張為揚

撰文

Mercedes-Benz 提供

攝影

1,978

2020

5月

28

儘管以「Electric Intelligence (智慧電能)」為名的 EQ,是 Mercedes-Benz 在 2017 年 2 月才正式對外宣告成立的年輕電能子品牌,但是 Mercedes-Benz 對於替代能源車款的研發,其實早在 100 多年以前就已經開始,而且觸角完整地涵蓋了 Hybrid 油電混合動力、F-cell 燃料電池與 E-cell 純電動力,並推出過許多非常具有代表性的概念車和量產車,完整地呈現了 Mercedes-Benz 對於環境與未來的責任感及態度。

Hybrid 油電混合動力的濫觴與實踐者

雖然是打造出全球第一輛 3 輪汽車:Benz patent motor car No.1 與 4 輪汽車:Daimler motorized carriage 的品牌,且創辦人之一的 Carl Benz,正是開發出全球第一具 2 行程汽油引擎與全球第一具 4 行程汽油引擎的卓越工程師;但是其實 1907 年由 Porsche 車廠創辦人:Dr.Ferdinand Porsche 所研發的全球第一輛 Hybrid 油電混合動力車:Mercedes Mixte,就是出自 Mercedes-Benz 的前身:Daimler-Motoren-Gesellschaft(DMG)的一家子公司之手,不僅可以算是最早投入研發 Hybrid 油電混合動力系統的車廠,也是率先量產 Hybrid 油電混合動力車型的豪華品牌之一,並已在近幾年轉投入 Plug-in Hybrid 插電式油電混合動力車型的領域。

Mercedes-Benz 不但是打造出全球第一輛 3 輪汽車與 4 輪汽車的車廠,其實在 1907 年時、Porsche 車廠創辦人:Dr.Ferdinand Porsche 也在 Mercedes-Benz 的前身:Daimler-Motoren-Gesellschaft(DMG)的子公司內,研發出全球第一輛 Hybrid 油電混合動力車:Mercedes Mixte。
  1. 品牌首款量產 Hybrid 混合動力油電車型:S400 Hybrid

前前後後打造出 20 多款用來研發的概念車與實驗車型後,2008 年 9 月,Mercedes-Benz 在做足了上市前的測試與準備後,終於推出品牌第一款量產 Hybrid 油電混合動力車:S400 Hybrid,並以與其他 Hybrid 油電混合動力系統不同的並聯式設計,正式跨足油電混合動力車型的生產。

2008 年 9 月,Mercedes-Benz 在做足了上市前的測試與準備後,終於推出品牌第一款量產 Hybrid 油電混合動力車:S400 Hybrid,開始進軍 Hybrid 油電混合動力市場。

與目前市場上較為普遍、由 Toyota 集團所開發之串聯式設計的 Hybrid 油電混合動力系統不同,S400 Hybrid 所搭載的並聯式 Hybrid 油電混合動力系統,是以當時 S350 所配置的 3.5 升 V6 汽油引擎為基礎,並在引擎與變速箱間加裝一具電動馬達,並讓它能與引擎連動、同時提供動力,而不是像並聯式設計的系統,可選擇只運轉引擎或馬達;所以駕駛人只要踩下油門,引擎與馬達都會運轉,除了可補足引擎低轉速不佳的效率、達到節能減碳的目的,還能避免引擎與馬達在切換時的頓挫。

透過一具 3.5 升 V6 引擎和一組鋰離子電池馬達系統的搭配,S400 Hybrid 不但可輸出高達 299 匹的最大馬力,最大扭力也有 39.3 公斤米之譜。

而且 S400 Hybrid 還是世界上第一款搭載鋰離子電池的量產 Hybrid 油電混合動力車,電池較輕、體積較小,效能也更佳,與 Toyota 集團所採用的 THS 串聯式系統體積龐大且重量較重的鎳氫電池不同,可以讓 S400 Hybrid 保有出色的乘坐與行李空間,且電池還能提供馬達和空調系統壓縮機電能,並能透過交流/直流轉換器連接車上的 12 伏特供電系統。

S400 Hybrid 所搭載的並聯式 Hybrid 油電混合動力系統,是以當時 S350 所配置的 3.5 升 V6 汽油引擎為基礎,並在引擎與變速箱間加裝一具電動馬達,並讓它能與引擎連動、同時提供動力。

此外,S400 Hybrid 不僅擁有行駛 100 公里僅需 7.9 公升燃油的原廠平均油耗, 行駛每公里也僅有 186 克的二氧化碳排放,是當時同級距車款最出色的紀錄,且光是引擎就能夠提供高達 279 匹的最大馬力,連結於引擎與變速箱間的電動馬達,則可額外提供換算後約 20 匹的馬力,使其綜效馬力輸出可達 299 匹,最大扭力亦高達 39.3 公斤米,是兼具環保、舒適,且動力不俗的豪華大型 Hybrid 油電混合動力轎車。

S400 Hybrid 不僅擁有行駛 100 公里僅需 7.9 公升燃油的原廠平均油耗, 行駛每公里也僅有 186 克的二氧化碳排放,是當時同級距車款最出色的紀錄。
  1. 投入插電式油電發展:S500 Plug-in Hybrid 概念車

即使 S400 Hybrid 已經是行駛 100 公里只需 7.9 公升燃油,且保有 S-Class 旗艦一貫的舒適與大器,但是 Mercedes-Benz 並沒有因此而自滿,而是在 2009 年的 9 月德國 IAA 法蘭克福車展上、展出了品牌第一輛插電式 Plug-in Hybrid 油電混合動力概念車:S500 Plug-in Hybrid,向世人宣告他們將更上一層、跨入更節能的 Plug-in Hybrid 領域。

2008 年成功推出 S400 Hybrid 之後,Mercedes-Benz 在 2009 年的德國 IAA 法蘭克福車展上、展出了品牌第一輛插電式 Plug-in Hybrid 油電混合動力概念車:S500 Plug-in Hybrid,預告將跨入更節能的 Plug-in Hybrid 領域。

與一般 Hybrid 油電混合動力系統車型不同,S 500 Plug-in Hybrid 的動力系統,由三個關鍵組件結合而成,包含採用新一代缸內直噴技術的 3.5 升 V6 汽油引擎、可以產生 60 匹馬力的 Hybrid 模組,以及擁有 10kWh 容量的鋰電池,搭配 7 速 7G-TRONIC 變速箱後,不但擁有平順的加速反應,由靜止加速至時速 100 公里還僅需 5.5 秒,相當驚人。

此外,S 500 Plug-in Hybrid 配置的是可以插電式充電的鋰電池,在一般 3.3kW 功率的家用插座上,只需要 4.5 個小時,即可將電池電力充飽,並能以純電力模式行駛 30 公里以上,且這組鋰電池可以在車輛行進間充電,電池管理系統還將對針對電壓、充電時間和充電程度進行監控,延長電池使用壽命。

S 500 Plug-in Hybrid 配置的是可以插電式充電的鋰電池,在一般 3.3kW 功率的家用插座上,只需要 4.5 個小時,即可將電池電力充飽,並能以純電力模式行駛 30 公里以上。

Mercedes-Benz 並在發表時強調,雖然他們已經可以讓 S 500 Plug-in Hybrid 直接開始量產,但是 Mercedes-Benz 的工程師們卻希望繼續蒐集各種測試資料,先確保每一個零件都能符合豪華旗艦車款的要求再開始量產搭載這套系統的車型,且在持續研發的同時,建全充電站的基礎設施,好讓這套創新的驅動科技可以得到全面性的普及,也所以我們才會一直到 2015 年的 1 月,才看到 Mercedes-Benz 第一款配置這套 Plug-in Hybrid 插電式油電混合動力系統的 C 350 Plug-in Hybrid,並接著陸續催生出 S 560e、A 250e、GLC 350e 等不同定位的車型。

Mercedes-Benz 在發表時強調,雖然 S 500 Plug-in Hybrid 幾乎已經可以直接量產,但是他們卻希望繼續蒐集各種測試資料,先確保每一個零件都能符合豪華旗艦車款的要求,才會開始量產搭載這套系統的車型,展現了負責的態度。

以 F-cell 燃料電池朝零排汙未來邁進

長遠來看,燃料電池與太陽能絕對是最環保的動力系統,因為燃料電池是以氫為燃料,利用氫氣與大氣中的氧氣、產生化學反應與電流來驅動引擎,為真正的零廢氣排放動力,而太陽能則是以太陽輻射出的光與熱來產生能量、進而驅動馬達,是真正可再生且能重複使用的能源。但是太陽能電池板的成本不低、壽命有限且製程有汙染,轉換的效率也不彰,因此使用氫氣的燃料電池動力系統,是兩者之中較為可行的系統,而 Mercedes-Benz 則是帶頭開發這套系統的濫觴

因為燃料電池是以氫為燃料,利用氫氣與大氣中的氧氣、產生化學反應與電流來驅動引擎,所以是真正的零廢氣排放動力。

早在 1994 年便曾推出 Necar 概念車,證明過燃料電池技術之可行性的 Mercedes-Benz,是目前掌握最多燃料電池科技的車廠,不僅已經可讓燃料電池系統的體積縮小到足以放入市售小型車的車身之中,反應效率也已提高至能使燃料電池在完整補充過一次之後,得以行駛超過 400 公里的里程。

Mercedes-Benz 自 1994 年起便開始推出 Necar 系列概念車,證明燃料電池技術之可行性,是目前掌握最多燃料電池科技的車廠。

因此他們不但在 2002 年生產了 30 輛搭載燃料電池系統的 CITARO 市區巴士,提供給歐洲 10 家公共運輸業者使用,還自 2004 年起,又打造了 3 輛燃料電池巴士在澳洲服役,並於 2004 年與中國的研究發展部簽約,運交多部 CITARO 燃料電池巴士在北京市區試行駛,解決市區巴士二氧化碳廢氣的問題。

Mercedes-Benz 是最早開發燃料電池的車廠,且早在 2002 年便生產了 30 輛採用燃料電池的 CITARO 市區巴士,並在歐洲 10 家公共運輸業者提供車隊服務。

此外,除了巴士車型外,Mercedes-Benz 也曾在 2007 年推出 A-Class F-cell、進行了為期一年的燃料電池測試計畫,並於 2009 年打造了一輛名為 F-cell Roadster 的概念敞篷車,且在同年量產了 200 輛 B-Class F-cell 掀背車,隔年 (2010 年) 投入歐洲與美國市場,實際測試燃料電池系統的可行性。

Mercedes-Benz 曾於 2009 年生產 200 輛 B-Class F-cell,並於 2010 年投入歐洲與美國市場,透過實際試駕來測式燃料電池系統在未來的可行性。
除了 A-Class F-cell 外,Mercedes-Benz 還於 2009 年打造了一輛名為 F-cell Roadster 的概念敞篷車。

不過,Mercedes-Benz 燃料電池車款雖然已證明了這套系統的可行性與成熟度,但是由於加氫站的設置成本相對較高,且存在著儲存危險性的疑慮,因此目前市場上燃料電池量產車的選擇並不多,除了 Mercedes-Benz 於 2017 年 9 月德國 IAA 法蘭克福車展發表的 GLC F-Cell 外,也只有 BMW、Toyota (Mirai)、Honda (Clarity Fuel Cell)、Hyundai (Nexo) 與 Mitsubishi 等少數車廠仍願意投入經費與人力研發,所以除非未來有政府方面的介入與補助,否則很難看見真正全面普及的一天。

Mercedes-Benz 於 2017 年 9 月德國 IAA 法蘭克福車展發表的 GLC F-Cell 是是一輛氫燃料電動車,可同時透過氫燃料電池或鋰電池提供電力,讓電動馬達輸出 211 匹的最大馬力,並擁有 430 公里的最大續航里程。

從 F-cell 到 EQ、正式進軍電能世界

與燃料電池車款相比,雖然充電站的設置也還沒有加油站那麼普及,但是同屬「零廢氣排放」的純電動車,在不少國家政府有計畫的支持與補助下,確實已逐漸抬頭,因此在 F-cell 燃料電池系統已穩居龍頭的 Mercedes-Benz,不但也開始同步投入電動車的開發,並早在 2009 年 11 月便推出了 Smart fortwo 的電動版本,並生產了 1,000 輛之多,2010 年 12 月時、Mercedes-Benz 則是以當時旗下的 A-Class 掀背車為基礎,打造了 500 輛 A-Class E-cell 電動車,為品牌的替代能源產品揭開新頁。

為了開發純電動車型,Mercedes-Benz 不僅在 2009 年推出 Smart fortwo 的電動版本,並生產了 1,000 輛之多,2010 年還以 A-Class 掀背車為基礎,打造了 500 輛 A-Class E-cell 電動車,為品牌的替代能源產品揭開新頁。

此外,在陸續推出 SLS AMG E-cell 電動原型超跑與 A-Class E-cell 電動車之後,在電動車的領域大有斬獲的 Mercedes-Benz,在市場環境逐漸成熟之後,為了投入更多經費與人力在電動車的市場,且宣誓它們對於永續環保的責任,Mercedes-Benz 還在 2016 年 9 月的法國巴黎車展 (Mondial de l'Automobile) 推出 Generation EQ (EQ Concept),並在 2017 年 2 月、將「EQ」設定為品牌旗下重要的電能子品牌,且已帶來 Generation EQ、Smart Vision EQ fortwo、Concept EQA、Vision EQ Silver Arrow,以及 EQC、Concept EQV 與 EQV 和 Vision EQS 等概念車和量產車,正式宣告將揮軍電能世界!

  1. 驗證電能超跑可行性:SLS AMG E-cell 原型車

雖然最終並沒有實現量產的計畫,但是以原型車身分於 2010 年 6 月登場的 SLS AMG E-cell,不僅在 SLS AMG 發表前,便已先行曝光電動化的底盤設計,幾乎可直接量產的完成度,也等於提前宣告了 Mercedes-Benz 已擁有正式進軍電動車領域的實力,且證明了高性能與節能是可以和諧並存的。

雖然最終並沒有正式量產,但是以原型車身分於 2010 年 6 月登場的 SLS AMG E-cell,等於已經宣告了 Mercedes-Benz 擁有進軍電動車領域的實力。

外型與標準版 SLS AMG 相同的 SLS AMG E-cell,動力來源為 4 具配置於輪組附近的電動馬達,所搭載的鋰離子電池模組,由 Mercedes-Benz 與 Evonik Industries AG 所合資的 Deutsche Accumotive GmbH & Co. Kg 公司提供,電壓高達 400V,馬達轉速可達 12,000 轉,且具備煞車動能回收機制,並擁有專屬水冷系統,可提供充分的散熱效果。

SLS AMG E-cell 的動力來源為 4 具配置於輪組附近的電動馬達,所搭載的鋰離子電池模組電壓高達 400V,馬達轉速可達 12,000 轉,且具備煞車動能回收機制。

至於 SLS AMG E-cell 的動力輸出,換算後為 526 匹馬力與 88.8 公斤米扭力,與市售標準版 SLS AMG 的 571 匹馬力及 66.3 公斤米之輸出相比亦不惶多讓,且可輕鬆於 4 秒內由靜止加速至時速 100 公里,極速則限制在時速 250 公里,每次充飽電後的最大續航里程約 150 公里,可實現超級跑車零排汙的理想。

SLS AMG E-cell 的動力輸出,換算後為 526 匹馬力與 88.8 公斤米扭力,可輕鬆於 4 秒內由靜止加速至時速 100 公里。
  1. 邁入電動領域新篇章:A-Class E-cell

2010 年底正式亮相的 A-Class E-cell,是以當時五門版 A-Class 為基礎所打造、共生產了 500 輛的純電動車,外型與一般 A-Class 無異,且並沒有因為傳動系統改變而犧牲了車內空間,除了擁有相同的乘坐與行李廂容積外,也擁有可傾倒的後排座椅,實用性與配置汽油引擎的 A-Class 完全相同。

2010 年底正式亮相的 A-Class E-cell,是以當時五門版 A-Class 為基礎所打造、共生產了 500 輛的純電動車,外型與一般 A-Class 無異,也沒有因為傳動系統改變而犧牲了車內空間。

傳動配置部分,A-Class E-cell 的動力來自一具換算後擁有最大 95 匹馬力、29.5 公斤米扭力的電動馬達,以及 36kWh 的兩組小型水冷式鋰離子電池組,並具備 Boost 增壓模式,能在 5.5 秒由靜止加速至時速 60 公里,極速則是限制於時速 150 公里,每次充飽電後的行駛里程約 200 公里。

A-Class E-cell 的動力來自一具換算後擁有最大 95 匹馬力、29.5 公斤米扭力的電動馬達,以及 36kWh 的兩組小型水冷式鋰離子電池組,並具備 Boost 增壓模式。

此外,只在歐洲部分國家提供租賃服務的 A-Class E-cell,若以歐洲家用 230V 插座充電,可於 8 小時內充電完畢,若以專用充電站的 400V 插座充電,則只需 3 小時就可充飽,開啟了 Mercedes-Benz 正式邁入電能領域的全新篇章。

只在歐洲部分國家提供租賃服務的 A-Class E-cell,若以歐洲家用 230V 插座充電,可於 8 小時內充電完畢,若以專用充電站的 400V 插座充電,則只需 3 小時就可充飽。
  1. 預覽未來電能銀箭:Vision EQ Silver Arrow

車名結合了「EQ」電能子品牌與傳奇 Silver Arrow (銀箭) 的 Vision EQ Silver Arrow,是 Mercedes-Benz 於 2018 年 8 月、在美國加州圓石灘車展 (Pebble Beach Concours d'Elegance) 所推出的電能概念賽車, 因此在 Vision EQ Silver Arrow 上,不僅車身維持銀箭賽車一貫的鋁合金原色搭配,且擁有狹長而流線的單座賽車設計,結合了古典與未來的設計。

車名結合「EQ」與傳奇 Silver Arrow (銀箭) 的 Vision EQ Silver Arrow,是 Mercedes-Benz 於 2018 年 8 月、在美國加州圓石灘車展所推出的電能概念賽車。

此外,空力設計新穎的 Vision EQ Silver Arrow,前輪尺寸為 24 吋、後輪 26 吋,輪框還採用 168 幅的設計,並具備高效的動能回收功能;高科技的駕駛座艙內,Vision EQ Silver Arrow 則採螢幕導向的設計,座艙下方並搭配有木紋質感的飾板,呼應著賽車座椅的皮革與傳奇銀箭賽車之精神。

Vision EQ Silver Arrow 的單座座艙採螢幕導向的設計,座艙下方並搭配有木紋質感的飾板,呼應著賽車座椅的皮革與傳奇銀箭賽車之精神。

至於傳動搭配方面,Vision EQ Silver Arrow 搭配的電動馬達,輸出功率換算後約有 750 匹馬力,配置的電池組容量為 80kWh,可提供約 400 公里的最大行駛里程。

  1. 純電能豪華旗艦概念:Vision EQS

Mercedes-Benz 在 2017 年 2 月正式宣告 EQ 電能子品牌成立後,至今不僅已推出 EQC 及 EQV 共兩款量產版純電動車,已經預告將在 2025 年前推出 10 款 EQ 純電動量產車的 Mercedes-Benz,也已在 2019 年的德國 IAA 法蘭克福車展發表了 Vision EQS,暗示純電版 S-Class 的推出也已經不遠了!

Mercedes-Benz 在 2017 年 2 月正式宣告 EQ 電能子品牌成立後,不只已預告將在 2025 年前推出 10 款 EQ 純電動量產車,還在 2019 年的德國 IAA 法蘭克福車展發表了 Vision EQS,暗示純電版 S-Class 的推出已經不遠了!

正式量產版本預計 2022 年登場的 Vision EQS,並沒有直接使用 S-Class 的平臺打造,而是首款架構在 Mercedes-Benz 全新 Modular Electric Architecture (MEA) 模組化電動車底盤平臺的新車,外觀線條非常簡潔、車身鈑件圓潤平整,將引領未來所有 EQ 車型的設計走向,並融入了大量的照明與光影科技。

Mercedes-Benz 還在 2020 年 1 月透過原廠社群網站,公開過一張 Vision EQS 概念車與一輛 EQS 偽裝車同時測試中的照片,宣告兩者密不可分的血緣。

採獨立 4 座設定的座艙內,Vision EQS 的設計則是以豪華遊艇為靈感,架構了極為豪華的氛圍,中控臺完全被大型數位液晶螢幕所取代,座椅兩側同樣沒有任何實體按鍵,由觸控螢幕來進行各項影音操作或舒適性的調整。

採獨立 4 座設定的 Vision EQS,內裝設計以豪華遊艇為靈感,營造了極為豪華的氛圍,中控臺以大型數位液晶螢幕取代,座椅兩側同樣沒有任何實體按鍵,由觸控螢幕來進行各項影音操作或舒適性的調整。

至於動力來源部分,Vision EQS 則是透過擺放在前後軸的兩具電動馬達,輸出約 476 匹的最大馬力與 77.5 公斤米最大扭力,不但能在 4.5 秒從靜止加速至時速 100 公里,擺放在底盤下方的電池擁有 100kWh 的容量,可提供最多達 700 公里的續航里程,且能在使用 350kW 的直流充電設施下,於 20 分鐘內將電池充電至 80%的狀態,確定了新一代 EQ 車型在電能科技上的領先位置。