如何实现史上最低能耗？ 奔驰CTO详解VISION EQXX概念车黑科技

4月初，一辆梅赛德斯-奔驰VISION EQXX概念车充满电后从德国辛德芬根的研发中心疾驰而出，穿越细雨霏霏的阿尔卑斯山脉，行经欧洲数个国家历时11小时32分钟到达地中海沿岸的法国卡西斯。车辆行驶1008km后仍剩余15%电量，还能再行驶约140km。

这次测试创造了梅赛德斯-奔驰有史以来最低的能耗记录，也向世人展示了电动汽车能效的巨大潜力。

不同于传统的工况测试，VISION EQXX概念车此次测试完全按照日常用车场景进行，行驶路线包括各种陡峭的山地，从寒冷的山区到更温暖的平原，气温跨越3-18摄氏度。在德国的高速公路上，其时速（电子限速状态下）达到最高限速标准140km/h，全程平均车速达到87.4km/h，但百公里能耗仅8.7kWh。

如此低的能耗是如何实现的？除了超高能效之外，这款概念车还有哪些创新技术？近日，EV世纪采访了梅赛德斯-奔驰集团股份公司董事会成员及首席技术官，负责研发和采购的薛夫铭（Markus Schäfer）。

高效的“三电”系统和低风阻车身

梅赛德斯-奔驰VISION EQXX概念车首次道路续航实测表现堪称完美，几乎就是目前电动汽车能效的天花板。薛夫铭表示这得益于这款概念车上采用了大量专门为电动汽车开发的技术。

首先，电池方面。据薛夫铭介绍，VISION EQXX概念车配备的专用电池包拥有近100kWh的能量，与其最终的续航表现相比，这个电池容量并不算很大。

让我们来做个简单对比。搭载100kWh电池的特斯拉Model S(参数|图片)双电机版官方公布的续航里程是652km；搭载100kWh电池的蔚来ET7官方续航里程是700km，搭载150kWh电池的蔚来ET7官方续航里程才达到1000km。并且，Model S和ET7的续航都是官方公布的根据工况法测试的里程，并非实测结果。

由于采用了新技术，比如阳极材料硅含量提高25%，让电池能量密度大幅提升，VISION EQXX概念车的电池包拥有近400Wh/L的能量密度，从而有效降低电池包重量并减小尺寸，其体积仅有全新EQS(参数|图片)电池包的50%，重量也减轻了30%。

电池包封装技术则借鉴了F1一级方程式赛车的研发思路和设计，BMS单独管理每个电芯，封装时电芯之间的间隔也进行了优化设计。

令人意外的是，这款概念车的电池包采用了新型被动冷却系统，而且整个行驶过程中热管理系统都保持了良好状态。对此，薛夫铭解释说，这样可以减少对电池包制冷或者加热时消耗的电量，从而把更多电量留给驶向更远的旅程。从VISION EQXX概念车上汲取的许多经验和技术将逐步运用在量产车型中，从而减少电动车对主动冷却系统的需求。

在电驱动方面，VISION EQXX概念车搭载了由梅赛德斯-奔驰与F1专家合作研发的电力驱动装置，峰值功率达到180kW，效率高达95%（也就是说能将95%的电池能量直接传递给车轮）。为了最大化增加续航，工程师们成功将其传动系统（电动机、逆变器和变速器）损耗降低了44%。

再加上被动冷却系统，其电动传动系统几乎不产生废热，安装于车辆底板的散热板可利用气流对传动系统进行均衡降温，这能帮助车辆增加约20km的续航里程。

除此之外，其车顶还安装了117个太阳能电池，可为12V电池系统充电，进而为导航等系统供电。这套太阳能充电系统能让续航增加2%以上，在此次测试中大约让车辆增加了25km的额外续航里程。

车身设计方面，VISION EQXX概念车拥有非常平滑的型面和流畅的线条，整车风阻系数仅0.17Cd，当车速达到60km/h时，主动式后扩散器会自动开启优化气流，以降低空气阻力影响。梅赛德斯-奔驰与普利司通合作打造的专属轮胎滚阻系数只有4.7，也优化了能效表现。

仿生学与智能化应用

除了我们熟知的常规手段外，利用仿生学打造的车身结构和最新的智能化技术对于提高能效也起到了不小的作用。

薛夫铭表示，奔驰一直非常注重从大自然中汲取创新灵感，并将从自然中收获的启示融入研发及应用，因为大自然历经千百万年形成的构造和演变方式是最高效的。

比如，工程师们根据仿生学原理进行计算机模拟和计算，优化了VISION EQXX概念车的车身结构。我们最终看到的那些优美的线条和网状结构，其背后的原理就像骨骼生长，尽量在负荷部位使用承重材料，无负荷部位最大化减少材料使用并留出空隙。仿生学原理减少了车身材质的使用，从而降低了车身重量。

此外，工程师也大量选用自然材料和可持续材料来打造这款概念车，包括基于蘑菇、仙人掌和竹子制成的高性能可持续生物科技材料，电池顶盖采用的是源自F1方程式赛车工艺的可持续碳纤维-甘蔗复合材料。

特别要提到的是，这款概念车还采用了人脑仿生学技术，它的交互执行就如同人脑的思考过程，以“神经形态计算”来进行交互指令的信息处理。

相比传统计算机线性的信息处理方式，“神经形态计算”如同大脑一样处于全方位互联状态，负责数据存储和数据处理的元件或模块构建起“脉冲神经网络”，信息指令被编码成不同脉冲信号分散在神经网络中进行高效同步处理，从而大幅提高车机的思维与反应能力，并且能源消耗仅在脉冲信号出现时触发，有效降低几个数量级的信息处理能耗。例如，其MBUX读心语音助理的“热词感知”功能的处理效率是传统语音控制的5-10倍。

薛夫铭表示，希望在未来能够利用神经形态计算与车辆进行交互来实现操作控制，而不是仅仅依靠手指触摸屏幕或者声音指令。

在智能化方面，VISION EQXX概念车搭载了创新的一体式屏幕设计，从左侧的A柱延展到右侧A柱，横跨主、副驾驶位的视觉空间。在驾驶过程中，VISION EQXX概念车可以根据能量流、电量、地形，甚至是风和太阳的方向及强度等信息，提供最高效的驾驶风格建议。

此外，VISION EQXX概念车上的游戏引擎无论是算力还是显卡都达到领先水平，并在人机交互中引入很多游戏体验般的功能。

创新科技量产可期

从发明汽车至今，梅赛德斯-奔驰凭借不断的科技创新引领着豪华汽车市场。“正如豪华轿车市场的标杆车型——S级(参数|图片)轿车一样，我们希望在纯电汽车领域树立新的标杆，而VISION EQXX概念车的诞生正是秉持这一初衷，我们的工程师团队打造出了一台能效最优、最智能的电动汽车”， 薛夫铭说。

从研发到一系列认证，再到最终获得批准合法上路，VISION EQXX概念车仅用时18个月（比传统研发周期缩短一半以上）。薛夫铭表示，这款车并不是一辆传统意义上的概念车或展车，而是一款用于技术探索的原型车。其中一些单个的创新技术在今后两年内问世的量产车型中就会搭载。到2024年，这款车搭载的高硅电池技术、梅赛德斯-奔驰自主研发的电机技术、HMI人机交互系统和显示技术、可持续性材料、轻量化车身构造以及结构铸件等先进技术都将集成到MMA平台——专为紧凑及中型汽车设计的模块化架构，并陆续运用于量产车型。到2025年，这款概念车上搭载的几乎所有技术都将投入量产。

在生产端，奔驰也将充分利用燃油车生产上的经验，打造完善的生产闭环。薛夫铭介绍，2024年起，奔驰部分量产的新能源车型将搭载梅赛德斯-奔驰自主研发的电机。在电池研发方面，电池管理系统及其软件编程工作都已实现自主研发。智能驾驶辅助系统以及MB.OS也正在不断推进自主研发工作。

为了实现闭环，奔驰在全球范围新增了3000个软件工程师相关岗位，目前相关领域的软件工程师已有10000名，覆盖了电驱系统、先进智能驾驶辅助、互联系统、云技术等。

同时，在全球范围内，奔驰已在600万辆车上实现了互联，车主可以实现OTA升级。随着全新上市车型配备最新的智能互联技术，不断扩大车机互联产品的保有量，奔驰将拥有更加丰富的数据，从而不断优化系统，为客户推出新的产品功能。