Energiezuinige technologiedrager

Rijtest Mercedes-Benz CLA 250+ (85,0 kWh – 200 kW/272 pk)

Met de CLA introduceert Mercedes-Benz het nieuwe Modular Architecture-platform, bestemd voor het inbouwen van zowel elektrische als hybride aandrijflijnen. Als eerstgeborene uit een nieuwe voertuigfamilie werd de CLA eerst gepresenteerd met een full-electric drijfwerk, met achterwiel- of vierwielaandrijving. We reden de achterwielaangedreven versie, de CLA 250 Plus. Een nieuwe Mercedes, die niet alleen uitblinkt in energiezuinigheid, maar ook in innovatieve elektro-aandrijftechniek. Een technologiedrager in de ware zin van het woord. Met een nieuw geconcipieerd, modulair platform, 800-volt fast-charge-architectuur, accu’s met hogere energiedensiteit, multisource-warmtepompen, geoptimaliseerde energierecuperatie, uit Vision EQXX-praxis geboren elektromotoren en een vierde MBUX-generatie die artificiële intelligentie en digitale interacties tussen mens en machine accommodeert.

Als drager van al die verfijnde technologie toont de full-electric Mercedes CLA 250+ zich in onze technische fiche meteen een markante stroomzuinige auto. Een aerodynamisch, gunstig gestroomlijnde en meer dan behoorlijk presterende sedan-coupé, die ‘beloftevolle’ rijafstanden tussen twee laadbeurten laat opschrijven.

Het merendeel van al die positieve propriëteiten dankt de CLA 250+ ongetwijfeld aan het nieuw geconcipieerde, schaalbare MMA-platform. Een voertuigbasis die, naast full-electric drijfwerken – in tegenstelling tot de eerdere full-electric EQ-platformen van Das Haus – ook elektrisch ondersteunde verbrandingsmotoren gemonteerd kan krijgen. De full-electric CLA is het eerste model dat profiteren kan van de MMA-meerwaarde. Zoals een complete reeks van nieuwe middenklassemodellen dat weldra ook zal mogen. Zie de intussen gepresenteerde, nieuwe GLC-generatie. Naar voorbeeld van de CLA: eerst gepresenteerd met full-electric voortstuwing en daarna eveneens beschikbaar met hybride drijfwerken.

CLA-gamma

MMA is in wezen een skateboard, bestaande uit een bodemplaat met daaronder de aandrijf- en onderstelcomponenten. Geschikt voor zowel EV als ICE, voor achterwiel- of vierwiel- (4Matic)-aandrijving. Een flexibel ‘skateboard’ dat – zo benadrukt Mercedes – initieel is ontworpen voor elektrische powering. Inbegrepen de eigen ontwikkelde Electric Drive Unit (EDU 2.0), de op de achteras gemonteerde, permanent bekrachtigde synchroonmotor (PSM), de tweetraps automatische transmissie en de vermogenselektronica (SiC-inverter), zoals gemonteerd in ons CLA 250+-testvoertuig. Vermogenselektronica en de transmissiecontrole zitten grotendeels geïntegreerd in één behuizing.

Dit schaalbare MMA-platform fundeert alle als nieuw te omschrijven instapmodellen van Mercedes. Voorlopig worden vier op MMA-leest geschoeide modellen gepland. De hier voorgereden CLA als een vierdeurs sedan met coupéallures, de CLA Shooting Brake en twee SUV’s waarbij de intussen al gepresenteerde GLC. Naast de met EQ-technologie gezegende en achterwielaangedreven CLA 250+ bestaat het (voorlopige) gamma van full-electric CLA’s uit de vierwielaangedreven CLA 350 4Matic en de onlangs gepresenteerde CLA 200 Sedan.

Hightech interieurelementen

De interieurarchitectuur past volkomen bij deze technologiedrager. Aan hightech sujetten mankeert het trouwens niet in deze luxueus voltooide passagiersruimte. Dat begint al met het zich breed uitstrekkende MBUX Superscreen. Achter een gezamenlijk glasoppervlak pronken een 10,25-inchinstrumentenpaneel voor de bestuurder en het 14-inch (35,6 cm) centrale aanraakscherm van het infotainment. Dit aanzienlijke MBUX-beeldscherm laat zich optioneel uitbreiden tot een over de volledige wagenbreedte reikend superscherm. Aangevuld dan met een extra scherm van 35,6 centimeter (14 inch) bestemd voor de naast de bestuurder postvattende medereiziger.

Hightech oogt ook de hoog uitlopende en zwevende middenconsole. Naar voorbeeld van Mercedes-creaties uit de hogere modelklassen is die centrale console opgesplitst in twee niveaus. Met een dubbele bekerhouder en een inductieve smartphonelade bovenaan. Schijnbaar zwevend ogen eveneens de middenpanelen van de met leder beklede deuren. Zie de driedimensionaal gepositioneerde en stevig uitgevoerde, buisvormige deurgrepen.

Energierecuperatie met AI-denkvermogen

Inbreng van de vierde MBUX-generatie, draaiende gehouden met de besturingssoftware van Mercedes-Benz Operating System, maakt van de CLA de eerste auto met kunstmatig denkvermogen (AI) van zowel Microsoft als Google. Het zou zo de eerste keer zijn dat meerdere AI-serviceverleners in één systeem gecombineerd worden. Met behoud van een vertrouwde Mercedes-interface, verwerken de MB-OS-programma’s naadloos datacontent van externe providers en dat opent nieuw perspectief op het vlak van gepersonaliseerde, intuïtieve mens-machinecommunicatie.

MBUX wordt gerund door performante, geïntegreerde stroomketens, waarbij met behulp van realtime graphics op het centrale beeldscherm de belangrijkste info wordt weergegeven, suggesties worden geopperd en – indien gewenst – altijd eerst de meest recent gebruikte apps in display komen. Dit laatste onder meer met behulp van ‘regeneratieve’ artificiële intelligentie en de hulp van recent ontwikkelde MBUX virtuele assistentie. Gebaseerd op ChatGPT-4 en Microsoft Bing Search, wordt de ‘kennis’ van het internet ‘verzameld’ en kan de mens-machinecommunicatie – in deze de relatie tussen bestuurder en voertuig – verder geoptimaliseerd worden.

Als virtuele assistent kan Google Gemini de bestuurder behulpzaam zijn bij het uitstippelen van navigatiebestemmingen. Mercedes-Benz Navigation en Electric Intelligence plannen de snelste route naar een laadstation. Dit met weergave van rijassistentie, inbegrepen 3D-weergave van de omgeving en realtime routebegeleiding op het bestuurdersdisplay.

Opgevoerde energiedensiteit

Welke DC-laadvermogens en laadtijden de 800-voltbatterijarchitectuur van de CLA 250+ mogelijk hebben gemaakt, illustreert de technische fiche. Zowel de CLA 250+ als de CLA 350 4Matic krijgen een lithiumionbatterij met bruikbare capaciteit van 85 kWh. Deze batterijen worden gekenmerkt door een compact en plat ontwerp en zijn samengesteld uit vier celmodules met hardcase-cellen.

Het zijn Li-ionbatterijen met NCM-kathodes (nikkel, mangaan, kobalt) waarvan het kobaltaandeel werd verminderd. De batterijcellen hebben anodes waarbij siliciumoxide aan het grafiet werd toegevoegd. Siliciumdioxide (SiO₂) is trouwens een in de natuur voorkomende substantie zoals die onder meer te vinden is in zand of andere delfstoffen.

Toevoeging van SiO₂ aan de anodes resulteerde in een 20% hogere gravimetrische energiedichtheid ten opzichte van oudere batterijen met conventionele grafietanodes. De volumetrische energiedichtheid van de in deze energieopslag toegepaste celchemie bedraagt 680 Wh/l. Weet ook dat de CLA eveneens wordt voorbereid op bidirectioneel laden, dit met het oog op V2H- of V2G-toepassingen.

In de zopas voorgestelde CLA 200-sedan worden andere tractiebatterijen geplaatst dan in de CLA 250+. Hierin zitten geen NCM-kathodes, maar lithiumijzerfosfaat (LiFePO₄) als kathode. De capaciteit van deze batterijen bedraagt 58 kWh, de volumetrische energiedensiteit komt op 450 Wh/l.

Multisource-warmtepomp

Niet enkel de 800-voltbatterijarchitectuur maar ook de nieuwe multisource-warmtepomp draagt bij tot de flink opgetrokken recharge-mogelijkheden van de CLA 250+. Deze warmtepomp brengt net voor een DC-snel­lading de tractiebatterij op ideale temperatuur. Dat kan omdat die energieopslag deel uitmaakt van het intelligente thermobeheer. Met behulp van het navigatiesysteem en geactiveerde ‘Electric Intelligence’ wordt de batterij bij het naderen van een laadstation voorverwarmd.

De CLA 250 wordt standaard met een luchtwarmtepomp uitgerust. Die kan als multisource-toepassing drie warmtebronnen tezelfdertijd benutten: de restwarmte van de elektrische aandrijving, de warmteafgifte van de tractiebatterij en de omgevingslucht van het voertuig.

Intelligente recuperatie van de vertragingsenergie

In de elektrische CLA worden de tot nog toe afzonderlijke componenten zoals rembekrachtiger, hoofdremcilinder en ESP-controle, gecombineerd tot een compacte module of een one-box-reminrichting. Mercedes claimt dat dergelijke opstelling bijdraagt tot verbeterde recuperatie van de vertragingsenergie en een daardoor ook groter rijbereik. Daarom ook wordt getracht om het merendeel van de remhandelingen volledig recuperatief te laten verlopen.

Het recuperatievermogen bedraagt maximaal 200 kW en in principe kan er elektrisch geremd worden en daarbij kinetische vertragingsenergie gerecupereerd tot het voertuig compleet stilstaat. Een snelheidsafname tot maximum 3 m/s² per as zorgt voor effectievere recuperatie en een groter rijbereik. Met een keuzehendel aan het stuurwiel kan men het vermogen van de energierecuperatie instellen. Er kan gekozen worden uit intelligente terugwinst van de remenergie, geen recuperatie of een standaard recuperatie. Dit laatste met de keuze uit snelheidsafname tot 1 m/s² of – in het meest effectieve recuperatieprogramma – tot maximaal 3 m/s² per as.

Met EQ-technologie

De 200 kW sterke elektrische aandrijving met een permanent magnetische synchroonmotor, die zoemt tussen de achterwielen van een CLA 250 Plus, is een in eigen huis ontwikkelde krachtbron. Rechtstreeks afgeleid trouwens van de power-leverancier van het Vision EQXX-conceptmodel. Een rijdend elektrisch studiemodel, waarvan de praktische constateringen en technologische toepassingen ook in toekomstige productiemodellen zullen verschijnen.

Even memoriseren: de Vision EQXX heeft in de praktijk meer dan 1.000 km afgelegd op één acculading en verbruikte daarbij minder dan 10 kWh/100 km. Zo zuinig toont de elektrische CLA 250+ zich nog niet. Wel worden voor batterij en aandrijving van de CLA 250+ bepaalde technologische EQX-toepassingen gebruikt, die tot dat verlaagde stroomgebruik hebben geleid. Vandaar dat Mercedes in menig technologisch document graag vermeldt dat er ‘EQ-technologie’ aanwezig is. En die ‘EQ’-vermelding zorgt bij sommigen voor verwarring. ‘Platformtechnisch’ baseert deze CLA 250+ zich niet op de ‘funderingen’ van de bestaande elektrische EQ-modellen van Das Haus.

Specifieke EQXX-erfenissen van de e-motor van de CLA 250+ zijn alvast de in dubbele V-vorm geplaatste rotormagneten en de zogenoemde ‘longed-for’ statorwikkelingen. Een andere technologisch EQ-kenmerk is het bijna tot zero procent teruggedrongen aandeel in de aanwezigheid van zeldzame aardmetalen. Of nog: de aanwezigheid van krachtige siliciumcarbide (SiC)-omvormers in de hoogvermogenselektronica. Siliciumcarbide of carborundum wordt industrieel geproduceerd. Het is een van nature zeer zeldzame chemische verbinding die silicium- en koolstofatomen bevat, een zeer hoge hardheid heeft en tot 1.600 °C hittebestendig blijft. Belangrijk voor deze Mercedes-toepassing is dat siliciumcarbide halfgeleidereigenschappen heeft en vooral in hoogvermogen elektronische applicaties zijn nut kan bewijzen.

Tweetrapstransmissie

Op de achteras van de CLA 250+ zit – samen met de e-motor en de vermogenselektronica – de versnellingsbak met twee versnellingen geïntegreerd. De versnellingsbak wordt thermisch geïsoleerd. De eerste gang heeft een korte overbrenging (11:1). De tweede versnelling heeft een overbrengingsverhouding (5:1). De schakelpunten zijn afhankelijk van het geselecteerde rijprogramma en de rijomstandigheden. Daarbij past een online-optimizer voortdurend dat schakelprogramma aan, afhankelijk van het laadniveau van de tractiebatterij en het gewenste prestatieniveau.

Zalig geluidscomfort in een ‘zelfremmend’ mobiel

Vanaf de eerste meters maakt de CLA 250+ indruk met een allerbest geluidscomfort. Samen met een op comfort mikkende vering maakt dit van het rijden met deze nieuwe elektrische Stuttgarter een ontspannen beleving. Dit tot op zeer hoge snelheid. Want ook dan hoort men nauwelijks de rijwindgeluiden tot het interieur doordringen.

De e-motor van 200 kW in samenspel met achterwielaandrijving toont nooit gebrek aan werklust, garandeert meer dan voldoende snelle acceleraties en dito topsnelheden. Waarbij de tweetrapsautomaat altijd tekent voor de nodige efficiëntie. En efficiëntie wordt in de technische steekkaart aangetoond met de lage verbruikscijfers.

Ons gemiddeld testverbruik bewijst immers hoe zuinig de stevig presterende CLA 250+ wel is. We zijn er zelfs in geslaagd om – voorzichtig rijdend op een deel van deze test – de boordcomputer een stroomverbruik van amper 13,2 kWh/100 km te doen weergeven. We hebben het dan over voertuigverbruik dat – zoals we blijven herhalen – altijd lager is dan het normverbruik. Maar wel een stroomverbruik dat in weinig het door Mercedes-Benz opgegeven verbruik overtreft.

Mede dankzij inbreng van intelligente recuperatie rijden we in een ‘zelfremmende’ CLA 250+. Daarvoor wordt de hulp ingeroepen van de sensoren van de adaptieve cruisecontrol om – waar nodig – met een maximum aan energierecuperatie te kunnen afremmen. Zonder voorligger (wat moeilijk is in het drukke Belgische verkeer) rijdt deze CLA ongeremd en blijft ieder gevoel van afremmende energierecuperatie achterwege. Zodra een voertuig voor de CLA opduikt voelt men vertraging en wordt er automatisch ook meer energie gerecupereerd.

Het blijft opvallend hoe weinig het rempedaal dient gebruikt en hoe – rijdend in het automatische recuperatieprogramma – de terugwinst wordt verbeterd.

Zoals een traditionele Mercedes

In de technische fiche kan – zeker voor een getalenteerd technologiedrager van dit gehalte – de wielgeleiding (misschien) wat minder innovatief lijken. In dit soort auto’s worden we vaak met, naar extra comfort strevende, adaptieve dempers geconfronteerd. Niet in deze Mercedes die het bij stalen schroefveren en conventionele dempers houdt.

Wat voor de CLA alvast niet resulteerde in minder rijcomfort. Mede dankzij zijn achterwieltractie (de vorige CLA-generatie werd initieel en vooraleer met 4Matic bedacht, als een voorwielaangedreven model geïntroduceerd) gedraagt deze elektrische sedan zich als een rustig afgeveerde, traditionele Mercedes. Het is een sedan/coupé waarvan het veergedrag volslagen past bij het totaalconcept van deze elektrische auto. Met extra aandacht voor een ontspannen en eerder ingetogen rijcomfort. Gevrijwaard van opgedrongen sportiviteit.

Wat niet betekent dat met die traditionele comfortabele ophanging en rekening houdende met het prestatiegehalte van de e-motor aan rijplezier moet ingeboet. Een gunstige gewichtsverdeling, die traditionele maar alsnog ervaren en beschaafde wielgeleiding en – niet vergeten – de in een Mercedes altijd nog welgekomen achterwielaandrijving, staan rijplezier niet in de weg. Al heeft Mercedes het ook niet voor elkaar gekregen om tijdens het snelle bochtenwerk de gevolgen van het hoge wagengewicht volledig te maskeren.

Conclusie

Wie energie-efficiënte, stevig elektrisch rijbereik, vooruitstrevende technologie en beschaafd maar comfortabel rijgedrag belangrijk vindt, moet absoluut een testrit met de CLA 250+ plannen. Men ervaart dan meteen dat Mercedes zich met deze creatie meer heeft gefocust op bijdetijdse autotechnologie, energie-efficiënte, groot rijbereik en degelijkheid. Meer dan op sportieve rijbeleving om zo de elektrisch rijdende automobilist vooral op hoogst verfijnde rijervaring te kunnen begroeten. Wie echter op zoek gaat naar extra sportiviteit of wat meer interieurruimte, wordt aangeraden de technologische specialiteiten van de tweemotorige, en op vier wielen trekkende CLA 350 4Matic of die van een elektrische CLA Shooting Brake nader te bestuderen.