Mercedes-Benz X 253

F-Cell

Im Rahmen der IAA 2017 wurde ein Vorserienmodell des GLC F-Cell vorgestellt und erste technische Daten veröffentlicht. Der Elektromotor (Asynchronmaschine) mit einer Leistung von 147 kW (200 PS) liefert ein Nenndrehmoment von 350 Nm und treibt die Hinterachse an. Die elektronisch begrenzte Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs liegt bei 160 km/h. Die elektrische Energie für den Antrieb kann sowohl von einer Lithium-Ionen-Batterie mit einer Nettoenergieinhalt von 9,3 kWh (brutto 13,8 kWh), als auch von der Brennstoffzelle bereitgestellt werden. Mittels Batterie kann eine rein elektrische Reichweite von 49 km (nach NEFZ) erzielt werden. Die Batterie ist über ein On-Board-Ladegerät mit einer maximalen Leistung von 7,2 kW wiederaufladbar (Plug-in-Technologie) und dient während des Fahrens in allen Fahrmodi auch der Rekuperation. Beim GLC F-Cell handelt es sich um das erste Brennstoffzellenfahrzeug, dessen elektrischer Energiespeicher extern geladen werden kann.^[13][14] Batterie und Brennstoffzelle bilden eine Symbiose, wobei die Batterie hinsichtlich Dynamik und die Brennstoffzelle hinsichtlich gleichmäßigem Betrieb ihre jeweiligen Stärken beisteuert. Ferner werden durch die relativ große Batterie die Brennstoffzellen-Lebensdauer beeinträchtigende „Leistungsspitzen“ beim Beschleunigen vermieden und angesichts der geringen Anzahl an Wasserstofftankstellen Reichweite und Nutzungsmöglichkeiten erweitert.^[15]

Als Energiespeicher für den benötigten Wasserstoff dienen zwei karbonfaserummantelte Tanks mit einem Fassungsvermögen von insgesamt 4,4 kg Wasserstoff. Der gasförmige Wasserstoff wird wie bereits bei der B-Klasse F-Cell mit einem Druck von 700 bar gespeichert, was eine Betankungszeit von ca. 3 min für 437 km Reichweite mit Wasserstoff ermöglicht (ohne Berücksichtigung der zusätzliche Reichweite durch die Batterie, gesamt 486 km).^[16][17] Der erste Drucktank befindet sich im Mitteltunnel des Fahrzeugs, der zweite unter der Rücksitzbank. Das Brennstoffzellensystem ist im Vergleich zum Vorgänger deutlich kompakter, sodass es vollständig im Motorraum untergebracht werden konnte. Es handelt sich um eine sogenannte Polymerelektrolytbrennstoffzelle (PEM).^[13] Im Vergleich zu früheren PEM-Brennstoffzellsystemen konnten 90 % Platin, 25 % Gewicht und 30 % Bauraum eingespart werden, was den Serieneinsatz wirtschaftlicher macht.^[18] Die Kombination der beiden Energiespeicher hebt das Leergewicht auf 2130 kg an. Das Kofferraumvolumen beträgt 500–1600 l.^[19]

Das Brennstoffzellsystem des GLC F-Cell weist eine technische Besonderheit auf, denn erstmals wird ein elektrischer Turbolader statt eines Schraubenkompressors für die Versorgung der Brennstoffzelle mit Luft verwendet. So kann erstmals die Abwärme der Brennstoffzelle zum Antrieb der Turbine mitgenutzt werden, was die Effizienz des Systems um rund 15 % erhöht. Eine Besonderheit ist dabei die Lagerung der Lader-Welle durch einen Luftspalt: So kann eine Verschmutzung der Brennstoffzelle mit Kohlenwasserstoffen aus der Schmierung herkömmlicher Wälz- oder Gleitlager vermieden werden.

Der GLC F-Cell war als Serienmodell (interne Bezeichnung N 253) ab November 2018 im Leasing erhältlich.^[20] Im Jahr 2018 wurden in der Bundesrepublik Deutschland 51 GLC F-Cell neu zugelassen.^[21]

Am 21. April 2020 wurde bekannt, dass die Produktion des F-Cell eingestellt wird und keine weiteren Fahrzeuge auf der Basis der Brennstoffzelle geplant sind.^[22] Mercedes geht davon aus, dass die Brennstoffzelle eine Zukunft hat in LKW und Bussen, jedoch nicht in PKW.^[23]

Ottomotoren

Plug-in-Hybrid

Der Plug-in-Hybrid GLC 350 e 4MATIC verfügt über eine in das Getriebegehäuse integrierte E-Maschine mit einer Maximalleistung von 85 kW (116 PS) und einem Drehmoment von 340 Nm. Im Zusammenspiel mit dem Vierzylinder-Benzinmotor M 274 DEH 20 LA ergibt sich eine Systemleistung von 235 kW (320 PS) und ein Systemdrehmoment von 560 Nm.^[24] Nach NEFZ kann eine rein elektrische Reichweite von 34 km erreicht werden. Da Nebenaggregate wie die Wasserpumpe, die Vakuumpumpe, die Lenkhilfepumpe und der Klimakompressor elektrifiziert wurden, entfällt der konventionelle Riementrieb.^[25] Der Generator entfällt ebenfalls, das 12-V-Bordnetz wird über einen DC/DC-Wandler aus dem Hochspannungsbordnetz gespeist.^[25] Hinter der Hinterachse ist die ca. 120 kg schwere Lithium-Ionen-Batterie mit 8,7 kWh Energieinhalt untergebracht, wodurch sich das Kofferraumvolumen bei aufrechter Fondlehne von 550 auf 395 l verringert.^[26] Es handelt sich um einen aus 120 in Serie verschalteten Zellen (22 Ah, 3,3 V) bestehenden Lithium-Eisenphosphat-Akkumulator mit einer Nennspannung von 396 V.^[25] Insgesamt ist der GLC 350 e 4MATIC 215 kg schwerer als der vergleichbare GLC 250 4MATIC.^[26] Zur optischen Differenzierung gegenüber den anderen Motorisierungen erhält der GLC 350 e 4MATIC blaue Akzentrinnen in den Scheinwerfern, blau lackierte Bremssättel vorne und eine PLUG-IN HYBRID-Plakette an den Kotflügeln.^[27]

Mit dem Modelljahr 2020 und der Modellpflege wurde der GLC 300 e 4MATIC auf der IAA 2019 vorgestellt. Der Elektromotor leistet nun bis 90 kW (120 PS) bei 440 Nm, die Batterie bietet 13,5 kWh an Kapazität, womit 43 km WLTP-Reichweite möglich sind. Der Onbord-Lader bietet bis 7,4 kW AC auf 2 Phasen. Das Getriebe wechselte auf eine 9G-Tronic, der Ottomotor blieb beim M 274.^[28]

Dieselmotoren

* Die Motorbezeichnung ist wie folgt verschlüsselt:
M = Motor (Otto), OM = Ölmotor (Diesel), Baureihe = 3-stellig, D und DE = Direkteinspritzung, LS = Leistungssteigerung, Hubraum = Deziliter (gerundet), DEH = Direkteinspritzung Homogen, A = Abgasturbolader, L = Ladeluftkühlung, LA = wie AL, SCR = Art der Abgasnachbehandlung
** Elektronisch abgeregelt