Elektrikli otomobillerin karşılaştığı ana eleştirilerden biri sınırlı menzil ve içten yanmalı motorlu araçlarla karşılaştırıldığında çok daha yavaş şarj hızıdır. Bunun temel nedeni akülerin yakıt deposuna göre çok daha düşük enerji içeriği taşımasıdır.
Herhangi bir arabanın menzilini artırmanın genellikle iki yolu vardır. Daha basit yol yakıt deposunun kapasitesini arttırmaktır. Bu normalde yakıtla çalışan bir araba için kolay ve ucuzdur, ancak elektrikli araçlar söz konusu olduğunda oldukça zordur ve çok daha pahalıdır. Diğer yol ise aerodinamikten yuvarlanma direncine ve ağırlığın azaltılmasına kadar söz konusu otomobilin tüm yönlerini optimize etmektir.
Mercedes-Benz EQXX, toplam 8,7 kWh/100 km enerji tüketimi ve 87 km/saat ortalama hız ile tek şarjda 1.008 km yol kat etti. Bu yüzden Mercedes büyük bir batarya yerleştirdi ve tüm aracın süper verimli olmasını sağladı. Tam olarak nasıl başardığına bakalım.
Aerodynamics
Herhangi bir arabadaki bir numaralı enerji tüketicisi aerodinamik sürtünmedir. 60 km/saat'in altındaki hızlarda bu direnç o kadar yüksek olmasa da, tipik bir otoyol hızında bir otomobilin en fazla enerji tüketen yönüdür. Mercedes-Benz EQXX'in Cd değeri 0,17 ve ön alanı 2,12 m2'dir. Bu, toplam sürükleme alanının 0,36 m2 olduğu anlamına gelir ki bu son derece düşüktür. Karşılaştırıldığında, şu anda satışta olan aerodinamik açıdan en verimli otomobillerden biri olan Mercedes-Benz EQS, 0,5 m2'lik toplam sürtünme alanına sahip; bu da EQXX'ten %39 daha yüksek.
Mercedes-Benz bunu hedefe yönelik önlemlerle başardı. Genel su damlası şekli, otomobilin 50 mm daha dar arka kısmı, isteğe bağlı aero soğutma, otomobilin kuyruğunun uzatılması ve aktif ve pasif aerodinamiğin birleşimi. 20 inçlik tekerlekler, aerodinamik verimliliği artırmak için tamamen kaplanmıştır çünkü bunlar bir arabanın toplam aerodinamik direncinin dörtte birine karşılık gelir. Tipik bir otoyol hızı olan 130 km/saatte, EQXX'in bu önlemler nedeniyle güç gereksinimleri yalnızca 14 PS'dir ve bu şaşırtıcı derecede düşüktür.
Powertrain
Mercedes-Benz, aküden tekerleklere kadar %95 aktarma organı verimliliği iddiasında bulunuyor; bu da son derece etkileyici bir rakam. Akü ile tekerlekler arasındaki güç akışında üç enerji kaybı kaynağımız var. Güç elektroniği, motor ve dişli kutusu. Bu tür bir verimliliğe ulaşmak için bu üç kaynağın her birinin %98'in üzerinde bir verime sahip olması gerekir; bu, şu anda ana otomotiv endüstrisinde mümkün olmayan bir şeydir.
Bununla birlikte, senkron ve daha büyük olasılıkla kalıcı mıknatıs tipinde olması gereken motorla ilgili bilinçli bir tahminde bulunabiliriz. Motor ve güç elektroniği, çok yüksek verimlilikleri nedeniyle çok düşük soğutma gereksinimlerine sahiptir. Talep üzerine (aero ve sıvı) soğutma kavramı, burada aero sürtünmeyi ve güç gereksinimlerini azaltmak için kullanılır. Motorun maksimum gücü 180kW (245PS) olup torku şu anda bilinmiyor ancak bu değerin 400 Nm civarında olması gerekiyor.
Bodywork
Verimlilik arayışında hafif yapı zorunludur. Elektrikli otomobillerde rejeneratif frenleme bulunsa ve ne kadar ağır olurlarsa, o kadar fazla kinetik enerji kullanırlar, otoyolda yolculuk sırasında rejeneratif frenleme neredeyse sıfırdır. EQXX'in boş ağırlığı 1.755 kg olup, yüksek gerilim bataryasının tek başına neredeyse yarım ton ağırlığında olduğu düşünüldüğünde bu başlı başına teknik bir vurgudur.
EQXX alüminyum, martensitik çelik ve karbon fiberle güçlendirilmiş plastikten yapılırken, tekerlekler dövme magnezyumdan yapılmıştır. İlk defa geleneksel çelik disklerden daha hafif olan alüminyum fren diskleri kullanıldı.
Magnezyum tekerleklerle birleştirilmiş alüminyum fren diskleri otomobilin yaysız kütlesini büyük ölçüde azaltır ve hızlanmayı ve sürüş konforunu artırır. Tüm bu malzemeler, yüksek sertlik ve sertliği korurken hafiflikleriyle karakterize edilir.
Genel olarak inşaat sürecinde biyonik prensipler benimsenmiş ve malzemeler sadece ihtiyaç duyulan yerde kullanılmış, böylece aşırı kullanımdan kaçınılmıştır. Bu felsefe, otomobilin iç kısmında da her yerde kullanılan sürdürülebilir ve hafif malzemelerle genişliyor. Araç verimliliğini daha da artırmak için çatıda güneş pilleri kullanılıyor. Bunlar yalnızca bilgi-eğlence sistemi, hava üfleyici ve LED farlar gibi düşük voltajlı tüketiciler için kullanılır. Parlak bir günde, 25 km'ye kadar menzile katkıda bulunurlar; bu oldukça küçük bir miktardır, ancak rekor peşinde koşarken önemlidir.
Yüksek Gerilim aküsü
EQXX'in kullandığı yüksek voltajlı pilin net enerji içeriği 100 kWh'dir ve ağırlığı neredeyse 500 kg'dır. Hücreden pakete mimariyi kullanır (hücreler modüllere entegre değildir), hava soğutmalıdır ve karbon fiber üst kapağa sahiptir. Tüm bu özellikler, düşük kütlesine katkıda bulunuyor ve EQS'de kullanılan yüksek voltajlı bataryaya kıyasla %30 daha hafif ve %50 daha az hacim kaplıyor.
Mercedes-Benz için bir diğer ilk ise >900V mimarisi. Bu yüksek voltaj değeri, desteklenen DC şarj cihazlarıyla pilin süper hızlı şarj edilmesini sağlar, ancak bu durumda bu, pilin kullandığı pasif hava soğutması nedeniyle mümkün olmaz.
Genel olarak elektrik gücünü voltaj veya akım yoluyla arttırmak mümkündür. Eğer "akım" yaklaşımını benimsersek, daha kalın kablolar nedeniyle ağırlık ve alan kaybı yaşanacaktır. Bu yüzden voltajı arttırmak daha mantıklı.
Mercedes-Benz ayrıca EQXX'in entegre Yüksek Silikon anoduyla EQS'ye kıyasla farklı bir anot malzemesi kullanmıştır. Yüksek Silikon anot kullanımı, EQXX'in pilinin enerji yoğunluğunun önemli ölçüde 200 Wh/kg'a çıkarılmasına yardımcı oldu ve bu da onu dünyadaki en yoğun enerji yoğun yüksek voltajlı pil haline getirdi. Karbon fiber kapak ve hava soğutmanın kullanılması, akünün Mercedes-Benz'e göre kompakt bir otomobile bile takılmasına yardımcı oldu.
EQXX sadece bir konsept ama burada kullanılan teknoloji önümüzdeki yıllarda Mercedes-Benz'in üretim araçlarına da girebilir ve bu, e-mobilitenin yerleşip hakim olması açısından çok önemli.
