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Mercedes-Benz Vision EQXX

El Mercedes-Benz Vision EQXX es un concept car eléctrico de batería del fabricante de automóviles alemán Mercedes-Benz . Presentado en la edición de 2022 del Consumer Electronics Show como parte de la serie Mercedes-EQ , es una prueba de concepto , [2] siendo el objetivo principal de Mercedes-Benz un objetivo por debajo de los 10 kWh por 100 km (alternativamente, más de 10 km por kWh) en condiciones de la vida real. El exterior del EQXX presenta varias señales de estilo que ayudan a maximizar su eficiencia aerodinámica y numerosos materiales ecológicos que adornan el interior. El nombre del automóvil hace referencia a la visión de Mercedes para el futuro de la fabricación de automóviles , [3] y el presidente de Mercedes, Ola Källenius, afirmó que el EQXX es "cómo imaginamos el futuro de los coches eléctricos", y que el coche "subraya hacia dónde se dirige toda nuestra empresa". [4]

Fondo

La entrada de Mercedes en el mercado de los vehículos eléctricos de batería comenzó en 2016, con la presentación del concept car EQ en el Salón del Automóvil de París de 2016 , donde también debutaron otros coches eléctricos como el Volkswagen ID. y el Renault Zoe . [5] [6] El concept EQ entró en producción a finales de 2019 y, al igual que sus hermanos posteriores EQA y EQB , se construyó sobre una plataforma diseñada para motores de combustión interna en lugar de un vehículo eléctrico de batería. [7]

En octubre de 2020, Mercedes presentó dos plataformas dedicadas a vehículos eléctricos como parte de una reunión de estrategia semanal: la Arquitectura de Vehículos Eléctricos (EVA) y la Arquitectura Modular Mercedes-Benz (MMA). La primera plataforma está dirigida a vehículos más grandes, como sedanes de tamaño completo y SUV , y la segunda a vehículos más pequeños, como automóviles compactos . [8] [9] Junto con el anuncio de las plataformas también se reveló que Mercedes construiría un vehículo eléctrico con una amplia autonomía totalmente eléctrica , [10] apuntando a una autonomía de más de 1200 km (746 mi) [11] con un paquete de baterías de 100 kWh (360 MJ) . [12] Este objetivo se revisó posteriormente a 1000 km (621 mi). [13] Se dice que la estructura de EQXX incorpora varios aspectos de la próxima arquitectura MMA, aunque se asienta sobre su propia plataforma de tracción trasera a medida . [14]

El primer teaser del EQXX se reveló a fines de noviembre de 2021. El director de operaciones de Mercedes-Benz , Markus Schäfer, también anunció junto con el teaser la fecha de presentación del EQXX, que debía ser el 5 de enero de 2022 en el Consumer Electronics Show . [15] Sin embargo, el automóvil debutó digitalmente dos días antes, el 3 de enero. [16] [17]

Descripción general

El diseño inicial del EQXX comenzó en junio de 2020, después de una solicitud de la junta directiva de la empresa para un vehículo eléctrico con 1000 km (621 mi) de autonomía. [18] Para cumplir con la solicitud, Mercedes seleccionó un equipo de ingenieros especializados de varios departamentos. Este equipo también colaboraría con la subsidiaria de fabricación de motores de Fórmula Uno de Mercedes , Mercedes AMG High Performance Powertrains . Este último tuvo un papel importante en el diseño del tren motriz del EQXX y el empaquetado del paquete de baterías , incorporando su experiencia en Fórmula Uno . Los principales objetivos de diseño para el EQXX eran la reducción de peso y la eficiencia aerodinámica, los cuales trabajarían en conjunto para darle al EQXX 1000 km (621 mi) de autonomía. Esto significaba que con una batería de 100 kWh (360 MJ), el automóvil tenía que viajar más de 10 km (6 mi) por kWh . También se incluyen varias funciones inteligentes en el interior del EQXX para reducir aún más el consumo de energía de los accesorios . [19] [20]

Batería y tren motriz

El paquete de baterías de iones de litio y el tren motriz del EQXX se desarrollaron en gran medida en asociación con Mercedes AMG High Performance Powertrains . Se realizaron varios cambios para optimizar la eficiencia del tren motriz, comenzando con el rediseño del inversor , que ahora incorpora los ánodos de carburo de silicio de Onsemi , [21] junto con la unidad de control del motor que es casi idéntica a la utilizada en el Mercedes-AMG ONE . [22] [23] Para aumentar la densidad energética, Mercedes también introdujo un nuevo método de empaquetado de las celdas individuales en el paquete de baterías llamado cell-to-pack. Cell-to-pack crea un empaquetado más ajustado porque las celdas en sí no están separadas en módulos , sino que se colocan directamente en el propio paquete de baterías sin ningún tipo de partición física. [24] Un compuesto de fibra de carbono y caña de azúcar forma la tapa de la 'OneBox', una estructura que compartimenta los componentes eléctricos y se dice que pesa 495 kg (1091 lb). [25] [26] El método de empaquetado de celda a paquete se encuentra a menudo en la Fórmula Uno , incluidos los propios autos de Mercedes . Mercedes trabajó junto con sus proveedores para reducir el peso del paquete de baterías en un 30%, reducir el tamaño a la mitad en comparación con un Mercedes-Benz EQS contemporáneo y aumentar la densidad de energía de la celda en un 20%. [27] Los discos de freno livianos fabricados en aluminio poseen capacidades de frenado regenerativo para ampliar aún más la autonomía del EQXX. [28]

Una transmisión directa de una sola velocidad transfiere potencia desde la batería al motor de flujo radial ubicado en el eje trasero, que produce 150 kW (204 PS; 201 hp). [29] [30] Una placa de enfriamiento situada debajo del automóvil proporciona un método pasivo de transferencia de calor , con persianas que se pueden ajustar para controlar el flujo de aire. [31] Todavía hay un radiador presente en caso de que haya una necesidad de calor extremo o control climático intenso . [32] El EQXX también utiliza una arquitectura de 900 voltios , que permite una corriente eléctrica más baja . Una corriente más baja reduce el calentamiento Joule causado por la pérdida de cobre , a pesar del cableado relativamente más delgado del EQXX. [32] Como resultado de las optimizaciones del tren motriz, se dice que el EQXX tiene una pérdida parásita de solo el 5%, es decir, el 95% de la energía de la batería se transfiere a las ruedas, y el 5% se pierde durante la transferencia de energía a cosas como la caja de cambios . [33]

El EQXX cuenta con carga rápida de CC , y Mercedes afirma tener la capacidad de agregar 300 km (186 mi) de autonomía en 15 minutos. [34] A pesar de esta capacidad, el puerto de carga fue sellado durante las carreras de demostración de largo alcance del EQXX para evitar manipulaciones. [35]

Interior

El EQXX cuenta con sistemas informáticos neuromórficos diseñados en colaboración con la firma australiana BrainChip que ayudan a reducir drásticamente el consumo de energía de los componentes interiores, como el sistema de infoentretenimiento. Los sistemas informáticos neuromórficos del EQXX ejecutan redes neuronales de picos , que simulan la estructura de las redes neuronales naturales y ayudan a funciones como la interfaz de usuario de voz . [22] [25] Una pantalla de resolución 8K de 1206 mm (47,5 pulgadas) que abarca todo el tablero delantero contiene los controles para el infoentretenimiento, junto con otra información sobre los signos vitales del automóvil. [36] El interior cuenta con varios materiales ecológicos , la alfombra está tejida con fibras de bambú y los asientos están adornados con cuero sintético hecho de micelio . En lugar de manijas de las puertas , el EQXX cuenta con correas para abrir las puertas que están hechas de un material de seda vegana producido en colaboración con la firma textil alemana AMSilk . Un material a base de fibra de cactus también tapiza los asientos. [12] [25]

Exterior

Vista trasera de tres cuartos de un automóvil plateado. La parte trasera está muy afilada en la parte superior y una barra de luz de freno también sigue el borde. La parte inferior de la parte trasera está construida completamente de fibra de carbono, mientras que la parte superior está fabricada de acero.
La parte trasera Kammback del EQXX

Otro aspecto en el que Mercedes ha conseguido un alcance significativamente mayor es el refinamiento del perfil aerodinámico del EQXX. La parte trasera presenta un estilo Kammback y tiene una vía de eje 50 mm (2,0 pulgadas) más estrecha que la delantera, con el fin de crear la forma ideal de "lágrima". [37] La ​​forma de lágrima, popularizada por primera vez en 1937 por Talbot-Lago , [38] se considera la forma ideal para que un automóvil tenga la menor cantidad de resistencia aerodinámica . [39] El estilo Kamm tiene como objetivo reducir el vórtice de aire que se forma detrás de la parte trasera del coche. [40] El perfil de lágrima del EQXX [28] [41] contribuye en gran medida a reducir su coeficiente de resistencia , el más bajo de cualquier vehículo eléctrico de batería , con 0,17. [42] El EQXX también tiene cubiertas de rueda semitransparentes , que tienen ventilaciones en miniatura que ayudan a reducir la turbulencia que rodea los huecos de las ruedas . Una construcción ligera de llanta de magnesio forjado ayuda a reducir la resistencia al rodamiento de los neumáticos Bridgestone 185/65 R20 hechos a medida, que a su vez han sido diseñados específicamente con el objetivo de reducir la resistencia al rodamiento. [43]

El EQXX también tiene espejos laterales , en lugar de usar cámaras como las que se encuentran en el Honda e , aunque se dice que los espejos son mucho más aerodinámicos que los espejos laterales normales. [40] La decisión de conservar los espejos laterales se tomó sobre la base de que un sistema de cámara electrónica consumiría demasiada energía y afectaría negativamente la autonomía del automóvil. [28] 117 paneles solares desarrollados en asociación con el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar adornan el techo del EQXX, que alimentan los sistemas auxiliares como el sistema de infoentretenimiento , y están conectados a una batería de fosfato de hierro y litio separada de la batería principal de iones de litio . [25]

La iluminación de la parte delantera y trasera se realiza mediante LED y una barra de luces completa, y en lugar del tradicional adorno de estrella del capó de Mercedes-Benz , la estrella está incorporada en el parachoques delantero como una pegatina. Al igual que con las ruedas traseras, las ruedas delanteras se asientan completamente a ras de la carrocería. Esto le da al EQXX un área frontal de 2,12 m2 ( 22,8 pies cuadrados), 0,39 m2 ( 4,2 pies cuadrados) menos que el automóvil de producción más aerodinámicamente eficiente de Mercedes, el EQS450+ . [14] Para reducir aún más el peso, la carrocería del EQXX en blanco se construyó a partir de una mezcla de acero de alta resistencia y acero reciclado a partir de chatarra . Las puertas de fibra de vidrio y fibra de carbono reforzadas con aluminio ayudan a mantener seguros a los pasajeros en caso de una colisión lateral . [25]

Carreras de demostración

El Vision EQXX en marcha durante la IAA Mobility 2023 en Múnich

El EQXX ha realizado dos recorridos de demostración en los que superó el objetivo inicial de kilometraje de 1.000 km (621 mi). El primero de los dos recorridos fue un viaje desde Sindelfingen, Alemania a Cassis, Francia con una carga completa, donde cubrió 1.008 km (626 mi) manteniendo un consumo de energía promedio de 8,7 kWh (31 MJ) por 100 km (62 mi), o un poco más de 10 km (6 mi) por kWh . [44] [45] El segundo de ellos fue un viaje desde Stuttgart, Alemania a Silverstone , Northamptonshire , en el que superó el récord del primer viaje, recorriendo 1.202 km (747 mi) con una carga completa. El consumo de energía promedio también fue menor, 8,3 kWh (30 MJ) por 100 km (62 mi), o 12,1 km (7,5 mi) por kWh. [3] [46] El EQXX también participó en el Festival de Velocidad de Goodwood de 2022. [47]

Aunque el EQXX ha recorrido más de 1.000 km (621 mi) en condiciones reales, Eva Grenier, ingeniera jefa del sistema de propulsión del EQXX, afirmó que el EQXX debería obtener una puntuación aún más alta en el Procedimiento de prueba de vehículos ligeros armonizado a nivel mundial (WLTP). [48]

En vehículos de producción

Aunque el EQXX en sí sigue siendo un concepto único, varias de las características del EQXX, como los componentes del tren motriz y otras funciones inteligentes, estarán presentes en los modelos de producción, el primero de los cuales será la próxima versión electrificada del modelo 2025 del Mercedes-Benz CLA . [49] [50]

Referencias

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