De reguliere gesprekken over elektrische auto’s gaan doorgaans over de grootte van de schermen, de snelheid van de software of de batterijcapaciteit, maar de echte technische revolutie vindt diep in het chassis plaats. Mercedes-Benz wil zijn mechanische dominantie bewijzen door op grote schaal een hoogst ongebruikelijke elektromotor te gaan produceren. De Duitse autofabrikant koos zijn historische fabriek in Berlijn-Marienfelde om dit nieuwe aandrijfsysteem te bouwen. Deze locatie, opgericht in 1902, is de oudste fabriek in de lange geschiedenis van het merk. In plaats van het te sluiten, transformeerde het management het tot een hightech centrum voor premium elektrische auto's en geavanceerde aandrijftechnologie.
De meeste elektrische auto’s die tegenwoordig op de weg rijden, zijn afhankelijk van conventionele radiale fluxmotoren. In die opstellingen duwen de magnetische krachten naar buiten, net als de spaken van een fietswiel. Mercedes wijkt af van die industriestandaard door zwaar in te zetten op axiale fluxtechnologie. Bij een axiale fluxontwerp stroomt de elektromagnetische kracht evenwijdig aan de roterende as in plaats van naar buiten te stralen. Door deze verandering kunnen de interne onderdelen in een platte, schijfvormige lay-out zitten.
Zoals te zien is in de afbeelding hierboven, klemmen twee magnetische rotors een enkele centrale stator van links en rechts in. Dankzij deze slimme mechanische opstelling kunnen ingenieurs de totale grootte van de motor aanzienlijk verkleinen en tegelijkertijd het vermogen vergroten.
De nieuwe motor maakt zijn officiële marktdebuut in de krachtige Mercedes-AMG GT 4-deurs Coupé. Omdat de axiale fluxarchitectuur opmerkelijk dun blijft, is de op de vooras gemonteerde elektromotor iets minder dan 9 cm breed. De twee elektromotoren die de achterwielen aandrijven zijn nog kleiner en zijn elk ongeveer 8 cm breed. Ingenieurs stoppen deze slanke krachtbronnen rechtstreeks in een compacte, krachtige elektrische aandrijfeenheid. Deze unit bundelt de dunne motoren samen met een kleine planetaire tandwielkast om waardevolle ruimte te besparen.
Bestuurders mogen de kleine fysieke afmetingen van deze motoren niet verwarren met een gebrek aan prestaties. De voorasmotor draait met hoge snelheden van meer dan 15.000 omwentelingen per minuut. Wanneer ze samenwerken in de volledig elektrische Mercedes-AMG GT 4-deurs Coupé, zorgt de unieke indeling van de aandrijflijn voor een intense acceleratie: het krachtige voertuig komt vanuit stilstand in 2,1 seconden naar 100 km/u. Kopers die voor het optionele Driver's Package kiezen, blijven accelereren tot een maximale topsnelheid van 300 km/u wordt bereikt.
Een Brits bedrijf YASA creëerde de vroege prototypes die Mercedes-ingenieurs als uitgangspunt gebruikten. De Duitse fabrikant zag voldoende potentieel in de technologie om YASA in 2021 volledig over te nemen. Om de duurzaamheid van het ontwerp te testen voordat met massamontage werd begonnen, bouwde het bedrijf de CONCEPT AMG GT XX. Deze technologiedemonstrator voltooide een duurtest op het Nardo-circuit in Italië, waar hij 7 dagen en 13 uur onafgebroken reed. De auto legde tijdens de rit meer dan 40.000 km af en vestigde 25 verschillende snelheidsrecords over lange afstanden voor elektrische voertuigen.
De overstap van een prototype naar een massaassemblagelijn is een beruchte hoofdpijn in de auto-industrie. Om dit te bereiken heeft de fabriek in Berlijn 30.000 vierkante meter vloeroppervlak aan het project besteed, waarbij de machines over drie enorme hallen en zeven productielijnen werden verdeeld. Werknemers moeten een complex assemblageproces beheren dat 98 afzonderlijke stappen omvat. Het engineeringteam moest 65 van deze productiestappen specifiek voor het merk ontwerpen, en 35 van de processen zijn volledig nieuw voor de wereldwijde productie-industrie, wat uiteindelijk resulteerde in meer dan 30 nieuwe patentaanvragen.
De unieke vorm van de motor zorgt voor ernstige productieproblemen voor het productieteam. De fabriek moet platte, rechthoekige koperdraad gebruiken om de interne spoelen te vormen in plaats van gewone ronde draad. Door de vierkante vorm kan de fabriek meer koper in het kleine frame stoppen, maar dikke koperdraad met hoge snelheid rond scherpe hoeken buigen zonder de beschermende isolatielaag te scheuren is ongelooflijk moeilijk. Assemblagemedewerkers gebruiken geautomatiseerde lasers om de delicate draaduiteinden in een krappe behuizing te lassen. De laser moet onmiddellijk warmte toepassen om te voorkomen dat de plastic structuren die zich vlak naast de laspunten bevinden, smelten.
Een andere complexe uitdaging is het lasertransmissielassen op de kunststof aandrijflijnonderdelen. Dit proces vereist geometrische precisie om schade aan de omliggende delen te voorkomen. Om een betrouwbare productie te garanderen, gebruikt Mercedes-Benz optische AI-software om de verbindingen in realtime te controleren. Het AI-camerasysteem identificeert de exacte positie van elk onderdeel, creëert virtuele veiligheidszones over kwetsbare gebieden en begeleidt het laserpad. Het proces creëert afdichtingen die een hoge oliedruk vasthouden en zware fysieke belasting weerstaan.
Het meest dramatische deel van de hele lopende band vindt plaats tijdens een stap die fabrieksarbeiders de 'bruiloft' noemen. Hier laten geautomatiseerde armen de centrale stator tussen de twee zware rotorschijven zakken. Omdat de rotoren permanente magneten bevatten, trekken ze met een enorme kracht van 9 kN naar elkaar toe. Deze magnetische trekkracht creëert een kracht gelijk aan ongeveer 900 kg. Het robotassemblagesysteem moet de stator perfect stabiel houden in het exacte middenvlak tussen de magneten, waardoor een kleine fouttolerantie van minder dan 0,1 mm mogelijk is. Een speciaal computerprogramma bewaakt de uitlijning en verzendt hoogfrequente corrigerende aanpassingen tijdens de laatste 0,5 seconde van het proces.
De hightech assemblagelijnen opereren pal naast de Mercedes-Benz Digital Factory Campus. Sinds 2022 gebruikt deze campus het digitale MO360-netwerk van het bedrijf om nieuwe productiesoftware te testen. De lancering van de lijn axiale fluxmotoren komt op een belangrijk historisch moment voor het merk. Het is nu 2026 en het is precies 140 jaar geleden dat Carl Benz in 1886 patent aanvroeg op zijn oorspronkelijke voertuig. Om dit te vieren rijdt de autofabrikant met drie S-Klasse sedans naar 140 locaties over de hele wereld tijdens een promotietour die tot oktober duurt.
Bedrijfsleiders zullen dit jaar historische benzinevoertuigen vieren en reguliere elektrische opties zoals de CLA en GLC promoten, maar de echte toekomst van het bedrijf berust op deze gecompliceerde elektromotoren. Om wereldwijd te kunnen concurreren zijn grote volumes en consistente kwaliteit nodig. Door veel kapitaal te riskeren op 35 nog niet eerder beproefde mondiale assemblageprocessen, gokt het Duitse bedrijf erop dat de ultradunne motoren zijn premium elektrische auto’s een permanent voordeel zullen geven ten opzichte van internationale rivalen.
