Mercedes-Benz MMA: een skateboardonderstel

De kern van de flexibele Mercedes-Benz MMA-voertuigarchitectuur wordt gevormd door het zogeheten skateboardonderstel, een bodemplaat die in eerste instantie is ontworpen voor elektrische auto’s, inclusief de bijbehorende aandrijf- en onderstelcomponenten. Het carrosseriedesign varieert: in het nieuw gedefinieerde instapsegment plant Mercedes-Benz een familie van in totaal vier modellen. Naast de CLA als vierdeurs limousine zijn dat een shooting brake en twee SUV’s.

Het eerste MMA-model

De flexibele MMA-architectuur markeert de volgende stap naar de elektrische toekomst van Mercedes-Benz. Bij de ontwikkeling van de nieuwe aandrijflijn is de jarenlange technische expertise van het merk op dit gebied toegepast. Dit geldt zowel voor de HV-componenten als voor de mechanische componenten zoals de transmissies. De Electric Drive Unit (EDU 2.0) is de eerste van een nieuwe generatie elektrische aandrijfeenheden van Mercedes-Benz. De sterk geïntegreerde eenheden vormen een intelligent modulair systeem.

De opbouw van MMA

Met de hoofdaandrijving op de achteras voor optimale tractie en rijeigenschappen introduceert Mercedes-Benz nu een aandrijflay-out in het instapsegment die bekend is uit de middenklasse en luxeklasse. De 200 kW elektrische aandrijfeenheid met permanent bekrachtigde synchroonmotor (PSM) op de achteras is volledig in eigen huis ontwikkeld door de engineers van Mercedes-Benz. De krachtige vermogenselektronica is uitgerust met een SiC-omvormer (silicon carbide) voor een bijzonder efficiënt energieverbruik. De transmissieregeling en omvormer zijn in hoge mate geïntegreerd in één component. De aandrijfeenheid is gebouwd in Untertürkheim.

EDU 2.0

De EDU 2.0 verenigt de tegenstrijdige doelen van een maximaal koppel, topsnelheid en voorbeeldige efficiëntie, vooral onder reële rijomstandigheden. Het hoge koppel is nuttig bij het rijden over bergpassen of het trekken van aanhangwagens. Een ander sterk punt is het compacte formaat van de EDU 2.0, wat ten goede komt aan de interieurafmetingen en het bagageruimtevolume.

4Matic: ook 80 kW aandrijfeenheid op de vooras

De 4Matic-modellen hebben ook een 80 kW aandrijfeenheid op de vooras. Deze is, met het oog op efficiëntie, ook uitgerust met een nieuwe omvormer met siliciumcarbide (SiC). Deze is ontworpen als permanent bekrachtigde synchroonmotor (PSM). De voorste elektromotor werkt als een ‘boost’-aandrijfeenheid. Afhankelijk van de rijsituatie of het rijprogramma wordt deze alleen ingeschakeld wanneer vermogen of tractie vereist is. Deze taak wordt uitgevoerd door de Disconnect Unit (DCU), die Mercedes-Benz nu voor het eerst toepast in het instapsegment.

‘1-literauto’

Voor meer efficiëntie kan de DCU de elektromotor op de vooras razendsnel ontkoppelen wanneer de belasting laag is, zodat de elektromotor en delen van de transmissie niet ingeschakeld zijn. Dit vermindert de verliezen op de vooras met 90 procent en vergroot de actieradius. In het geval van de Concept CLA Class zou dit overeenkomen met een actieradius van meer dan 750 km (WLTP). Met een energieverbruik van slechts 12 kWh/100 km zou de Concept CLA Class de ‘1-literauto’ van het elektrische tijdperk kunnen worden.

Binnen 10 minuten opladen

Mercedes-Benz maakt voor het eerst gebruik van een 800V elektrische architectuur. Het systeem zorgt voor een maximale efficiëntie en prestaties en kan, in combinatie met de nieuwe accugeneratie, de laadtijd aanzienlijk verkorten. De Concept CLA Class kan binnen 10 minuten met DC-laden een actieradius tot 300 km bijladen. Dankzij de focus op tijdsefficiëntie heeft de CLA het in een recordpoging al beter gedaan dan andere bijna-productierijpe elektrische modellen: tijdens een 24-uurs testrit in Nardò in Zuid-Italië legde een model uit de voorserie een afstand van exact 3.717 km af in 24 uur. De tweetraps transmissie op de hoofdaandrijving op de achteras draagt niet alleen bij aan de efficiëntie, maar maakt ook extreem dynamische rijprestaties mogelijk.

Twee accu’s met verschillende celchemie

Klanten kunnen kiezen uit twee accu’s met verschillende celchemie. De cellen van de premiumversie met een bruikbare energie-inhoud van in totaal 85 kWh hebben anodes waarin siliciumoxide is toegevoegd aan het grafiet. Vergeleken met de vorige accu met conventionele grafietanodes is de gravimetrische energiedichtheid tot 20 procent hoger. Op celniveau is de volumetrische energiedichtheid van de celchemie 680 Wh/l. Het gebruik van grondstoffen is verder geoptimaliseerd en verminderd. Met name het aandeel kobalt is verder verlaagd.

De andere accu is een instapversie met een lithium-ijzer-fosfaat (LFP)-kathode. De bruikbare energie-inhoud is 58 kWh en de volumetrische energiedichtheid van de celchemie is 450 Wh/l.

Nieuwe hybrid kan ook volledig elektrisch rijden

De voertuigen met MMA-architectuur worden ook leverbaar als hybrid met 48V-ttechnologie. De elektromotor met 20 kW aandrijfvermogen is geïntegreerd in een nieuwe geëlektrificeerde achttraps transmissie met dubbele koppeling (8F-eDCT) in combinatie met een omvormer. De elektrische energie tot 1,3 kWh wordt geleverd door een nieuwe 48V-accu met lithium-ion-technologie en een flatpack-design.

Andere kenmerken zijn energierecuperatie en de mogelijkheid om volledig elektrisch te rijden bij lagere snelheden zoals in de stad. Dit wordt versterkt door de mogelijkheid om elektrisch te ‘zeilen’ (uitrollen) bij snelheden tot circa 100 km/u. De brandstofmotor is een nieuwe FAME (Family of Modular Engines) viercilinder benzinemotor. De hybrid is in eerste instantie leverbaar in drie vermogensklassen met 100, 120 of 140 kW (136, 163 of 190 pk).