Mercedes-AMG CONCEPT GT XX

Dankzij een maximumvermogen van meer dan 1.000 kW kan de CONCEPT AMG GT XX een topsnelheid van meer dan 360 km/h halen. De accu blijft tijdens intensief rijden in een optimaal temperatuurbereik, waardoor niet alleen topprestaties worden geleverd tijdens het rijden - ook snel laden is mogelijk. De concept car kan in circa 5 minuten energie laden voor een actieradius van circa 400 km (WLTP), wat ongeveer overeenkomt met de afstand van Affalterbach naar Spa-Francorchamps. Na het laden kan de auto onmiddellijk weer het volledige vermogen leveren.

Vermogen, gewicht en inbouwruimte

Axiale fluxmotoren bieden voordelen: ze zijn aanzienlijk compacter, lichter en vooral krachtiger dan conventionele elektromotoren (radiale fluxmotoren). De vermogensdichtheid van axiale fluxmotoren is circa drie keer zo hoog als die van conventionele elektromotoren. Tegelijkertijd zijn de motoren circa twee derde lichter en nemen ze slechts een derde van de ruimte in beslag die conventionele motoren innemen. Dit compacte motordesign biedt meer vrijheid bij de inbouw van de aandrijflijn. In vergelijking met conventionele elektromotoren levert de aandrijving een aanzienlijk hoger continuvermogen en een hoger koppel.

In een axiale fluxmotor loopt de elektromagnetische flux parallel aan de rotatieas van de motor. In een conventionele elektromotor daarentegen loopt deze loodrecht op de rotatieas. In een axiale fluxmotor hebben de grote componenten de vorm van dunne schijven. De stator is tussen twee rotoren aan de linker- en rechterkant geplaatst. Deze lay-out van stator en rotoren maakt een optimale krachtoverbrenging naar de rotoren mogelijk via het door de stator opgewekte elektrische veld. In de CONCEPT AMG GT XX is deze combinatie nauwelijks 9 cm breed. Elk van de twee motoren aan de achterzijde is maar ongeveer 8 cm breed.

1.000 kW vermogen

De toepassing van drie van deze innovatieve elektromotoren in de CONCEPT AMG GT XX garandeert een hoog systeemvermogen. Het piekvermogen bedraagt meer dan 1.000 kW (>1.360 pk). De motoren zijn ondergebracht in twee High Performance Electric Drive Units (HP.EDU's) - één op de vooras en één op de achteras. De HP.EDU op de achteras heeft twee axiale fluxmotoren, elk uitgerust met een compacte planetaire tandwielkast en één omvormer, die in één behuizing zijn geplaatst. De motoren en transmissies zijn oliegekoeld. Om meer ruimte te besparen, is de benodigde pompregeleenheid met hydraulische pompen en filters ook in de HP.EDU geïntegreerd. De twee omvormers (één per motor) zijn watergekoeld. De materiaaleigenschappen van siliciumcarbide bieden tal van voordelen voor veeleisende toepassingen die hoge spanning- en stroomniveaus, hoge temperaturen en een effectieve warmtegeleiding vereisen.

De voorste HP.EDU bestaat uit een axiale fluxmotor, een tandwieloverbrenging en een omvormer. De voorste elektromotor fungeert als een boostmotor, die alleen in werking treedt wanneer extra vermogen of tractie nodig is op de voorwielen. Wanneer de voorste elektromotor niet nodig is, wordt deze ontkoppeld door een Disconnect Unit (DCU). Tijdens het accelereren en recupereren wordt de motor door de DCU ingeschakeld voor optimale prestaties. Tijdens het rijden met constante snelheden, lage belasting en uitrollen wordt de DCU weer ontkoppeld, waardoor onnodige weerstandsverliezen worden verminderd en de efficiëntie wordt verhoogd.

High Performance Electric Battery

De HV-accu in de CONCEPT AMG GT XX is een volledig nieuwe ontwikkeling. Daarbij is geput uit alle kennis die is opgedaan bij de ontwikkeling van de AMG ONE en in de Formule 1, en uit de expertise van de topengineers van Mercedes-AMG in Affalterbach en Mercedes-AMG High Performance Powertrains (HPP) in Brixworth, Groot-Brittannië.

De High Performance Electric Battery (HP.EB) levert een hoog piekvermogen dat vaak achter elkaar gebruikt kan worden, waardoor de auto altijd presteert. Dit gaat gepaard met een snelle energieopname en een hoge vermogensdichtheid. Drie aspecten dragen bij aan de systeemprestaties: nieuwe accucelontwikkelingen, een directe koeling van de cellen en een hoge spanning.

Een centrale rol is weggelegd voor de accucellen met een volledig nieuw celdesign, dat hoge prestaties mogelijk maakt. De CONCEPT AMG GT XX maakt gebruik van cilindrische cellen die opvallend hoog en smal zijn. Dit formaat biedt aanzienlijke voordelen op het gebied van celkoeling: dankzij de kleine diameter is de afstand tussen de celkern en de behuizing zeer gering. Hierdoor kan de warmte die onder belasting ontstaat snel worden afgevoerd, waardoor elke afzonderlijke cel binnen het optimale temperatuurbereik blijft.

Ook nieuw is de lasergelaste aluminium celbehuizing. Deze is lichter dan de gebruikelijke stalen behuizingen en heeft een aanzienlijk betere elektrische en warmtegeleiding. Dit biedt voordelen met betrekking tot de gerichte thermische regeling van de cellen - met een snellere koeling of verwarming wanneer dat nodig is.

De cellen zijn ontworpen als full-tab-cellen. Dit betekent dat de celwikkeling over het gehele oppervlak elektrisch en thermisch verbonden is met de pool. Dit zorgt voor een aanzienlijke vermindering van de interne weerstand van de cel, wat op zijn beurt voor een hoog laad- en ontlaadvermogen zorgt. Bovendien zijn full-tab accucellen zeer robuust en functioneren ze ook onder veeleisende omstandigheden.

De celchemie is speciaal voor de CONCEPT AMG GT XX ontwikkeld. Deze heeft een NCMA-mix (nikkel/kobalt/mangaan/aluminium) in de kathode en een anode met silicium. Dat zorgt voor een combinatie van een hoge energiedichtheid van 300 Wh/kg (740 Wh/l op celniveau), goede laadprestaties en een lange levensduur.

Intelligente directe koeling

De afzonderlijke cellen zijn ondergebracht in lasergelaste kunststof modules, waarbij ook aan de prestaties is gedacht. De directe celkoeling is in de kunststof modules geïntegreerd om een optimale warmteafvoer te garanderen. Een koelmiddel op basis van een elektrisch niet-geleidende olie stroomt rond elke afzonderlijke cel om de optimale temperatuur te behouden. Het koelmiddel stroomt door koelkanalen in de modules, die zijn geoptimaliseerd voor een gelijkmatige koeling van alle cellen. Een speciaal leidingsysteem zorgt voor een gelijkmatige verdeling van het koelmiddel. De CONCEPT AMG GT XX telt meer dan 3.000 cellen.

De lithium-ion-energieopslageenheid werkt met een spanning van meer dan 800 volt. De voordelen van de hoge spanning zijn een lager gewicht door de lichtere bekabeling, een hoger continuvermogen en kortere laadtijden van de accu. Ook zijn de laadverliezen via de laadkabel aanzienlijk minder.

De bedrijfsstrategie is zo geprogrammeerd dat de accu maximaal presteert, waarna de temperatuur door het directe koelsysteem wordt verlaagd. Het warmtemanagement regelt de temperatuur van het koelmiddel voor elke celmodule precies op de vooraf ingestelde waarde (on-demand koeling). Daardoor blijven de grote vermogensreserves van de accu behouden, zelfs bij dynamisch rijden met veel accelereren (accu ontladen) en remmen (accu laden via recuperatie). Deze effectieve directe koeling maakt een hoge continue vermogensdichtheid mogelijk.

Laden verloopt net zo snel als tanken

De CONCEPT AMG GT XX claimt een zeer hoog gemiddeld laadvermogen van meer dan 850 kW bij 1.000 A over een breed bereik van de laadcurve. Om de laadprestaties van de auto te vergroten, werkte de Mercedes-Benz Charging Unit samen met partner Alpitronic, de Europese marktleider op het gebied van laden met hoog vermogen. Alpitronic heeft een prototype-laadstation ontwikkeld. Het is het eerste laadstation dat een dergelijke hoge stroomsterkte kan overbrengen via een standaard CCS-kabel.

Voor toekomstige seriemodellen gaat Mercedes-Benz de infrastructuur van zijn eigen Mercedes-Benz Charging Network uitbreiden met laadstations van een nieuwe generatie. Klanten profiteren van snelle laadprocessen, waarbij de laadtijden slechts minimaal afwijken van conventioneel tanken.

Exterieur

De AMG-specifieke grille met tien verticale spijlen is een kenmerkend AMG-element. Deze is doorontwikkeld en heeft nu een meer ovale en concave vorm. De Mercedes-ster is in het midden geïntegreerd. De smalle, rechthoekige koplampen zijn opgenomen in de buitenste randen van de grille. De verticaal georiënteerde koplampen vormen innovatieve accenten, waarbij dimlicht en grootlicht boven elkaar zijn geplaatst.

Een kenmerkend detail uit de autosport zijn de tweedelige luchtuitlaten in de motorkap, elk voorzien van twee vinnen. Ze voeren warme lucht af uit de horizontale koelmodules in het front en optimaliseren zo de stroming van de koellucht. De frontsplitter loopt ver door rond het front en heeft een geïntegreerde air curtain-functie die reikt tot aan de voorste wielkasten. De motorkap omsluit het front tot aan de wielkasten en onderstreept met zijn twee powerdomes het sportieve karakter van de CONCEPT AMG GT XX.

Het zijaanzicht wordt bepaald door het lage front, waaruit de spatschermen zich op organische wijze uitstrekken en de voorwielen omlijsten. De lange, lage raamsectie (greenhouse) in combinatie met een zogeheten double-bubble dak met elk drie zijruiten rust als het ware op de gespierde schouderpartij aan de achterzijde. De buitenspiegels zijn, zoals het hoort bij een sportwagen, op de voorportieren geplaatst. De dorpelverbreders hebben aerodynamische contouren die doorlopen tot in de achterste wielkasten. Dat aerodynamica hoog in het vaandel stond, is ook te zien aan de verzonken portiergrepen.

De dynamisch gelijnde achterzijde, met zijn geprononceerde aerodynamische rand en de zes ronde achterlichten in rood geven dit model een unieke uitstraling. De lichtunits en het centraal geplaatste MBUX fluid light panel worden omlijst door een langgerekte uitsparing met conische zijwanden, wat een bijzonder indrukwekkend diepte-effect creëert. De actieve airbrake is naadloos geïntegreerd in de achterzijde.

Interieurdesign

Het interieur is bijna volledig in zwart uitgevoerd. Daardoor komen de zilvergrijze en oranje accenten naar voren, deze benadrukken de minimalistische focus op technische elementen. Zichtbare carrosseriestructuren en interieurcomponenten waarvan de vormgeving is geïnspireerd op HV-kabels creëren een band met de autosport, de oorsprong van AMG. De puristische cockpit met twee geïntegreerde schermen is volledig gericht op het rijden. De bediening vindt plaats via twee grote lcd-displays: het 26 cm (10,25") combi-instrument en het 35,6 cm (14") multimedia-touchscreen. De displays zijn naar de bestuurder toe gedraaid en hebben een 'seamless-glass-look'.

Het stuurwiel lijkt op dat van de AMG ONE, met zijn bijna rechthoekige vorm en twee dwarsspaken aan weerszijden, waarbij de autosport wederom als inspiratiebron diende. De stuurschakelpaddles dienen voor het regelen van de recuperatie. Een display op de stuurkolom geeft met acht leds in verschillende kleuren de laadstatus (blauw), recuperatie en huidige prestaties (rood) aan. Daarnaast zijn er twee ronde AMG-stuurwieltoetsen die andere functies regelen en met gekleurde pictogrammen de keuzemogelijkheden weergeven.

Een bijzondere blikvanger in het interieur zijn de zichtbare delen van de carrosserie rond de middenconsole, met verlichte oranje buizen. Hun uiterlijk doet denken aan dat van HV-kabels. Een ander opvallend kenmerk is het designelement in de middenconsole, dat de vorm heeft van het AMG-logo.

Ook het dashboard is niet bekleed. Dit interieurcomponent ziet eruit als een klassiek sportmotorblok. Het is voorzien van een gefreesd AMG-logo en afgewerkt met matzwarte lak. De structuur-dwarsdrager vormt het bovenste, zichtbare deel van de cockpit. Het dashboard is volledig geïntegreerd en bevat ook de ventilatie- en kabelgoot. De centraal geplaatste verticale H-steunen daaronder combineren de cockpitconstructie en de middenconsolebevestiging tot één module. Deze consequente toepassing van de extrusieprofielen vormt een terugkerend designthema.

De minimalistische, sculpturale portierpanelen worden opgedeeld door een armleuning met extrusieprofielen. De subtiel van achteren verlichte racingperforaties in de portierpanelen creëert een herhalingseffect dat het zwart doorbreekt.

Om gewicht te besparen, zijn de individueel gevormde carbon kuipstoelen achterin, inclusief de kussens, volledig in de achterwand van de auto geïntegreerd. Het dak heeft geen interieurhemel, wat gewicht bespaart en de carbon structuur zichtbaar maakt. De portierpanelen met lichtgewicht buizen en oranje portierlussen maken het innovatieve en sportieve totaalbeeld compleet. Het finishvlagdesign van de gekleurde stof is wederom een verwijzing naar de autosport. De bevestigingspunten op de portieren zijn afgewerkt met kleine knopen van bewerkt aluminium. Als fraai detail tonen ze het AMG-logo en hun kleur is afgestemd op de lak.

De vloerbekleding is gemaakt van 100 procent gerecyclede materialen. De sportieve ruitlook met elementen van de finishvlag doet opnieuw denken aan de autosport.