Hochleistungsakku und KünstIiche Intelligenz Mercedes-Benz Vision EQXX: Elektro-Flitzer mit 1.000 km Reichweite

Anbieter zum Thema

Schaltbau GmbH

EBV Elektronik GmbH & Co. KG

Bicker Elektronik GmbH

Auf der CES in Las Vegas hat Mercedes-Benz sein Konzept-Elektroauto Vision EQXX vorgestellt. Es soll mit 100 kWh Energie rund 1.000 Kilometer weit fahren. Und es zeigt, wie essenziell Elektronik und moderne Software-Konzepte für kommende Fahrzeuge sein werden.

Ein Elektroauto, das 1.000 km mit einer Akkuladung schafft! Von Flensburg im hohen Norden Deutschlands bis Garmisch-Partenkirchen im tiefsten Süden in einem Rutsch – mit dieser prestigeträchtigen Reichweite als Superlativ wollte Mercedes mit seiner 203 PS starken Technologiestudie Vision EQXX einen Kracher auf der CES 2022 landen. Dumm nur, dass diesen Bestwert bereits ein chinesisches Auto beansprucht: der GAC Aion LX.

Aber: Während der asiatische Autoklotz im offensichtlich unvermeidbaren SUV-Dickschiffformat dafür einen Monsterakku mit 144,4 kWh herumschleppen muss, reicht dem EQXX ein platz-, gewichts- und energiedichteoptimierter Stromspender mit (immer noch beachtlichen) 100 kWh.

Bildergalerie

Bildergalerie mit 41 Bildern

Um die große Reichweite zu ermöglichen, haben die Mercedes-Ingenieure nach eigenen Angaben bei der Konzeption und beim Aufbau ihrer elegant geschwungenen flachen Flunder keinen Stein auf dem anderen gelassen und den Technologieträger komplett neu gedacht.

Alle Fäden laufen unter dem neuen Leitmotto der Stuttgarter zusammen: „Effizienz“. Das neue Credo ist laut Jörg Bartels, der für die Fahrzeugintegration bei Mercedes verantwortlich ist, gleichzeitig die „neue Währung“ für Elektroautos mit einem Stern. Soll heißen: Einfach einen größeren Akku in einen Wagen einbauen, wäre zwar in einfacher, aber falscher Weg. Denn das hohe zusätzliche Gewicht verringert unweigerlich die Effizienz. Zudem schluckt ein überdimensionierter Stromspeicher kostbaren Bauraum.

Elektroantrieb: Mit neusten SiC-Leistungs-ICs zu 95 Prozent Effizienz

Also hat das Mercedes-Team andere Stellschrauben gesucht – und offenbar auch gefunden. So konnten die Ingenieure die Effizienz des Antriebsstrangs – Mercedes beschreibt ihn als „eine eigenständige Einheit aus Elektromotor, Getriebe und Leistungselektronik mit einer neuen Generation von SiC-Leistungshalbleitern“ – nach eigenen Angaben auf sehr gute 95 Prozent steigern.

Das bedeutet, dass bis auf einen einstelligen Prozentanteil nahezu die gesamte in der Batterie gespeicherten Energie an die Räder übertragen wird. Zum Vergleich: Aktuelle Serien-Elektrofahrzeuge erreichen 75 bis 80 Prozent, bei einem Auto mit Ottomotor kommen von der per Benzin eingespeisten Energie nur grob 20 Prozent auf dem Asphalt an (Quelle: Bundesamt für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz, BMU).

Hochoptimierter Akku ist eine Kernkomponente des Mercedes-Flitzers

Eine wesentliche Rolle hat das auf möglichst geringes Gewicht und hohe Energiedichte getrimmte Batteriepaket mit neuartigen Anoden inne. Die EQXX-Entwickler geben knapp 400 Wh pro Volumenliter an. Damit haben sie einen 900-Volt-Akku konstruiert, der bei 100 kWh Energieinhalt knapp 500 kg wiegt – und damit bei ähnlicher Kapazität nur halb so groß ist wie und rund ein Drittel weniger wiegt als der Stromspeicher eines EQS, der vollelektrischen Luxuslimousine von Mercedes. Dabei gilt dieser bereits als besonders kompakt und leicht. Insgesamt bringt der EQXX etwa 1.700 kg auf die Waage – was angesichts von weitreichend eingesetzten Aluminium-, CFK- und GFK-Modulen überraschend viel ist.

Viel Gehirnschmalz haben die Techniker auch in das Wärmemanagementsystem des Antriebs gesteckt. Aufgrund des hohen Wirkungsgrads und des daraus resultierenden geringen Wärmeaufkommens konnten die speziell entwickelten Komponenten sehr kompakt ausgeführt werden.

Solarpanels im Dach für (wenige) Extra-km

Eher ein Gimmick sind die 117 im geschmackvoll geschwungenen Dach des EQXX integrierten Solarzellen: Immerhin sollen sie „unter optimalen Bedingungen“ für 25 Extra-km gut sein. Mit seinem Partner, dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, will Mercedes die Mini-Solaranlage aber perspektivisch soweit optimieren, dass sie einen spürbaren Beitrag zur Reichweite beitragen kann.

Ein echter Reichweiten-Booster ist hingegen der sehr niedrige Luftwiderstand des flachen Flitzers: So liegt der Luftwiderstandsbeiwert (cW) der elegant geschwungenen EQXX-Schale bei nur 0,17. Großen Anteil daran hat das tropfenförmig auslaufende, lange Heck, an dessen Unterseite je nach Geschwindigkeit noch Strömungshilfen nach hinten ausfahren.

Neuromorphe KI: Das (mit)denkende Auto

Auch bei der Handhabung und Steuerung des EQXX spielt Elektronik eine entscheidende Rolle. So versprechen die Stuttgarter, dass das Auto „denkt wie der Mensch, der es lenkt“. Das ist wohl etwas weit gegriffen, trotzdem im Ansatz korrekt: Die Verarbeitung der von vielen Sensoren auf die Zentraleinheit einprasselnden Informationen übernimmt ein künstliches Neuronales Netz (NN).

Es soll neuromorph arbeiten, also idealerweise nur dann Signale verarbeiten und Ergebnisse beziehungsweise Anweisungen weiterreichen, wenn bestimmte Triggerwerte, also Reizschwellen, überschritten werden. Der Vorteil derartiger „Spiking NN“ liegt auf der Hand: Nachfolgende Elektronik muss viel seltener aktiv werden, als wenn sie permanent auf Daten und Befehle reagieren muss. Das spart Energie. Das neuromorphe Computing ist noch ein weites Forschungsfeld.

Weiter Weg vom Technologieträger zum Alltagsfahrzeug

Hier wird auch deutlich, dass der EQXX ein Technologieträger ist, der es in der gegenwärtigen Form wohl eher nicht als Serienmodell auf die Straße schaffen wird. Die gute Windschlüpfrigkeit mit flacher Front und niedriger Dachlinie fordert ihren Tribut: Mangels Stauraum sollte man nicht viel mehr als seine Kreditkarte als Gepäck für die bis zu 1.000 km lange Reise ohne Aufladestopp einplanen.

Bleibt zu hoffen, dass Mercedes möglichst viel der mit dem EQXX gewonnenen Erkenntnisse in praxistaugliche Großserienmodelle übernimmt.

Elektronikmesse

CES 2022: Mutierte Mix-Messe statt triumphaler Rückkehr

(ID:47922398)