未来就在眼前 奔驰EQXX概念车前沿科技

仿生工艺的应用

大自然是地球上最出色的轻量化“工程师”，梅赛德斯-奔驰的工程师从大自然的杰作中汲取灵感，并引入了一些横向思维的外部专业知识做辅助，从而缩短了EQXX的开发周期这种受自然启发，对先进的可持续性材料和方法进行智能化应用的学科被称为仿生工程学，并通过“仿生网格设计”的数字过程推动其发展。梅赛德斯-奔驰对仿生工程技术的应用由来已久，最早可追溯到2005年研发的“仿生概念车”。

（2005年的奔驰Bionic概念车以一种海鱼为设计灵感，极具个性和流线感，最终带来Cd 0.19的风阻系数。）

BIONEQXX是目前梅赛德斯-奔驰最大的铝结构铸件，也是EQXX车尾的主要构件，亦即尾窗。梅赛德斯-奔驰采用纯数字化技术，并应用汽车行业独树一帜的软件方法完成内部独立开发。最终将铸件装入尺寸紧凑的车内空间并达到了最佳功能效果。打造出这个可批量生产的一体式铸件，团队仅耗时短短四个月。

（衡量结构件最重要的标准是达到极高的刚度和出色的碰撞性能。BIONEQXX一体式铸件的优势在于，能够在一个极轻的单个组件内实现功能整合，而无需与多个部件相连接。）

BIONEQXX后窗铸件的接口处是由3D打印机制作的UBQ片状材料封闭的，一共42处的UBQ贴片皆经过了几何结构优化设计，以达到极高的刚度和良好的隔音质量。这些片状材料插入BIONEQXX铸件后，通过特殊的粘合工艺，使装置可实现完全密封，防止水和污垢入侵。与传统方式生产的部件相比，这种创新的工程方法有望减轻15%到20%的部件重量。它是梅赛德斯-奔驰轻量化设计的里程碑之作，同时满足了品牌对质量的严苛要求。

BIONICAST是梅赛德斯-奔驰的注册商标，其产品是依照自然原理设计的结构铸件。除了BIONEQXX后窗铸件外，VISION EQXX概念车采用的另一个BIONICAST组件是减振器圆拱，用于容纳汽车前部的悬挂部件。

与BIONEQXX铸件一样，它显著降低了重量，与传统的冲压圆顶相比，重量减轻了近4公斤。VISION EQXX概念车中，负责承载风挡玻璃雨刷器和电机的支架同样采用了仿生工程原理设计。这项开创性技术能够将重量降至最低，同时在极小的空间内最大限度地发挥其功能，它的价值不可估量。该项技术已应用于奔驰的量产车型。例如，全新EQS的底盘部件就依照此技术进行了改良，通过增加刚度来减轻车身重量。

EQXX采用的MS1500超高强度马氏体钢是在梅赛德斯-奔驰白车身中的首次应用。这种钢材的超高强度能够实现重量的最小化，同时可在发生碰撞时为乘员提供出色的保护。

另外，它的白车身是奔驰首批采用低碳扁钢的工程之一，该扁钢应用100%的废料，通过电弧炉技术生产。车门由CFRP（碳纤维强化塑料）、GFRP（玻璃纤维强化塑料）和强化铝合金混合制成。这种设计不仅拥有重量优势，在发生碰撞时还能够恰到好处地平衡刚度和延展性。同时，车门的下边缘更采用新的聚酰胺泡沫进行加强，进一步优化了侧面碰撞时的能量吸收。

EQXX整体采用了轻量化设计思路。驱动装置采用的铝制制动盘相比碳纤维盘，减少了非簧载质量。此外，与达姆施塔特大学的一家初创公司和莱茵金属公司合作开发的创新型塑料板弹簧相较于传统的螺旋弹簧，进一步减轻了重量。

四两拨千斤的电驱系统

EQXX的电力驱动装置是一个由电动机、变速器和电力电子设备（使用新一代碳化硅）组成的专用装置。其电力电子装置是基于即将发布的梅赛德斯-AMG Project ONE超级跑车中的装置设计而成。其输出功率约为150千瓦，其超高效的电动传动系统（包括电池、电力驱动装置、车轮等全部）赋予了这款出色的高续航车型更强的动力和耐力。

EQXX本身就是一件工程艺术品，而绝非仅仅是零件的堆砌。设计团队根据一系列明确且具体的目标，着手打造这个集能效、能量密度和轻质工程于一体的世界一流电动传动系统。这款车型实现了95%的能效，这意味着高达95%的电池能量最终都将直接传递给车轮。相比之下，即使是最高效的内燃机传动系统也只能实现30%的能效，普通长跑运动员也只有50%左右。

梅赛德斯-奔驰研发部门和梅赛德斯-AMG高性能动力系统有限公司携手合作，重新设计了传动系统，通过系统设计、材料选择、润滑和热量管理来降低能耗和损失。

（EQXX后桥上的电机功率为150千瓦，采用单速减速箱设计，同时应用了碳化硅SiC功率模块，实现效率最大化）

梅赛德斯-奔驰与高性能动力系统有限公司并不是单纯增加电池尺寸，而是专为EQXX开发了全新的电池组，实现了接近400Wh/L的惊人能量密度。这个数字使得EQXX的紧凑尺寸中能够容纳一个可用能量略低于100千瓦时的电池包。

电池设计的其他几个方面也增加了其卓越的效率。例如，轻质电池盖由梅赛德斯-AMG高性能动力系统有限公司及梅赛德斯-奔驰大奖赛车队的底盘合作伙伴共同设计而成。电池盖采用独特的可持续复合材料制成，这种材料取自甘蔗废料，用碳纤维加固，与F1方程式赛车使用的材料相同。此外，电池还具有主动电池均衡功能，这意味着汽车在行驶时可从电池中均匀吸取能量，从而获得更多续航里程。包括OneBox在内，电池总重量约为495公斤。

（全新电池组采用类似Cell to Pack技术，把单体“粘”在地板上，实现了400Wh/L的惊人能量密度）

EQXX拥有先进的热管理系统，在保留热能的同时，显著降低了冷却阻力，而这两者都有助于实现能效最大化。

这是如何做到的？梅赛德斯-奔驰的“按需冷却”概念在EQXX上得到了进一步的发展，而非仅仅根据常规情况实现最佳冷却。电力驱动装置的卓越效率意味着它只产生最小的废热，因此有助于使热管理系统保持精简的尺寸和重量。经过精心设计的空气遮断器、冷却液阀和水泵间的相互作用，确保由电力电子装置、电动机和变速器组成的电力驱动装置以最低的能源成本保持最有效的温度平衡。从技术上讲，该系统对创新的气流管理系统和冷却板进行了有机结合。

冷却板安装于车辆底板，使其能够利用沿EQXX底面流动的空气进行冷却。这是在正常情况下保持电力驱动装置冷却的最符合空气动力学的方法，可使车辆在最符合空气动力学的模式下增加约20公里的续航里程。

只有在天气炎热或采用“活泼”驾驶风格时，冷却系统才会升档。此时，EQXX前部默认关闭的智能气帘会在气温变热时打开，并沿着空气导管系统输送冷却空气。空气导管进气口巧妙地设置于前保险杠的最高压力区，而出气口则设置在发动机罩顶部的低压力区。

这种“按需冷却”方法的好处在于，当遮板打开时，风阻系数仅增加0.007。如果车辆在静止时需要冷却，则会启动备用冷却风扇。

EQXX的创新型热泵可吸收驱动系统和外部环境产生的热量，以保持座舱舒适。这一先进的能效技术能够显著提升电池在极寒地区的续航里程。

这种多源热泵从传动系统中回收废热，并拥有一个从周围环境中吸收热量的外部热交换器。这项新增的热泵功能增加了工作温度范围。此外，该功能还便于快速加热座舱，在较低温度下也十分有效。为了最大程度地收集每一份热量，热泵在为环境空气除湿时还采用了“蒸发焓”技术。焓是当空气中的水蒸气从气态变成液态时，以热量形式释放的势能。

为EQXX诸多辅助设备供电的电力系统，是从车顶的117个太阳能电池中获取额外的能量。这项技术是由梅赛德斯-奔驰与弗劳恩霍夫太阳能系统研究所——欧洲最大的太阳能研究机构合作开发的。减少对高电压系统的能量消耗，最终结果就是里程的增加。在单日和理想条件下，该系统能为长途旅行里程增加25公里。

值得一提的是，自今年初全球首发以来，EQXX概念车已在欧洲多地完成实际道路的能效测试。今年4月，VISION EQXX从德国辛德芬根出发到法国卡西斯，经过11小时32分钟的长途跋涉完成1008公里的公路旅行，还尚存约140公里的续航里程，平均电耗为8.7kWh/100km。平均速度87.4km/h，在高速上行驶巡航速度为140km/h，中间包括高速公路、山路隧道等多种路况。

6月份，EQXX再次以单次充电，成功挑战从斯图加特至英国银石赛道的长途之旅。在长达1,202公里的真实交通中，面对拥堵路况与夏季高温天气，VISION EQXX概念车以平均百公里8.3千瓦时的超低能耗，再次刷新自我能效纪录，

写在最后

据悉，在未来的奔驰量产车里面，这款概念车上不少先进技术也会陆续搭载，比起奔驰量产纯电车，EQXX概念车更具颠覆性、也更加令人兴奋。和常见那些天马行空、遥遥无期的概念车不同，奔驰早已经把即将量产的技术展示到出来，体现了百年造车的深厚功力，将来会有哪些奔驰车继承EQXX概念车的衣钵？实在令人相当期待。