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作者 | 北湾南巷
出品 | 汽车电子与软件
梅赛德斯-奔驰已经推出了多款电动车型，但其中许多车型都基于燃油车改装或现有平台开发，难以在市场中脱颖而出。为此，奔驰计划在2025年首次推出全新的模块化电动架构（MMA- Mercedes Modular Architecture），其首款车型将是CLA。MMA平台专为电动车设计，强调高效性能，并致力于大幅提升能源利用效率。这一平台不仅承载着未来紧凑型和中型电动车的发展，还标志着奔驰电气化战略的新起点。梅赛德斯-奔驰在效率提升方面已经通过EQS车型的空气动力学设计迈出了重要一步。然而，作为一款重达2.6吨以上的豪华电动车，其效率问题仍然具有一定的局限性。尤其是，当EQS最大功率达到560千瓦时，其能耗表现并非完美, 在这种高功率输出下，电动机的效率可能下降，导致能耗增加。同时高功率输出会加速电池的电量消耗，缩短实际续航里程。 此外，EQS在中国这一豪华轿车的重要市场上表现不佳，也暴露了其原始概念的不足。这些问题凸显了奔驰需要进一步优化其电动车型以更好地适应市场需求。*2024年第三季度，梅赛德斯-奔驰在中国的销量同比下降13%，至170,700辆。其中，电动车型的需求也出现显著下降，销量同比减少31%，仅为42,500辆。CLA车型的推出，预计将在市场上取得不俗的反响。这款紧凑型电动车计划于2025年问世，将为梅赛德斯的新一代紧凑车型系列打响头阵，并被寄予带来高销量的厚望。相比A级车型，CLA成为首款MMA平台车型的原因在于梅赛德斯对紧凑车型系列进行了深度优化。未来将不再推出A级和B级的后续车型，而是推出包括CLA及其猎装版（Shooting Brake）在内的全新产品系列，此外还计划发布两款SUV车型：一款偏向动感设计，类似于GLA或EQA；另一款更注重空间和实用性，风格类似于GLB或EQB。这种全新车型布局既能满足多样化市场需求，也为MMA平台的成功奠定基础。目前，梅赛德斯并未公开讨论即将推出的四款MMA平台车型的详细信息。相反，梅赛德斯邀请公众参加在辛德尔芬根工厂举行的技术研讨会，重点介绍了MMA平台的技术细节，尤其是在“Electric Software Hub”进行的开发工作。梅赛德斯在研讨会上分享了关于驱动系统、电池技术的最新进展，并展示了MMA架构的形成过程。关于CLA的更多细节将在2025年全球首发时公布，届时公众将能更全面了解这款车型。已知的是，梅赛德斯将于2025年春季推出新CLA（C174）。预计到2025年中，首批客户将能够提车。首批交付的车型将配备85千瓦时（净可用）含硅氧化的NMC电池化学成分，续航里程超过750公里。几个月后，可能在2025年秋季，将开始交付配备基础型LFP电池（58千瓦时净可用）的电动CLA车型。根据WLTP标准，CLA的续航里程将约为520公里。2026年初，CLA的48伏M252混合动力版本将上市。顶级型号电池，容量高达85千瓦时，采用含硅氧化的NMC化学成分（钴含量从10%降低到4%），CLA的续航里程超过750公里。基础型号电池，容量高达58千瓦时，采用磷酸铁锂（无钴）化学成分，CLA的续航里程约为520公里。梅赛德斯开发新平台的核心重点之一是提升效率。正如副总裁Torsten Eder在其演讲中所指出的，团队不仅关注传统的能源效率，还特别注重 “时间效率” 。从消费者的角度来看，快速到达目的地至关重要，而这不仅仅依赖于长续航里程，还包括通过优化充电时间和智能充电计划来提升效率。所有这些因素的优化共同作用，最终为用户带来更高效的出行体验。同时Torsten Eder表示：“效率是未来电动车的关键，效率将成为新的货币。” 他还强调，未来的电动梅赛德斯车型将以效率为衡量标准。MMA平台的首款产品——CLA的目标是每百公里耗电量控制在12千瓦时。这一目标的实现将依赖于多方面的技术创新和优化，接下来的章节将深入探讨这些技术如何发挥作用。在CLA中，梅赛德斯将使用新一代的eATS 2.0（电动驱动轴2.0），也称为MB.EDU 2.0。这是一款高度集成的电动马达系统，是梅赛德斯自家开发并且在其位于翁特图尔克海姆Untertürkheim的主要工厂生产的。eATS 2.0是梅赛德斯电动马达家族中的第一款产品，未来还会有更多“家庭成员”加入这一系列。该技术的引入旨在提升车辆的驱动效率，并优化整车性能。- 新驱动系统有潜力实现每百公里约12千瓦时的消耗和超过750公里的WLTP续航里程
- 后驱配置，最高可达200千瓦/272马力，配备高效的PSM电机和SiC逆变器，将提供不同的功率级别
- 可选的4MATIC四驱系统，前轴有80千瓦/109马力，通过高效的脱开单元在0.2秒内可激活，同样配备PSM电机和SiC逆变器，系统总功率可达381马力（AMG超过544马力）
- 配备85千瓦时电池的CLA在15至60公里（或2-8%的电池电量）的SoC下，10分钟内可充电300公里
在梅赛德斯的CLA车型中，有一个小小的区别：只有后轴上的电动马达采用了梅赛德斯自主研发的eATS 2.0技术。而对于四轮驱动版本，安装在前轴上的第二个电动马达虽然也符合梅赛德斯的标准，但并非由梅赛德斯自家开发，而是来自第三方供应商。这一设计的差异体现了梅赛德斯在确保高效性能的同时，也在与合作伙伴共享技术资源。eATS 2.0是一款高效的永磁同步电机（PSM），其峰值功率达到200千瓦。设计紧凑的驱动单元不仅提供强大的动力，还为车辆提供宽敞的行李箱空间。该驱动系统的功率电子设备（包括前后轴的碳化硅半导体）被巧妙地布置在外壳前部，而非传统位置。尽管采用了永磁体，PSM在重稀土元素（如钕）的使用上明显减少，几乎为零。高性能功率电子设备配备了碳化硅变频器（SiC），以实现特别高效的能源利用。PSM的设计 “几乎不” 依赖稀土元素，这得益于采用了发夹式绕组的定子和双V型排列的转子永磁体。转子中的磁铁以双V形排列，定子线圈采用所谓的发夹式绕组，这些措施使得驱动单元特别安静。CLA的电动驱动系统中，后轴采用了一个两档变速器，这为车辆提供了广泛的效率优化范围。这一设计可能引发一些争议。保时捷在Taycan上首次采用类似的设计，通过两档变速器实现加速性能与高终端速度的平衡，而此后很多竞争者并未采纳此方案，甚至像Macan这样的车型也仅使用了单一档位。然而，梅赛德斯的这一选择并不仅仅着眼于提升动态性能，更多的是出于优化效率的考虑。通过引入两档变速器，CLA能够在不同的驾驶场景下更有效地调节动力输出，从而提升车辆的能效表现，尤其是在高速行驶时更能展现其优势。开发负责人Christian Pfeffer解释说，变速器的切换并不是基于某一个特定的速度，而是根据多种因素实时调整，如负载、驾驶模式选择、电池电压等。他指出，系统会持续计算并选择最合适的档位，以保证在不同的驾驶环境下达到最佳效率。这个灵活的变速方案有助于提升车辆的整体能效表现。为了确保驱动系统的效率，CLA的变速器设定了两个档位，分别为一档和二档。一档的传动比为11:1，第一个档位以11:1的短传动比提供出色的起步加速，允许高牵引力，并在城市交通中也非常高效。。而当车速超过110公里/小时时，系统会自动切换到二档，二档的传动比为5:1，有助于提高高速行驶时的效率。最高速度可达210公里/小时，也是在第二档位下达到的。换挡点取决于驾驶情况和所选的驾驶程序，此外，所谓的在线优化器会根据当前参数如电池SoC、性能和驾驶需求不断进行调整。动力传递通过爪形离合器（1档）和叶片离合器（2档）进行。变速器具有特殊的热绝缘。控制单元根据车辆的负载、速度和其他动态因素，决定何时在这两个档位之间切换，以确保最佳性能和能源利用。在CLA的四驱车型中，前轴搭载了一个80千瓦的外购永磁同步电机（PSM），它的主要作用是在起步和高负载时作为增压装置提供额外动力。对于日常驾驶和稳定巡航时，前电机通过“脱开单元”与一个离合器连接，可以迅速断开，操作仅需0.2秒。这使得前电机能够快速切换到再生制动模式，优化能量回收系统。而后轴的驱动单元，即使在滑行时也与车轮保持机械连接，保持电动马达的静止状态，以实现更高的效率。CLA的系统提供四个不同的再生制动级别，包括单踏板驾驶模式和自动调节的D-Auto模式。停车时，系统会尽可能关闭电机，进一步节省能量。尽管梅赛德斯目前不愿直接评论是否计划为200千瓦驱动单元提供不同的性能版本（例如配备较小电池的选项），但从中可以看出，无论电池配置如何，驱动硬件总是保持一致，性能也是统一的。此外，这一基本设计不仅会出现在MMA系列的四款电动车中，还将在其他车型中得以应用。梅赛德斯的工程师Torsten Eder表示，MMA的驱动系统是可扩展的，可以为不同车辆架构提供支持，从而创造更多的协同效应。梅赛德斯-奔驰新一代电动汽车的创新电池系统基于一个模块化高度集成概念。可修复的电池包括四个大型硬壳电池模块，以紧凑和扁平的结构为特点。在电池技术上的策略与其MMA平台上的驱动系统相似，主要采取的是一个可扩展的解决方案。尽管他们并没有像沃尔夫斯堡集团那样实施统一电池的战略，但他们采用了一个基本的电池设计理念，可以通过两大关键维度进行调节：一是电池的化学成分，二是电池的尺寸，尤其是高度。这种模块化的方法使得技术能够在更广泛的车型中得到应用，包括未来的更大车型。在CLA车型中，电池包采用了192个棱柱形电池单元，并设计得非常扁平。这种紧凑的电池结构有助于显著减少电池包的总体积。实现这一点不仅依赖于梅赛德斯内部电池开发团队的努力，还得益于早期与车辆设计团队的密切合作。电池系统开发负责人Uwe Keller表示，开发过程中与车辆设计的早期协同配合，确保了电池包能在保证性能的同时，优化空间利用。为了实现如此扁平的电池设计，梅赛德斯首先完成了大量基础工作的铺垫。为了增强内部的专业知识并加速开发，梅赛德斯采取了新的策略，特别是在软件控制方面。如今，梅赛德斯通过自主开发的软件来管理电池中的所有传感器和执行器，例如冷却循环控制。正如Eder所述，梅赛德斯不再仅仅依赖供应商提供带有软件的传感器与控制设备，而是购买 “空白” 控制设备，并自己开发相应的控制系统。此外，随着Untertürkheim电动校园的建立，梅赛德斯还在电池单元级别扩展了开发工作，进一步增强了电池技术的自主研发能力。Keller将电池开发比作 “十项全能” ，强调在多个因素之间找到平衡。就像一个十项全能运动员需要在各个项目之间找到最佳平衡，电池的开发也需要在充电性能、驱动电机的放电性能、设计、重量、成本和续航里程等方面做出权衡。在这些考量中，梅赛德斯始终坚持安全性和可持续性不可妥协，这两者是电池设计和开发中的核心原则。 在CLA车型中，将提供两种电池选项以满足不同需求。基础版本将采用LFP（磷酸铁锂）电池，以降低价格，而为了实现更长的续航里程（目标为750公里），更高版本则使用NMC（镍钴锰）电池，这是梅赛德斯首次应用含硅阳极技术。这两种电池包在大小和重量上基本相同，但NMC电池的能量密度更高，提供85千瓦时的能量，而LFP电池为58千瓦时，两者均为净值，即实际可用的能量。客户将能够在两种不同电池化学成分的电池之间进行选择。顶级配置的电池总可用能量为85千瓦时，其阴极中混合了氧化硅和石墨。与使用传统石墨阴极的前代电池相比，重量能量密度提高了高达20%。电池化学成分的体积能量密度为680瓦时/升。钴的含量进一步降低。接下来是全电动入门版本，配备有磷酸铁锂（LFP）阴极的电池。那里的可用能量为58千瓦时，电池化学成分的体积能量密度为450瓦时/升。85千瓦时的NMC电池重496公斤，而58千瓦时的LFP电池重484公斤。梅赛德斯-奔驰的全电动车型的电池在全球电池生产网络中制造。德国Kamenz的电池工厂将成为这个网络中第一家为MMA平台新车型生产电池的工厂。与全球不同电池供应商的合作遵循“本地化” 方法。也就是说，在中国北京生产的CLA将获得不同的电池单元。梅赛德斯在电池技术方面取得了显著进展。对于磷酸铁锂（LFP）电池，其能量密度为450瓦时/升，而镍钴锰（NMC）电池的能量密度为680瓦时/升，较之前的电池增加了30%。此外，NMC电池的重量能量密度也提高了20%，并且整体成本降低了约30%。这些提升使得梅赛德斯的电池在性能和经济性方面都达到了新的高度。在电池开发过程中，Keller并未透露硅的具体含量，仅在多次询问后模糊暗示其比例“低于50%”。至于是否为5%、10%或接近50%，他选择不做进一步说明。同时，电池单元开发部的Franz Nietfeld补充道，目前实验室正在进行高硅阳极的研究，但这些技术尚未成熟，尚未准备好进入生产阶段。电池包的生产， 无论采用何种化学成分， 都是在位于德国萨克森州的Kamenz工厂完成的。这些电池包随后会被运输到不同的车辆生产基地。例如，目前，电池包被运送到Rastatt工厂，用于CLA的生产，但未来也计划运送到匈牙利的Kecskemét工厂。这一生产和物流安排显示出梅赛德斯在电池供应链上的灵活性和扩展能力。CLA的电池包由192个电池单元组成，这些单元被分为四组，每组包含48个单元，每组内部的24个单元并排排列。电池包的底部结构由钢架和铝制容器构成，而冷却系统则紧贴在底部，这意味着电池单元主要通过底部进行冷却或加热。将这些电池单元粘贴到电池包内带来了多个好处：首先，这样可以在增强电池包刚性的同时减轻重量；其次，避免了生产过程中产生刨花，从而提高了整体的可靠性和密封性。Keller提到，梅赛德斯采用了一种 “单元到模块和单元到电池包的混合” 方法。虽然大多数电池包内的单元都是粘贴固定的，但这种方式与传统的完全粘贴式设计不同。在MMA平台的设计中，电池盖是可以拆卸的，移除盖子后，绝缘层下的模块、接线组件和插头连接可以从上方进行访问。如果电池出现故障，这些部件能够单独更换，而无需更换整个电池包。在电动汽车的充电效率上，时间因素也至关重要。尽管驱动系统和车身的高效设计对延长续航有帮助，但如果充电速度较慢，用户可能需要在充电站停留更长时间，这可能抵消了其他优势。梅赛德斯提到，Vision EQXX概念车对CLA和MMA的影响很大，特别是在电动马达和电池结构方面，尽管EQXX为了长途续航优化，充电能力相对较弱，而CLA则更加注重高效的充电能力。对于一辆计划在2025年亮相的量产电动汽车来说，充电时间的短暂性对于消费者至关重要。因此，梅赛德斯决定在CLA车型上采用800伏电压系统，这与大型EQS车型有所不同。选择800伏系统的原因不仅仅在于其能够提供更快的充电速度，还因为在相同功率下，800伏系统能够降低电流强度，从而使电缆更加细小和轻便。这一设计能够提高车辆的效率并减轻重量，从而优化整体性能。与顶级电池版本（85千瓦时）相结合，800伏配置允许进行高达320千瓦的高功率直流充电。通过优化的电池配置，高充电功率可以在广泛的SOC（电池状态）范围内保持，从而实现短暂的停留。在概念CLA车型中已经展示：在十分钟内可以补充高达300公里的续航里程。这意味着，在10分钟内可以将电池充电状态（SoC）提高约40%！如果激活了配备电动智能的导航系统，电池将在行驶过程中根据需要进行预热。通过这种预调节，它在充电点达到快速直流充电的最佳温度。对于交流充电，架构提供了11千瓦或可选的22千瓦强大的交流充电设备选项。梅赛德斯-奔驰在充电技术上采用了高度集成的 “一体式” 轻量化结构系统——这是来自一级方程式赛车的技术转移。从长远来看，新的入门车型将掌握双向充电技术（取决于国家/立法）。当车辆连接到兼容的双向直流壁挂式充电盒时，它将成为一个能量存储器，可以存储太阳能用于以后使用。但更重要的是，它还可以作为电力供应商，无论是车辆到家庭（V2H）还是车辆到电网（V2G）。CLA车型的充电性能在现有的充电基础设施下难以实现，尤其是如果使用400伏系统的话。其最大充电功率达到320千瓦。但对于梅赛德斯而言，单纯的峰值功率并不是最重要的，而是充电过程中能够提供的续航里程。Torsten Eder解释道：“在十分钟内，我能充多少续航？” 答案是：可以充电300公里。此外，从10%充电到80%仅需22分钟，经过两次10分钟的充电停顿，CLA便可实现1200公里的续航。- 36千瓦时在10分钟内，平均充电功率216千瓦（进入电池）
- 从x%充到24%需要3分钟8秒（15.984千瓦时），24%时充电功率298千瓦，平均305千瓦
- 从x%充到45%需要8分钟18秒（36.016千瓦时），45%时充电功率187千瓦，平均260千瓦
- 从24%充到45%需要5分钟10秒（20.03千瓦时），平均充电功率233千瓦
- 从10%充到80%需要22分钟，平均充电功率162千瓦
梅赛德斯-奔驰保证，在总共八年或直到总行驶里程达到160,000公里（以先到者为准）的期间，高压电池的最大容量不低于70%。所有的数据目前都针对的是85千瓦时的大型NMC电池。然而，对于58千瓦时的LFP版本，梅赛德斯在辛德尔芬根并未透露更多的细节。因此，我们需要等到全球首发时，才能获得关于该版本充电性能的更准确信息。在电池包的设计中，CLA的充电系统与大众集团的PPE平台有一定相似之处。整个充电技术（包括交流和直流充电）被集成安装在电池包的上后部，梅赛德斯称其为“一体式”设计。由于充电系统位于后排座椅下方，MMA系列电动车的充电接口将位于车后部。在辛德尔芬根展示的滑板模型中，充电口设置在后轮乘客侧上方。尽管梅赛德斯尽量将高压电缆保持短距离，但未来充电接口也可能位于车尾灯附近，或是更常见的油箱盖位置。即将推出的CLA混合动力版本同样值得关注。尽管MMA平台专注于纯电动汽车设计，但它也支持混合动力驱动。混合动力版本将在BEV（纯电动版）之后推出，尤其值得一提的是，尽管CLA是48伏的混合动力车，它仍然可以实现纯电动行驶。这意味着，在一定的条件下，用户能够享受零排放的驾驶体验，即使在依赖混合动力技术的情况下。CLA的混合动力版本采用了P2混合动力架构，电动马达（PSM）直接作用于八速双离合变速器的输入轴，这款变速器被称为8F-eDCT。该设计的亮点之一是，电动马达可以在所有八个档位下提供电动辅助和再生制动。变速器内还配有第三个离合器，能够完全断开内燃机，从而使得车辆能够实现纯电动行驶。在电动马达提供的20千瓦功率下，CLA不仅可以在城市低速行驶，还能够在高速公路上达到略高于100公里/小时的恒定速度。 CLA的混合动力版本配备了一个1.3千瓦时的电池，其中800瓦时用于纯电动驱动。然而，梅赛德斯并未公布或认证该车的纯电动续航里程。内燃机部分采用的是一款全新开发的1.5升四缸涡轮增压发动机，为整个混合动力系统提供动力。考虑到空间的紧凑性，系统设计必须非常紧凑，以容纳小型电动马达并保留前备箱。该系统提供三个功率选项，分别为100千瓦、120千瓦和140千瓦。值得注意的是，尽管这款发动机由梅赛德斯-奔驰开发，但实际生产由吉利旗下的Aurabay China负责。电动软件中心（Electric Software Hub，简称ESH）
CLA和MMA的开发得到了梅赛德斯新建建筑的贡献，其中大部分的研发工作都在这里进行。这座建筑是梅赛德斯的跨学科开发中心，名为ESH。ESH不仅负责电动汽车软件的开发，还致力于将软件与硬件进行紧密集成。这种一体化的开发方式是确保电动汽车各个系统高效协同工作的关键，使得梅赛德斯能够在技术上保持领先。ESH为梅赛德斯提供了一个多层次的开发环境，结合了办公室和测试台。在这里，开发团队不仅可以测试电动架构中的单个部件，如电池或传感器，还能进行整体驱动系统的测试。更重要的是，ESH能模拟不同的气候条件，进行严苛的环境测试，甚至能够对整车进行全面评估，确保电动汽车各项功能和系统在实际使用中具备高可靠性。以前，每个部门都会独立开发自己的部件，最后再将这些部件如电机、变速器、底盘等组装在一起。但如今，梅赛德斯的开发流程发生了显著变化，所有部件的开发都以协同合作为核心。正如测试工程师Philipp Werner所说，软件开发与硬件测试紧密结合。当在测试台上发现问题时，相关团队成员能够迅速回应并提供解决方案，几分钟内就能带着笔记本电脑前来解决问题。即使是完整的原型车，也可以离开“ESH”进行测试，但它始终与开发中心保持联系。Werner解释道，当车辆在不同的环境条件下出现异常时，驾驶员可以按下按钮，标记下数据集的位置。这样，开发团队能够实时访问这些数据，并在测试台上尽可能多次地重现现场情况，直到找到并解决问题。这个系统确保了问题可以迅速反馈并得到及时解决。工程师们在ESH的测试台上进行了一次特别的记录挑战，旨在展示预期的“时间效率”。在意大利南部的纳尔多测试跑道上，一辆CLA的预生产车型在24小时内行驶了3,717公里。这一成就通过精确的计划和控制实现，包括设定210公里/小时的最高速度，并在此过程中安排了40次充电停靠。虽然这项测试由ESH全程监控，但成功的关键在于硬件和软件的完美配合，确保实际驾驶中能够无缝执行预期的任务。虽然连续以210公里/小时的速度行驶超过3,000公里的情境不太可能出现在CLA客户的日常使用中，但这项测试依然具有实际意义。测试工程师Werner解释道，每次充电时，系统与充电桩的常规通信都模拟了客户的真实体验，而在此过程中，团队成功节省了几秒钟的时间。电动驱动开发负责人Torsten Eder则从更广的视角强调：“纳尔多的长期运行验证了我们技术在实际道路环境中的可靠性。”
随着梅赛德斯-奔驰MMA平台的推出，CLA车型不仅代表了品牌在电动车领域的一次重大飞跃，也展现了奔驰对于未来电动出行的深刻理解和技术实力。从高效的电动驱动系统到创新的电池技术，再到智能充电解决方案，CLA电动车型在性能、效率和可持续性方面均树立了新的行业标准。MMA平台的灵活性和可扩展性为奔驰未来电动车型的发展提供了坚实的基础，预示着品牌电气化战略的全面展开。随着技术的不断进步和市场的深入开拓，梅赛德斯-奔驰正稳步推进其电动化转型，致力于为消费者提供更加绿色、高效的出行选择。CLA的推出，不仅是奔驰电动化旅程的一个重要里程碑，也是对未来智能出行方式的一次积极探索。1.
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弯弓式设计、重新定义
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贯穿屏
”
，全新奔驰
EQS
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Mercedes-Benz MMA: Neue Elektroplattform lädt mit bis zu 320 kW - Golem.de
