Úspešný prvý cestný výlet posúva efektívnosť elektrického vozidla na novú úroveň

Vozidlo VISION EQXX tým preukázateľne posunulo dojazd a efektívnosť elektrického vozidla na novú úroveň – v reálnych podmienkach a s potvrdením od nezávislej inštancie. Počas jazdy na dlhej trase bola nabíjacia zásuvka zaplombovaná a jazdy sa zúčastnil nezávislý znalec TÜV Süd. Oficiálne tým bolo potvrdené, že nový prístup značky Mercedes-Benz k vývoju má veľký potenciál: komplexne a do posledného detailu premyslená efektívnosť presahujúca rámec hnacieho ústrojenstva a aerodynamiky a teraz ešte užšia spolupráca s externými partnermi presahujúca hranice jednotlivých odborov – táto koncepcia sa na 100 percent vydarila. Je to predloha pre konštruovanie automobilov, ktorá určuje nové štandardy efektívnosti a dojazdu elektrických vozidiel. Mnohé z technologických riešení vozidla VISION EQXX sa preto budú používať v budúcich sériových vozidlách značky Mercedes-Benz.

„Dokázali sme to! Bez akýchkoľvek ťažkostí sme prešli viac ako 1 000 kilometrov na jedno nabitie akumulátora so spotrebou len 8,7 kWh/100 km v reálnych dopravných situáciách. VISION EQXX je najefektívnejšie vozidlo značky Mercedes-Benz, aké bolo kedy vyrobené. Technologický program tohto vozidla je míľnikom vo vývoji elektrických vozidiel. Podporuje naše strategické ambície dosiahnuť vedúce postavenie v elektrifikácii,“ uviedol Ola Källenius, predseda predstavenstva Mercedes-Benz Group AG.

Všetko je pripravené na najdlhší cestný výlet od čias vynájdenia elektrickej mobility

Dlhé automobilové výlety sú už niekoľko desaťročí neoddeliteľnou súčasťou našich kultúrnych hodnôt – častokrát sa o nich spieva, s obľubou sa o nich píše a mnohokrát boli sfilmované. Cestné výlety majú vždy nádych slobody a dobrodružstva. Sú spojené s individuálnosťou a objavovaním sveta na štyroch kolesách.

Cesta za elektrickou mobilitou je tiež cestným výletom – je pútavá a plná výziev a sleduje jasný cieľ: maximálnu efektívnosť prostredníctvom inovácie. VISION EQXX je prejavom komplexného úsilia o ovplyvnenie spotreby energie pomocou inovácií vo všetkých technických oblastiach. „Úspešným cestným výletom do južného Francúzska sme ukázali, že efektívnosť je novou hodnotou. A tento úspech je aj jasným prejavom nášho nového spoločného procesu vývoja, do ktorého bolo začlenených množstvo poznatkov tímu Mercedes-AMG F1 a prvotriedne know-how v oblasti elektrických pohonov. VISION EQXX je výsledkom rozsiahleho technologického programu, ktorý poskytuje predlohu pre budúcnosť výroby automobilov. Mnohé z inovatívnych prvkov vývoja už sú integrované do výroby, niektoré z nich sú dokonca začlenené do nasledujúcej generácie modulárnej architektúry pre vozidlá nižšej strednej triedy a strednej triedy od značky Mercedes-Benz. A táto cesta pokračuje. S vozidlom VISION EQXX pokračujeme v skúmaní hraníc možného,“ hovorí Markus Schäfer, člen predstavenstva Mercedes-Benz Group AG, vedúci technologického oddelenia zodpovedný za vývoj a nákup.

Náročný profil trasy a rôzne poveternostné podmienky

Vozidlo VISION EQXX je plne vybavené inováciami. Ako prototyp s optimalizovaným softvérom je súčasťou rozsiahleho technologického programu, ktorý spája najnovšiu digitálnu techniku s priekopníckym duchom typickým pre značku Mercedes-Benz, agilnosťou inovatívnej spoločnosti a rýchlosťou Formuly 1. Poslaním pri vývoji vozidla VISION EQXX bolo hľadanie hraníc možného. Technológiami vybavené vozidlo absolvovalo jednodňový cestný výlet cez viacero európskych hraníc, a tak ukázalo, čo elektrické vozidlo dokáže: z Nemecka do Švajčiarska, ďalej do Talianska, smerom na Miláno a nakoniec do cieľa, ktorým bolo prístavné mestečko Cassis pri Marseille na juhu Francúzska.

Profil trasy – od diaľničných úsekov až po horské prechody a cestné staveniská – a poveternostné podmienky predstavovali pre VISION EQXX rozličné výzvy. Teploty dosahovali od 3 stupňov Celzia v čase odjazdu pri výskumnom a vývojárskom centre v Sindelfingene až do 18 stupňov Celzia v cieli cesty. Severne od Álp mierne pršalo, smerom ďalej na juh fúkal pri slnečnom počasí jemný vietor. Vplyv množstva opatrení na zabezpečenie efektívnosti bol zdokumentovaný podľa rozdielnych úsekov trasy.

Výber z cestovného denníka:

Na diaľnici pri rýchlosti do 140 km/h: malý odpor vzduchu a malý valivý odpor sa vyplácajú

Prvá etapa od Sindelfingenu až po severovýchodnú hranicu Švajčiarska prebieha po diaľnici 81. VISION EQXX si reže cestu vetrom s rýchlosťou do 140 km/h. Vďaka nízkej hodnote cW 0,17 nemá žiadnu plochu, do ktorej by sa mohol vietor oprieť. Celosvetovo najlepšia aerodynamika vo svete automobilov so schválením na cestnú premávku je výsledkom inteligentnej súhry mnohých jednotlivých opatrení. Tá sa začína už pri základnej forme karosérie, v ktorej je integrovaná klenba kabíny s hladkými plochami a ktorá sa ako kvapka vody elegantne tiahne dozadu. Pokiaľ ide o malý odpor vzduchu, výhodou je aj malá čelná plocha s rozmerom 2,12 m² a zmenšený rozchod zadných kolies. Tento rozchod je o 50 mm menší ako rozchod predných kolies, vďaka čomu sa zadné kolesá otáčajú v závetrí predných kolies. Aktívny zadný difúzor, ktorý sa automaticky vysúva pri rýchlosti 60 km/h, zabezpečuje lepšie vedenie vzduchu, čím značným spôsobom prispieva k zmenšenému odporu vzduchu.

K ďalším efektívnym výhodám tohto technológiami vybaveného vozidla patria jeho pneumatiky s extrémne nízkym valivým odporom 4,7 promile, ktoré výrobca automobilov Mercedes-Benz vytvoril pre vozidlo VISION EQXX v spolupráci so svojím partnerom v oblasti vývoja – spoločnosťou Bridgestone. Na porovnanie: na dosiahnutie najlepšieho hodnotenia pre triedu A na aktuálnom štítku EÚ na pneumatikách je potrebný valivý odpor 6,5 promile. V prípade EQS sa používajú pneumatiky, ktoré s hodnotou 5,9 promile dosahujú výrazne nižší valivý odpor. S VISION EQXX teraz značka Mercedes-Benz ide ešte o krok ďalej. Nápadným osobitným parametrom sú nové rozmery pneumatík 185/65 R 20 97 T, ktoré majú veľký priemer pri malom rozmere behúňa. Špeciálne ekopneumatiky Turanza sú kombináciou dvoch inovatívnych technologických riešení od výrobcu Bridgestone, ktoré umožňujú vyšší dojazd: technológia ENLITEN znižuje valivý odpor a hmotnosť až o 20 percent. Technológia ologic aj vďaka napnutejšiemu pásu pneumatiky znižuje deformáciu pneumatík počas jazdy. V spolupráci s tímom pre aerodynamiku značky Mercedes-Benz bol navyše optimalizovaný prechod prúdenia vzduchu od pneumatiky k ráfiku.

Cez všetky kopce: výhoda pre vozidlá s nízkou hmotnosťou

K osobitným charakteristickým znakom vozidla VISION EQXX patrí aj dôsledne odľahčená konštrukcia, ktorá má pozitívny účinok najmä počas jazdy na stúpaniach. Ten, kto sa zaujíma o cyklistiku, vie, prečo má v horských etapách náskok vždy rovnaký typ jazdca: sú to práve tenučkí pretekári, ľahkí ako pierko, ktorí počas pretekov do kopca ukazujú chrbty svalnatým a ťažším šprintérom. Rozhodujúcim faktorom je pomer hmotnosti k výkonu. Nejde pritom o čistý výkon v zmysle „rýchlejšie, vyššie, ďalej“, ale o výdrž a nižšiu spotrebu energie.

Presne to pôsobivo preukazuje VISION EQXX neďaleko tunela Gotthard smerom do Talianska. Úsek trasy medzi Amstegom a Göschenenom vedie 14 kilometrov rovno hore do kopca so stúpaním do piatich percent. V tomto úseku, kde každý gram hmotnosti navyše „žerie“ energiu, vozidlo VISION EQXX trvalo boduje vďaka svojej prevádzkovej hmotnosti len 1 755 kilogramov.

Koncepcia odľahčenej konštrukcie vozidla VISION EQXX je rozsiahla – od použitých materiálov až po inovatívne bionické štruktúry, ktoré prinášajú lepší pomer medzi pevnosťou a hmotnosťou. Príkladom je trvalo udržateľný kompozit z uhlíkových vlákien a cukrovej trstiny, z ktorého je vyrobený horný diel akumulátora a ktorý sa používa aj vo Formule 1, a zadná podlaha BIONEQXXTM vyrobená procesom odlievania hliníka. Štrukturálny konštrukčný diel z ľahkého kovu nahrádza výrazne ťažšiu konštrukčnú skupinu z viacerých navzájom spojených dielov. Na miestach, v ktorých nie je potrebná konštrukčná pevnosť, sa nachádzajú medzery, čím sa šetrí materiál. Tento inovatívny konštrukčný prístup v porovnaní s konvenčným konštrukčným dielom prináša úsporu hmotnosti až o 20 percent.

Väčšinu hmotnostnej efektívnosti zabezpečujú čisto elektrický podvozok s ľahkým pomocným rámom pochádzajúcim z F1, hliníkové brzdové kotúče a trakčný akumulátor. Novovyvinutý akumulátor elektrickej energie vo vozidle VISION EQXX má pri kapacite 100 kWh takmer rovnakú energetickú kapacitu ako akumulátor v EQS, ktorý v celosvetovom porovnaní elektrických vozidiel, ktoré sú v predaji, dosahuje najlepšie hodnoty. Má však o 50 percent menší objem a o 30 percent nižšiu hmotnosť. Výsledok: porovnateľne ľahký kompaktný akumulátor s rozmermi len 200 x 126 x 11 cm a s hmotnosťou 495 kilogramov sa zmestí do vozidla nižšej strednej triedy. Elektrický pohon bol vyvinutý v spolupráci s odborníkmi z tímu Mercedes-AMG Petronas F1.

Naspäť do údolia: ten, kto rekuperuje, vyhráva

Za tunelom Gotthard nasleduje kilometrový úsek s klesaním. Tu VISION EQXX vlastným spôsobom využíva príležitosť a robí to, čo by profesionálnym cyklistom, ktorí sa riadia železným pravidlom „dobrý čas je možné dosiahnuť vtedy, ak sa na klesaní jazdí na plný plyn“, nikdy neprišlo na um: regeneruje svoje zásoby energie. Pri elektrických vozidlách hovoríme o rekuperácii, teda spätnom získavaní energie z brzdenia. Aj v tejto oblasti určuje VISION EQXX nové štandardy vďaka svojmu vysokoefektívnemu elektrickému hnaciemu ústrojenstvu.

VISION EQXX dokáže na zväčšenie svojho dojazdu využiť efekt rekuperácie pri každom klesaní a počas každého priebehu brzdenia. Pozitívny vedľajší účinok: vďaka elektrickej brzde sa mechanické brzdy takmer vôbec nezaťažujú. To zasa prvýkrát umožňuje použiť nové hliníkové brzdové kotúče, ktoré majú výrazne nižšiu hmotnosť ako varianty z ocele.

Solárna strecha: energetické občerstvenie v slnečnom Taliansku

Bohaté energetické občerstvenie získalo vozidlo VISION EQXX v čase obeda v Pádskej nížine neďaleko Milána – nie z nabíjacieho stojana, ale cez pevne zabudovanú solárnu strechu. Spolu 117 solárnych článkov napája 12 voltový akumulátor, ktorý elektrickým prúdom napája vedľajšie spotrebiče ako navigačný systém. Nárast hodnoty je merateľný: vysokovoltový akumulátor sa primerane odbremeňuje, čo je možné odčítať na displeji palubného počítača. Solárny systém na zvýšenie výkonnosti celkovo zvyšuje dojazd o viac ako dve percentá – a to pri trase dlhej viac ako 1 000 kilometrov predstavuje nárast dojazdu o dobrých 25 kilometrov.

Inovatívne elektrické hnacie ústrojenstvo: plné sily, nenáročné, s vysokou výdržou

Elektrické hnacie ústrojenstvo vozidla VISION EQXX, ktoré bolo vyvinuté v spolupráci so špecialistami na preteky F1 tímu HPP, pozostáva z elektromotora, prevodovky a výkonovej elektroniky a dosahuje špičkový výkon 180 kW. Vďaka krútiacemu momentu, ktorý je k dispozícii od prvých otáčok motora, a veľmi nízkym jazdným odporom vozidla VISION EQXX počas celej trasy ani nebolo nutné rozvinúť celý potenciál. Oveľa dôležitejšie ako maximálny výkon sú iné faktory: elektrické hnacie ústrojenstvo je kompaktné, ľahké a vysokoefektívne ako akumulátor. Priemerná účinnosť pre takýto spôsob využitia dosahuje hodnotu 95 percent. To znamená, že 95 percent energie sa z akumulátora prenáša na kolesá.

S tým súvisia ďalšie výhody z efektivity ako redukcia strát v hnacom ústrojenstve. Z toho konkrétne vyplýva, že inžinierom Mercedes-Benz sa podarilo znížiť celkové straty v hnacom ústrojenstve (motor, invertor a prevodovka) o 44 percent v porovnaní s elektrickým pohonom, ktorý nie je založený na tomto projekte. Aj to sa počíta do celkového hodnotenia: zvýšenie efektívnosti o jedno percento znamená zvýšenie dojazdu o dve percentá. Tomuto efektu pomáha aj akumulátor vozidla VISION EQXX vďaka svojej pozoruhodnej energetickej hustote takmer 400 Wh/l a mimoriadne vysokému napájaciemu napätiu viac ako 900 voltov. Pokiaľ ide o vysoké napätie, prvýkrát použitá technológia sa osvedčila počas celej cesty – nenastali žiadne problémy, ako napríklad prehrievanie vedenia a všetky hodnoty boli v zelenej zóne. Ďalšie zvýšenie efektívnosti je výsledkom aktívneho vyvažovania článkov. Táto technológia počas jazdy zaručuje rovnomerný odber energie z článkov. Zvyšuje sa tým využiteľná energia, a tým aj dojazd.

Efektívny systém teplotného manažmentu: postačuje pasívne chladenie hnacieho ústrojenstva

Elektrické hnacie ústrojenstvo vďaka svojej vysokej účinnosti tvorí len malé množstvo odpadového tepla. Preto počas celej jazdy postačuje pasívne chladenie. Chladiaca doska v podlahe využíva obtekajúci vzduch a zabezpečuje rovnomerné chladenie. Toto aerodynamicky najefektívnejšie riešenie zvyšuje dojazd o 20 kilometrov a hodnota cw sa nemení a udržiava sa na nízkej úrovni 0,17.

Vzduchové klapky ostali zatvorené aj pri výstupe k tunelu Gotthard. Systém regulácie vzduchu by prídavné vedenie vzduchu otvoril len pri zvýšenej potrebe chladenia elektrického pohonu alebo pri vyššej potrebe klimatizácie pre cestujúcich počas horúcich dní alebo v režime tepelného čerpadla počas chladných dní. Vedenie vzduchu potom spája oblasť náporového tlaku v prednej časti vozidla s oblasťou podtlaku na kapote motora. To umožňuje vysokoefektívny teplotný manažment pri minimálnom odpore vzduchu. Hodnota cw by sa zvýšila len o sedem bodov (0,007).

Asistent zvyšovania efektívnosti: aktívna podpora pri šetrení elektrického prúdu

Bez ohľadu na to, či je vozidlo vybavené elektrickým pohonom alebo spaľovacím motorom, množstvo energie, ktoré motor v praxi spotrebuje, napokon výrazne závisí od spôsobu jazdenia. Jazda s „plynovým pedálom na podlahe“ vo Švajčiarsku ani v Taliansku či vo Francúzsku nemá žiadny význam, pretože tu platia obmedzenia rýchlosti a na všetko dohliadajú pozorní strážcovia poriadku. Vozidlo VISION EQXX sa okrem toho osvedčilo aj ako inteligentný partner, ktorého má vodič poruke ako spolujazdca a ktorý mu poskytuje tipy pre čo najlepší spôsob jazdenia. Asistent zvyšovania efektívnosti poskytuje informácie o toku energie, stave akumulátora, topografii či dokonca smere a intenzite vetra a slnka.

Rozhranie UI/UX obsahuje celkom nový jednodielny displej, ktorý prechádza v celej šírke interiéru. Prvky používateľského rozhrania podporujú plynulú interakciu medzi vodičom a vozidlom. Tá sa okrem iného dosahuje aj umelou inteligenciou (UI), ktorá napodobňuje spôsob fungovania ľudského mozgu. Vo vozidle VISION EQXX uplatnil výrobca automobilov Mercedes-Benz radikálne nový prístup k rozhraniam UI/UX. „Herný engine“ posúva grafiku používateľského rozhrania (UI) na celkom novú úroveň. Používateľské rozhranie ukazuje, aké nové digitálne možnosti prináša grafické spracovanie v reálnom čase, pričom toto grafické spracovanie okamžite reaguje na potreby vodiča a prenáša reálny svet do vozidla.

Finále vo Francúzsku: príchod do cieľa so zostávajúcim dojazdom približne 140 kilometrov

Krátko pred cieľom v mestečku Cassis nazbieralo vozidlo VISION EQXX ďalšiu energiu vďaka rekuperácii. Po 11 hodinách a 32 minútach čistého času jazdy ukončilo vozidlo svoj cestný výlet s dĺžkou 1 008 kilometrov so zostávajúcim dojazdom približne 140 kilometrov. Bez dobitia tak mohlo vyraziť ešte na kratší výlet pozdĺž stredomorského pobrežia na juhu Francúzska.

VISION EQXX tak v reálnej premávke preukázalo ohromný potenciál efektívnosti pre elektrické vozidlá. Jeho prvý cestný výlet do Cassis je míľnikom na dlhej ceste, ktorá sa zďaleka nekončí.

VISION EQXX: cestovný denník v číslach

VISION EQXX: najdôležitejšie vlastnosti v skratke

#MissionAccomplished: dojazd viac ako 1 000 km na jedno nabitie akumulátora v reálnej každodennej premávke umožňuje pohodlné jazdenie na dlhých trasách.

#EnergyWizard: opatrenia na zvýšenie efektívnosti prinášajú ohromne nízku spotrebu 8,7 kWh na 100 km.

#AeroChamp: vynikajúca práca v oblasti aerodynamiky a dizajnu exteriéru umožňuje súčiniteľ odporu vzduchu 0,17, ktorý predstavuje celkom nové kritérium a má pozitívny účinok na spotrebu najmä pri vysokých rýchlostiach na diaľnici.

#RollingEfficiency: pneumatiky s výrazne nižším valivým odporom ako je valivý odpor potrebný na dosiahnutie hodnotenia v triede A na štítku pneumatiky EÚ a so zlepšenou aerodynamickou geometriou v kombinácii s ľahkými diskami z horčíka zabezpečujú väčší dojazd.

#ElectricDrive: radikálne vynovená koncepcia pohonu, ktorú vyvinula značka Mercedes-Benz, dosahuje účinnosť 95 percent, od akumulátora až po kolesá, čo je v tomto ohľade novým kritériom.

#PassiveCooling: inovatívne pasívne chladenie hnacieho ústrojenstva prostredníctvom chladiacej dosky v podlahe.

#BionicEngineering: pokročilé digitálne nástroje umožňujú použitie inovatívnych odľahčených konštrukcií, ktoré zvyšujú efektívnosť a zväčšujú dojazd.

#SolarPower: ultra tenké strešné panely napájajú systém akumulátorov a zabezpečujú dodatočný dojazd až 25 km.

#SoftwareDriven: Softvérom riadený prístup ako kľúč k úspechu pri dosahovaní cieľov efektívnosti a pri rýchlom procese vývoja vrátane systému manažmentu akumulátora.

#GlobalResponsibleLeadership: prostredníctvom VISION EQXX zvyšuje Mercedes-Benz tempo v snahe o dosiahnutie vedúceho postavenia v oblasti elektrifikácie a vedenia v automobilovom softvéri, ako aj v snahe o stanovenie kritérií trvalo udržateľnej mobility.

VISION EQXX: prehľad najdôležitejších technických údajov