Tankene bak Mercedes EQXX: Slik jager Mercedes lavere forbruk

Mercedes overlater ingenting til tilfeldighetene i utviklingen av fremtidens elbiler. Her får du vite mer om tankegangen bak superbilen EQXX.

Mercedes-EQ, altså den grenen av Mercedes-Benz som konsentrerer seg om de elektriske bilene, fokuserer ekstremt på å lære mest mulig om hvordan de skal bygge biler i fremtiden.

Derfor er det satt sammen en liten gruppe som kan bruke all ekspertise i alle avdelinger hos Mercedes-Benz i jakten på de optimale bilene for fremtiden.

I stedet for å bare øke batteristørrelsen, er målet maksimal rekkevidde og effektivitet ved å sette søkelys på drivverkeffektivitet, batteriet energitetthet, aerodynamikk og lettvektsdesign.

AERO: Glem sedaner i fremtiden. Det er slik de må se ut om du skal komme langt billig.

Resultatet 18 måneder senere er EQXX. En testbil som skulle klare å kjøre minst 100 mil mellom ladingene. Det viste seg å gå med god margin.

Vi var på plass i Nice og tok imot bilen etter endt kjøretur fra fabrikken i Stuttgart. Les mer om turen i lenken under, eller se filmen fra vår prøvetur i toppen av saken.

Prøvetur: Mercedes-EQ EQXX:

Denne klarer godt over 1000 kilometer

GLEM GRILLEN: Det er ikke engang profiler i fronten, kun klistremerker.

Skiller seg radikalt fra alt annet

Det mest åpenbare når man ser bilen er det aerodynamiske designet. Mercedes har beregnet seg til at 62 prosent av energien går med til å dytte bilen gjennom lufta.

Mercedes’ sjef for aerodynamikk, Teddy Woll, forklarer at det alltid er en kamp med de andre avdelingene når en bil skal designes, og nevner fronten som eksempel.

– Mercedes-EQ må skape en ny identitet. Grillen, som opprinnelig var en radiator for kjøling av en forbrenningsmotor, ødelegger aerodynamikken. Vi har testet forskjellige løsninger på EQ-modellene. Testbilen skiller seg radikalt fra alt annet, sier han.

Elbiler trenger lite kjøling. EQXX har to smale klaffer som åpnes når enten motor, elektronikkstyringen av motoren eller batteri trenger kjøling. Da går luftstrømmen gjennom en radiator og enkleste vei opp gjennom panseret.

På den 100 mil lange testturen åpnet ikke disse klaffene seg en eneste gang.

VAKUM: Når det trengs kjøling, åpnes klaffer i fronten som sender luft gjennom en kjøler. Luften får hjelp ut av undertrykk over fronten.

Plastkapsler på felgene

Hjulene er også et kritisk punkt. De skaper stor turbulens, så det beste er paneler som kapsler dem inn. Det ville ikke designavdelingen ha, for hjulene er viktige for bilens utseende.

Derfor har de superlette magnesiumhjulene i stedet fått gjennomsiktig plastkapsler for å gi 3D-effekt samtidig som luftstrømmen ikke forstyrres.

Fra Strømmen til Lade med Mercedes Benz EQS 580 4Matic

EQS imponerer stort – men er den helt i mål?

Rullemotstand tar 20 prosent av batterienergien. Dekkene er spesialdesignet med tanke på lav rulle- og luftmotstand og måler 185/65-20. Både mønster, fasong på dekksider og gummiblandinger er viktige faktorer.

HJULKAPSLER: Små «pizzastykker» av svakt kurvede pleksiglassplater mellom eikene forbedrer aerodynamikken. Spaltene foran og bak, fører lufta forbi på best mulig måte.

Smal over baken

Produktavdelingen vil ha bred hekk for å få plass til tre sitteplasser i baksetet og mye bagasje, mens det er kritisk at hekken smalner inn, helst til null for å unngå turbulens.

– Jeg ønsket ti centimeter smalere sporvidde bak, men klarte å argumentere meg til fem på testbilen, forklarer Woll.

OPPSIKTSVEKKENDE: Led-lysene rammer inn og forlenger hekken og fungerer samtidig som spoiler. Hele diffusoren i hekken senkes ganske mye og et stykke skyves ut omtrent i lengde med spoileren. Den trekkes opp igjen når farten senkes for å unngå at den blir ødelagt ved rygging etc.

Hekken er trukket langt bakover og den heldekkende led-stripa fungerer som en spoiler. Når hastigheten tangerer 45 kilometer i timen over en periode på over ti sekunder, senkes diffusoren ned og det kommer ut en forlenger nesten ut til lengden av den øvre spoileren. På den måten reduseres turbulensen drastisk.

En diffusor er en integrert del av bilens understell, som er spesielt utformet for å forbedre de aerodynamiske egenskapner. Diffuoeren forbedrer overgangen mellom den raske luftstrømmen under bilen og den betydelig langsommere frittstrømmende luften rundt bilen forøvrig

OLDIES GOLDIES: Sjekk våre elleville prøveturer av viktige Mercedes-modeller.

Den viktige CD-verdien

Mercedes har droppet aerodynamiske kameraspeiler. Det man tjener på luftmotstand, taper man i energi på drift av kamera og skjermer. Dessuten mener Mercedes at øynene må endre fokus farlig mye på å gå fra vei til kameravisning.

Resultatet er blitt 0.17 CD i luftmotstand. Faktisk akkurat det samme som Mercedes-Benz oppnådde med sin W125 Rekordwagen i 1937. Mercedes sier en reduksjon på bare 0.01 CD gir hele 2,5 prosent lenger rekkevidde.

CD (coefficent of drag) er en måleverdi som sier noe om bilens aerodynamiske egenskaper. Flere faktorer påvirker denne verdien, blant annet karosseriformen. Smale spalter reduserer virvler og gir lavere luftsmotstand. Utformingen av understellet påvirker også verdien.

Jo lavere CD-verdien er, desto bedre er bilens aerodynamiske egenskaper.

SLIKKER LUFTA: Lite er overlatt til tilfeldighetene.

Fortsatt ingen superlettvekter

Den bærende strukturen i front og hekk er 3D-printet og noe av det mest spennende vi har sett. Styrken beregnes av datakraft og man legger bare inn materialer der man trenger styrke, alle andre steder er det ingenting.

SOM MENNESKEBEN: Den bærende konstrukjsonen foran og bak batteriet ligner nesten en kreasjon fra Salvador Dali. De merkelige profilene er overhodet ikke flate slik vi er vant til fra pressede mateialer, men minner mye om bein i skjeletter.

Ifølge Mercedes er dette konturene av deres nye MMA-plattform (Modular Arcitecture) for kompakte og mellomstore biler

Siden testbilen regenererer med 100 kW, trengs ikke store bremser. Skivene er små og i aluminium. Sammen med karosseriflater i lettvekts-materialer, sparer man mellom 15 og 20 prosent vekt mot konvensjonelle produksjonsmetoder.

Likevel veier EQXX 1750 kilo. Ikke bemerkelsesverdig lite, men den har et stort batteri som alene veier 495 kilo.

HALVE STØRRELSEN: Batteriet har mye høyere energitetthet enn i EQS.

Hjemmelading ikke mulig

Batteriet har en effekt på 100 kWt netto, men er halvparten så stort i fysisk størrelse som i EQS og 30 prosent lettere. Det har en energitetthet på mer enn 400 wattimer per liter.

Mercedes har droppet varmepumpe for temperaturstyring av batteriet. Det kjøles passivt med luft fra undersiden eller fra klaffene i fronten. De har også droppet ombordlader, så hjemmelading blir vanskelig.

KOMPAKT: Motoren er hentet ut av en fremtidig småbil, men optimalisert på alle tenkelige måter.

Og selv om batteriet har 900 volts arkitektur, lades det bare med 100 kW, trolig for å slippe varmgang i og med at bilen ikke har varmepumpe. Argumentet er at man uansett lader mange kilometer per minutt siden forbruket er lavt.

Hjelp fra formel 1 og AMG

Ekspertise fra både formel 1 og AMG er hentet inn på motorsiden. Ikke for å få så høy ytelse som mulig, men får å maksimere effektiviteten til den 180 kW/245 hestekrefter sterke motoren som driver bakhjulene. Den skal være mest energieffektiv ved 85 kilometer i timen.

Den føles likevel bemerkelsesverdig kvikk på vår prøvetur. Akselerasjonstiden fra null til hundre er ikke oppgitt, men toppfarten er begrenset til 140 kilometer i timen.

Ifølge datasimuleringer skal den riktigonok kunne klare over 300 kilomter i tomen med dagens aerodynamikk, ifølge Eva Greiner, sjefsingeniør for de elektriske drivsystemene hos Mercedes-Benz.

– Vi jobbet på alle deler av systemet for å redusere energiforbruk og tap gjennom systemdesign, materialvalg, smøring og varmestyring, forklarer hun.

Drivlinjepakka med motor, girkasse og elektronikk, sistnevnte med en ny generasjon silisiumkarbider, er basert på enheten i den kommende Mercedes-AMG Project ONE.

For å minimere forbruket, brukes data om vindretning, navigasjon og fartsgrenser aktivt. Mercedes har ståltro på såkalt «coasting» (rulling) fremfor enpedalskjøring med mye regenerering, og EQXX ruller bemerkelsesverdig lett og ikke minst ofte.

Men det er lagt inn flere trinn på regenerering også, samt en autofunksjon som gjør at den ruller helt til du nærmer deg et kryss, trafikk foran et cetera.

VEKK MED BAKRUTA: Det stjeler energi å gjøre om strømmen 900 til 12 volt. Derfor prøver man å fore det lille batteriet med solceller.

Solceller på taket

Bakruta er droppet til fordel for 117 ultratynne solcellepaneler fra frontruta og bakover. På solfylte dager, som da vi fikk sitte på med bilen i Nice, produserer det mer strøm enn hva alle bilens systemer til 12-volts anlegget bruker, eller gir deg 25 kilometer ekstra rekkevidde.

VEGG TIL VEGG: Skjermen på 47,5 tommer trenger nok en refleksbehandling men er innovativ med tanke på strømsparing.

Den heldekkende skjermen på 47,5 tommer er bygget opp av 3000 micro-led-lys. I motsetning til en vanlig TV, som alltid har belysning, selv bak det sorte, slår alle mørke felter seg helt av. I det bølgende hvilemodus, er det i praksis få prosent av skjermen som er aktiv.

ET SKRITT VIDERE: Det er ingen som har kulere ventilasjonsdyser enn Mercedes i dag. Disse henger flytende under skjermen og er selvfølgelig belyste.

Mercedes har brukt mye tid på enkel visning på skjermen. Farger i sirkelen rundt speedometeret antyder for eksempel effektbruk på en mer naturlig måte.

I tillegg kan man fordype seg i nøyaktig hvor energien hentes og forbrukes, hvilken himmelretning man kjører, hvordan sola peker mot bilen, hvilken vindretning det er og hvor mye luftmotstand man har til enhver tid.

Man kan selvfølgelig se øyeblikksforbruk i hastigheten man kjører der og da, men også hvilket forbruk man har dersom man kjører henholdsvis ti og 20 kilometer i timen fortere eller saktere.

DEMO: I workshopen fikk vi høre hvordan forskjellige lydkommandoer og musikk høres ut med det nye høyttalersystemet og vibratorene som er gjemt i setet.

Små høyttalere

Mercedes har droppet masse høyttalere og store subwoofere i EQXX. I stedet er det installert mer strømsvake høyttalere og vibratorer i setene for å oppnå samme effekt med mindre forbruk.

Det gir fordeler som at passasjeren kan se på en film på sin side av skjermen uten å forstyrre føreren, samtidig som alle beskjeder fra bilen og innkomne samtaler bare henvender seg til føreren.

SOPPSETER: Det er ikke skinn alt man ser.

Sopp i setene

Interiøret er så miljøvennlig at du nesten kan spise det. I hvert fall har du spist noe av det før det kom i bilen.

Mange av de hullete detaljene som fremhever lettvektstankegangen er 3D-printet av gjenvunnet husholdningsavfall, setenes overflater er laget av laboratoriedyrket sopp, de tykke teppene i gulvet er av 100 prosent bambusfiber. Dørpanelene er 100 prosent resirkulert polyestertekstil laget av plastflasker og tekstiler.

SØPPEL: Dørsidene er laget av alt fra gamle bleier til tomflasker. Alt du ser i dørsiden er enten resirkulert eller dyrket.

Det er mange som lurer på om EQXX kommer i produksjon. De mest ivrige hos Mercedes sier at det er det etterspørselen som bestemmer, men det fremstår som ganske tydelig at denne bilen ikke er fremstilt for masseproduksjon.

Men med slike ekstremøvelser får man testet mange ideer som kan komme i fremtidige modeller. Og det er viktig, for i fremtidens biler må vekten ned og effektiviteten opp.

ALT VIRKER: Knappene er fra nye Mercedes-modeller, og i motsetning til mange andre konseptbiler er denne helt kjørbar.
FIRE SETER: For å få aerodynamikken riktig, prioriterte man to gode seter bak fremfor en trang sofa.

Les også

Bli medlem!

Få Norsk elbilforenings ladebrikke som gir deg tilgang til ladestasjoner i Norge og Europa, eksperthjelp på lading og supertilbud på veihjelp. Gjør som over 110 000 andre elbilister!