Mainstream-konversationer om elbilar fokuserar vanligtvis på storleken på skärmar, mjukvaruhastigheter eller batterikapacitet, men den verkliga ingenjörsrevolutionen sker djupt inne i chassit. Mercedes-Benz vill bevisa sin mekaniska dominans genom att starta storskalig produktion av en högst ovanlig elmotor. Den tyska biltillverkaren valde sin historiska Berlin-Marienfelde-anläggning för att konstruera detta nya drivsystem. Denna plats grundades 1902 och är den äldsta fabriken i varumärkets långa historia. Istället för att lägga ner det, förvandlade ledningen det till ett högteknologiskt centrum för premium elbilar och avancerad framdrivningsteknik.
De vanligaste elbilarna på vägarna idag är beroende av konventionella radialflödesmotorer. I dessa uppställningar trycker de magnetiska krafterna utåt som ekrarna på ett cykelhjul. Mercedes flyttar sig bort från den industristandarden genom att satsa hårt på axialfluxteknologi. I en axiell flödeskonstruktion flyter den elektromagnetiska kraften parallellt med den roterande axeln istället för att stråla utåt. Denna förändring gör att de inre delarna kan sitta i en platt, skivformad layout.
Som det kan ses på bilden ovan lägger två magnetiska rotorer ihop en enda central stator från vänster och höger. Detta smarta mekaniska arrangemang gör att ingenjörer kan krympa den totala storleken på motorn avsevärt och samtidigt öka dess uteffekt.
Den nya motorn gör sin officiella marknadsdebut i den högpresterande Mercedes-AMG GT 4-dörrars Coupe. Eftersom den axiella flödesarkitekturen förblir anmärkningsvärt tunn, mäter elmotorn som är monterad på framaxeln knappt 9 cm bred. De två elmotorerna som driver bakhjulen är ännu mindre, var och en mäter ungefär 8 cm bred. Ingenjörer stoppar in dessa smala kraftverk direkt i en kompakt högpresterande elektrisk drivenhet. Denna enhet buntar ihop de tunna motorerna med en liten planetväxel för att spara värdefullt utrymme.
Förare bör inte blanda ihop den lilla fysiska storleken på dessa motorer med bristande prestanda. Framaxelmotorn snurrar i snabba hastigheter över 15 000 varv per minut. När man arbetar tillsammans inuti den helelektriska Mercedes-AMG GT 4-dörrars Coupe skapar den unika drivlinans layout intensiv acceleration - det tunga fordonet startar från stillastående till 100 km/tim 2,1 sekunder. För köpare som väljer tillvalet Driver's Package fortsätter den att accelerera tills den når en maximal topphastighet på 300 km/h.
Ett brittiskt företag YASA skapade de tidiga prototyperna som Mercedes ingenjörer använde som utgångspunkt. Den tyska tillverkaren såg tillräckligt med potential i tekniken för att köpa YASA helt 2021. För att testa hållbarheten i designen innan man började massmontera byggde företaget CONCEPT AMG GT XX. Den här teknikdemonstranten genomförde ett uthållighetstest på Nardo-banan i Italien, där den körde kontinuerligt i 7 dagar och 13 timmar. Bilen tillryggalade mer än 40 000 km under löpningen och etablerade 25 distinkta hastighetsrekord på långa avstånd för elbilar.
Att gå från en prototyp till ett masslöpande band är en ökänd huvudvärk inom bilindustrin. För att åstadkomma detta dedikerade fabriken i Berlin 30 000 kvadratmeter golvyta till projektet och spred maskinparken över tre massiva hallar och sju produktionslinjer. Arbetarna måste hantera en komplex monteringsprocess som omfattar 98 separata steg. Ingenjörsteamet fick designa 65 av dessa tillverkningssteg specifikt för varumärket, och 35 av processerna är helt nya för den globala tillverkningsindustrin, vilket i slutändan resulterade i mer än 30 nya patentansökningar.
Motorns unika form skapar allvarliga tillverkningsproblem för produktionsteamet. Fabriken måste använda platt, rektangulär koppartråd för att bilda de interna spolarna istället för vanlig rund tråd. Den fyrkantiga formen gör att fabriken kan packa in mer koppar i den lilla ramen, men att böja tjock koppartråd i höga hastigheter runt skarpa hörn utan att riva det skyddande isoleringsskiktet är otroligt svårt. Monteringsarbetare använder automatiserade lasrar för att svetsa de ömtåliga trådändarna inuti ett trångt hölje. Lasern måste tillföra värme omedelbart för att undvika att plaststrukturerna som sitter bredvid svetspunkterna smälter.
En annan komplex utmaning involverar lasertransmissionssvetsning på drivlinans delar av plast. Denna process kräver geometrisk precision för att undvika skador på de omgivande delarna. För att garantera tillförlitlig produktion använder Mercedes-Benz optisk AI-mjukvara för att kontrollera lederna i realtid. AI-kamerasystemet identifierar den exakta positionen för varje del, skapar virtuella säkerhetszoner över ömtåliga områden och styr laservägen. Processen skapar tätningar som håller högt oljetryck och tål tung fysisk påfrestning.
Den mest dramatiska delen av hela löpande bandet sker under ett steg som fabriksarbetare kallar "bröllopet". Det är här automatiserade armar sänker den centrala statorn mellan de två tunga rotorskivorna. Eftersom rotorerna innehåller permanentmagneter drar de mot varandra med en enorm kraft på 9 kN. Denna magnetiska dragkraft skapar en kraft lika med ungefär 900 kg. Robotmonteringssystemet måste hålla statorn helt stadigt i det exakta mittplanet mellan magneterna, vilket tillåter en liten feltolerans på mindre än 0,1 mm. Ett dedikerat datorprogram övervakar inriktningen och skickar högfrekventa korrigerande justeringar under de sista 0,5 sekunderna av processen.
De högteknologiska monteringslinjerna fungerar precis bredvid Mercedes-Benz Digital Factory Campus. Sedan 2022 har detta campus använt företagets MO360 digitala nätverk för att testa ny tillverkningsprogramvara. Lanseringen av axialflödesmotorlinjen kommer vid ett viktigt historiskt ögonblick för varumärket. Det är nu 2026, vilket markerar exakt 140 år sedan Carl Benz patenterade sitt ursprungliga fordon 1886. För att fira det kör biltillverkaren tre S-klass sedaner till 140 platser runt om i världen på en kampanjturné som varar till oktober.
Företagsledare kommer att tillbringa året med att fira historiska bensinfordon och driva på vanliga elektriska alternativ som CLA och GLC, men företagets verkliga framtid vilar på dessa komplicerade elmotorer. Att konkurrera globalt kräver höga volymer och jämn kvalitet. Genom att riskera stort kapital på 35 oprövade globala monteringsprocesser satsar det tyska företaget på att de ultratunna motorerna kommer att ge sina premium-elbilar en permanent fördel gentemot internationella rivaler.
