Mercedes-Benz treibt seine Elektrostrategie mit der neuen „Electric first“ MMA (Mercedes Modular Architecture) Plattform voran. Diese flexible Basis, primär für Elektroantriebe ausgelegt, lässt aber auch noch Hybridvarianten zu. Die MMA-Plattform soll ab 2024 in Modellen der Kompakt- und Mittelklasse zum Einsatz kommen und eine neue Ära der Effizienz und Nachhaltigkeit einläuten.
Modelloffensive im Entry-Segment
Der Stuttgarter Premium-Hersteller plant eine massive Produktoffensive, beginnend im sogenannten „Entry“-Segment. Hier sollen gleich zwei neue Stromer die Kunden überzeugen und wichtige Volumina sichern. Der Startschuss machte bereits der neue CLA, dem ersten Modell auf der hochmodernen MMA-Plattform (Mercedes Modular Architecture).
Im neu definierten Einstiegssegment plant Mercedes-Benz eine Familie von insgesamt vier Modellen: Der CLA, ein Shooting Brake als dynamischer Kombi und zwei SUV-Modelle - ein mal etwas dynamischer im Stile des GLA/EQA und einmal kantiger mit mehr Platz und Nutzwert wie der GLB/EQB.
Flexibilität und Effizienz im Fokus
Kernstück dieser vielseitigen und flexiblen Fahrzeugarchitektur ist das sogenannte Skateboard-Chassis, eine primär auf Elektroautos ausgelegte Bodengruppe samt entsprechender Antriebs- und Fahrwerkskomponenten. Der Aufbau, also die Karosserie, variiert hingegen.
Mercedes-Benz betont die Fortschrittlichkeit und Effizienz seiner neuen Plattform MMA. Die „hochflexible“ MMA-Architektur markiere mit ihrer „hervorragenden Energieeffizienz“ den nächsten Schritt in die elektrische Zukunft von Mercedes-Benz, erklärt der Stuttgarter Premiumhersteller.
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„Mit den kommenden MMA-Fahrzeugen kommen wir dem Gedanken des Ein-Liter Fahrzeuges des Elektrozeitalters immer näher. Auch unser neuer Hybridantrieb mit elektrischem Getriebe setzt neue Maßstäbe in Sachen Effizienz. Auf intelligente Modularität mit einem skalierbaren Skateboard-Design wird das Unternehmen auch bei künftigen Modellfamilien in anderen Segmenten setzen.
Teile der Entwicklung und Erprobung der neuen MMA-Modelle fanden im Electric Software Hub (ESH) statt. In diesem Gebäude im Mercedes-Benz Technology Center (MTC) in Sindelfingen sind zahlreiche Funktionen zu Software, Hardware, System-Integration und Testing unter einem Dach gebündelt. Im Innern des ESH spiegelt sich der gesamte Elektrik-/Elektronik-Integrationsprozess der Fahrzeugentwicklung wider.
Antriebstechnologie der nächsten Generation
Im neuen Antriebsstrang steckt die langjährige Engineering-Exzellenz der Marke mit dem Stern, das gilt gleichermaßen für die Hochvolt-Komponenten und für mechanische Bauteile wie Getriebe. Die elektrische Antriebseinheit (Electric Drive Unit - EDU 2.0) stellt dabei die erste Ausprägung einer neuen Generation elektrischer Antriebseinheiten von Mercedes‑Benz dar.
Mit dem Hauptantrieb an der Hinterachse für gute Traktion und Fahreigenschaften übernimmt Mercedes‑Benz ein aus der Mittel- und Oberklasse bekanntes Antriebslayout jetzt auch im Einstiegssegment. Die 200 kW/272 PS starke elektrische Antriebseinheit mit permanenterregter Synchronmaschine (PSM) an der Hinterachse wurde hausintern entwickelt.
Die High-Performance-Leistungselektronik ist mit einem Siliziumkarbid-(SiC)-Wechselrichter für eine besonders effiziente Energienutzung ausgerüstet. Die Allradmodelle verfügen zusätzlich über eine 80 kW/109 PS leistende Antriebseinheit an der Vorderachse.
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„Diese ist im Sinne der Effizienz ebenfalls mit einem Inverter der nächsten Generation mit Siliziumkarbid (SiC) ausgerüstet und als Permanenterregte Synchronmaschine (PSM) ausgeführt“, erklären die Entwickler. Der vordere Elektromotor fungiert als „Boost“-Antrieb: Abhängig von Fahrsituation oder Fahrprogramm wird er nur bei entsprechender Leistungsanforderung oder Traktionsbedarf zugeschaltet.
Zugunsten höherer Effizienz kann die DCU bei geringer Last die E-Maschine an der Vorderachse entkoppeln, sodass der Elektromotor und Teile des Getriebes stillstehen. Dadurch reduzieren sich die Verluste der Vorderachse den Angaben nach um 90 Prozent und die Reichweite erhöht sich. Beim Concept CLA Class entspräche dies einer Reichweite von mehr als 750 Kilometern (WLTP).
Das System maximiere Effizienz sowie Leistung und könne die Ladezeit im Zusammenspiel mit der neuen Batterie-Generation wesentlich verkürzen, heißt es.
Batterietechnologie für maximale Reichweite und Effizienz
Die MMA-Kunden werden zwischen Batterien mit zwei verschiedenen Zellchemien wählen können. Die Akkus der Top-Variante mit einem nutzbaren Energiegehalt von 85 kWh verfügen über Anoden, bei denen Siliziumoxid zum Graphit beigemischt ist.
Dazu Mercedes: „Im Vergleich zur Vorgänger-Batterie mit herkömmlichen Graphit-Anoden konnte die gravimetrische Energiedichte um bis zu 20 Prozent erhöht werden. Auf Zellebene liegt die volumetrische Energiedichte der Zellchemie bei 680 Wh/l. Der Einsatz von Rohmaterialien wurde weiter optimiert und verringert. Es folgt eine vollelektrische Einstiegsvariante mit einer Batterie mit Lithium-Eisen-Phosphat-Kathoden (LFP).
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Die Zellen der Top-Variante verfügen über Anoden, bei denen Siliziumoxid zum Graphit beigemischt ist. Im Vergleich zur Vorgänger-Batterie mit herkömmlichen Graphit-Anoden konnte die gravimetrische Energiedichte um bis zu 20 Prozent erhöht werden. Auf Zellebene liegt die volumetrische Energiedichte der Zellchemie bei 680 Wh/l.
Der Einsatz von Rohmaterialien wurde weiter optimiert und verringert. Es folgt eine vollelektrische Einstiegsvariante mit einer Batterie mit Lithium-Eisen-Phosphat-Kathoden (LFP).
Interessant: Der Akkupack besteht immer aus vier Modulen mit je 48 Zellen, ist also immer gleich groß (Zwei Meter lang, 1,30 Meter breit). In die Bodenplatte des Gehäuse ist eine Flüssigkeitskühlung integriert, in der wiederum ein Zuheizer steckt, um den Akku bei kalten Außentemperaturen zu erwärmen.
Der Hersteller gibt acht Jahre oder 160.000 km Garantie auf die Batterie.
Mit entsprechenden Abständen zwischen den Batteriezellen sowie dem Aufbau der Zellen und der Zellmodule umfassende wurden Vorkehrungen gegen eine potenzielle thermische Reaktion der Batterie getroffen. Neben den gesetzlichen Vorgaben müssen sowohl das Gesamtfahrzeug wie die Batterien zusätzlich Mercedes-interne, "teils strengere" Prüfnormen bestehen.
Ladeleistung
Binnen zehn Minuten ließe sich beim Concept CLA Class per Gleichstrom-Schnellladen (DC) eine Reichweite von bis zu 300 Kilometern nachladen.
Das ermöglicht eine besonders hohe Ladeleistung, im Fall der MMA von bis zu 320 kW. Damit soll es möglich sein, innerhalb von 10 Minuten, Energie für bis zu 300 km Fahrt (oder 36 kWh) nachzuladen.
Bei der Veranstaltung in Sindelfingen hat Mercedes wiederholt betont, welchen Einfluss das Concept Car Vision EQXX, das ebenfalls im Electric Software Hub entwickelt wurde, auf den CLA und die MMA hatte. Bei der Veranstaltung in Sindelfingen hat Mercedes wiederholt betont, welchen Einfluss das Concept Car Vision EQXX, das ebenfalls im Electric Software Hub entwickelt wurde, auf den CLA und die MMA hatte.
Was für uns viel wichtiger ist als die Peak-Leistung: Wie viel Reichweite kann ich in zehn Minuten Nachladen?“, erklärt Torsten Eder. „Hier schaffen wir 300 Kilometer!“ Seine Entwickler ergänzen später in ihren Workshops, dass die Ladezeit von zehn auf 80 Prozent bei unter 22 Minuten liegt. Mit zwei Ladestopps à zehn Minuten sollen 1.200 Kilometer möglich sein.
Hybrid-Varianten
Die Fahrzeuge der MMA-Architektur wird es auch als Hybrid mit 48-Volt-Technik geben. Der Elektromotor mit 20 kW/27 PS Antriebsleistung wurde samt Wechselrichter in ein neues elektrifiziertes Achtgang-Doppelkupplungsgetriebe (8F-eDCT) integriert.
Die elektrische Energie von bis zu 1,3 kWh stellt eine neue 48-Volt-Batterie mit Lithium-Ionen-Technologie und in Flachbauweise bereit. Durch Rekuperation und die Möglichkeit, bei innerstädtischen Geschwindigkeiten rein elektrisch zu fahren, sei dieser Antriebsstrang besonders effizient, wirbt Mercedes. Verstärkt werde dies durch elektrisches Segeln bei einem Tempo bis zu rund 100 km/h.
Als Verbrennungsmotor kommt dort ein neuer Vierzylinder-Benziner der modularen Motorenfamilie FAME (Family of Modular Engines) zum Einsatz.
Der Verbrennungsmotor-Antriebsstrang besteht aus einem aufgeladenen Vierzylinder-Turbomotor sowie einem 20 kW-E-Motor, einem 1,3 kWh-Akku und einem 48 Volt-Netz. So lassen sich kurze Strecken rein elektrisch zurücklegen, zudem kann der CLA bis 100 km/h häufig den Verbrenner abschalten.
Das intern M252 genannte 1,5-Liter-Triebwerk ersetzt den M260. Es kommt in drei Leistungsstufen mit 136, 163 und 190 PS. Die Top-Variante arbeitet mit 1,8 bar relativem Ladedruck. Der Einspritzdruck beträgt bei allen Varianten bis zu 350 bar.
Produktion der MMA-Modelle
Die Mercedes-Benz Werke Rastatt, Kecskemét (Ungarn) und Peking (China) produzieren ab Mitte der Dekade neue MMA-Modelle (Mercedes Modular Architecture) - das hat der Hersteller heute offiziell bestätigt.
Mercedes-Benz setzt in der Produktion bei Planung und Umbau sowie beim Anlauf seiner neuen MMA-Plattform in den Werken Rastatt, Kecskemét (Ungarn) und Peking (China) auf den digitalen Zwilling. Dieser „Digital First“-Ansatz erhöht durch Fehlervermeidung und Zeitersparnis die Effizienz und bedeutet einen Sprung in der Flexibilität, Resilienz und Intelligenz des Mercedes-Benz MO360-Produktionssystems.
Die Einführung der Mercedes Modular Architecture (MMA), die im September auf der IAA MOBILITY in München mit dem Concept CLA Class vorgestellt wurde, markiert den nächsten Schritt, um das Ökosystem der digitalen Produktion intelligenter zu machen.
Mit seinem flexiblen Produktionssystem auf Basis von Echtzeitdaten vernetzt Mercedes-Benz seine weltweit rund 30 Werke.
Strategische Ausrichtung auf Elektromobilität
Mercedes zufolge ist die MMA-Plattform ein zentraler Baustein innerhalb der Strategie, dass die eigene Neuwagenflotte ab 2039 CO₂-neutral fahren soll. Bis 2025 wollen die Schwaben demnach die Entwicklungsaufwendungen für Verbrennungsmotoren um 40, bis 2030 um 70 Prozent reduzieren.
Das gesparte Geld benötigen die Entwickler für neue Elektroautos (BEV), deren kompakte Vertreter den MMA-Unterbau nutzen werden.
Für Modelle inklusive und oberhalb der heutigen C-Klasse hatte Mercedes im Sommer 2021 drei neue, reine Elektro-Architekturen angekündigt, die parallel zur MMA eingeführt werden.
2021 startete mit dem EQS das erste E-Auto auf der "electric first" entwickelten "Electric Vehicle Architecture" (EVA). Das gut fünf Meter lange viertürige Luxus-Coupé spielt, wie die Typbezeichnung vermuten lässt, im Segment der S-Klasse.
Außerdem kommen auf Basis von Verbrenner-Plattformen aus der MFA II (Modular Front Architecture) noch der EQA (ein elektrischer GLA) und der EQB (ein elektrischer GLB) hinzu.
Zukunftsperspektiven
Die MMA-Plattform von Mercedes-Benz stellt einen wichtigen Schritt in Richtung einer nachhaltigen und effizienten Elektromobilität dar. Mit innovativen Technologien, flexibler Architektur und strategischer Ausrichtung will Mercedes seine Position im Premium-Segment weiter ausbauen.