologien geben, mit denen Serienfahrzeuge sparsamer werden können.

Die Mission des Autos sei es, der effizienteste Mercedes-Benz zu werden, der je gebaut wurde, wie der Hersteller in der Mitteilung festhält. Bei der Reichweite soll der Vision EQXX mit über 1.000 Kilometern aus einer einzigen Batterieladung „ein neues Level erreichen“. Und das eben nicht mit einer größeren Batterie, sondern dem effizienteren Umgang mit der Energie. Die 1.000 Kilometer wurden allerdings nicht in einem Test ermittelt, sondern es sei anhand „interner, digitaler Simulationen davon auszugehen, dass der Technologieträger in realem Straßenverkehr mit einer einzigen Batterieladung über 1.000 Kilometer weit fahren wird“, so Mercedes.

Die grundsätzlichen Stellhebel sind alles andere als neu: Der Antriebsstrang selbst soll effizienter werden, Leichtbau-Werkstoffe senken das Gewicht, spezielle Reifen den Rollwiderstand. Kombiniert mit einer ausgefeilten Aerodynamik – der cW liegt bei 0,17 – und integrierten Solarzellen soll der Verbrauch auf unter 10 kWh/100 km sinken.

Neu soll daran sein, wie diese einzelnen Ziele erreicht wurden – und wie sie zu einem Gesamtpaket integriert wurden. Das „radikal neue“ und von Mercedes-Benz entwickelte Antriebskonzept soll einen Wirkungsgrad von 95 Prozent von der Batterie bis zu den Rädern ermöglichen. Das betrifft also nicht nur den E-Motor als solches, sondern auch die Leistungselektronik und die gesamte Mechanik des Antriebsstrangs. „Einer der besten Wege, die Effizienz zu steigern, ist die Verringerung von Verlusten“, sagt Eva Greiner, Chefingenieurin elektrische Antriebssysteme bei Mercedes-Benz. „Wir haben an jedem Teil des Systems gearbeitet, um Energieverbrauch und Verluste durch Systemdesign, Materialauswahl, Schmierung und Wärmemanagement zu reduzieren. Und unsere hervorragenden Simulationstools haben uns geholfen, schnell herauszufinden, was funktioniert und was nicht.“

Kleinwagen-Batterie mit 100 kWh

Auf die E-Motoren geht Mercedes in der Mitteilung nicht genauer ein, es könnte sich aber um die Radialflussmotoren des von Mercedes übernommenen Spezialisten Yasa handeln. Die Leistung wird mit ungefähr 150 kW angegeben.

Für die Batterie haben die Ingenieure mit Experten der Formel-1-Töchter High Performance Powertrains (HPP) und Mercedes-Benz Grand Prix (MGP) zusammengearbeitet. In dem leichten Batteriegehäuse sind 100 kWh verbaut, allerdings ist das einbaufertige Batteriepaket nur halb so groß und 30 Prozent leichter wie das Batteriepaket aus dem Mercedes EQS. Daimler-Chef Ola Källenius gibt an, dass die Batterie „in einen Kleinwagen passen würde“. Adam Allsopp, Advanced Technology Director bei HPP, ergänzt: „Bei der Entwicklung des Batteriemanagementsystems und der Leistungselektronik wurde größter Wert auf die Verringerung von Verlusten gelegt. Bei der Erreichung dieses Effizienzmeilensteins haben wir viel gelernt, das in künftige Entwicklungsprogramme einfließen wird.“

Konkret soll ein erhöhter Siliziumanteil in der Anode zu der höheren Energiedichte beitragen – ein Weg, den derzeit einige Unternehmen gehen. Zudem soll die von der Mercedes-Entwicklungsabteilung und HPP entwickelte Batterie-Plattform einen höheren Integrationsgrad erreichen – sprich mehr Platz für die Zellen bei weniger Bauraum und Gewicht. Außerdem wurde die Batteriespannung auf 900 Volt erhöht – wie beim Lucid Air. Auch am Batteriemanagement wurde gearbeitet: Die Batterie verfügt über ein aktives Zellbalancing. Es gewährleistet, dass die Energie während der Fahrt gleichmäßig aus den Zellen entnommen wird, was die Systemeffizienz nochmals erhöht.

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Die Batterie wird zwar nur per Kabel geladen, dennoch verfügt der Vision EQXX über 117 „ultradünne“ Solarzellen, die in das Dach integriert sind. Die Solarzellen laden zwar nicht direkt die Hochvolt-Batterie – daran arbeitet Mercedes nach eigenen Angaben noch mit seinem Partner Fraunhofer ISE –, sondern werden für andere Systeme genutzt. Über den so verringerten Energiebedarf aus der Hochvolt-Batterie sollen über diesen Umweg bis zu 25 Kilometer zusätzliche Reichweite pro Tag möglich werden. Die Praxis hat aber hier bislang gezeigt, dass die Effekte etwa in Mitteleuropa deutlich geringer sind.

Neue Wärmepumpe soll das letzte Bisschen Restwärme nutzen können

Auch bei weiteren Verbrauchern wurde Hand angelegt: Ein innovatives Wärmemanagementsystem soll die Effizienz der Kühlung der Fahrzeug-Komponenten erhöhen. Ein abgestimmtes Zusammenspiel von Luftklappen, Kühlmittelventilen und Wasserpumpen soll dafür sorgen, dass der Triebstrang inklusive Leistungselektronik stets im optimalen Temperaturfenster arbeitet. Die neue „Multi-Source-Wärmepumpe“ verfügt über einen externen Wärmetauscher und kann so laut Mercedes über einen größeren Temperaturbereich arbeiten – und etwa auch bei der Entfeuchtung der Umgebungsluft dank der „Verdampfer-Enthalpie“ das letzte Bisschen Restwärme ausnutzen können. . Die Enthalpie ist die latente Energie, die als Wärme freigesetzt wird, wenn Wasserdampf in der Luft seinen Aggregatzustand von gasförmig zu flüssig ändert.

Andere Merkmale des EQXX haben nicht direkt mit dem E-Antrieb oder weiteren Stromverbrauchern zu tun, aber dennoch – in der Summe – einen Einfluss auf den Stromverbrauch und somit die Reichweite. Die aerodynamische und leichte Karosserie senkt den Luftwiderstand und das Gewicht. Selbiges gilt auch für die verkleideten Magnesiumfelgen. Unter den Felgen sind leichtere Bremsscheiben aus eine Aluminiumlegierung verbaut, die ebenfalls dabei helfen, das Fahrzeuggewicht zu senken. In der Summe sind es noch ungefähr 1.750 Kilogramm. Davon entfallen 495 Kilogramm auf die Batterie.

Eine weitere aus dem Rennsport abgeleitete Entwicklung ist das rein elektrische Fahrwerk, das auf einen von den Formel-1-Rennwagen inspirierten Hilfsrahmen zurückgreift. Das bringe „Rennsport-Effizienz auf die Straße“, so Mercedes. Ob es auch die Kosten auf Motorsport-Niveau treibt, wird dann die Serienentwicklung zeigen: Mercedes gibt an, dass „viele der innovativen Entwicklungen bereits in die Produktion integriert“ werden, „einige davon auch bei der nächsten Generation des MMA, der Modularen Architektur für Kompakt- und Mittelklassefahrzeuge von Mercedes-Benz“.
mercedes-benz.com, daimler.com

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12 Kommentare zu “Mercedes Vision EQXX: Mehr Reichweite dank hoher Effizienz

  1. TitanManfred

    Es ist ja auch ein Kleinwagen, bezogen auf die Transportleistung 2 Erwachsene vorne und 2 Klienkinder hinten, wie in jedem dieser unsinnigen 4-türigen Coupes!!!

    • Alkibiades

      Wie soll man denn sonst wo einen cw-Wert realisieren als mit einer Coupe-Form? Wenn das ein Kombi wäre mit einer Form ähnlich der alten Volvo-Kombis würde der dann doppelt soviel verbrauchen und es heulen auch wieder alle rum. Aber es stimmt schon, dass man das Auto so nicht bauen sollte und wird, da man hinten wahrscheinlich nicht sitzen kann.

    • Matthias

      Selbst diese „unsinnigen 4-türigen Coupes!!!“ haben zuviele Sitzplätze, zuviele Türen sowieso. Es sitzt im Schnitt nur eine Person in einem PKW, gerundet auf ganze Zahl.

      Es gibt für die Millionen, die alleine zur Arbeit fahren, oder ganz alleine leben, keine brauchbaren Angebote für wenigsitzige vollwertige PKW, nur Motorroller und dergleichen Gurken. Für den Stadtverkehr muss ein Auto kurz sein, für Reichweite auf der Autobahn aerodynamisch, da würde sich ein 1+1-Sitzer in Ei-Form anbieten.

      • Simon Saag

        Wie viele der Millionen, die alleine zur Arbeit fahren, haben auch noch eine Familie zu Hause? Oder soll eine vierköpfige Familie künftig vier Autos haben mit einem, zwei, drei und vier Sitzen, um jeweils für jede Fahrt das effizienteste Auto zu haben? Oder noch ein fünftes, falls man mal zu viert nur eine Kurzstrecke unterwegs ist und wann anders auf große Reise mit Kofferraum?

        Also ja, es sollte auch mehr vollwertige E-Autos mit wenigen Sitzen geben, stimme ich Ihnen zu. Aber deswegen gleich größere Fahrzeuge allgemein zu verdammen ist viel zu kurzsichtig. Dann ist es eher zu begrüßen, dass sich Hersteller endlich mal Gedanken um die Gesamteffizienz machen und nicht das 77. E-SUV im Protz-Look zeigen. Denn wenn zuerst in so einem Konzeptauto, dann in der Ober- und später in der Mittelklasse die ganzen im Artikel beschriebenen Entwicklungen auch mal tatsächlich kommen würden und nicht nur angekündigt werden, dann sind sie irgendwann auch so günstig, dass sie in einem 1+1-Sitzer zum vernünftigen Preis angeboten werden können. Solche Fahrzeuge gibt es heute schon, siehe Twike5. Würde ich mir das für 50.000€ kaufen, wenn ich für 35.000€ ein Model 3 bekomme? Nein, weil mit dem Model 3 kann ich nicht nur Pendeln, sondern auch die Familie mitnehmen und spontan in den Urlaub fahren. Oder auf Dienstreise. Würde ich mir für 5.000€ ein supereffizientes Twike oder einen ihrer 1+1-Sitzer daneben stellen? Deutlich wahrscheinlicher. Aber morgen ein hocheffizientes und bezahlbares BEV zu erwarten, ohne solche Zwischenstationen wie den EQXX zu nehmen, ist realitätsfern

  2. Mike

    Die Entwicklungsrichtung hin zu sparsamem Fahrzeug begrüße ich ausdrücklich. Es ist wohltuend, mal nicht nur rollende Schrankwände zu sehen. Ob es so ein Fahrzeug allerdings in die Serie schaffen wird, entscheidet sich vielleicht mit dem Erfolg/Nichterfolg des Ioniq 6.

  3. EVrules

    Physikalisch liegt das im Rahmen des möglichen, selbst bei 120-130 unter 10kWh/100km zu kommen.

    Der cW-Wert liegt bei 0,17, die Stirnfläche wird bei 2qm liegen oder vllt. leicht darunter, es handelt sich um sehr rollwiderstandsoptimierte Räder (vmtl. f_roll<0,01), der Antriebs-Gesamtwirkungsgrad liegt bei 95% und die Masse bei 1.750kg.

    Ganz gleich, ob der EQXX in Serie kommt oder eher nicht, die Technik die er hat, wird für positive Effekte in den kommenden PKW von Mercedes sorgen.

  4. Emobilitãtsberatung-berlin K.D. Schmitz

    Entwicklungen sind immer sehr wichtig, es muss aber auch einiges in die Serie schaffen, beim CW Wert ist da die größte Diskrepanz. Das sieht man bei vielen Herstellern, nicht nur DB, die normale Modelle elektrifizieren.

  5. Bringewald

    Hm, irgendwie kommen mir Form und Werte bekannt vor …

    Ach ja, heißt Lightyear One – gut abgekupfert und eigenes Know-how dazugefügt.

    • Simon Saag

      Die physikalischen Gesetze der Aerodynamik kann keiner austricksen. Der VW XL1 geht in die Richtung, der Lightyear und jetzt der Mercedes. Jeder, der sein Auto konsequent aerodynamisch optimiert, wird bei einer solchen Form landen. Das ist nicht abgekupfert, sondern einfache Aerodynamik

  6. Panib

    Das ist sicher richtig. Wesentlicher ist aber wohl das, was hinter dieser Entwicklung steht. Für mich ist dies ein Zeichen dafür, wie rasend schnell die Entwicklung der E-Mobilität fortschreitet und eine deutliche ‚ Warnung‘, um Gottes Willen kein E-Auto zu kaufen, sondern nur zu leasen. Abgesehen von Tesla, Nissan und Hyundai und Renault- wie lange beschäftigt sich die große Masse der Autobauer mit E-Autos? Keine drei Jahre. Kaufe ich heute ein E-Auto, verzichte ich auf jahrelangen Fortschritt, es sei denn, meine Portokasse ist so prall gefüllt, dass ich mir alle 3 oder vier Jahre ein neues Auto leisten kann.

    • Panib

      Mein Kommentar galt Titan Manfred

  7. Dr. Mobile

    Getrieben vom Pioniergeist von TESLA war nur eine Frage der Zeit, dass die deutschen und europäischen Automobilbauer ihr Know-How und ihre Leistungsfähigkeit beim Bau von BEV unter Beweis stellen werden. Als Studie und Innovationansatz hat die Mercedes Studie (wie auch andere, die derzeit in diese Richtung entwickeln) sicher eine volle Berechtigung. Was mich besorgt ist, dass die Trends im elektrischen Automobilbau und beim Ausbau der Ladeinfrastruktur gigantische, m. E. nicht notwendige Größenordnungen anpeilen und dabei scheinbar aus dem Blick gerät, was eine Mobilitätswende wirklich erfordert: weniger (als derzeit zugelassene Verbrenner), kleinere und vor allem bezahlbare Elektroautos. Das Car- und Ridesharing muss für die „erste und letzte Meile“ sowie für das Pendeln eine größere Bedeutung gewinnen und auf der Langstrecke ist den Massenverkehrsmitteln (Bahn, Fernbus) der Vorrang zu geben. Immerhin zeigen Studien (und eigene Erfahrungen) dass tägliche Reichweite von max. 200 km in der Regel völlig ausreichend sind. Das Ganze hat aber nicht nur ökologische und soziale Komponenten, sondern es ist auch eine Frage der Ressourcen, wie die jüngsten Expertisen zur Verfügbarkeit und Preisentwicklung relevanter Rohstoffe für die Elektromobilität aufzeigen. Wenn die Erfahrungen von Mercedes in diese notwendige Entwicklung unserer Mobilität einfließen, dann geht das aus meiner Sicht in Ordnung. Aber ich befürchte, dass es anders kommen und schon bald neue Probleme des Schutzes unserer Natur und Umwelt und der globalen Auseinandersetzung um die strategischen Rohstoffe aufgeworfen werden…

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03.01.2022 18:22