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细数电气化成就,奔驰表示:我未必输给特斯拉

2020年06月04日 17:28:03
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来源:陈庆镒

尽管以「Electric Intelligence (智慧电能)」为名的 EQ,是奔驰在 2017 年 2 月才正式对外宣告成立的年轻电能子品牌,但是奔驰对于替代能源车款的研发,其实早在 100 多年以前就已经开始,而且触角完整地涵盖了 Hybrid 油电混合动力、F-cell 燃料电池与 E-cell 纯电动力,并推出过许多非常具有代表性的概念车和量产车,完整地呈现了奔驰对于环境与未来的责任感及态度。

Hybrid 油电混合动力的滥觞与实践者

虽然是打造出全球第一辆 3 轮汽车:Benz patent motor car No.1 与 4 轮汽车:Daimler motorized carriage 的品牌,且创办人之一的 Carl Benz,正是开发出全球第一具 2 行程汽油引擎与全球第一具 4 行程汽油引擎的卓越工程师;但是其实 1907 年由 Porsche 车厂创办人:Dr.Ferdinand Porsche 所研发的全球第一辆 Hybrid 油电混合动力车:Mercedes Mixte,就是出自奔驰的前身:Daimler-Motoren-Gesellschaft(DMG)的一家子公司之手,不仅可以算是最早投入研发 Hybrid 油电混合动力系统的车厂,也是率先量产 Hybrid 油电混合动力车型的豪华品牌之一,并已在近几年转投入 Plug-in Hybrid 插电式油电混合动力车型的领域。

品牌首款量产 Hybrid 混合动力油电车型:S400 Hybrid

前前后后打造出 20 多款用来研发的概念车与实验车型后,2008 年 9 月,奔驰在做足了上市前的测试与准备后,终于推出品牌第一款量产 Hybrid 油电混合动力车:S400 Hybrid,并以与其他 Hybrid 油电混合动力系统不同的并联式设计,正式跨足油电混合动力车型的生产。

与目前市场上较为普遍、由丰田集团所开发之串联式设计的 Hybrid 油电混合动力系统不同,S400 Hybrid 所搭载的并联式 Hybrid 油电混合动力系统,是以当时 S350 所配置的 3.5 升 V6 汽油引擎为基础,并在引擎与变速箱间加装一具电动马达,并让它能与引擎连动、同时提供动力,而不是像并联式设计的系统,可选择只运转引擎或马达;所以驾驶人只要踩下油门,引擎与马达都会运转,除了可补足引擎低转速不佳的效率、达到节能减碳的目的,还能避免引擎与马达在切换时的顿挫。

而且 S400 Hybrid 还是世界上第一款搭载锂离子电池的量产 Hybrid 油电混合动力车,电池较轻、体积较小,效能也更佳,与丰田集团所采用的 THS 串联式系统体积庞大且重量较重的镍氢电池不同,可以让 S400 Hybrid 保有出色的乘坐与行李空间,且电池还能提供马达和空调系统压缩机电能,并能透过交流/直流转换器连接车上的 12 伏特供电系统。

此外,S400 Hybrid 不仅拥有行驶 100 公里仅需 7.9 公升燃油的原厂平均油耗, 行驶每公里也仅有 186 克的二氧化碳排放,是当时同级距车款最出色的纪录,且光是引擎就能够提供高达 279 匹的最大马力,连结于引擎与变速箱间的电动马达,则可额外提供换算后约 20 匹的马力,使其综效马力输出可达 299 匹,最大扭矩亦高达 386N.m,是兼具环保、舒适,且动力不俗的豪华大型 Hybrid 油电混合动力轿车。

投入插电式油电发展:S500 Plug-in Hybrid 概念车

即使 S400 Hybrid 已经是行驶 100 公里只需 7.9 公升燃油,且保有 S-Class 旗舰一贯的舒适与大器,但是奔驰并没有因此而自满,而是在 2009 年的 9 月德国 IAA 法兰克福车展上、展出了品牌第一辆插电式 Plug-in Hybrid 油电混合动力概念车:S500 Plug-in Hybrid,向世人宣告他们将更上一层、跨入更节能的 Plug-in Hybrid 领域。

与一般 Hybrid 油电混合动力系统车型不同,S 500 Plug-in Hybrid 的动力系统,由三个关键组件结合而成,包含采用新一代缸内直喷技术的 3.5 升 V6 汽油引擎、可以产生 60 匹马力的 Hybrid 模块,以及拥有 10kWh 容量的锂电池,搭配 7 速 7G-TRONIC 变速箱后,不但拥有平顺的加速反应,由静止加速至时速 100 公里还仅需 5.5 秒,相当惊人。

此外,S 500 Plug-in Hybrid 配置的是可以插电式充电的锂电池,在一般 3.3kW 功率的家用插座上,只需要 4.5 个小时,即可将电池电力充饱,并能以纯电力模式行驶 30 公里以上,且这组锂电池可以在车辆行进间充电,电池管理系统还将对针对电压、充电时间和充电程度进行监控,延长电池使用寿命。

奔驰并在发表时强调,虽然他们已经可以让 S 500 Plug-in Hybrid 直接开始量产,但是奔驰的工程师们却希望继续搜集各种测试资料,先确保每一个零件都能符合豪华旗舰车款的要求再开始量产搭载这套系统的车型,且在持续研发的同时,建全充电站的基础设施,好让这套创新的驱动科技可以得到全面性的普及,也所以我们才会一直到 2015 年的 1 月,才看到奔驰第一款配置这套 Plug-in Hybrid 插电式油电混合动力系统的 C 350 Plug-in Hybrid,并接着陆续催生出 S 560e、A 250e、GLC 350e 等不同定位的车型。

以 F-cell 燃料电池朝零排污未来迈进

长远来看,燃料电池与太阳能绝对是最环保的动力系统,因为燃料电池是以氢为燃料,利用氢气与大气中的氧气、产生化学反应与电流来驱动引擎,为真正的零废气排放动力,而太阳能则是以太阳辐射出的光与热来产生能量、进而驱动马达,是真正可再生且能重复使用的能源。但是太阳能电池板的成本不低、寿命有限且制程有污染,转换的效率也不彰,因此使用氢气的燃料电池动力系统,是两者之中较为可行的系统,而奔驰则是带头开发这套系统的滥觞。

因为燃料电池是以氢为燃料,利用氢气与大气中的氧气、产生化学反应与电流来驱动引擎,所以是真正的零废气排放动力。

早在 1994 年便曾推出 Necar 概念车,证明过燃料电池技术之可行性的奔驰,是目前掌握最多燃料电池科技的车厂,不仅已经可让燃料电池系统的体积缩小到足以放入市售小型车的车身之中,反应效率也已提高至能使燃料电池在完整补充过一次之后,得以行驶超过 400 公里的里程。

因此他们不但在 2002 年生产了 30 辆搭载燃料电池系统的 CITARO 市区巴士,提供给欧洲 10 家公共运输业者使用,还自 2004 年起,又打造了 3 辆燃料电池巴士在澳洲服役,并于 2004 年与中国的研究发展部签约,运交多部 CITARO 燃料电池巴士在北京市区试行驶,解决市区巴士二氧化碳废气的问题。

此外,除了巴士车型外,奔驰也曾在 2007 年推出 A-Class F-cell、进行了为期一年的燃料电池测试计划,并于 2009 年打造了一辆名为 F-cell Roadster 的概念敞篷车,且在同年量产了 200 辆 B-Class F-cell 掀背车,隔年 (2010 年) 投入欧洲与美国市场,实际测试燃料电池系统的可行性。

不过,奔驰燃料电池车款虽然已证明了这套系统的可行性与成熟度,但是由于加氢站的设置成本相对较高,且存在着储存危险性的疑虑,因此目前市场上燃料电池量产车的选择并不多,除了奔驰于 2017 年 9 月德国 IAA 法兰克福车展发表的 GLC F-Cell 外,也只有 BMW、Toyota (Mirai)、Honda (Clarity Fuel Cell)、Hyundai (Nexo) 与三菱等少数车厂仍愿意投入经费与人力研发,所以除非未来有政府方面的介入与补助,否则很难看见真正全面普及的一天。

从 F-cell 到 EQ、正式进军电能世界

与燃料电池车款相比,虽然充电站的设置也还没有加油站那么普及,但是同属「零废气排放」的纯电动车,在不少国家政府有计划的支持与补助下,确实已逐渐抬头,因此在 F-cell 燃料电池系统已稳居龙头的奔驰,不但也开始同步投入电动车的开发,并早在 2009 年 11 月便推出了 Smart fortwo 的电动版本,并生产了 1,000 辆之多,2010 年 12 月时、奔驰则是以当时旗下的 A-Class 掀背车为基础,打造了 500 辆 A-Class E-cell 电动车,为品牌的替代能源产品揭开新页。

此外,在陆续推出 SLS AMG E-cell 电动原型超跑与 A-Class E-cell 电动车之后,在电动车的领域大有斩获的奔驰,在市场环境逐渐成熟之后,为了投入更多经费与人力在电动车的市场,且宣誓它们对于永续环保的责任,奔驰还在 2016 年 9 月的法国巴黎车展 (Mondial de l"Automobile) 推出 Generation EQ (EQ Concept),并在 2017 年 2 月、将「EQ」设定为品牌旗下重要的电能子品牌,且已带来 Generation EQ、Smart Vision EQ fortwo、Concept EQA、Vision EQ Silver Arrow,以及 EQC、Concept EQV 与 EQV 和 Vision EQS 等概念车和量产车,正式宣告将挥军电能世界!

验证电能超跑可行性:SLS AMG E-cell 原型车

虽然最终并没有实现量产的计划,但是以原型车身分于 2010 年 6 月登场的 SLS AMG E-cell,不仅在 SLS AMG 发表前,便已先行曝光电动化的底盘设计,几乎可直接量产的完成度,也等于提前宣告了奔驰已拥有正式进军电动车领域的实力,且证明了高性能与节能是可以和谐并存的。

外型与标准版 SLS AMG 相同的 SLS AMG E-cell,动力来源为 4 具配置于轮组附近的电动马达,所搭载的锂离子电池模块,由奔驰与 Evonik Industries AG 所合资的 Deutsche Accumotive GmbH & Co. Kg 公司提供,电压高达 400V,马达转速可达 12,000 转,且具备刹车动能回收机制,并拥有专属水冷系统,可提供充分的散热效果。

至于 SLS AMG E-cell 的动力输出,换算后为 526 匹马力与 870N.m扭矩,与市售标准版 SLS AMG 的 571 匹马力及650N.m之输出相比亦不惶多让,且可轻松于 4 秒内由静止加速至时速 100 公里,极速则限制在时速 250 公里,每次充饱电后的最大续航里程约 150 公里,可实现超级跑车零排污的理想。

迈入电动领域新篇章:A-Class E-cell

2010 年底正式亮相的 A-Class E-cell,是以当时五门版 A-Class 为基础所打造、共生产了 500 辆的纯电动车,外型与一般 A-Class 无异,且并没有因为传动系统改变而牺牲了车内空间,除了拥有相同的乘坐与行李厢容积外,也拥有可倾倒的后排座椅,实用性与配置汽油引擎的 A-Class 完全相同。

传动配置部分,A-Class E-cell 的动力来自一具换算后拥有最大 95 匹马力、290N.m扭矩的电动马达,以及 36kWh 的两组小型水冷式锂离子电池组,并具备 Boost 增压模式,能在 5.5 秒由静止加速至时速 60 公里,极速则是限制于时速 150 公里,每次充饱电后的行驶里程约 200 公里。

此外,只在欧洲部分国家提供租赁服务的 A-Class E-cell,若以欧洲家用 230V 插座充电,可于 8 小时内充电完毕,若以专用充电站的 400V 插座充电,则只需 3 小时就可充饱,开启了奔驰正式迈入电能领域的全新篇章。

预览未来电能银箭:Vision EQ Silver Arrow

车名结合了「EQ」电能子品牌与传奇 Silver Arrow (银箭) 的 Vision EQ Silver Arrow,是奔驰于 2018 年 8 月、在美国加州圆石滩车展 (Pebble Beach Concours d"Elegance) 所推出的电能概念赛车, 因此在 Vision EQ Silver Arrow 上,不仅车身维持银箭赛车一贯的铝合金原色搭配,且拥有狭长而流线的单座赛车设计,结合了古典与未来的设计。

此外,空力设计新颖的 Vision EQ Silver Arrow,前轮尺寸为 24 吋、后轮 26 吋,轮框还采用 168 幅的设计,并具备高效的动能回收功能;高科技的驾驶座舱内,Vision EQ Silver Arrow 则采荧幕导向的设计,座舱下方并搭配有木纹质感的饰板,呼应着赛车座椅的皮革与传奇银箭赛车之精神。

至于传动搭配方面,Vision EQ Silver Arrow 搭配的电动马达,输出功率换算后约有 750 匹马力,配置的电池组容量为 80kWh,可提供约 400 公里的最大行驶里程。

纯电能豪华旗舰概念:Vision EQS

奔驰在 2017 年 2 月正式宣告 EQ 电能子品牌成立后,至今不仅已推出 EQC 及 EQV 共两款量产版纯电动车,已经预告将在 2025 年前推出 10 款 EQ 纯电动量产车的奔驰,也已在 2019 年的德国 IAA 法兰克福车展发表了 Vision EQS,暗示纯电版 S-Class 的推出也已经不远了!

正式量产版本预计 2022 年登场的 Vision EQS,并没有直接使用 S-Class 的平台打造,而是首款架构在奔驰全新 Modular Electric Architecture (MEA) 模块化电动车底盘平台的新车,外观线条非常简洁、车身钣件圆润平整,将引领未来所有 EQ 车型的设计走向,并融入了大量的照明与光影科技。

采独立 4 座设定的座舱内,Vision EQS 的设计则是以豪华游艇为灵感,架构了极为豪华的氛围,中控台完全被大型数位液晶荧幕所取代,座椅两侧同样没有任何实体按键,由触控荧幕来进行各项影音操作或舒适性的调整。

至于动力来源部分,Vision EQS 则是透过摆放在前后轴的两具电动马达,输出约 476 匹的最大马力与 760N.m最大扭矩,不但能在 4.5 秒从静止加速至时速 100 公里,摆放在底盘下方的电池拥有 100kWh 的容量,可提供最多达 700 公里的续航里程,且能在使用 350kW 的直流充电设施下,于 20 分钟内将电池充电至 80%的状态,确定了新一代 EQ 车型在电能科技上的领先位置。

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