Härtetests rund um den Globus

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Kurz vor der Markteinführung ist der EQC noch ein letztes Mal auf Schwedens Schneepisten unterwegs. Besonderes Augenmerk legen die Ingenieure bei dieser weiteren Wintererprobung im schwedischen Arjeplog auf das Thermomanagement der Batterie und des Innenraums, das Laden bei Kälte sowie auf Fahrsicherheit, Traktion und Rekuperation auf Eis und Schnee.

Nach digitalen Tests und Erprobungen auf dem Prüfstand legen die rund 200 Prototypen und Vorserienfahrzeuge des EQC mehrere Millionen Kilometer auf vier Kontinenten zurück. Zum Versuchsprogramm gehören über 500 Einzeltests in Europa, Nordamerika, Asien und Afrika. Der EQC wird über drei Winter und drei Sommer Temperaturen von minus 35° bis hin zu über plus 50° Celsius ausgesetzt. Diese Tests dienen der letzten Absicherung, bevor der EQC schließlich in Kundenhand übergeht.

Die Wintererprobung

Getestet wird in Arjeplog in Lappland, auf der Straße und speziell eingerichteten Prüfstrecken. Die Erprobung beginnt jedoch schon früher: In Sindelfingen werden in Iterationsschleifen die Bauteile optimiert und die neuesten Varianten in den Fahrzeugen verbaut.

Die Phase der Wintererprobung ist streng durchgetaktet: Jeder Tag beginnt mit einer Frühbesprechung, in der die Aktivitäten definiert werden. Abends folgt das Pendant mit Rückmeldungen der Erprobungsmannschaft, Ergebnissen des Tages und der Maßnahmenplanung für die weiteren Tage und Wochen.

Im Gegensatz zu den vorherigen Wintererprobungen des EQC werden dieses Mal nur noch letzte Details optimiert und bestätigt. Dazu gehören die Feinabstimmung und die Prüfung einiger Themenbereiche, die bei Elektrofahrzeugen eine besondere Herausforderung darstellen:

• Kaltstartverhalten und thermischer Komfort: Diese müssen im Einklang miteinander stehen und werden daher eingehend getestet. Die verfügbare Leistung des Fahrzeugs beim Kaltstart mit durchgekühlter Batterie muss für den Fahrbetrieb ausreichen. Die Entwickler überprüfen das Aufheizverhalten des Elektrofahrzeugs, da im Gegensatz zu den konventionellen Verbrennungsmotoren keine Abwärme genutzt werden kann. Zusätzlich wird die Funktion der Vorklimatisierung erprobt, die eine sehr schnelle und effiziente Aufheizung des Fahrzeugs bereits vor Fahrbeginn gewährleistet. Die Betriebsstrategie für den thermischen Komfort wird bei tiefen Temperaturen ausgiebig getestet, um das Optimum aus Effizienz und Komfort zu ermöglichen.
• Die Vorklimatisierung – in diesem Fall das Heizen des Fahrzeuginnenraums, des Lenkrads, der Heckscheibe und je nach Wunsch des Fahrersitzes oder aller Sitze vor dem Start – muss optimal funktionieren. Um die Auswirkungen auf die Reichweite bestmöglich bewerten zu können, werden zahlreiche Tests gefahren. Damit die Reichweite möglichst groß ist, empfiehlt es sich, das Fahrzeug an einer Ladesäule aufzuladen, um so die Energie für die Vorklimatisierung aus dem Stromnetz, anstatt aus der Hochvolt-Batterie zu beziehen.
• Die Reichweite im Kundenfahrbetrieb: Diese soll natürlich auch bei Kälte so gut wie möglich sein. Daher wird untersucht, wie präzise die Reichweitenberechnung ist. Außerdem analysieren die Ingenieure, ob und wie viel Reichweite das Aufheizen des Innenraums im Fahrbetrieb kostet. In diesem Zusammenhang werden zusätzlich Tests durchgeführt, die zeigen sollen, wie schnell sich die Kabine bei kurzen Stopps wie beispielweise zum Einkaufen abkühlt und welcher Energieaufwand dann erbracht werden muss, um den Kälteverlust auszugleichen. Es ist immer energieeffizienter, die Innenraumtemperatur etwas abzusenken und dafür die Sitzheizung zu betreiben.
• Mögliche Beeinträchtigung durch Eis und Schnee:
  • Dazu überprüft die Testmannschaft zum Beispiel die Abdichtungsebenen der Tankmuldeim Fahrbetrieb. Dabei werden verschiedene Musterdarstellungen bewertet und dann ausgewählt.
  • Zusätzlich testen die Ingenieure, wie beispielweise der Motorraum und die Achsen auf eindringenden Schnee oder Eis reagieren. Die Aggregate sollten durch die aerodynamisch optimierte Unterbodenverkleidung und die Maßnahmen zur Abschottung von Schnee im Bereich des Freigangs der Achsen ausreichend geschützt sein.
  • Auch die Funktionsfähigkeit der Sensoren bei Eis und Schnee ist Untersuchungsgegenstand: Hier wird geprüft, ob und wie die Radar-Sensoren funktionieren, wenn sie vereist sind. In diesem Zusammenhang testet die Entwicklungsmannschaft auch die Funktionalität der integrierten Beheizung und ob der Aktive Abstands-Assistent DISTRONIC wie gewohnt eingreift. Das Ziel in allen Fällen: Ausfallsicherheit bei widrigen Bedingungen sicherstellen.
• Zusammenspiel von elektrischem Antriebsstrang und ESP^®-Regelung: Im Gegensatz zu konventionellen Motoren hat der EQC den Vorteil, dass neben dem bekannten ESP auch die elektrischen Antriebsstränge (eATS) an Vorder- und Hinterachse zusätzlich die Fahrstabilität unterstützen können. Ihr Zusammenspiel wird daher im Hinblick auf die Fahrstabilität intensiv erprobt und optimiert.

Thermomanagement & Laden bei Kälte

• Im Testzentrum in Schweden stehen sämtliche Ladeanschlüsse zur Verfügung, von der Haushaltssteckdose über AC-Wallbox bis zu DC-Ladern. Wer im Winter weite Strecken zurücklegen muss, sollte den EQC an der Wallbox laden und die Vorklimatisierung mit Energie aus der Steckdose nutzen.
• Wichtig zu wissen: Bei eisigen Temperaturen nimmt die Hochvolt-Batterie weniger Strom auf, da die chemischen Prozesse langsamer ablaufen als sonst. Deshalb stellt während des Ladevorgangs eine Batterieheizung, der sogenannte PTC-Zuheizer, (PTC, Positive Temperature Coefficient Thermistor, deutsch: auch Thermistor genannt/elektrischer Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten) den optimalen Performance- und Effizienzbereich der Batterie sicher. Dafür wird das Kühlwasser der Hochvolt-Batterie wie mit einem Tauchsieder erwärmt.

• Die Leistung dieser PTC-Zuheizer hängt jedoch von der Zulauftemperatur der Kühlflüssigkeit ab. Der Vorteil: Das Bauteil selbst verhindert eine Überhitzung, zusätzliche Schutzeinrichtungen sind nicht nötig. Denn die keramischen PTC-Komponenten haben bei niedrigen Temperaturen einen sehr geringen elektrischen Widerstand und ermöglichen so einen hohen Stromfluss zugunsten einer hohen Heizleistung.
• Während des Ladevorgangs wird idealerweise auch der Innenraum des Fahrzeugs vorgewärmt. So müssen EQC Fahrer morgens weder Scheiben kratzen noch in ein eiskaltes Auto steigen. Das ist reichweitenschonend, denn der Energiebedarf aus der Hochvolt-Batterie kann so deutlich reduziert werden. Zudem verwendet der EQC auch die Abwärme der Batterie als Energiequelle. Steuern lässt sich die Vorklimatisierung über das Multimediasystem MBUX – Mercedes-Benz User Experience oder die Mercedes me App.
• Die Vorklimatisierung arbeitet zielwertgesteuert. Gibt der Fahrer seine Abfahrtszeit ein, wird der EQC zum Fahrtbeginn auf die voreingestellte Temperatur klimatisiert. Das kann der Fahrer entweder einzeln für jede Fahrt und jeden Fahrtabschnitt tun oder mit Hilfe eines Wochenprofils.

Traktion, dynamisches Fahrverhalten und Rekuperation

• Um auch auf Schnee und Eis immer maximale Traktion und Fahrstabilität zu gewährleisten, erkennt die Betriebsstrategie durchdrehende Räder und passt die Allradverteilung situationsabhängig an.
• Durch das Zusammenspiel der beiden unabhängig voneinander ansteuerbaren E-Motoren mit dem dreistufigen ESP ist der EQC auch im Winter deutlich stabiler und agiler unterwegs als herkömmliche Fahrzeuge.
• Bei Traktionsverlust kann innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde mit Hilfe der Micro-Schlupfregelung achsweise das Drehmoment angepasst und im Zusammenspiel mit dem ESP von Achse zu Achse Drehmoment verschoben werden – ähnlich wie z.B. bei einem konventionellen Allrad-Fahrzeug mit Mittendifferenzialsperre.
• Bei Bergabfahrten testen die Ingenieure in Schweden die Rekuperationsleistung des EQC. Eine vereiste Straße bietet deutlich weniger Bodenhaftung als eine trockene. Deshalb ist eine feine Abstimmung des ESP notwendig. Es soll zwar im Notfall eingreifen, bei normaler Fahrt aber auch die gewünschte Rekuperation ermöglichen.

Die wichtigsten Fakten zum EQC:

• Der EQC ist das erste Mercedes-Benz Modell der neuen Produkt- und Technologiemarke EQ. Zugleich ist der EQC Sinnbild für den Beginn einer neuen Mobilitätsära bei Daimler.
• Dank des komplett neu entwickelten Antriebssystems mit je einem kompakten elektrischen Antriebsstrang (eATS) an Vorder- und Hinterachse hat der EQC die Fahreigenschaften eines Allradantriebs. Die vordere E-Maschine ist für den schwachen bis mittleren Lastbereich auf bestmögliche Effizienz ausgerichtet, die hintere bestimmt die Dynamik.
• Mit 80 kWh (NEFZ) Energieinhalt versorgt die Lithium-Ionen-Batterie das Fahrzeug und kann so eine elektrische Reichweite von über 450 km (nach NEFZ, vorläufige Angabe) ermöglichen.
• Aufgrund seiner kraftvollen Proportion zählt der EQC zu den Crossover-SUV. Die gestreckte Dachlinie und die Scheibengrafik mit einer tief positionierten Bordkante und dem coupéhaften Dacheinzug am Heck positionieren ihn optisch zwischen einem SUV und einem SUV-Coupé.
• Beim vorausschauenden Fahren hilft das Assistenzsystem ECO Assistent dem Fahrer umfassend: durch Hinweise, wann er den Fuß vom Fahrpedal nehmen kann, etwa weil ein Geschwindigkeitslimit folgt, und durch Funktionen wie Segeln und gezielte Steuerung der Rekuperation.

Technische Daten^[2]

CO2-Emission	0 g/km
Stromverbrauch (NEFZ)	22,2* kWh/100 km
Reichweite (NEFZ)	über 450* km
Antrieb	2 Asynchron-Maschinen, Allradantrieb
Nennleistung	300 kW (408 PS)
Max. Drehmoment	765 Nm
Höchstgeschwindigkeit	180 km/h (abgeregelt)
Beschleunigung 0-100 km/h	5,1 s
Batterie	Lithium-Ionen
Energieinhalt Batterie (NEFZ)	80 kWh
Batteriegewicht	650 kg
Länge/Breite (mit Spiegel)/Höhe	4.761/1.884 (2.096) /1.624 mm
Spurweite (VA/HA)	1.625/1.615 mm
Radstand	2.873 mm
Gepäckraum (je nach Ausstattung)	ca. 500 L
Leergewicht/zul. Gesamtgewicht/Zuladung (DIN)	2.425*/2.930/505 kg
zul. Anhängelast bei 12% Steigung	1.800 kg

*vorläufige Angaben

^[1] Angaben zum Stromverbrauch und den CO₂-Emissionen sind vorläufig und wurden vom Technischen Dienst ermittelt. Die Angaben zur Reichweite sind ebenfalls vorläufig. Eine EG-Typgenehmigung und Konformitätsbescheinigung mit amtlichen Werten liegen noch nicht vor. Abweichungen zwischen den Angaben und den amtlichen Werten sind möglich.

^[2] Angaben zum Stromverbrauch und den CO₂-Emissionen sind vorläufig und wurden vom Technischen Dienst ermittelt. Die Angaben zur Reichweite sind ebenfalls vorläufig. Eine EG-Typgenehmigung und Konformitätsbescheinigung mit amtlichen Werten liegen noch nicht vor. Abweichungen zwischen den Angaben und den amtlichen Werten sind möglich.

EQC on Ice: Electric on ice: winter trials of the EQC

Combined power consumption: 22.2 kWh/100 km; combined CO2 emissions: 0 g/km*, provisional figures

Endurance tests around the globe

Shortly before its market launch, the EQC is undergoing final tests in Sweden’s snowy landscapes. During these further winter trials in Arjeplog, Sweden, the engineers pay particular attention to the thermal management of the battery and interior, recharging in cold conditions and handling safety, traction and recuperation on ice and snow.

After digital tests and benchtests, the 200 or so prototypes and pre-series models of the EQC cover several million kilometres on four continents. The test program includes over 500 individual tests in Europe, North America, Asia and Africa. During the course of three winters and three summers, the EQC is subjected to temperatures from minus 35° up to over plus 50° Celsius. These tests are conducted for final verification before customer deliveries of the EQC commence.

Winter trials

Testing is carried out in Arjeplog in Lapland, on the roads and on specially prepared test tracks. In fact testing starts earlier than this: the components are optimized in iteration cycles in Sindelfingen, and the latest variants are installed in the vehicles.

The winter trials follow a strict timetable: each day begins with an early morning discussion during which the day’s activities are defined. In the evening there is a final discussion with feedback from the test team, the results for the day and planning of activities for the subsequent days and weeks.

In contrast to the previous winter trials of the EQC, only the final details are optimized and verified this time. This includes fine-tuning and testing of aspects that present a particular challenge in electric vehicles.

• Cold-starting characteristics and thermal comfort: These must be coordinated as well as possible, and are therefore thoroughly tested. The available power when cold-starting with a cold battery must be sufficient for vehicle operation. The developers examine the warm-up characteristics of the electric car, as in contrast to conventional combustion engines, no waste heat is available for use. Also tested is the operation of the pre-entry climatization function, which ensures very fast and efficient warming of the vehicle before a journey begins. The operating strategy for thermal comfort is thoroughly tested at low temperatures, to achieve the optimum efficiency and comfort.
• Pre-entry climatization – in this case warming the vehicle interior, steering wheel, rear window and, depending on choice, the driver’s seat or all the seats before starting off – must work perfectly. Numerous test drives are carried out so as to assess the effects on operating range as well as possible. To make the range as long as possible, it is advisable to charge the vehicle at a charging station so that the energy needed for pre-entry climatization comes from the power grid, and not from the high-voltage battery.
• Range in customer operation: Naturally this should also be as good as possible in cold conditions. The engineers therefore examine how precise the range calculations are. They also analyze how much range is sacrificed when the interior is heated during a journey. In this connection additional tests are carried out to show how rapidly the interior cools down during short stops, e.g. shopping trips, and how much energy is then needed to compensate the heat loss. It is always more energy-efficient to lower the interior temperature and operate the seat heating as required.
• Negative effects of ice and snow:
  • Aspects examined by the test team include e.g. the filler neck compartment seals during operation. Different design patterns are assessed and selected.
  • The engineers also examen how e.g. the motor compartment and axles react to penetrating ice or snow. The assemblies should be adequately protected by the aerodynamically optimized underbody panels and the measures taken to exclude snow from the exposed areas of the axles.
  • The operating efficiency of the sensors in icy and snowy conditions is also examined. Tests are carried out to establish whether and how the wheel sensors work when they are iced up. In this connection the development team also examines the functionality of the integrated heating system, and whether Active Distance Assist DISTRONIC intervenes as normal. The aim in all cases is to ensure reliability in unfavorable conditions.
• Interaction between the electric powertrain and ESP^® intervention: Unlike conventionally powered vehicles, the EQC has the advantage that in addition to the familiar ESP, the electric powertrains (eATS) at the front and rear axle can contribute to handling stability. Their interaction is therefore thoroughly tested and optimized for maximum handling stability.

Thermal management & charging in the cold

• The test center in Sweden is equipped with all types of charging connectors, from domestic sockets to AC wallboxes and DC chargers. Drivers needing to cover long distances in the winter should charge the EQC at a wallbox and use energy from the power grid for pre-entry climatization.
• Important to know: At very low temperatures the high-voltage battery absorbs less power, as the chemical processes are slower than usual. During the charging process, a battery heating system known as a PTC (Positive Temperature Coefficient Thermistor) ensures that the battery remains in the best possible performance and efficiency range. To this end the coolant of the high-voltage battery is warmed as if by an immersion heater.

• However, the performance of such PTCs depends on the inlet temperature of the coolant. The advantage is that the component itself prevents overheating, making additional protection systems unnecessary. This is because the ceramic PTC components have a very low electrical resistance at low temperatures, allowing a high flow of current for high heating output.
• Ideally the vehicle interior should also be prewarmed during the charging process. This means that EQC drivers have no need to scrape iced-up windows or get into an ice-cold car. It also extends operating range, as the energy required from the high-voltage battery can be greatly reduced in this way. Furthermore, the EQC also uses the waste heat from the battery as a source of energy. Pre-entry climatization can be controlled via the multimedia system MBUX – Mercedes-Benz User Experience or the Mercedes me App.
• The pre-entry climatization system uses target values. When the driver enters his/her departure time, the EQC is climatized to the preset temperature before the journey begins. The driver can do this individually for each journey or stretch, or by setting a weekly profile.

Traction, dynamic handling and recuperation

• To ensure maximum traction and handling stability even on snow and ice, the operating strategy detects spinning wheels and adapts the all-wheel torque distribution accordingly.
• Thanks to the interaction between the two independently actuated electric motors and the three-stage ESP, the EQC is considerably more stable and agile than conventional vehicles even in winter.
• When traction is lost, the drive torque can be adjusted with the help of micro slip control within factions of a second, and redistributed between the axles by ESP – an action similar to that of conventional all-wheel drive with a center differential lock.
• On downhill gradients the engineers test the recuperation performance of the EQC in Sweden. An icy road provides considerably less surface adhesion than a dry one. It is therefore necessary to configure ESP very precisely. It must intervene in an emergency, but also allow the desired recuperation when driving normally.

Key facts about the EQC:

• The EQC is the first Mercedes-Benz model under the new product and technology brand EQ. At the same time the EQC is symbolic of a new era in mobility at Daimler.
• Thanks to the newly developed drive system with a compact electric powertrain (eATS) at each axle, the EQC has the driving characteristics of an all-wheel drive. The front electric motor is configured for best possible efficiency in the low to medium load range, while the rear motor provides dynamism.
• The 80 kWh (NEDC) lithium-ion battery supplies the energy and can achieve an electric operating range of over 450 km (acc. to NEDC, provisional figure) .
• Owing to its muscular proportions, the EQC is categorized as a crossover SUV. The stretched roofline and the window pattern with a low waistline and a coupé-like roof taper at the rear visually position it between an SUV and an SUV coupé.
• The assistance system ECO Assistant gives the driver comprehensive support when driving predictively: by informing him/her when the gas pedal can be released, e.g. because there is a speed limit ahead, and with functions such as gliding and specific recuperation control.

Technical data^[

CO2 emissions	0 g/km
Power consumption (NEDC)	22.2* kWh/100 km
Range (NEDC)	over 450* km
Drive	2 asynchronous motors, all-wheel drive
Rated power output	300 kW (408 hp)
Max. torque	765 Nm
Top speed	180 km/h (limited)
Acceleration 0-100 km/h	5.1 s
Battery	Lithium-ion
Energy content of battery (NEDC)	80 kWh
Battery weight	650 kg
Length/width (incl. mirrors)/height	4761/1884 (2096) /1624 mm
Track width (fr./rear)	1625/1615 mm
Wheelbase	2873 mm
Luggage capacity (depending on equipment)	approx. 500 l
Curb weight/perm. gross vehicle weight/payload (DIN)	2425*/2930/505 kg
perm. trailer load on 12% gradient	1800 kg

*provisional figures

^[1] Figures for power consumption and CO₂ emissions are provisional, and were measured by the Technical Service. The figures for operating range are likewise provisional. No EC type approval and certificate of conformity with official figures is available as yet. Differences between the stated figures and the official figures are possible.

^[2] Figures for power consumption and CO₂ emissions are provisional, and were measured by the Technical Service. The figures for operating range are likewise provisional. No EC type approval and certificate of conformity with official figures is available as yet. Differences between the stated figures and the official figures are possible.

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