Značka Mercedes-Benz neustále skúma novodobé technológie v snahe vytvoriť podobu mobility zajtrajška. Teraz exkluzívne poskytuje predstavenie aktuálnych výskumných aktivít orientovaných na pokrok v automobilovom priemysle, ktoré ďaleko presahujú súčasnú éru transformácie. Sú to inovácie pre celkom novú éru mobility. Pozrite sa, na čom všetkom v Mercedese pracujú a čo nás čaká v strednodobom horizonte.
Trvalo udržateľnejšie brzdy
Elektrické vozidlá brzdia prioritne prostredníctvom rekuperácie, a preto sa Mercedes-Benz pri vývoji mechanických bŕzd vydáva na celkom nové cesty. Nová brzda, ktorá je momentálne predmetom výskumu, už viac nie je klasicky umiestnená v kolese. Je integrovaná do uzavretej jednotky elektromotora a prevodovky na zadnej alebo prednej náprave. Zaberá len veľmi malý konštrukčný priestor. Podľa súčasných výsledkov výskumu sa takmer vôbec neopotrebováva, nekoroduje a je takmer bezúdržbová. Vďaka tomu možno tvrdiť, že má veľmi dlhú životnosť a je veľmi spoľahlivá. Okrem toho sa do vonkajšieho prostredia nedostanú žiadne emisie jemného brzdového prachu. Zvuky z bŕzd a čistenie bŕzd by preto boli minulosťou. Takisto sa javí, že brzdný účinok je dobre dávkovateľný a neklesá ani pri vysokom zaťažení.
Táto inovatívna konštrukcia okrem toho umožňuje výrazne ľahšiu kombináciu diskov a pneumatík, a tým aj menšie neodpružené hmotnosti. Zvýšil by sa tým komfort jazdy. Možné sú aj kompletne uzavreté disky pre lepšiu aerodynamiku, pretože by už neboli potrebné žiadne otvory na chladenie bŕzd.
Solárny lak
S hrúbkou 5 mikrometrov je výrazne tenší ako ľudský vlas, váži len 50 gramov na štvorcový meter a je nabitý energiou. Mercedes-Benz skúma moderné solárne moduly, ktoré sa podobne ako tenučká pasta dajú súvislo umiestniť na karosériu elektrických vozidiel. Fotovolticky aktívna plocha sa dá naniesť na každý podklad. Solárne články majú 20-percentnú účinnosť. Plocha 11 štvorcových metrov (čo zodpovedá povrchu stredne veľkého vozidla SUV) by mohla v priebehu roka v ideálnych podmienkach vyprodukovať energiu až pre 12 000 kilometrov. Energia vyprodukovaná solárnymi článkami sa používa na jazdenie, prípadne sa ukladá priamo vo vysokovoltovom akumulátore. Fotovoltický systém je trvalo aktívny a vytvára energiu aj vtedy, keď je vozidlo vypnuté. To by mohlo v budúcnosti priniesť efektívne riešenie väčších dojazdov a menšieho počtu zastávok na nabíjanie.
Podľa štatistiky prejdú vodiči vozidiel značky Mercedes-Benz v Stuttgarte v priemere 52 kilometrov za deň. Približne 62 percent tohto jazdného výkonu by pokryla slnečná energia. V Los Angeles z toho na základe miestnej intenzity slnečného žiarenia dokonca vyplýva prebytok energie. Zákazník by mohol solárnou energiou pokryť v priemere 100 percent svojej trasy. Dosiahnutý prebytok by sa prostredníctvom obojsmerného nabíjania mohol zaviesť priamo do domácej siete.
Solárny lak nemá len vysoký potenciál zlepšenia efektívnosti. Neobsahuje vzácne zeminy ani kremík a je vytvorený len z nejedovatých a ľahko dostupných surovín. Dal by sa ľahko recyklovať, vďaka čomu je jeho výroba výrazne výhodnejšia ako výroba konvenčných solárnych modulov. Výskumné oddelenie Mercedes-Benz v súčasnosti intenzívne pracuje na umožnení použitia moderných solárnych lakov na všetkých vonkajších povrchoch vozidla – bez ohľadu na ich tvar a uhol sklonu.
Inovatívny menič energie
Mercedes-Benz sa usiluje o zásadné zmeny aj v oblasti použitia novej generácie technológií výkonovej elektroniky elektrických vozidiel. Programovateľný mikromenič by v budúcnosti mohol prekonať hranice v súčasnosti bežných elektrických systémov striedačov a zásadne zmeniť existujúcu vysokovoltovú architektúru. Východiskom pre takúto zmenu je integrácia týchto mikromeničov priamo na úrovni článkov akumulátora, pričom tieto mikromeniče by kedykoľvek umožnili reguláciu každého článku akumulátora a vzájomnú komunikáciu medzi článkami.
Na realizáciu tejto vízie bude priamo na ľubovoľný počet článkov akumulátora napojený menič energie, ktorý bude pozostávať z viacerých mikromeničov. Tento menič energie umožňuje individuálnu reguláciu článkov a úpravu výstupného napätia tejto jednotky. Súčasné výsledky výskumu naznačujú, že nezávisle od stavu nabitia (SoC = State of Charge) a stavu starnutia (SoH = State of Health) jednotlivých článkov je takto možné na výstupe zabezpečiť vysokovoltové napätie 800 V. Výstupné napätie tohto akumulátora vozidla už viac nezávisí od počtu sériovo zapojených článkov akumulátora. Ich počet je určený len želanou triedou výkonu a kapacity. Tento technologický prístup by mohol dodatočne zvýšiť dojazd a optimalizovať tok energie aj pre obojsmerné nabíjanie. Dvere sa novým možnostiam navyše otvárajú aj pri modularizácii elektrických pohonov.
Nové možnosti pri modularizácii elektrických pohonov
Programovateľné mikromeniče by mohli zmenšiť počet rôznych variantov elektrických konštrukčných dielov vo výrobe. Mali by sa dať ľahko preprogramovať pre najnovšie aktualizácie a byť v ponuke ako štandardizované konštrukčné diely, ktoré šetria prírodné zdroje. Mohli by sa použiť v mnohých budúcich elektrických modeloch od značky Mercedes-Benz.
Moderná technológia má potenciál integrovať do vysokovoltového akumulátora viacero funkcií výkonovej elektroniky. Takto by sa prostredníctvom samotného vysokovoltového akumulátora dali realizovať rôzne výkonové komponenty a mohla by sa dosiahnuť nová vysoká úroveň integrácie v elektrických vozidlách. Výrazne lepším využitím priestoru a vďaka menšiemu počtu vyobrazených variantov by to znamenalo úplne nové možnosti pri navrhovaní a stvárňovaní elektrických vozidiel.
