De technologiedrager VISION EQXX van Mercedes-Benz rijdt rond in Europa en laat uitstekende prestaties zien op het gebied van actieradius en efficiëntie. Op zijn eerste reis van Sindelfingen via de Zwitserse Alpen en Noord-Italië naar Cassis aan de Côte d’Azur, legde hij meer dan 1.000 km af in het dagelijks verkeer, op één acculading. De VISION EQXX startte in de kou en regen, reed met de normale snelheden en zat soms met snelheden tot 140 km/h op de linkerhelft van de Duitse Autobahnen. De laadstatus van de accu was bij aankomst ongeveer 15 procent, wat neerkomt op een resterende actieradius van zo’n 140 km. Het gemiddelde verbruik overtrof al onze eisen en was recordbrekend laag: 8,7 kWh per 100 km.
Het is bewezen dat de VISION EQXX de actieradius en efficiëntie van een elektroauto naar een nieuw niveau tilt – onder reële omstandigheden en bevestigd door een neutrale autoriteit. De langeafstandsrit werd afgelegd met een verzegelde laadaansluiting en het team werd begeleid door een onafhankelijke deskundige van TÜV Süd. De behaalde resultaten bevestigen officieel de effectiviteit van de nieuwe ontwikkelingsaanpak van Mercedes-Benz – waarbij holistisch wordt gekeken naar efficiëntie die verder gaat dan de aandrijflijn, aerodynamica tot in het kleinste detail. Een ander, zeer belangrijk onderdeel van de strategie is een nog intensievere samenwerking tussen afdelingen en met externe partners. Het is een blauwdruk voor autotechniek die nieuwe maatstaven creëert voor de efficiëntie en actieradius van elektroauto’s. Veel van de technologieën van de VISION EQXX zullen dan ook worden gebruikt in toekomstige productiemodellen van Mercedes-Benz.
Klaar voor de langste roadtrip sinds de uitvinding van elektromobiliteit
Er is een reden waarom roadtrips al tientallen jaren behoren tot ons culturele erfgoed en veelvuldig worden bezongen, beschreven en gefilmd. Roadtrips staan voor vrijheid, avontuur, individualiteit en het ontdekken van de wereld op vier wielen.
De weg naar elektromobiliteit is ook een roadtrip – spannend, uitdagend en met een duidelijk doel: maximale efficiëntie door innovatie. De VISION EQXX staat voor een holistische aanpak met innovaties op alle technische gebieden die invloed hebben op het energieverbruik. “Met onze succesvolle roadtrip naar Zuid-Frankrijk hebben we laten zien dat alles draait om efficiëntie. En dit succes spreekt ook duidelijk voor ons nieuwe gezamenlijke ontwikkelingsproces, waarin veel geleerd is van het Mercedes-AMG F1-team en hun knowhow op het gebied van elektrische aandrijflijnen. De VISION EQXX is het resultaat van omvangrijk technologieprogramma dat een blauwdruk vormt voor de toekomst van de autotechnologie. Veel van de innovatieve ontwikkelingen worden al geïntegreerd in productiemodellen, enkele daarvan ook in de volgende generatie elektroauto’s van de modulaire architectuur voor compacte en middelgrote voertuigen van Mercedes-Benz. En de reis gaat verder. Met de VISION EQXX blijven we de grenzen opzoeken van wat technisch mogelijk is”, zegt Markus Schäfer, lid van de raad van bestuur van Mercedes-Benz Group AG, Chief Technology Officer verantwoordelijk voor ontwikkeling en inkoop.
Uitdagend routeprofiel en wisselende weersomstandigheden
De VISION EQXX zit boordevol innovaties. Als software-geoptimaliseerd prototype maakt hij deel uit van een verreikend technologieprogramma dat de nieuwste digitale technologie combineert met de pioniersgeest van Mercedes-Benz, de flexibiliteit van een start-up en de snelheid van de Formule 1. De missie bij de ontwikkeling van de VISION EQXX was om de grenzen van het mogelijke te verleggen. Om te laten zien wat elektrisch ‘haalbaar’ is, maakte de technologiedrager een eendaagse roadtrip binnen Europa: van Duitsland naar Zwitserland, door Italië, en via Milaan naar de eindbestemming, de havenstad Cassis bij Marseille in Zuid-Frankrijk.
Het routeprofiel – van snelweg tot bergpassen, inclusief wegwerkzaamheden – en de weersomstandigheden vormden samen de meest uiteenlopende uitdagingen voor de VISION EQXX. De temperatuur varieerde van slechts 3 °C bij de start vanaf het R&D-centrum in Sindelfingen bij Stuttgart tot 18 °C op de eindbestemming. Ten noorden van de Alpen viel er lichte regen en verder naar het zuiden waaide een lichte wind bij een zonnetje. Tijdens de roadtrip kon het effect van de vele verschillende efficiëntiemaatregelen goed worden vastgelegd.
Enkele fragmenten uit het reisverslag:
Bij snelheden tot 140 km/h op de snelweg – lage luchtweerstand en rolweerstand werpen hun vruchten af
De eerste etappe van Sindelfingen naar de noordoostelijke grens van Zwitserland loopt via Autobahn 81.
De VISION EQXX glijdt soms met snelheden tot 140 km/h door de wind. Met zijn lage Cw-waarde van 0,17 kan de wind bijna nergens grip op krijgen. ‘s Werelds beste aerodynamica onder wegvoertuigen is het resultaat van de intelligente interactie van vele individuele maatregelen. Het begint met de basisvorm van de carrosserie, die elegant als een waterdruppel naar achteren stroomt. Even gunstig voor de aerodynamica zijn het kleine frontale oppervlak van 2,12 m² en de kleinere spoorbreedte achter. Omdat deze 50 mm smaller is dan voor, rollen de achterwielen in de slipstream van de voorwielen. De actieve achterdiffusor, die automatisch uitschuift bij 60 km/h, zorgt voor een betere luchtstroom en draagt zo aanzienlijk bij aan de verminderde luchtweerstand.
De technologiedrager haalt additionele efficiëntievoordelen uit zijn banden met een extreem lage rolweerstandscoëfficient van 4,7, die Mercedes-Benz samen met ontwikkelingspartner Bridgestone voor de VISION EQXX heeft ontwikkeld. Ter vergelijking: het huidige EU-bandenlabel vereist een rolweerstand van 6,5 voor de beste beoordeling in klasse A. De EQS staat op banden die daar met 5,9 al ruim onder zitten. Met de VISION EQXX gaat Mercedes-Benz nog een stap verder. Opvallend is de nieuwe bandenmaat 185/65 R 20 97 T die staat voor een grote diameter en een smal loopvlak. De speciale Turanza Eco-banden combineren twee innovatieve Bridgestone-technologieën die een grotere actieradius mogelijk maken. De ENLITEN-technologie vermindert de rolweerstand en het gewicht tot 20 procent. De ologic-technologie vermindert de vervorming van de band tijdens het rijden, onder meer door een extra gespannen riemgedeelte. Daarnaast is de overgang van de band in de velg geoptimaliseerd in samenwerking met het aerodynamicateam van Mercedes-Benz.
Door de bergen – voordeel voor lichtgewichten
Een van de bijzondere kenmerken van de VISION EQXX is de doordachte lichtgewicht constructie, die vooral een positief effect heeft op hellingen. Elke enthousiaste fietser weet waarom altijd dezelfde soort renner voorop gaat tijdens bergetappes. De zwaardere, gespierde sprinters staren bergopwaarts vrijwel altijd naar de ruggen van vedergewichten. Doorslaggevend is de vermogen-gewichtsverhouding. Het gaat niet om pure prestaties in de zin van ‘sneller-hoger-verder’ maar om uithoudingsvermogen en een lager energieverbruik.
Dit is precies wat de VISION EQXX op indrukwekkende wijze laat zien bij het naderen van de Gotthardtunnel op weg naar Italië. Op het traject tussen Amsteg en Göschenen ligt een 14 km lang traject bergop met een hellingshoek tot 5 procent. Hier, waar elke gram extra gewicht energie ‘vreet’, scoort de VISION EQXX met zijn leeggewicht van slechts 1.755 kg.
Het lichtgewicht ontwerp van de VISION EQXX is allesomvattend – van de gebruikte materialen tot innovatieve bionische structuren die een gunstige vermogen-gewichtsverhouding leveren. Voorbeelden hiervan zijn het duurzame carbon-suiker-composietmateriaal waar het bovenste deel van de accu van is gemaakt en dat ook wordt gebruikt in de Formule 1, alsmede de BIONEQXXTM achtervloer, vervaardigd met behulp van een aluminium gietproces. Het lichtmetalen structurele onderdeel vervangt een veel zwaarder geheel dat uit meerdere onderling verbonden onderdelen bestaat. Het bevat openingen op plaatsen waar structurele sterkte niet is vereist, waardoor materiaal wordt bespaard. Deze innovatieve ontwerpbenadering resulteert in een gewichtsbesparing tot 20 procent in vergelijking met een conventioneel vervaardigd onderdeel.
Een groot deel van de gewichtsefficiëntie is ook te danken aan het volledig elektrische onderstel met lichtgewicht F1-subframe en aluminium remschijven, alsmede aan de accu. Met 100 kWh heeft de nieuw ontwikkelde energieopslageenheid van de VISION EQXX bijna dezelfde hoeveelheid energie als de accu van de EQS die de beste waarden scoort in een wereldwijde vergelijking van elektroauto’s die op de markt zijn. De accu van de VISION EQXX heeft echter 50 procent minder volume en is 30 procent lichter. Het resultaat is dat de compacte accu, met een afmeting van slechts 200 x 126 x 11 cm, ook relatief licht is (495 kg) en daardoor ook past in een compact car. De elektrische aandrijving is ontwikkeld in samenwerking met de experts van het Mercedes-AMG Petronas F1 Team.
Bergafwaarts – wie recupereert, wint
Na de Gotthardtunnel gaat de weg een heel eind bergafwaarts. Dit is waar de VISION EQXX op zijn eigen manier het beste uit de situatie haalt. Terwijl de gouden regel van professionele wielrenner is om vol gas bergafwaarts te gaan om tijd in te halen, doet de VISION EQXX het ondenkbare en regenereert hij dan juist zijn energiereserves. Bij elektroauto’s heet dit recuperatie, het terugwinnen van remenergie. Ook in deze discipline creëert de VISION EQXX nieuwe maatstaven dankzij zijn uiterst efficiënte elektrische aandrijflijn.
De VISION EQXX kan het recuperatie-effect toepassen op elk type helling en tijdens elke remmanoeuvre, waardoor zijn actieradius wordt vergroot. Een positief neveneffect van dit elektrisch remmen is dat de mechanische remmen nauwelijks worden gebruikt. Hierdoor is het voor het eerst mogelijk om innovatieve aluminium remschijven te gebruiken die beduidend minder wegen dan hun stalen tegenhangers.
Zonnedak – energiesnack in het zonnige Italië
De VISION EQXX krijgt rond het middaguur een stevige energiesnack op de Povlakte bij Milaan – niet bij het laadstation, maar via het vaste zonnedak. De 117 zonnecellen voeden de 12V-accu, die stroom levert aan verbruikers zoals het navigatiesysteem. De meerwaarde is meetbaar: de HV-accu wordt dienovereenkomstig ontlast, wat af te lezen valt op het display van de boordcomputer. Al met al vergroot de solarbooster de actieradius met meer dan 2 procent – wat neerkomt op ruim 25 km over een afstand van ruim 1.000 km.
Innovatieve eATS – krachtig, zuinig, duurzaam
De elektrische aandrijflijn (eATS) van de VISION EQXX – bestaande uit de elektromotor, transmissie en vermogenselektronica – is samen met de F1-specialisten van HPP ontwikkeld en heeft een piekvermogen van 180 kW. Dankzij het koppel dat direct beschikbaar is en de zeer lage rijweerstand van de VISION EQXX, hoeft het volledige potentieel tijdens de hele reis bijna nooit te worden aangesproken. Veel belangrijker dan topprestaties zijn andere factoren: net als de accu is de eATS compact, licht en zeer efficiënt. Het gemiddelde rendement van deze toepassing is 95 procent. Dat betekent dat 95 procent van de energie van de accu bij de wielen terechtkomt.
Dit gaat gepaard met verdere efficiëntievoordelen, zoals het verminderen van verliezen in de aandrijflijn. De engineers van Mercedes-Benz zijn erin geslaagd om de totale verliezen in de aandrijflijn (motor, omvormer en transmissie) met 44 procent te verlagen in vergelijking met een elektrische aandrijflijn die niet op dit project is gebaseerd. Dit maakt een groot verschil, met 1 procent meer efficiëntie en 2 procent meer actieradius. De accu van de VISION EQXX ondersteunt dit effect ook dankzij de opmerkelijke energiedichtheid van bijna 400 Wh/l en de bijzonder hoge bedrijfsspanning van meer dan 900V. Over hoogspanning gesproken: de voor het eerst gebruikte technologie heeft zich gedurende de hele reis bewezen – geen problemen zoals oververhitting van de leidingen, maar alles in het groen. Andere efficiëntiewinsten zijn het resultaat van actieve ‘cel balancing’. Het zorgt ervoor dat de energie gelijkmatig uit de cellen wordt gehaald tijdens het rijden. Dit verhoogt op zijn beurt de bruikbare energie en dus de actieradius.
Efficiënt thermomanagement – passieve koeling van de aandrijflijn is voldoende
Omdat de elektrische aandrijflijn dankzij het hoge rendement zeer weinig restwarmte genereert, is passieve koeling voldoende gedurende de hele reis. De koelplaat in de bodemplaat maakt gebruik van de langsstromende lucht en zorgt voor een gelijkmatige koeling. Deze aerodynamisch meest efficiënte oplossing vergroot de actieradius met 20 km, terwijl de Cw-waarde onveranderd laag blijft: 0,17.
Ook bij de beklimming richting de Gotthardtunnel blijven de luchtkleppen gesloten. Het luchtregelsysteem opent alleen een extra luchtpad als er meer behoefte is aan koeling van de elektrische aandrijving of meer behoefte aan airconditioning voor de inzittenden op warme dagen, of als de warmtepomp op koude dagen draait. Het luchtpad verbindt dan het hogedrukgebied aan de voorkant van het voertuig met het lagedrukgebied van de motorkap. Dit maakt een zeer efficiënt thermomangement mogelijk met een minimale luchtweerstand. De Cw-waarde zou slechts met slechts 7 punten (0,007) toenemen.
De efficiëntie-assistent – actief helpen bij het besparen van energie
Of het nu gaat om een elektromotor of een verbrandingsmotor, de hoeveelheid energie die uiteindelijk in de praktijk wordt verbruikt hangt sterk af van de rijstijl. In Zwitserland, Italië en Frankrijk is ‘pedal to the metal’ hoe dan ook geen optie, dankzij snelheidslimieten en strenge handhaving. De VISION EQXX blijkt juist dan een intelligente partner te zijn, die de bestuurder als een copiloot bijstaat met tips voor de best mogelijke rijstijl. De efficiëntie-assistent geeft informatie over de energiestroom, accustatus, topografie en zelfs de richting en intensiteit van wind en zon.
De UI/UX is voorzien van een geheel nieuw, uit één stuk bestaand display dat de gehele breedte van het interieur beslaat. De verschillende elementen van de user interface ondersteunen een naadloze interactie tussen bestuurder en voertuig. Deze omvatten kunstmatige Intelligentie (AI) die de werking van het menselijk brein nabootst. In de VISION EQXX hanteert Mercedes-Benz een radicaal nieuwe UI/UX-aanpak. Een ‘game-engin’e tilt UI-graphics naar een geheel nieuw niveau. De user interface laat zien hoe realtime graphics nieuwe digitale mogelijkheden openen door direct te reageren op de behoeften van de bestuurder en de echte wereld in het voertuig te brengen.
Finale in Frankrijk – finish met nog zo’n 140 km resterende actieradius
Kort voor het passeren van de finish in Cassis verzamelt de VISION EQXX opnieuw energie door middel van recuperatie. Na 11 uur en 32 minuten rijtijd eindigt hij zijn 1.008 km lange roadtrip met een resterende actieradius van circa 140 km. Dit betekent dat het voertuig weer had kunnen vertrekken voor een uitstapje langs de Middellandse Zeekust zonder laden.
De VISION EQXX heeft een enorm efficiëntiepotentieel aangetoond voor elektroauto’s in het echte verkeer. Deze eerste roadtrip naar Cassis is een mijlpaal op een veel grotere reis die nog lang niet voorbij is.
VISION EQXX: het logboek van de roadtrip in cijfers
| Start | Sindelfingen, 5 april 2022, 07.00 uur |
| Aankomst | Cassis, 5 april 2022, 07.02 uur |
| Route | Sindelfingen, Gotthard Tunnel, Milaan, Cassis |
| Afstand | 1.008 km |
| Totale reistijd / bewegingstijd | 12 uur en 2 minuten / 11 uur en 32 minuten |
| Gemiddelde snelheid | 87,4 km/h |
| Maximumsnelheid op de snelweg | 140 km/h |
| Gemiddeld verbruik | 8,7 kWh/100 km |
| Acculading bij aankomst (SoC) | circa 15% |
| Resterende actieradius bij aankomst | circa 140 km |
