Mercedes-Benz start grootschalige productie van elektrische axiale flux-motor.
Mercedes-Benz is begonnen met de grootschalige productie van zijn nieuwe elektrische axiale flux-motor. Met de start van de grootschalige productie van dit revolutionaire aandrijfsysteem van Mercedes-Benz begint de oudste fabriek van de onderneming aan een nieuw hoofdstuk in zijn meer dan 120-jarige geschiedenis.
- Revolutionair aandrijfsysteem van Mercedes-Benz ontwikkeld in Berlijn-Marienfelde
- Hightech productie: 35 nieuwe processen wereldwijd en meer dan dertig octrooiaanvragen
- Productie op circa 30.000 m2 in drie hallen en op zeven productielijnen
- Zeer innovatieve axiale flux-motoren worden voor het eerst gebruikt in het nieuwe high-performance model Mercedes-AMG GT 4-Deurs Coupé
“Met de start van de grootschalige serieproductie van de axiale flux-motor in Berlijn-Marienfelde brengen we een baanbrekende innovatie voor elektromobiliteit tot industriële realiteit. Daarmee geven we een sterk signaal af van technologisch leiderschap, operationele perfectie en de transformatie van de auto-industrie in Duitsland. Mijn speciale dank gaat uit naar het team dat dit zeer technologisch complexe project met passie, precisie en een grote pioniersgeest mogelijk heeft gemaakt.”
Michael Schiebe, lid van de raad van bestuur van Mercedes-Benz Group AG, verantwoordelijk voor Productie, Kwaliteit & Supply Chain Management
“Het beheersen van de veeleisende axiale flux-technologie is een grote kans voor de Duitse en Europese auto-industrie. Deze innovatieve elektromotor helpt ons een sterke positie in het premiumsegment te verwerven. De start van de productie van de axiale flux-motor in Berlijn-Marienfelde geeft een krachtig signaal af over de kracht van Duitsland als industriële locatie. Met de axiale flux-motor van Mercedes-Benz krijgt elektromobiliteit een extra impuls. Een doorslaggevende factor voor het blijvende succes van e-mobiliteit is de beschikbaarheid van laadinfrastructuur. Via ons Masterplan Laadinfrastructuur 2030 ondersteunen we de enorme inzet van de laadinfrastructuurbranche en de auto-industrie.”
Patrick Schnieder, Duitse minister van Verkeer”
“De productiestart van deze nieuwe, baanbrekende axiale flux-motor markeert het begin van een nieuw hoofdstuk voor innovatieve voertuigtechnologie, industriële waardecreatie en de transformatie van mobiliteit. Berlijn heeft dit soort succesverhalen nodig. Deze wekken vertrouwen in verandering, zorgen voor werkgelegenheid en versterken onze positie in de internationale concurrentiestrijd. Het goede nieuws van vandaag is dat Marienfelde een locatie met een rijke traditie is die de toekomst vormgeeft door technologische perfectie.”
Ute Bonde, senator voor Mobiliteit, Transport, Klimaatbescherming en Milieu van de deelstaat Berlijn
Met de start van de grootschalige serieproductie van de axiale flux-motor wordt een technologische visie industriële realiteit. Wat vanwege de complexiteit lange tijd als nauwelijks haalbaar werd beschouwd, wordt nu grootschalig geproduceerd in Berlijn-Marienfelde. In totaal omvat de productie 98 processtappen. 65 daarvan worden voor het eerst bij Mercedes-Benz toegepast, terwijl 35 processen wereldwijd nieuw zijn. De hiervoor ontwikkelde technologieën hebben geleid tot meer dan dertig octrooiaanvragen. Op een productieoppervlakte van circa 30.000 m2, in drie hallen en op zeven productielijnen combineert Mercedes-Benz sterk geautomatiseerde productieprocessen, lasertechnologie, intelligente besturingssystemen, AI-ondersteunde kwaliteitscontrole en de expertise van hoogopgeleide medewerkers.
Van visie naar grootschalige productie
De start van de grootschalige serieproductie van de axiale flux-motor stelt uitzonderlijke eisen aan precisie, procesbetrouwbaarheid en automatisering. Het compacte ontwerp en de hoge vermogensdichtheid van de motor vereisen productiemethoden die speciaal voor deze toepassing zijn ontwikkeld en voor grootschalige productie zijn geïndustrialiseerd.
Een voorbeeld hiervan is de productie van de koperen spoelen. Om de hoge vermogensdichtheid van de axiale flux-motor te realiseren, wordt in de stator onder andere rechthoekig koperdraad gebruikt. Hierdoor kan er in dezelfde inbouwruimte meer koper worden aangebracht dan bij rond draad. De draad moet echter met hoge snelheid in krappe bochten worden gebogen zonder dat er vouwen ontstaan, de isolatie wordt beschadigd of de doorsnede kleiner wordt. Mercedes-Benz heeft hiervoor in samenwerking met partners een speciaal proces ontwikkeld dat maximale precisie combineert met industriële cyclische capaciteit.
Ook de onderlinge verbinding van de spoelpakketten in de stator is technologisch veeleisend. Elk spoeluiteinde moet binnen een zeer beperkte inbouwruimte worden verbonden met de bijbehorende verbindingsdraad – zonder thermische schade aan aangrenzende kunststofstructuren te veroorzaken. De oplossing is een uiterst nauwkeurige laserverbinding van de koperdraden. Dit maakt een minimale energie-inbreng op het laspunt mogelijk, terwijl de procestijd zeer kort blijft.
Zeer nauwkeurig laserlassen van polymeren
Een ander voorbeeld van precisie-kritische productieprocessen is polymeerlassen. Het gelijktijdig lassen van kunststofcomponenten in de aandrijflijn met behulp van lasertransmissie vereist de hoogste geometrische nauwkeurigheid en een minimaal invasieve energie-inbreng om schade aan de omliggende gebieden te voorkomen. AI-ondersteunde optische realtime kwaliteitscontrole documenteert de verbinding onmiddellijk en ondersteunt zo de procesbetrouwbaarheid. Tijdens de voorbereiding van de te verbinden componenten detecteert AI-ondersteunde beeldverwerking de exacte positie van een component, plaatst virtuele beschermingszones over gevoelige gebieden en zorgt ervoor dat de laser alleen de beoogde oppervlakken bewerkt. De op deze manier verbonden componenten zijn zowel oliedicht als bestand tegen hoge mechanische belastingen.
Zeer nauwkeurige eindmontage
De eindmontage, intern bekend als de ‘bruiloft’, is bijzonder indrukwekkend. Tijdens dit proces wordt de stator tussen twee met magneten uitgeruste rotorschijven geplaatst en permanent verbonden. Er werken magnetische krachten tot 9 kN (kilonewton) – wat overeenkomt met circa 900 kg – op de componenten. Tegelijkertijd moet de stator binnen het magnetische middenvlak blijven met een tolerantie van minder dan 0,1 mm. Een innovatief regelalgoritme corrigeert de positie in de laatste 0,5 seconden van het proces met behulp van hoogfrequente regelimpulsen. Hier gaat het niet alleen om kracht, maar ook om intelligente regeling, gevoelige sensortechnologie en nauwkeurig procesbeheer.
De axiale flux-motor: maximale prestaties in een zo klein mogelijke ruimte
De Britse elektromotorspecialist YASA bouwde voort op het fundamentele principe van de axiale flux-motor en ontwikkelde een innovatief prototype waarop de huidige motor is gebaseerd. Sinds YASA in 2021 een volledige dochteronderneming van Mercedes-Benz AG werd, heeft Mercedes-Benz de technologie consequent doorontwikkeld. Dit geldt zowel voor het product zelf als voor het productieproces, zodat beide voldoen aan de eisen van de grootschalige autoproductie, hoge prestaties en continu belastbaar vermogen. Een voorbeeld: de axiale flux-motor op de vooras haalt snelheden van meer dan 15.000 t/min.
In tegenstelling tot conventionele radiale flux-motoren loopt de elektromagnetische flux in een axiale flux-motor parallel aan de rotatieas. De belangrijkste componenten zijn in een schijfvormige opstelling gerangschikt: twee rotoren omsluiten de stator links en rechts. Dit ontwerp maakt een bijzonder compacte motorarchitectuur, een hoge vermogens- en koppeldichtheid en nieuwe vrijheden in de aandrijflijnconfiguratie mogelijk. In de nieuwe Mercedes-AMG GT 4-Deurs Coupé is de motor op de vooras iets minder dan 9 cm breed; de twee motoren op de achteras zijn elk circa 8 cm breed. De drie axiale flux-motoren zijn per as geïntegreerd in zogeheten High Performance Electric Drive Units (HP.EDU), waar ze in één behuizing worden gecombineerd met een compacte planetaire ingaande tandwielkast.
De nieuwe Mercedes-AMG GT 4-Deurs Coupé onderstreept duidelijk het prestatiepotentieel van deze technologie. Het elektrische performancemodel accelereert in slechts 2,1 seconden van 0 naar 100 km/h en haalt met het Driver’s Package een topsnelheid van 300 km/h. De mogelijkheden ervan werden vorig jaar ook gedemonstreerd tijdens een spectaculaire recordrun in Nardò met de technologiedrager CONCEPT AMG GT XX: in zeven dagen en 13 uur legde hij meer dan 40.000 km af en vestigde hij 25 langeafstandsrecords.
Digital Factory Campus als innovatiemotor
De start van de grootschalige serieproductie van de axiale flux-motor is nauw verbonden met de strategische doorontwikkeling van de vestiging in Berlijn-Marienfelde. Met de Mercedes-Benz Digital Factory Campus heeft de fabriek sinds 2022 een centrale rol op zich genomen in de digitalisering van de productie binnen het wereldwijde productienetwerk van Mercedes-Benz. De campus fungeert als een echte productieomgeving voor de ontwikkeling en het testen van digitale toepassingen op basis van het productie-ecosysteem MO360.
Met de industrialisering van de axiale flux-motor brengt Berlijn-Marienfelde belangrijke toekomstige gebieden samen: krachtige elektrische aandrijfsystemen, digitale productie en intelligente automatisering. Als oudste fabriek van Mercedes-Benz neemt het daarmee een centrale rol op zich bij de overdracht van nieuwe technologieën naar schaalbare, gekwalificeerde, grootschalige productieprocessen.