Успешная первая поездка выводит эффективность электромобиля на новый уровень
VISION EQXX от Mercedes-Benz теперь вышел на дороги Европы и продемонстрировал выдающийся запас хода и эффективность. Путешествуя из Зиндельфингена через швейцарские Альпы и Северную Италию в пункт назначения в Кассисе на Лазурном берегу, он без особых усилий преодолел более 1000 км в повседневном движении на одном заряде аккумулятора. Путешествие началось в холодную и дождливую погоду и проходило на обычных скоростях, включая продолжительное движение по скоростной полосе со скоростью до 140 км/ч на немецком автобане и на предельных скоростях в других местах. Состояние заряда батареи по прибытии составляло около 15 процентов, что соответствовало оставшемуся запасу хода около 140 километров, а средний расход был рекордно низким — 8,7 кВтч на 100 километров.
Таким образом, VISION EQXX поднял эффективность электромобилей на совершенно новый уровень — в реальных условиях и с независимыми доказательствами. Дальняя поездка была завершена с запечатанной зарядной розеткой и в сопровождении независимого эксперта из органа по сертификации TÜV Süd. Это официально подтверждает эффективность нового подхода Mercedes-Benz к разработке — целостного подхода к эффективности от трансмиссии до аэродинамики и далее, вплоть до мельчайших деталей, а также работы с еще более широким межфункциональным сотрудничеством и внешними партнерами. Этот новый план автомобильной инженерии установил новый эталон эффективности и запаса хода электромобилей, а технология VISION EQXX будет развернута в предстоящих серийных автомобилях Mercedes.
"Мы сделали это! С легкостью преодолевайте более 1000 километров без подзарядки аккумулятора и потребляя всего 8,7 кВтч/100 км в реальных дорожных условиях. VISION EQXX — самый эффективный Mercedes из когда-либо созданных. Технологическая программа, стоящая за ним, знаменует собой веху в развитии электромобилей. Это лежит в основе нашей стратегической цели «Лидерство в электроэнергетике», — говорит Ола Каллениус, председатель правления Mercedes-Benz Group AG.
Готов к самому длинному путешествию с момента изобретения электромобильности
Есть причина, по которой дорожные поездки десятилетиями были пробным камнем культуры, рассказывая истории с шоссе в книгах, фильмах и музыке. Автопутешествие определяет свободу, индивидуальность, сам дух автомобиля и проходящего мира. Втыкайте булавку в карту — и вперед.
Путь к электрической мобильности — это тоже путешествие; столь же волнующий, сколь и сложный, столь же неизвестный, сколь и достоверный. Для Mercedes-Benz это путешествие с четкой целью — максимальная эффективность за счет инноваций. VISION EQXX — это продукт целостного подхода с инновациями во всех технических областях, влияющих на энергопотребление. «Наша успешная поездка на юг Франции показала, что эффективность — это новая валюта. И этот успех также ясно говорит о нашем новом совместном процессе разработки, включающем в себя многие знания команды Mercedes-AMG F1 и ее передовой опыт в области электрических силовых агрегатов. VISION EQXX является результатом комплексной программы, которая представляет собой план будущего автомобильной техники. Многие инновационные разработки уже внедряются в производство, некоторые из них относятся к следующему поколению модульной архитектуры для компактных и среднеразмерных автомобилей Mercedes‑Benz. И путешествие продолжается. С VISION EQXX мы продолжим испытывать пределы возможного», — говорит Маркус Шефер, член правления Mercedes-Benz Group AG, технический директор, отвечающий за разработку и закупки.
Сложный профиль маршрута и меняющиеся погодные условия
VISION EQXX наполнен инновациями. Этот программно-определяемый исследовательский прототип является частью далеко идущей технологической программы, которая сочетает в себе новейшие цифровые технологии с новаторским духом Mercedes, маневренностью стартапа и скоростью Формулы-1. Задача разработки VISION EQXX заключалась в том, чтобы преодолевать технологические барьеры по всем направлениям. Чтобы показать, что электрически «выполнимо», исследовательский автомобиль совершил однодневную поездку через несколько европейских границ: из Германии в Швейцарию, затем в Италию, мимо Милана и, наконец, к месту назначения, портовому городу Кассис недалеко от Марселя в Юг Франции.
Профиль маршрута — от автомагистрали до горных перевалов, включая дорожные работы — и погодные условия поставили перед VISION EQXX самые разнообразные задачи. Отправляясь из научно-исследовательского центра Зиндельфинген недалеко от Штутгарта в холодных условиях, температура от начала до конца колебалась от 3 до 18 градусов Цельсия. К северу от Альп шел небольшой дождь, а южнее дул легкий встречный ветер на солнце. Различные участки маршрута помогли задокументировать эффект многих мер по повышению эффективности.
Выдержка из путевого журнала:
До 140 км/ч на автомагистрали — низкое лобовое сопротивление и сопротивление качению окупаются
Первый этап от Зиндельфингена до северо-восточной границы Швейцарии проходит по автобану 81. Время от времени VISION EQXX рассекает ветер со скоростью до 140 км/ч. С его низким c d При значении 0,17 ветру практически не за что зацепиться. Этот непревзойденный в мире показатель для разрешенного к использованию на дорогах автомобиля является результатом разумного взаимодействия множества отдельных показателей. Он начинается с базовой формы корпуса, обрамляющего гладкий купол теплицы, который элегантно течет, как капля воды, к задней части. В равной степени положительно влияют на аэродинамику небольшая лобовая площадь 2,12 м² и уменьшенная задняя колея. Поскольку он на 50 мм уже, чем передний, задние колеса катятся в потоке передних колес. Активный задний диффузор, который автоматически раскрывается на скорости 60 км/ч, обеспечивает лучший воздушный поток и, таким образом, значительно способствует снижению аэродинамического сопротивления.
Технологический автомобиль получает дополнительные преимущества в эффективности благодаря своим шинам с их чрезвычайно низким рейтингом сопротивления качению 4,7. Bridgestone разработала их специально для VISION EQXX в сотрудничестве с Mercedes-Benz. Для сравнения, действующая маркировка шин ЕС требует, чтобы высшая оценка в классе A соответствовала цифре 6,5. В EQS используются шины с сопротивлением качению 5,9, что значительно ниже. С VISION EQXX Mercedes-Benz делает еще один шаг вперед. Яркой особенностью является размер новых шин. Размеры 185/65 R 20 97 T означают, что они имеют большой диаметр и узкий протектор. Специализированные шины Turanza Eco сочетают в себе две инновационные технологии Bridgestone, которые позволяют увеличить запас хода: технология ENLITEN снижает как сопротивление качению, так и вес до 20 процентов. Технология ologic уменьшает деформацию шины во время движения, частично за счет более натянутой части ремня. Кроме того, в сотрудничестве с аэродинамической командой Mercedes-Benz был оптимизирован переход от шины к ободу колеса.
Над горами – легкий дивиденд
К особенностям VISION EQXX также относится тщательно продуманная облегченная конструкция, которая особенно положительно сказывается на подъемах в гору. Любой увлеченный велосипедист знает, почему на горных этапах впереди всегда один и тот же гонщик. Более тяжелые и мускулистые спринтеры всегда смотрят на задние фонари жилистых полутяжеловесов на подъемах. Решающим фактором является соотношение мощности и веса. Это не просто производительность в смысле «быстрее; выше; дальше», а о выносливости и меньшем энергопотреблении.
Именно это впечатляюще демонстрирует VISION EQXX на подъезде к Готардскому туннелю, направляющемуся в Италию. На участке между Амстегом и Гешененом есть 14-километровый подъем в гору с уклоном до пяти процентов. Именно здесь, где каждый грамм лишнего веса поглощает энергию, VISION EQXX набирает очки устойчивого развития с собственным весом всего 1755 кг.
Концепция облегченной конструкции VISION EQXX является всеобъемлющей — от используемых материалов до инновационных бионических структур, обеспечивающих благоприятное соотношение мощности и веса. Примерами этого являются устойчивый композитный материал из углеродного волокна и сахара, используемый для верхней части батареи, который также используется в Формуле 1, и задний пол BIONEQXX TM , изготовленный с использованием процесса литья алюминия. Легкий металлический элемент конструкции заменяет гораздо более тяжелую сборку из нескольких взаимосвязанных частей. Он имеет зазоры в местах, где прочность конструкции не требуется, что позволяет экономить материал. Этот инновационный подход к конструкции приводит к снижению веса до 20 процентов по сравнению с компонентом, изготовленным традиционным способом.
Большая часть эффективности веса также обусловлена специальным электрическим шасси с легким подрамником F1 и алюминиевыми тормозными дисками. Другое дело батарея. Аккумулятор мощностью 100 кВтч, разработанный специально для VISION EQXX, имеет почти такое же количество энергии, как аккумулятор EQS, который уже является глобальным эталоном среди электромобилей, представленных в настоящее время на рынке. Однако он на 50 процентов меньше по объему и на 30 процентов легче. В результате компактная батарея размером всего 200 х 126 х 11 см сравнительно легка (495 кг) и помещается в компактный автомобиль. Электропривод был разработан в сотрудничестве со специалистами Mercedes-AMG Petronas F1 Team.
Назад вниз по склону – восстановление сил
После Готардского тоннеля дорога очень долго идет под гору. Именно здесь VISION EQXX максимально использует ситуацию по-своему. В то время как золотое правило профессионального велосипедиста состоит в том, чтобы ехать на полном газу, чтобы наверстать упущенное, VISION EQXX делает немыслимое и восстанавливает свои запасы энергии. В электромобилях это называется рекуперацией, рекуперацией энергии торможения. В этой области VISION EQXX также устанавливает новые стандарты благодаря своей высокоэффективной электрической трансмиссии.
VISION EQXX может использовать эффект рекуперации на любом типе уклона и во время каждого маневра торможения, тем самым расширяя свой диапазон. Положительным побочным эффектом этого электрического торможения является то, что механические тормоза практически не используются. Это позволяет впервые использовать новые типы алюминиевых тормозных дисков, которые весят значительно меньше, чем их стальные аналоги.
Солнечная крыша – энергетический перекус в солнечной Италии
VISION EQXX получает сытную энергетическую закуску около полудня в долине реки По недалеко от Милана — не на зарядной станции, а через фиксированную солнечную крышу. 117 солнечных элементов питают 12-вольтовую батарею, которая питает вспомогательные потребители, такие как навигационная система. Добавленная стоимость измеряется через нагрузку, которую он снимает с высоковольтной батареи, отображаемую бортовым компьютером. В целом, солнечный усилитель увеличивает запас хода более чем на два процента, что в сумме составляет добрых 25 километров при путешествии протяженностью более 1000 километров.
Инновационная eATS — мощная, экономичная, надежная
Электропривод VISION EQXX, состоящий из электродвигателя, трансмиссии и силовой электроники, был разработан совместно со специалистами F1 HPP и имеет пиковую мощность 180 кВт. Благодаря крутящему моменту, доступному с первых оборотов двигателя, и очень низкому аэродинамическому сопротивлению и сопротивлению качению VISION EQXX, его потенциал почти не используется во время всей поездки. Гораздо важнее, чем высокая производительность, другие факторы. Как и батарея, электропривод компактен, легок и обладает высокой эффективностью. Его средний КПД в этом приложении составляет 95%. Это означает, что 95% энергии от аккумулятора приходится на колеса.
Это идет рука об руку с дополнительными преимуществами эффективности, такими как снижение потерь в трансмиссии. Инженерам Mercedes-Benz удалось снизить общие потери в трансмиссии (двигатель, инвертор и трансмиссия) на 44% по сравнению с электронным приводом, который не основан на этом проекте. Это значительно меняет итоговую прибыль: на один процент больше эффективности, что на два процента больше диапазона. Этот эффект дополнительно усиливается аккумулятором VISION EQXX благодаря его замечательной плотности энергии почти 400 Втч/л и особенно высокому рабочему напряжению более 900 вольт. И на тему высокого напряжения: VISION EQXX знаменует собой первое использование этой технологии, которая доказывает свою эффективность на протяжении всего путешествия. Ни одной проблемы, такой как перегрев линии, все под контролем. Есть дополнительная эффективность от активной балансировки ячеек. Это гарантирует, что энергия будет равномерно извлекаться из ячеек во время путешествия, что еще больше увеличивает полезную энергию и, следовательно, дальность полета.
Эффективная система управления температурным режимом — достаточно пассивного охлаждения силового агрегата.
Поскольку электрическая трансмиссия выделяет мало тепла благодаря своему высокому КПД, пассивного охлаждения достаточно на протяжении всей поездки. Охлаждающая пластина в днище использует поток воздуха для обеспечения равномерного охлаждения. Это аэродинамически высокоэффективное решение увеличивает дальность полета на 20 километров, в то время как значение c d остается неизменным на низком уровне 0,17.
Даже при подъеме в Готардский туннель жалюзи остаются закрытыми. Система управления воздухом открывала дополнительный воздушный тракт только в том случае, если возникала повышенная потребность в охлаждении электропривода или климат-контроле внутри кабины в жаркие дни или при работе теплового насоса в холодные дни. Затем воздушный тракт соединяет зону высокого давления в передней части автомобиля с зонами низкого давления в верхней части капота. Это обеспечивает высокоэффективное управление температурой с минимальным сопротивлением воздуха. При открытых заслонках значение c d увеличилось бы всего на семь пунктов (0,007).
Помощник по эффективности – активно помогает экономить энергию
Будь то электронный привод или двигатель внутреннего сгорания, количество энергии, которое двигатель потребляет на практике, в конечном итоге во многом зависит от стиля вождения. В Швейцарии, Италии и Франции и так не вариант «давить на газ» благодаря ограничениям скорости и внимательным сотрудникам правоохранительных органов. Тем не менее, VISION EQXX также оказывается интеллектуальным помощником, помогая водителю, как второй пилот, советами по наилучшему стилю вождения. Помощник по эффективности предоставляет информацию о потоке энергии, состоянии батареи, топографии и даже направлении и интенсивности ветра и солнца.
UI/UX оснащен совершенно новым цельным дисплеем, который занимает всю ширину салона. Элементы пользовательского интерфейса обеспечивают бесшовное взаимодействие между водителем и транспортным средством. К ним относится искусственный интеллект (ИИ), который имитирует работу человеческого мозга. В VISION EQXX Mercedes-Benz применяет радикально новый подход к UI/UX. Игровой движок выводит графику пользовательского интерфейса на совершенно новый уровень. Пользовательский интерфейс показывает, как графика в реальном времени открывает новые цифровые возможности, мгновенно реагируя на потребности водителя и перенося реальный мир в автомобиль.
Финал во Франции – пересечение финишной черты с оставшимся пробегом около 140 километров.
Незадолго до пересечения финишной черты в Кассисе VISION EQXX снова набрался энергии за счет рекуперации. После 11 часов и 32 минут вождения он завершил свое путешествие протяженностью 1008 километров с оставшимся запасом хода около 140 километров. Это означает, что он мог бы снова отправиться в прогулку вдоль побережья Средиземного моря без подзарядки.
VISION EQXX однозначно доказал реальный потенциал выдающейся эффективности электромобилей. Эта первая поездка в Кассис является переломным моментом в гораздо большем путешествии, которое еще далеко от завершения. Многое еще впереди.
VISION EQXX: журнал поездок в цифрах
| Начинать | Зиндельфинген, 5 апреля 2022 г., 7:00 |
| Пребытие | Кассис, 5 апреля 2022 г., 19:02. |
| Маршрут путешествия | Зиндельфинген, Готардский туннель, Милан, Кассис |
| Расстояние вождения | 1008 километров |
| Общее время в пути/движение | 12 часов 2 минуты/11 часов 32 минуты |
| Средняя скорость | 87,4 км/ч |
| Максимальная скорость на автомагистрали | 140 км/ч |
| Среднее потребление | 8,7 кВтч на 100 км |
| Уровень заряда батареи по прибытии (SoC) | около 15% |
| Остаток по прибытии | около 140 км |
VISION EQXX: краткий обзор самых важных фактов
#МиссияВыполнена: более 1000 км на одном заряде аккумулятора в реальных повседневных пробках позволяет спокойно путешествовать на дальние расстояния.
#EnergyWizard: благодаря мерам по повышению эффективности удалось добиться исключительно низкого расхода топлива — 8,7 кВтч на 100 км.
#AeroChamp: выдающаяся работа в области аэродинамики и дизайна экстерьера позволила добиться эталонного коэффициента аэродинамического сопротивления 0,17, что особенно положительно сказывается на расходе топлива на высоких скоростях на автомагистралях.
#RollingEfficiency : шины со значительно более низким сопротивлением качению, чем класс A, требуемый маркировкой шин ЕС, и улучшенная аэродинамическая геометрия в сочетании с легкими магниевыми колесами обеспечивают больший запас хода.
#ElectricDrive: радикально новая концепция привода, разработанная Mercedes-Benz, обеспечивает эталонную эффективность 95% от аккумулятора до колес.
#PassiveCooling: инновационное пассивное охлаждение трансмиссии через охлаждающую пластину в днище.
#BionicEngineering: передовые цифровые инструменты позволяют создавать инновационные облегченные конструкции, повышающие эффективность и дальность действия.
#SolarPower: сверхтонкие панели крыши питают аккумуляторную систему и обеспечивают дополнительный запас хода до 25 км.
#SoftwareDriven : подход, основанный на программном обеспечении, является ключом к успеху в достижении целей по эффективности и быстрому процессу разработки, включая сложную систему управления батареями.
#GlobalResponsibleLeadership: с VISION EQXX Mercedes-Benz ускоряет темпы «Лидерство в электричестве» и «Лидерство в автомобильном программном обеспечении» и устанавливает стандарты устойчивой мобильности.
VISION EQXX: краткий обзор самых важных технических данных
| Энергетическая ценность батареи | кВтч | < 100 |
| Номинальное напряжение | вольт | > 900 |
| Потребление энергии | кВтч/100 км (мили/кВтч) | 8,7 (7.1) |
| Значение Cd _ | | 0,17 |
| Лицевая сторона | м² | 2.12 |
| Власть | кВт | 180 |
| Колесная база | мм | 2800 |
| Длина, ширина, высота | мм | 4977/1870/1350 |
| Масса автомобиля без нагрузки | кг | 1755 |
ИСТОЧНИК: Мерседес-Бенц
