MMA Plattform mit LFP Akkus, SiC und 800 Volt

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Die Mercedes MMA Plattform kommt mit vielen neuen Technikbausteinen

Gestern haben sich der Artikel mit den Verbrennerkomponenten beschäftigt.

Die Mercedes Modulare Architecture (MMA) ist in erster Linie für Elektroautos (Electric First) entwickelt. Dennoch finde ein kleiner auf Hybridanwendungen ausgelegter M252 Benzinmotor inkl. Magna dezidiertem Hybridgetriebe Platz.

Ende 2024 / Anfang 2025 debütiert das erste MMA Fahrzeug. Dabei wird es sich vermutlich um eine SUV-Limousine handeln. Dies ist ein neues Fahrzeugkonzept ohne Vorgänger.

Dafür sollen die B-Klasse und die A-Klasse Limousine (V177) entfallen. Der CLA Shooting Brake Nachfolger ist auch noch nicht sicher.

Bzgl. der verwendeten Technik in den MMA Elektroderivaten hat Mercedes-Benz aber schon einige Details verlauten lassen.

LFP Lithium-Ionen-Akkus statt NMC Lithium-Ionen Akkus

Zum einen kommen LFP Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz.

Sie haben gegenüber über den derzeit im EQA bis EQS verbauten NMC Lithium-Ionen Akkus den Vorteil, dass sie eine höhere Lebensdauer haben, ihre Zellchemie weniger gefährlich bzgl. des thermischen Durchgehens (Brand) und vor allem durch das Fehlen von Nickel und Kobalt erheblich günstiger sind.

Die LFP Akkus haben aber auch Nachteile, die aber in Kompaktwagenfamilie nicht so relevant sein könnten. Im Vergleich zu NMC Lithium-Ionen-Akkus hat ihre Zellchemie eine nicht so hohe Energiedichte und ist kälteempfindlicher beim Laden. D.h. bei sehr kühlen Temperaturen ist die Ladegeschwindigkeit am DC-HPC Lader unter Umständen deutlich geringer. Dies kann man aber durch eine intelligente Software und einem Vorheizen des Akkus entgegenwirken.

Daneben ist die SoC (State-Of-Charge Ladezustand der Batterie) Bestimmung bei LFP Akkus deutlich komplizierter als bei NMC Akkus. Dies muss man dann mit viel Erfahrung durch ein intelligentes Batteriemanagement-System (BMS) wieder wett machen.

Auf Zellebene liegt die Energiedichte von LFP Akkus bei 130 bis 160 Wh/kg. Bei den NMC Akkus liegt die Energiedichte bei rund 220 bis 260 Wh/kg deutlich höher.

Mercedes hat mit Zellpartner CATL neben der Lieferung von reinen Batteriezellen auch ein Abkommen über die Cell-To-Pack CTP Bauweise abgeschlossen. Normalerweise werden Batteriezellen in ein Batteriemodul verbaut. Eine Batterie besteht dann aus 5-12 Batteriemodulen. Durch die neue Bauweise werden die Batteriezellen dann direkt in das Batteriegehäuse integriert und montiert. Dadurch kann man ein Teil des Nachteils der geringeren Energiedicht auf der Zellebene wieder kompensieren.

Dabei kann aber auch ein NMC Akku innerhalb der jeweiligen Baureihe angeboten werden (als „Long Range“ Variante).

In einem Kompaktfahrzeug benötigt man aber nicht die hohen Reichweiten wie in einem EQE und EQS. Durch die Rekuperation im innerstädtischen Betrieb bekommt man ein Teil des erhöhten Energieverbrauchs durch die schwereren LFP Akkus wieder zurück.

Weitere neue Elektronikbausteine helfen Reichweite zu erhöhen

Daneben kommt die MMA Plattform mit einem Zweiganggetriebe um den Elektromotor praktisch immer in seinem Betriebsoptimum zu halten.

Daneben wird eine SiC (Siliziumkarbid) Leistungselektronik eingesetzt, die beim Schalten der Ströme effizienter ist und weniger Wärme freisetzt und dadurch 6% mehr Reichweite beschert. Bosch hat gerade die neue Halbleiterfabrik in Dresden in Betrieb genommen die diese neuen SIC Inverter produziert.

In Summe könnte Mercedes mit der MMA Plattform die Reichweiten trotz der LFP Akkus leicht nach oben schrauben und das E-Auto dank der 800 Volt Technik und der damit nur noch halb so langen Ladezeiten am DC-CCS Schnelllader weiter nach vorne bringen. Dies wird im preissensiblen Kompaktwagen Segment gerade durch die LFP Akkus gelingen. Denn die Materialen für die Preise (Kobalt und Nickel) gerade Höchststände erreicht haben, gar nicht im Akku vorkommen. Zudem wird der selbst von Mercedes in Stuttgart-Untertürkheim entwickelte eATS 2.0 Dank 800 Volt, SiC, PSM-E-Motor und 2-Gang-Getriebe eine deutlich höhere Effizienz aufweisen.

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