Mercedes-Benz提供符合每位客戶需求的合適動力系統

不到三年內推出超過40款新車:十年前幾乎難以想像的事,Mercedes-Benz將在2027年底前實現。如此的擴展速度比以往任何時候都更快且更顯著,無論是純電動還是油電混合動力,Mercedes-Benz都能提供符合全球每位客戶需求的合適動力系統。這基於數據驅動開發、數位模擬、密集測試平台工作及超過140年的工程專業。得益於智慧模組化,動力系統、電池、車輛架構與軟體能靈活擴展至多種車型,提供技術多樣性。Mercedes-Benz作業系統(MB.OS)將車輛的關鍵功能整合成一個智慧、可適應且可更新的系統,無論動力系統為何。這造就了品牌標誌性的駕駛特性:舒適、安全、沉著、運動感與精準的完美結合。

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從數位模擬到實體測試:依客戶需求量身打造動力系統開發

Mercedes-Benz持續根據真實客戶需求與使用情境開發動力系統。重點不是一刀切,而是找到適合不同需求的動力系統。每套動力系統都必須同時提供動態性能與日常舒適。例如:在高速公路上動態駕駛的人,仍然期待在市區能有充容不迫的舒適感。

任何動力系統的開發都必須從對實際顧客行為的詳細理解開始。駕駛週期、加速模式、油門踏板動作、拖曳與坡道起跑,皆轉化為具體的開發目標。這最初會透過電腦模擬開發合適的動力系統概念:在生產單一零件前,會以無數組合虛擬測試動力、扭力、齒輪比及控制策略。

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這些模擬行為會在測試台上根據真實負載與溫度條件進行測量與驗證,例如:扭矩如何累積或功率在高溫下如何變化。只有在這之後,才會在車輛上進行測試。這確保了Mercedes-Benz在各種條件下都能發揮最佳表現。

懸吊、煞車與轉向系統完美依據每輛車及其動力系統量身打造,成為一體化的整合系統。結果就是Mercedes-Benz獨特的駕駛特色:舒適、安全感、沉著、運動感與精準度的獨特結合,貫穿整個車系。無論動力系統如何,每輛Mercedes-Benz都能帶來熟悉的駕駛體驗,在關鍵時刻支持駕駛者,並讓長途與短途旅程都能輕鬆自在。

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純電動或內燃引擎:模組化動力系統,可跨車段擴展

Mercedes-Benz所有動力系統皆基於模組化原理,且零件高度通用。這促進了技術多樣性,加速進一步發展,並支持具成本效益的開發與生產。

談到內燃引擎,Mercedes-Benz採用模組化設計與高度可擴展性。FAME模組化引擎家族(Family of Modular Engines)系列中的汽油與柴油混合動力車,結合了ISG 2.0帶來的低油耗與提升動力,適用於從GLA到S-Class的多種車型。常見特色包括全鋁曲軸箱搭配NANOSLIDE技術、部分整合進氣歧管的汽缸頭、帶有分段渦輪與可切換旁通連接的渦輪增壓器、緊湊的中冷器系統,以及排氣系統靠近引擎。標準化的MB.OS作業系統架構在動力系統軟體中創造協同效應。

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在純電動車型方面,Mercedes-Benz也開發了源自突破性的VISION EQXX技術計畫的模組化動力系統架構。這可以跨越所有車型系列和細分市場。在CLA、CLA Shooting Brake、GLB與GLA,以及GLC與C-Class中,它結合了卓越的日常使用與長途旅行適配性,以及Mercedes典型的駕駛體驗,每款車款都依不同顧客需求與使用特性量身打造。下一步,Mercedes-Benz將將這套800伏特架構擴展至更大型車系,包括E-Class和S-Class。

客戶體驗到所有元件之間的互動。在純電動動力系統中,高壓電池、電動驅動單元(EDU)、熱管理、充電系統與軟體皆協同運作為單一系統。目標是將電池到輪子之間的能量損失降到最小化。

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電動驅動單元:由Mercedes-Benz開發與製造

電動驅動單元2.0(EDU)是純電動動力系統的兩個關鍵組件之一。由於其重要性,Mercedes-Benz將此完全由內部開發,並在自有動力系統生產網絡中生產。EDU 2.0進一步證明了Mercedes-Benz的工程專業與製造精準度。

電動驅動系統從一開始就設計為800伏特運作。它充分利用了從空調壓縮機到驅動系統的高壓系統優勢,而這是入門級車型的首創。逆變器中的碳化矽進一步提升效率。EDU 2.0結合了兩速變速箱與爪型離合器(Dog clutch),從而解決了最大扭力、最高速度與能源消耗之間的權衡。這不僅適用於測試週期,也適用於真實駕駛條件。由於其緊湊設計,也為後座空間創造了空間。

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開發含有Mercedes-Benz DNA的新型電池化學平台

電池是電動移動的第二大關鍵技術,也是Mercedes-Benz的核心策略能力。不同的車輛細分市場與客戶需求,需要專門針對續航、充電功率或性能設計的電站技術。Mercedes-Benz定義需求,開發電池系統,並精確整合於車輛中。同時也在研發下一代電池單體。目標是以更低的原料消耗和更低的成本,實現更高的能量密度、更短的充電時間和更高的性能。

一個重要的開發步驟是鋰錳氧化物(LMO)與鎳錳氧化鈷(NMC)的結合。這種陰極材料組合使用較高比例的錳,較少鈷與鎳,實現能量密度與成本間的良好平衡。同時,這種化學組合也成為通往未來富錳正極材料的技術橋樑。

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透過鋰鎳錳氧化物(LNMO),Mercedes-Benz正推動另一種有前景的電池化學技術。它將消除對鈷的需求,所需鎳量遠低於現今NMC鎳錳鉻電池,並具備結合高能量密度與具吸引力成本的潛力。關鍵在於基於LNMO的電池化學的高壓能力,該化學能在最高五伏特的電壓下運作。與LFP相比,在相當重量與包裝空間下,續航里程可提升高達30%。

Mercedes-Benz致力於開發更緊湊且更輕量的電池系統,同時維持相同甚至更高的性能。這些系統為車輛設計與內裝佈局開啟了新的可能性。此外,基於錳的電池技術能減少對關鍵原料的依賴。開發內部電池化學平台提升因應技術發展、市場變化及法規要求的彈性。

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固態電池開發的實質進展

Mercedes-Benz正與其策略夥伴Factorial Energy及ProLogium合作,推動固態電池的開發。與Factorial Energy的合作,鋰金屬固態電池已首次在EQS實際駕駛條件下開發與測試。開發車輛從德國斯圖加特到瑞士馬爾默(Malmö)行駛了1,205公里且未進行充電,展現了該技術在長程航行上的潛力。

Mercedes-Benz正與多家合作夥伴共同研究下一代固態電池,其中包括ProLogium的下一代電池。重點在於對第四代電池技術在性能、安全性及熱性能方面的廣泛測試。目標是評估其未來量產的潛力。此外,也正進行其他合作夥伴及內部開發的固態電池測試,並結合英國F1動力系統專家的賽車專業知識。

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從賽道到公路:從一級方程式的技術轉移

動力系統開發著重於持續提升效率與性能。為此,Mercedes-Benz與位於英格蘭布里克斯沃思的Mercedes-Benz-AMG High Performance Powertrains(HPP)密切合作。這家公司為Mercedes-Benz集團的全資子公司,為Mercedes-Benz-AMG PETRONAS F1車隊及多個客戶車隊開發並製造F1動力系統。合作重點不在於單一零件的供應,而是在專業知識、開發方法的相互交流,以及賽車運動快速發展的步伐。其中新型電動渦輪增壓器是F1與系列賽開發密切合作的例子之一。

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新型電動渦輪增壓器:技術轉移成功證明

Mercedes-Benz進一步開發了去年推出的1.5升M 252汽油引擎。全新M 252 LS輸出功率為170 kW + 23 kW(231 PS + 31 PS),是Mercedes-Benz緊湊型車級中最強大的四缸引擎。同時,它是Mercedes-Benz首款搭載輸出功率5 kW的電動廢氣渦輪增壓器的引擎,此系統由48伏特車載電力系統供電。這項創新系統源自Mercedes-AMG PETRONAS F1車隊多年來成功開發與運用的技術,該團隊為八座一級方程式世界錦標賽冠軍做出貢獻。

這款新型渦輪增壓確保整個轉速範圍的反應性特別高。這帶來更具動態感的駕駛體驗,同時降低油耗。在GLB 250 4MATIC中,M 252 LS的加速反應比前一代GLB 250的頂級引擎(M 260)快約0.1秒,且二氧化碳排放量減少約17%。此外,2 kW電動渦輪增壓器能回收能量,並將排氣系統的能量轉換為電能。兩根新加入曲軸系統的Lanchester平衡軸能減少震動,確保運行極為順暢。

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Bear

曾於2002~2004任職於Option改裝車訊編輯,之後轉戰汽車銷售十餘年,擔任總代理新車及超級跑車的銷售業務及公關企劃,藉由過去的工作經驗作貼切的報導,以協助讀者們購車前的參考,是在下的職責以及撰稿方向。