इलेक्ट्रिक कारों की मुख्य आलोचनाओं में से एक सीमित रेंज और ICE वाहनों की तुलना में बहुत धीमी रिचार्ज गति है। इसका मुख्य कारण ईंधन टैंक की तुलना में उनकी बैटरियों में ऊर्जा की मात्रा काफी कम होना है।
किसी भी कार की रेंज बढ़ाने के आम तौर पर दो तरीके होते हैं। इसका आसान तरीका है फ्यूल टैंक की क्षमता बढ़ाना। ईंधन से चलने वाली कार के लिए यह आम तौर पर आसान और सस्ता है, लेकिन जब हम इलेक्ट्रिक वाहनों की बात कर रहे हैं तो यह काफी चुनौतीपूर्ण और काफी महंगा है। दूसरा तरीका दी गई कार के सभी पहलुओं को अनुकूलित करना है - वायुगतिकी और रोलिंग प्रतिरोध से लेकर वजन घटाने तक।
मर्सिडीज-बेंज EQXX केवल एक बार चार्ज करने पर 1,008 किमी प्रति मिनट चली, कुल मिलाकर 8.7kWh/100km ऊर्जा खपत और 87 किमी/घंटा की औसत गति के साथ। इसलिए मर्सिडीज ने एक बड़ी बैटरी लगाई और सुनिश्चित किया कि पूरा वाहन अत्यधिक कुशल हो। आइए देखें कि वास्तव में इसने इसे कैसे पूरा किया।
वायुगतिकी
किसी भी कार में नंबर एक ऊर्जा उपभोक्ता वायुगतिकीय ड्रैग है। जबकि 60 किमी/घंटा से कम गति पर यह खिंचाव उतना अधिक नहीं होता है, एक सामान्य राजमार्ग गति पर यह कार का सबसे अधिक ऊर्जा गहन पहलू है। मर्सिडीज-बेंज EQXX का Cd मान 0.17 और फ्रंटल एरिया 2.12 m2 है। इसका मतलब है कि कुल ड्रैग एरिया 0.36 एम2 है जो बेहद कम है। तुलनात्मक रूप से, मर्सिडीज-बेंज ईक्यूएस, जो वर्तमान में बिक्री पर सबसे अधिक वायुगतिकीय रूप से कुशल कारों में से एक है, का कुल ड्रैग क्षेत्र 0.5 एम2 है - ईक्यूएक्सएक्स की तुलना में 39% अधिक।
मर्सिडीज-बेंज ने लक्षित उपायों के माध्यम से इसे हासिल किया। सामान्य वॉटरड्रॉप आकार, कार का 50 मिमी संकरा पिछला हिस्सा, ऑन-डिमांड एयरो कूलिंग, कार की पूंछ का लंबा होना और सक्रिय और निष्क्रिय वायुगतिकी का संयोजन। वायुगतिकीय दक्षता को बढ़ावा देने के लिए 20 इंच के पहियों को पूरी तरह से कवर किया गया है क्योंकि वे एक कार के कुल वायुगतिकीय खिंचाव का एक चौथाई हिस्सा बनाते हैं। 130 किमी/घंटा पर, जो एक सामान्य राजमार्ग गति है, इन उपायों के कारण ईक्यूएक्सएक्स की बिजली की आवश्यकताएं केवल 14 पीएस हैं, जो आश्चर्यजनक रूप से कम है।
पावरट्रेन
मर्सिडीज-बेंज 95% पावरट्रेन दक्षता का दावा करती है - बैटरी से लेकर पहियों तक, एक और बेहद प्रभावशाली संख्या। बैटरी और पहियों के बीच विद्युत प्रवाह में, हमारे पास ऊर्जा हानि के तीन स्रोत हैं। पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, मोटर और गियरबॉक्स। इस प्रकार की दक्षता प्राप्त करने के लिए, इन तीन स्रोतों में से प्रत्येक की दक्षता 98% से अधिक होनी चाहिए, जो वर्तमान में मुख्यधारा के ऑटोमोटिव उद्योग में संभव नहीं है।
हालाँकि, हम मोटर के संबंध में एक शिक्षित अनुमान लगा सकते हैं, जो समकालिक और संभवतः स्थायी चुंबक प्रकार का होना चाहिए। मोटर और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, उनकी अत्यधिक दक्षता के कारण, शीतलन की मांग बहुत कम है। एयरो ड्रैग और बिजली की आवश्यकताओं को कम करने के लिए ऑन-डिमांड (एयरो और लिक्विड) कूलिंग की अवधारणा का उपयोग यहां किया जाता है। मोटर की अधिकतम शक्ति 180kW (245PS) है और टॉर्क फिलहाल अज्ञात है लेकिन यह लगभग 400 Nm होना चाहिए।
बॉडीवर्क
दक्षता की तलाश में, हल्का निर्माण अनिवार्य है। यद्यपि इलेक्ट्रिक कारों में पुनर्योजी ब्रेकिंग होती है और वे जितनी भारी होती हैं, वे उतनी ही अधिक गतिज ऊर्जा का उपयोग करती हैं, राजमार्ग यात्रा के दौरान पुनर्योजी ब्रेकिंग लगभग शून्य होती है। EQXX का भार 1,755 किलोग्राम है जो अपने आप में एक तकनीकी विशेषता है, यह देखते हुए कि अकेले उच्च वोल्टेज बैटरी का वजन लगभग आधा टन है।
EQXX एल्यूमीनियम, मार्टेंसिटिक स्टील और कार्बन फाइबर प्रबलित प्लास्टिक से बना है, जबकि पहिए जाली मैग्नीशियम से बने हैं। पहली बार एल्यूमीनियम ब्रेक डिस्क का उपयोग किया गया है जो पारंपरिक स्टील डिस्क की तुलना में हल्का है।
मैग्नीशियम पहियों के साथ संयुक्त एल्यूमीनियम ब्रेक डिस्क कार के अनस्प्रंग द्रव्यमान को काफी कम कर देती है और त्वरण और सवारी आराम में सुधार करती है। इन सभी सामग्रियों की विशेषता यह है कि वे हल्केपन के साथ-साथ उच्च कठोरता और दृढ़ता बनाए रखते हैं।
सामान्य तौर पर, निर्माण प्रक्रिया में बायोनिक सिद्धांतों को अपनाया गया है और सामग्रियों का उपयोग केवल वहीं किया गया जहां उनकी आवश्यकता थी, इस प्रकार अत्यधिक उपयोग से बचा गया। यह दर्शन चारों ओर उपयोग की जाने वाली टिकाऊ और हल्की सामग्री के साथ कार के इंटीरियर में विस्तारित होता है। वाहन की दक्षता को और बेहतर बनाने के लिए छत पर सौर कोशिकाओं का उपयोग किया जाता है। इनका उपयोग केवल कम वोल्टेज उपभोक्ताओं जैसे इंफोटेनमेंट सिस्टम, एयर ब्लोअर और एलईडी हेडलाइट्स के लिए किया जाता है। एक उज्ज्वल दिन में, वे 25 किमी तक की रेंज में योगदान करते हैं, जो कि बहुत मामूली है, लेकिन रिकॉर्ड का पीछा करते समय महत्वपूर्ण है।
हाई वोल्टेज बैटरी
EQXX जिस उच्च वोल्टेज बैटरी का उपयोग करता है उसकी शुद्ध ऊर्जा सामग्री 100 kWh है और इसका वजन लगभग 500 किलोग्राम है। यह सेल-टू-पैक आर्किटेक्चर का उपयोग करता है (सेल मॉड्यूल में एकीकृत नहीं होते हैं), यह एयर-कूल्ड है और इसमें कार्बन फाइबर शीर्ष ढक्कन है। ये सभी विशेषताएं इसके कम द्रव्यमान में योगदान करती हैं और ईक्यूएस में उपयोग की जाने वाली उच्च वोल्टेज बैटरी की तुलना में, यह 30% हल्की है और 50% कम मात्रा घेरती है।
मर्सिडीज-बेंज के लिए एक और पहला >900V आर्किटेक्चर है। यह उच्च वोल्टेज मान समर्थित डीसी चार्जर के साथ बैटरी की सुपरफास्ट चार्जिंग की अनुमति देता है, हालांकि इस मामले में, यह बैटरी द्वारा उपयोग किए जाने वाले निष्क्रिय वायु शीतलन के कारण संभव नहीं होगा।
सामान्यतः वोल्टेज या करंट के माध्यम से विद्युत शक्ति को बढ़ाना संभव है। यदि हम "वर्तमान" दृष्टिकोण अपनाते हैं तो मोटे केबलों के कारण वजन और स्थान का जुर्माना लगेगा। इसलिए वोल्टेज बढ़ाना अधिक उचित है।
मर्सिडीज-बेंज ने ईक्यूएस की तुलना में एक अलग एनोड सामग्री का भी उपयोग किया है, जिसमें ईक्यूएक्सएक्स हाई-सिलिकॉन एनोड को एकीकृत करता है। हाई-सिलिकॉन एनोड के उपयोग ने EQXX की बैटरी की ऊर्जा घनत्व को 200 Wh/kg तक बढ़ाने में मदद की, जिससे यह दुनिया में सबसे अधिक ऊर्जा सघन उच्च वोल्टेज बैटरी बन गई। मर्सिडीज-बेंज के अनुसार कार्बन फाइबर ढक्कन और एयर कूलिंग के उपयोग से बैटरी को कॉम्पैक्ट कार में भी फिट करने में मदद मिली।
EQXX सिर्फ एक अवधारणा है लेकिन यहां इस्तेमाल की गई तकनीक आने वाले वर्षों में मर्सिडीज-बेंज की उत्पादन कारों में शामिल हो सकती है और यह ई-मोबिलिटी की स्थापना और प्रभुत्व के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।
