未來近在咫尺 解讀奔馳EQXX概念車前沿科技

　　大自然是地球上最出色的輕量化“工程師”，梅賽德斯-奔馳的工程師從大自然的杰作中汲取靈感，并引入了一些橫向思維的外部專業知識做輔助，從而縮短了EQXX的開發周期這種受自然啟發，對先進的可持續性材料和方法進行智能化應用的學科被稱為仿生工程學，并通過“仿生網格設計”的數字過程推動其發展。梅賽德斯-奔馳對仿生工程技術的應用由來已久，最早可追溯到2005年研發的“仿生概念車”。

（2005年的奔馳Bionic概念車以一種海魚為設計靈感，極具個性和流線感，最終帶來Cd 0.19的風阻系數。）

　　BIONEQXX是目前梅賽德斯-奔馳最大的鋁結構鑄件，也是EQXX車尾的主要構件，亦即尾窗。梅賽德斯-奔馳采用純數字化技術，并應用汽車行業獨樹一幟的軟件方法完成內部獨立開發。最終將鑄件裝入尺寸緊湊的車內空間并達到了最佳功能效果。打造出這個可批量生產的一體式鑄件，團隊僅耗時短短四個月。

（衡量結構件最重要的標準是達到極高的剛度和出色的碰撞性能。BIONEQXX一體式鑄件的優勢在于，能夠在一個極輕的單個組件內實現功能整合，而無需與多個部件相連接。）

　　BIONEQXX后窗鑄件的接口處是由3D打印機制作的UBQ片狀材料封閉的，一共42處的UBQ貼片皆經過了幾何結構優化設計，以達到極高的剛度和良好的隔音質量。這些片狀材料插入BIONEQXX鑄件后，通過特殊的粘合工藝，使裝置可實現完全密封，防止水和污垢入侵。與傳統方式生產的部件相比，這種創新的工程方法有望減輕15%到20%的部件重量。它是梅賽德斯-奔馳輕量化設計的里程碑之作，同時滿足了品牌對質量的嚴苛要求。

BIONICAST是梅賽德斯-奔馳的注冊商標，其產品是依照自然原理設計的結構鑄件。除了BIONEQXX后窗鑄件外，VISION EQXX概念車采用的另一個BIONICAST組件是減振器圓拱，用于容納汽車前部的懸掛部件。

與BIONEQXX鑄件一樣，它顯著降低了重量，與傳統的沖壓圓頂相比，重量減輕了近4公斤。VISION EQXX概念車中，負責承載風擋玻璃雨刷器和電機的支架同樣采用了仿生工程原理設計。這項開創性技術能夠將重量降至最低，同時在極小的空間內最大限度地發揮其功能，它的價值不可估量。該項技術已應用于奔馳的量產車型。例如，全新EQS的底盤部件就依照此技術進行了改良，通過增加剛度來減輕車身重量。

　　EQXX采用的MS1500超高強度馬氏體鋼是在梅賽德斯-奔馳白車身中的首次應用。這種鋼材的超高強度能夠實現重量的最小化，同時可在發生碰撞時為乘員提供出色的保護。

　　 另外，它的白車身是奔馳首批采用低碳扁鋼的工程之一，該扁鋼應用100%的廢料，通過電弧爐技術生產。車門由CFRP（碳纖維強化塑料）、GFRP（玻璃纖維強化塑料）和強化鋁合金混合制成。這種設計不僅擁有重量優勢，在發生碰撞時還能夠恰到好處地平衡剛度和延展性。同時，車門的下邊緣更采用新的聚酰胺泡沫進行加強，進一步優化了側面碰撞時的能量吸收。

　　EQXX整體采用了輕量化設計思路。驅動裝置采用的鋁制制動盤相比碳纖維盤，減少了非簧載質量。此外，與達姆施塔特大學的一家初創公司和萊茵金屬公司合作開發的創新型塑料板彈簧相較于傳統的螺旋彈簧，進一步減輕了重量。

　　EQXX的電力驅動裝置是一個由電動機、變速器和電力電子設備（使用新一代碳化硅）組成的專用裝置。其電力電子裝置是基于即將發布的梅賽德斯-AMG Project ONE超級跑車中的裝置設計而成。其輸出功率約為150千瓦，其超高效的電動傳動系統（包括電池、電力驅動裝置、車輪等全部）賦予了這款出色的高續航車型更強的動力和耐力。

　　EQXX本身就是一件工程藝術品，而絕非僅僅是零件的堆砌。設計團隊根據一系列明確且具體的目標，著手打造這個集能效、能量密度和輕質工程于一體的世界一流電動傳動系統。這款車型實現了95%的能效，這意味著高達95%的電池能量最終都將直接傳遞給車輪。相比之下，即使是最高效的內燃機傳動系統也只能實現30%的能效，普通長跑運動員也只有50%左右。

　　梅賽德斯-奔馳研發部門和梅賽德斯-AMG高性能動力系統有限公司攜手合作，重新設計了傳動系統，通過系統設計、材料選擇、潤滑和熱量管理來降低能耗和損失。

（EQXX后橋上的電機功率為150千瓦，采用單速減速箱設計，同時應用了碳化硅SiC功率模塊，實現效率最大化）

　　梅賽德斯-奔馳與高性能動力系統有限公司并不是單純增加電池尺寸，而是專為EQXX開發了全新的電池組，實現了接近400Wh/L的驚人能量密度。這個數字使得EQXX的緊湊尺寸中能夠容納一個可用能量略低于100千瓦時的電池包。

　　電池設計的其他幾個方面也增加了其卓越的效率。例如，輕質電池蓋由梅賽德斯-AMG高性能動力系統有限公司及梅賽德斯-奔馳大獎賽車隊的底盤合作伙伴共同設計而成。電池蓋采用獨特的可持續復合材料制成，這種材料取自甘蔗廢料，用碳纖維加固，與F1方程式賽車使用的材料相同。此外，電池還具有主動電池均衡功能，這意味著汽車在行駛時可從電池中均勻吸取能量，從而獲得更多續航里程。包括OneBox在內，電池總重量約為495公斤。

（全新電池組采用類似Cell to Pack技術，把單體“粘”在地板上，實現了400Wh/L的驚人能量密度）

　　EQXX擁有先進的熱管理系統，在保留熱能的同時，顯著降低了冷卻阻力，而這兩者都有助于實現能效最大化。

　　這是如何做到的？梅賽德斯-奔馳的“按需冷卻”概念在EQXX上得到了進一步的發展，而非僅僅根據常規情況實現最佳冷卻。電力驅動裝置的卓越效率意味著它只產生最小的廢熱，因此有助于使熱管理系統保持精簡的尺寸和重量。經過精心設計的空氣遮斷器、冷卻液閥和水泵間的相互作用，確保由電力電子裝置、電動機和變速器組成的電力驅動裝置以最低的能源成本保持最有效的溫度平衡。從技術上講，該系統對創新的氣流管理系統和冷卻板進行了有機結合。

　　冷卻板安裝于車輛底板，使其能夠利用沿EQXX底面流動的空氣進行冷卻。這是在正常情況下保持電力驅動裝置冷卻的最符合空氣動力學的方法，可使車輛在最符合空氣動力學的模式下增加約20公里的續航里程。

　　只有在天氣炎熱或采用“活潑”駕駛風格時，冷卻系統才會升檔。此時，EQXX前部默認關閉的智能氣簾會在氣溫變熱時打開，并沿著空氣導管系統輸送冷卻空氣?？諝鈱Ч苓M氣口巧妙地設置于前保險杠的最高壓力區，而出氣口則設置在發動機罩頂部的低壓力區。

　　這種“按需冷卻”方法的好處在于，當遮板打開時，風阻系數僅增加0.007。如果車輛在靜止時需要冷卻，則會啟動備用冷卻風扇。

　　EQXX的創新型熱泵可吸收驅動系統和外部環境產生的熱量，以保持座艙舒適。這一先進的能效技術能夠顯著提升電池在極寒地區的續航里程。

　　這種多源熱泵從傳動系統中回收廢熱，并擁有一個從周圍環境中吸收熱量的外部熱交換器。這項新增的熱泵功能增加了工作溫度范圍。此外，該功能還便于快速加熱座艙，在較低溫度下也十分有效。為了最大程度地收集每一份熱量，熱泵在為環境空氣除濕時還采用了“蒸發焓”技術。焓是當空氣中的水蒸氣從氣態變成液態時，以熱量形式釋放的勢能。

　　為EQXX諸多輔助設備供電的電力系統，是從車頂的117個太陽能電池中獲取額外的能量。這項技術是由梅賽德斯-奔馳與弗勞恩霍夫太陽能系統研究所——歐洲最大的太陽能研究機構合作開發的。減少對高電壓系統的能量消耗，最終結果就是里程的增加。在單日和理想條件下，該系統能為長途旅行里程增加25公里。

　　值得一提的是，自今年初全球首發以來，EQXX概念車已在歐洲多地完成實際道路的能效測試。今年4月，VISION EQXX從德國辛德芬根出發到法國卡西斯，經過11小時32分鐘的長途跋涉完成1008公里的公路旅行，還尚存約140公里的續航里程，平均電耗為8.7kWh/100km。平均速度87.4km/h，在高速上行駛巡航速度為140km/h，中間包括高速公路、山路隧道等多種路況。

　　6月份，EQXX再次以單次充電，成功挑戰從斯圖加特至英國銀石賽道的長途之旅。在長達1,202公里的真實交通中，面對擁堵路況與夏季高溫天氣，VISION EQXX概念車以平均百公里8.3千瓦時的超低能耗，再次刷新自我能效紀錄，

　　據悉，在未來的奔馳量產車里面，這款概念車上不少先進技術也會陸續搭載，比起奔馳量產純電車，EQXX概念車更具顛覆性、也更加令人興奮。和常見那些天馬行空、遙遙無期的概念車不同，奔馳早已經把即將量產的技術展示到出來，體現了百年造車的深厚功力，將來會有哪些奔馳車繼承EQXX概念車的衣缽？實在令人相當期待。（圖/文/攝：太平洋汽車網 楊嘉臻）