EQXX, más de 1000 Km. de autonomía en un eléctrico

El éxito del primer viaje por carretera lleva la eficiencia de los vehículos eléctricos a un nuevo nivel. El VISION EQXX de Mercedes-Benz ha salido a las carreteras de Europa y ha demostrado su extraordinaria autonomía y eficiencia.

Viajando desde Sindelfingen a través de los Alpes suizos y el norte de Italia, hasta su destino de Cassis en la Costa Azul, cubrió sin esfuerzo más de 1.000 km en el tráfico diario, con una sola carga de batería. El viaje se inició en condiciones de frío y lluvia, y se realizó a velocidades normales de carretera, incluida una prolongada velocidad de crucero a 140 km/h en la autopista alemana y cerca del límite de velocidad en otros lugares. El estado de carga de la batería a su llegada era de alrededor del 15%, lo que supone una autonomía restante de unos 140 kilómetros, y el consumo medio fue un récord de 8,7 kWh por cada 100 kilómetros.

Así, el VISION EQXX ha llevado la eficiencia de los vehículos eléctricos a un nivel completamente nuevo, en condiciones reales y con pruebas independientes. El viaje de larga distancia se realizó con la toma de carga sellada y acompañado por un experto independiente del organismo de certificación TÜV Süd. Esto confirma oficialmente la eficacia del nuevo enfoque de desarrollo de Mercedes-Benz: pensar de forma integral en la eficiencia, desde el tren motriz hasta la aerodinámica y más allá, hasta el más mínimo detalle, así como trabajar con una colaboración interfuncional aún mayor y con socios externos. Este nuevo modelo de ingeniería automovilística ha proporcionado un nuevo punto de referencia para la eficiencia y la autonomía de los vehículos eléctricos, y la tecnología del VISION EQXX se utilizará en los próximos vehículos Mercedes de producción en serie.

Mercedes-Benz, con este vehículo, ha logrado recorrer más de 1.000 kilómetros con facilidad con una sola carga de batería y un consumo de sólo 8,7 kWh/100 km en condiciones de tráfico reales. El VISION EQXX es el Mercedes más eficiente jamás construido. El programa tecnológico que lo sustenta marca un hito en el desarrollo de los vehículos eléctricos. Apoya nuestro objetivo estratégico de "Liderar en Electricidad", dice Ola Källenius, Presidente del Consejo de Administración de Mercedes-Benz Group AG.

El viaje hacia la movilidad eléctrica es también un viaje por carretera; tan estimulante como desafiante, tan desconocido como seguro. Para Mercedes-Benz, es un viaje con un objetivo claro: la máxima eficiencia a través de la innovación. El VISION EQXX es el producto de un enfoque holístico con innovaciones en todas las áreas técnicas que tienen un impacto en el consumo de energía. "Con nuestro exitoso viaje por carretera al sur de Francia, hemos demostrado que la eficiencia es la nueva moneda. Y este éxito también habla claramente de nuestro nuevo proceso de desarrollo colaborativo, que incorpora muchos aprendizajes del equipo Mercedes-AMG F1 y su experiencia de vanguardia en trenes motrices eléctricos. El VISION EQXX es el resultado de un programa exhaustivo que ofrece un proyecto para el futuro de la ingeniería automovilística. Muchos de los desarrollos innovadores ya se están integrando en la producción, algunos de ellos en la próxima generación de arquitectura modular para vehículos compactos y medianos de Mercedes-Benz. Y el viaje continúa. Con el VISION EQXX seguiremos probando los límites de lo posible", afirma Markus Schäfer, miembro del Consejo de Administración del Grupo Mercedes-Benz AG, Director de Tecnología responsable de Desarrollo y Compras.

El VISION EQXX está repleto de innovaciones. Este prototipo de investigación definido por software forma parte de un programa tecnológico de gran alcance que combina la última tecnología digital con el espíritu pionero de Mercedes, la agilidad de una start-up y la velocidad de la Fórmula 1. Nuestra misión al desarrollar el VISION EQXX era romper las barreras tecnológicas en todos los ámbitos. Para demostrar lo que es eléctricamente "factible", el vehículo completó un viaje por carretera de un día a través de varias fronteras europeas: de Alemania a Suiza, pasando por Italia, Milán y finalmente a su destino, la ciudad portuaria de Cassis, cerca de Marsella, en el sur de Francia.

El perfil de la ruta -desde autopista hasta puertos de montaña, pasando por tramos en obras- y las condiciones meteorológicas plantearon al VISION EQXX una gran variedad de retos. Partiendo del centro de I+D de Sindelfingen, cerca de Stuttgart, en condiciones de frío, las temperaturas desde el inicio hasta el final oscilaron entre los 3 y los 18 grados centígrados. Al norte de los Alpes llovía ligeramente y más al sur soplaba un suave viento en contra bajo el sol. Los distintos tramos del recorrido permitieron documentar el efecto de las numerosas medidas de eficiencia. 

Hasta 140 km/h en autopista: la baja resistencia aerodinámica y a la rodadura se paga con creces

El primer tramo desde Sindelfingen hasta la frontera noreste de Suiza transcurre por la autopista 81. Por momentos, el VISION EQXX atravesó el viento a velocidades de hasta 140 km/h. Con su bajo valor de coeficiente aerodinámico del 0,17, no da al viento prácticamente nada donde agarrarse. Esta cifra, que es la mejor del mundo para un vehículo homologado, es el resultado de la interacción inteligente de muchas medidas individuales. Comienza con la forma básica de la carrocería, que acuna la cúpula de superficie lisa del invernadero mientras fluye elegantemente como una gota de agua hacia la parte trasera. Igualmente beneficiosos para la aerodinámica son la reducida superficie frontal de 2,12 m² y la vía trasera reducida. Como ésta es 50 mm más estrecha que la delantera, las ruedas traseras ruedan en la corriente de deslizamiento de las delanteras. El difusor trasero activo, que se despliega automáticamente a 60 km/h, proporciona un mejor flujo de aire y, por tanto, contribuye significativamente a la reducción de la resistencia aerodinámica.

El vehículo obtiene otras ventajas de eficiencia gracias a sus neumáticos, con una resistencia a la rodadura extremadamente baja de 4,7. Bridgestone los ha desarrollado específicamente para el VISION EQXX en colaboración con Mercedes-Benz. A modo de comparación, la actual etiqueta de neumáticos de la UE exige una cifra de 6,5 para la máxima calificación en la Clase A. El EQS utiliza neumáticos con una resistencia a la rodadura de 5,9, que es significativamente menor. Con el VISION EQXX, Mercedes-Benz va ahora un paso más allá. Una característica llamativa es el tamaño de los nuevos neumáticos. Las dimensiones 185/65 R 20 97 T significan que tienen un gran diámetro y una banda de rodadura estrecha. Los neumáticos especializados Turanza Eco combinan dos innovadoras tecnologías de Bridgestone que permiten una mayor autonomía: La tecnología ENLITEN reduce tanto la resistencia a la rodadura como el peso hasta un 20%. La tecnología ologic reduce la deformación del neumático durante la conducción, en parte gracias a una sección del cinturón más tensa. Además, la transición del neumático a la llanta se ha optimizado en colaboración con el equipo de aerodinámica de Mercedes-Benz.

Por encima de las montañas: el dividendo de la ligereza

Las características especiales del VISION EQXX incluyen también su construcción ligera cuidadosamente pensada, que tiene un efecto particularmente positivo en las subidas. Cualquier ciclista entusiasta sabe por qué siempre es el mismo tipo de corredor el que va delante en las etapas de montaña. Los velocistas más pesados y musculosos siempre miran las luces traseras de los enjutos pesos pluma en las subidas. El factor decisivo es la relación potencia-peso. No se trata de un rendimiento puro en el sentido de "más rápido; más alto; más lejos", sino de resistencia y menor consumo de energía.

Esto es exactamente lo que el VISION EQXX demuestra de forma impresionante en la aproximación al túnel de San Gotardo en dirección a Italia. En el tramo entre Amsteg y Göschenen, hay un tramo ascendente de 14 kilómetros con una pendiente de hasta el cinco por ciento. Aquí, donde cada gramo de peso extra consume energía, el VISION EQXX gana puntos sostenibles con su peso en vacío de sólo 1.755 kilogramos.

El concepto de diseño ligero del VISION EQXX es muy completo, desde los materiales utilizados hasta las innovadoras estructuras biónicas se ofrece una relación potencia-peso favorable. Ejemplos de ello son el material compuesto sostenible de fibra de carbono y azúcar utilizado para la parte superior de la batería, que también se utiliza en la Fórmula 1, y el suelo trasero BIONEQXXTM, fabricado mediante un proceso de fundición de aluminio. El componente estructural de metal ligero sustituye a un conjunto mucho más pesado de varias piezas interconectadas. Tiene huecos en los lugares donde no se requiere resistencia estructural, lo que permite ahorrar material. Este innovador enfoque de diseño supone un ahorro de peso de hasta el 20% en comparación con un componente fabricado de forma convencional.

Una gran parte de la eficiencia en el peso se debe también al chasis eléctrico específico con subchasis ligero de F1 y discos de freno de aluminio. Otra es la batería. Con 100 kWh, la unidad de almacenamiento de energía desarrollada específicamente para el VISION EQXX tiene casi la misma cantidad de energía que la batería del EQS, que ya es una referencia mundial entre los coches eléctricos actualmente en el mercado. Sin embargo, tiene un 50% menos de volumen y es un 30% más ligera. El resultado es que la batería compacta, que mide sólo 200 x 126 x 11 cm, es también comparativamente ligera, con 495 kilogramos, y cabe en un coche compacto. El propulsor eléctrico se ha desarrollado en colaboración con los expertos del equipo Mercedes-AMG Petronas F1.

Volver a bajar la colina - la recuperación es el nombre del juego

Después del túnel de San Gotardo, la carretera va cuesta abajo durante mucho tiempo. Aquí es donde la VISION EQXX aprovecha la situación a su manera. Mientras que la regla de oro del ciclista profesional es ir a toda velocidad cuesta abajo para recuperar tiempo, el VISION EQXX hace lo impensable y regenera sus reservas de energía. En los coches eléctricos, esto se llama recuperación, la recuperación de la energía de frenado. También en esta disciplina, el VISION EQXX establece nuevos estándares gracias a su tren motriz eléctrico altamente eficiente.

El VISION EQXX puede utilizar el efecto de recuperación en cualquier tipo de pendiente y en cada maniobra de frenado, ampliando así su autonomía. Un efecto secundario positivo de este frenado eléctrico es que apenas se utilizan los frenos mecánicos. Esto permite utilizar por primera vez nuevos tipos de discos de freno de aluminio que pesan mucho menos que sus homólogos de acero.

Techo solar: merienda energética en la soleada Italia

El VISION EQXX recibe un abundante tentempié energético al mediodía en el valle del Po, cerca de Milán, pero no en la estación de carga, sino a través de su techo solar fijo. Las 117 células solares alimentan la batería de 12 voltios, que suministra energía a los consumidores auxiliares, como el sistema de navegación. El valor añadido se puede medir a través de la carga que se elimina de la batería de alto voltaje, que muestra el ordenador de a bordo. En general, el amplificador solar aumenta la autonomía en más de un 2%, lo que supone unos buenos 25 kilómetros en un viaje de más de 1.000 kilómetros.

Innovador eATS: potente, frugal y duradero

La unidad de propulsión eléctrica del VISION EQXX, compuesta por el motor eléctrico, la transmisión y la electrónica de potencia, se ha desarrollado junto con los especialistas en F1 de HPP, y tiene una potencia máxima de 180 kW. Gracias al par disponible desde la primera revolución del motor y a la bajísima resistencia aerodinámica y a la rodadura del VISION EQXX, apenas se aprovecha todo su potencial durante todo el trayecto. Mucho más importante que el rendimiento máximo son otros factores. Al igual que la batería, la unidad motriz eléctrica es compacta, ligera y muy eficiente. Su eficiencia media en esta aplicación es del 95%. Esto significa que el 95% de la energía de la batería va a parar a las ruedas.

Esto va acompañado de otras ventajas de eficiencia, como la reducción de las pérdidas en la cadena cinemática. Los ingenieros de Mercedes-Benz han conseguido reducir las pérdidas totales en el tren motriz (motor, inversor y transmisión) en un 44% en comparación con un e-drive que no se basa en este proyecto. Esto supone una gran diferencia en el resultado final, ya que un 1% más de eficiencia aporta un 2% más de autonomía. Este efecto se ve amplificado por la batería del VISION EQXX, gracias a su notable densidad energética de casi 400 Wh/l y a su tensión de funcionamiento especialmente alta, de más de 900 voltios. Y sobre el tema de la alta tensión: el VISION EQXX marca el primer uso de esta tecnología, que se demuestra a lo largo de todo el recorrido. Sin un solo problema, como el sobrecalentamiento de la línea, todo está bien controlado. El balanceo activo de las células ofrece una mayor eficiencia. Garantiza que la energía se extraiga de forma uniforme de las celdas durante el viaje, lo que aumenta la energía utilizable y, por tanto, la autonomía aún más.

Eficiente sistema de gestión térmica: basta con la refrigeración pasiva del tren motriz

Dado que el tren motriz eléctrico genera poco calor residual gracias a su alta eficiencia, la refrigeración pasiva es suficiente durante todo el trayecto. La placa de refrigeración en los bajos de la carrocería utiliza el flujo de aire para garantizar una refrigeración uniforme. Esta solución de gran eficiencia aerodinámica aumenta la autonomía en 20 kilómetros, mientras que el coeficiente aerodinámico permanece inalterado en un bajo 0,17.

Incluso en el ascenso al túnel de San Gotardo, las persianas de aire permanecen cerradas. El sistema de control del aire sólo abriría una vía de aire adicional si hubiera una mayor demanda para refrigerar el accionamiento eléctrico o para la climatización del interior de la cabina en días calurosos o si la bomba de calor estuviera funcionando en días fríos. La vía de aire conecta la zona de alta presión de la parte delantera del vehículo con las zonas de baja presión de la parte superior del capó. Esto permite una gestión térmica muy eficaz con una resistencia al aire mínima.

Asistente de eficiencia: ayuda activa para ahorrar energía

Tanto si se trata de un e-drive como de un motor de combustión, la cantidad de energía que consume un motor en la práctica depende en gran medida del estilo de conducción. En Suiza, Italia y Francia, "pisar el acelerador" igualmente no es una opción, gracias a los límites de velocidad y a los atentos agentes de la ley. Sin embargo, el VISION EQXX también demuestra ser un compañero inteligente, que asiste al conductor como un copiloto con consejos sobre el mejor estilo de conducción posible. El asistente de eficiencia proporciona información sobre el flujo de energía, el estado de la batería, la topografía e incluso la dirección e intensidad del viento y el sol.

La interfaz de usuario presenta una pantalla totalmente nueva de una sola pieza que abarca todo el ancho del interior. Los elementos de la interfaz de usuario permiten una interacción perfecta entre el conductor y el vehículo. Entre ellos se encuentra la Inteligencia Artificial (IA), que imita el funcionamiento del cerebro humano. En el VISION EQXX, Mercedes-Benz adopta un enfoque de interfaz de usuario/UX radicalmente nuevo. Un motor de juegos lleva los gráficos de la interfaz de usuario a un nivel completamente nuevo. La interfaz de usuario muestra cómo los gráficos en tiempo real abren nuevas posibilidades digitales al reaccionar instantáneamente a las necesidades del conductor y llevar el mundo real al vehículo.

Fin de trayecto y llegando sobrado, con unos 140 kilómetros de autonomía restante

Poco antes de cruzar la línea de meta en Cassis, el VISION EQXX volvió a acumular energía mediante la recuperación. Tras 11 horas y 32 minutos de conducción, terminó su viaje de 1.008 kilómetros por carretera con una autonomía restante de unos 140 kilómetros. Esto significa que podría haber salido de nuevo a pasear por la costa mediterránea sin necesidad de recargar.

El VISION EQXX ha demostrado de forma inequívoca el potencial en el mundo real de la extraordinaria eficiencia de los vehículos eléctricos. Este primer viaje por carretera a Cassis es un momento decisivo en un viaje mucho más grande que está lejos de terminar. Hay mucho más por venir.

VISION EQXX: análisis final

• #MisiónCumplida: más de 1.000 km con una sola carga de la batería en el tráfico real del día a día permiten realizar relajadamente viajes de larga distancia.
• #EnergyWizard: las medidas de mejora de la eficiencia conducen a un consumo extraordinariamente bajo de 8,7 kWh por cada 100 km.
• #AeroChamp: el excelente trabajo realizado en materia de aerodinámica y diseño exterior permite alcanzar un coeficiente de resistencia aerodinámica de referencia de 0,17, lo que tiene un efecto especialmente positivo en el consumo de combustible a altas velocidades en la autopista.
• #RollingEfficiency: unos neumáticos con una resistencia a la rodadura significativamente menor que la clase A exigida por la etiqueta de neumáticos de la UE y una geometría aerodinámica mejorada, combinados con unas llantas ligeras de magnesio, proporcionan más autonomía.
• #ElectricDrive: el concepto de propulsión radicalmente nuevo desarrollado por Mercedes-Benz alcanza una eficiencia de referencia del 95% desde la batería hasta las ruedas.
• #PassiveCooling: innovadora refrigeración pasiva del tren motriz mediante una placa de refrigeración en los bajos de la carrocería.
• #IngenieríaBiónica: herramientas digitales avanzadas permiten diseños ligeros e innovadores que aumentan la eficiencia y la autonomía.
• #SolarPower: los paneles ultrafinos del techo alimentan el sistema de baterías y proporcionan hasta 25 km de autonomía adicional.
• #SoftwareDriven: el enfoque basado en el software es la clave del éxito para alcanzar los objetivos de eficiencia y un proceso de desarrollo rápido, que incluye un sofisticado sistema de gestión de la batería.
• #LiderazgoResponsableGlobal: con el VISION EQXX, Mercedes-Benz acelera el ritmo para "Liderar en Electricidad" y "Liderar en Software de Automóviles" y establecer estándares para la movilidad sostenible.