電気自動車に関する主流の会話は通常、画面のサイズ、ソフトウェアの速度、バッテリー容量に焦点を当てていますが、真のエンジニアリング革命はシャーシの奥深くで起こります。メルセデス・ベンツは、極めて珍しい電気モーターの大規模生産を開始することで、機械的優位性を証明したいと考えている。ドイツの自動車メーカーは、この新しい駆動システムを構築するために歴史あるベルリン・マリエンフェルデ工場を選択しました。この工場は1902年に設立され、ブランドの長い歴史の中で最も古い工場です。経営陣はそれを閉鎖する代わりに、高級電気自動車と高度な推進技術のためのハイテクセンターに転換した。
現在路上で使用されているほとんどの一般的な EV は、従来のラジアル磁束モーターに依存しています。これらのセットアップでは、磁力が自転車の車輪のスポークのように外側に押し出されます。メルセデスは、軸方向磁束技術に大きく賭けることで、その業界標準から遠ざかろうとしています。軸方向磁束設計では、電磁力は外側に放射するのではなく、回転する車軸と平行に流れます。この変更により、内部パーツを平らな円盤状のレイアウトに配置できるようになりました。
上の画像に見られるように、2 つの磁気ローターが 1 つの中央ステーターを左右から挟み込んでいます。この巧妙な機械的配置により、エンジニアはモーター全体のサイズを大幅に縮小し、同時に出力を増加させることができます。
新しいモーターは、高性能メルセデス AMG GT 4 ドア クーペ内で正式に市場デビューします。軸方向磁束構造が依然として非常に薄いため、フロントアクスルに取り付けられた電気モーターの幅は 9 cm 弱です。後輪を駆動する 2 つの電気モーターはさらに小さく、それぞれの幅は約 8 cm です。エンジニアは、これらのスリムなパワープラントをコンパクトな高性能電気ドライブ ユニットに直接組み込みます。このユニットは、薄型モーターと小型遊星ギアボックスをまとめて、貴重なスペースを節約します。
ドライバーは、これらのモーターの物理的サイズが小さいことと性能が不足していることを混同しないでください。フロントアクスルモーターは毎分 15,000 回転を超える高速で回転します。全電気式 Mercedes-AMG GT 4 ドア クーペ内で連携すると、独自のパワートレイン レイアウトが強烈な加速を生み出します。この重量級の高性能車両は、停止状態から 100 km/hin 2.1 秒で発進します。オプションのドライバーズ パッケージを選択した場合、最高速度 300 km/h に達するまで加速し続けます。
英国の企業 YASA は、メルセデスのエンジニアが出発点として使用した初期のプロトタイプを作成しました。ドイツのメーカーは、この技術に十分な可能性を見出し、2021年にYASAを完全に買収しました。大量組み立てを開始する前に設計の耐久性をテストするために、同社はCONCEPT AMG GT XXを製造しました。この技術デモンストレーターは、イタリアのナルド サーキットで 7 日間と 13 時間連続走行する耐久テストを完了しました。この車は走行中に 40,000 km 以上を走行し、EV として 25 の明確な長距離速度記録を樹立しました。
プロトタイプから大量組立ラインへの移行は、自動車業界における悪名高い頭痛の種です。これを達成するために、ベルリン工場は 30,000 平方メートルの床面積をこのプロジェクトに捧げ、機械を 3 つの巨大なホールと 7 つの生産ラインに分散させました。作業員は、98 の個別のステップを含む複雑な組み立てプロセスを管理する必要があります。エンジニアリング チームは、これらの製造工程のうち 65 工程をブランド専用に設計する必要があり、そのうち 35 工程は世界の製造業界にとってまったく新しいものであり、最終的には 30 件を超える新たな特許出願につながりました。
モーターの独特の形状は、生産チームに重大な製造上の問題を引き起こします。工場では、一般的な丸線の代わりに平角銅線を使用して内部コイルを形成する必要があります。正方形の形状により、工場はより多くの銅を小さなフレームに詰め込むことができますが、保護絶縁層を引き裂くことなく、鋭い角の周りで太い銅線を高速で曲げるのは非常に困難です。組立作業員は自動レーザーを使用して、狭いハウジング内で繊細なワイヤの端を溶接します。溶接点のすぐ隣にあるプラスチック構造が溶けないように、レーザーは瞬時に熱を加える必要があります。
もう 1 つの複雑な課題には、プラスチック製ドライブトレイン部品のレーザー透過溶接が含まれます。このプロセスでは、周囲の部品への損傷を避けるために幾何学的精度が要求されます。信頼性の高い生産を保証するために、メルセデス・ベンツは光学 AI ソフトウェアを使用してリアルタイムで接合部をチェックします。 AI カメラ システムは各部品の正確な位置を特定し、脆弱な領域上に仮想安全ゾーンを作成し、レーザーの経路を誘導します。このプロセスにより、高い油圧を保持し、大きな物理的ストレスに耐えるシールが作成されます。
組立ライン全体の中で最も劇的な部分は、工場労働者が「結婚式」と呼ぶステップで起こります。ここで、自動アームが 2 つの重いローター ディスクの間の中央のステーターを下げます。ローターには永久磁石が含まれているため、9 kN の巨大な力で互いに引き寄せられます。この磁力により、約 900 kg に相当する力が生じます。ロボット組立システムは、0.1 mm 未満のわずかな誤差を許容して、磁石間の正確な中心面にステーターを完全に安定して保持する必要があります。専用のコンピューター プログラムがアライメントを監視し、プロセスの最後の 0.5 秒間に高頻度の修正調整を送信します。
ハイテク組立ラインは、メルセデス・ベンツ デジタル ファクトリー キャンパスのすぐそばで稼働しています。 2022 年以来、このキャンパスは同社の MO360 デジタル ネットワークを使用して、新しい製造ソフトウェアをテストしてきました。アキシャルフラックスモーターラインの発売は、ブランドにとって重要な歴史的瞬間に起こりました。今年は 2026 年で、カール ベンツが 1886 年にオリジナルの自動車の特許を取得してからちょうど 140 周年を迎えます。これを記念して、自動車メーカーは 10 月まで続くプロモーション ツアーで 3 台の S クラス セダンを世界中の 140 か所に運転します。
企業幹部はこの1年を歴史的なガソリン車を讃え、CLAやGLCなどの主流の電気オプションを推進することに費やすだろうが、同社の真の未来はこれらの複雑な電気モーターにかかっている。世界的に競争するには、大量の生産量と安定した品質が必要です。ドイツの企業は、35の未試行の世界的な組み立てプロセスに大資本を賭けることで、超薄型モーターが自社の高級電気自動車に国際的なライバルに対して永続的な優位性をもたらすことに賭けている。
