电气化进程中的里程碑
作为全球首款搭载锂离子电池的量产车型，新一代S 400 HYBRID完美诠释了梅赛德斯-奔驰在汽车技术方面的世界领导地位，在汽车电气化进程中具有里程碑式的特殊意义。其改进型V6汽油机与紧凑型混合动力模块的结合使得S 400 HYBRID成为了全球最高效的汽油发动机豪华轿车。在欧洲NEDC的测试中，它的百公里油耗仅8.0升，同时每公里二氧化碳排放量仅为188克，这在世界同级别车中树立了全新标杆，确定了新一代S 400 HYBRID“豪华车领域低排放冠军”的美名。
在保证卓越燃油经济性与超低二氧化碳排放量的同时，新一代S 400 HYBRID也具有非凡的动力性能：3.5升汽油机提供205千瓦/279马力的功率，同时，其电动机亦可产生15千瓦/20马力的输出功率和160牛•米的起动扭矩。在汽油发动机和电动机的共同作用下，S 400 HYBRID综合输出功率达到220千瓦/299马力，综合最大扭矩为385牛•米。
梅赛德斯-奔驰S 400 HYBRID是基于S 350开发而来，并在动力传输方面进行了大量改进。这些改进包括一台改良的3.5升V6汽油发动机、一款附属电磁发动机、一个为混合动力模块专门配备的7G-TRONIC七速自动变速器、必要的电子操作和控制元件、变压器、以及高压锂离子电池。
在新一代S 400 HYBRID紧凑的混合动力模块中，圆盘型的电动机扮演着起动机和发电机的双重角色，不仅有助于节约燃油，而且凭借出众的“提速”效果为车辆增添更多驾驶乐趣。从加速阶段开始时，车载电动机即介入动力辅助工作，并为6缸汽油发动机提供160牛•米的最大额外扭矩，帮助车辆达到扭矩峰值。在电动机和发动机的共同作用下，驾驶员能够充分享受到S 400 HYBRID出色的扭矩输出和超强而平稳的加速度。
而在制动过程中，电动机会充当发电机的角色，能够回收制动过程中损失的动能，并通过与内燃机制动系统和常规车轮制动系统的紧密配合，实现S 400 HYBRID平稳渐进的制动流程。回收的能量储存在发动机舱内紧凑而高效的锂离子电池之中，并在需要时重新利用。整个复杂的传输过程由位于发动机舱之中的高性能电控组件实施管理。
S 400 HYBRID混合动力模块还包括一个便利的ECO自动起停系统。在车辆停止时（例如遇到交通信号灯），系统将自动关闭发动机，直到再次起步时，电动机才会重启发动机。自动起停系统不仅保障了S 400 HYBRID卓越的燃油经济性，而且由于发动机在重新起动时极其迅速，最大程度上降低了二氧化碳在起动阶段的排放量，以实现对环境的保护。
新型高压锂离子电池：更小、更轻、更大功率
在S 400 HYBRID紧凑和高效的混合动力系统模块中，核心部件是新型高压锂离子电池。这是为汽车应用而专门开发的锂离子电池，也是全球首次应用于量产汽车的锂离子电池。创新性的锂离子电池代表了更高的能量密度、更大的电力效率、更小的尺寸和更轻的重量。与传统镍氢电池相比，新型锂离子电池能够以一半的重量，实现三倍以上的续航里程。而其更加紧凑的设计进一步节约了车辆的内部空间。
在S 400 HYBRID发动机舱中，大容量的锂离子电池取代了常规的起动机电池，不仅为电动机和电动制冷压缩机储存能量，而且通过直流电变压器连接到12伏特车载电路上，为其他标准用电设备（例如大灯和舒适性装备）提供电力。而由于采用了紧凑而模块化的设计原理，整个混合动力系统的附加重量仅为75公斤。全新设计的电池系统由电池单元及其锂离子电池组、电池组电子监测系统、电池管理功能、高强度外壳、冷却胶、冷却板、冷却剂供给以及高压接线组成。
毫无疑问，锂电池技术的成功，离不开梅赛德斯-奔驰数十年来的不懈努力。在最近30年中，戴姆勒申请了600多项与电动汽车相关的专利，其中230项专利与锂离子技术息息相关。
最优化热效率降低发动机油耗
在研发过程中，梅赛德斯-奔驰的工程师对S 400 HYBRID的可变气门控制3.5升V6汽油发动机进行了彻底的重新设计和改进。工程师们利用阿特金森循环原理，让进气门保持开启的时间略微长于进气和压缩循环之间的时间，从而提高发动机的热效率，同时降低燃油消耗率和未处理排放。新式气缸盖、不同的活塞以及改进型凸轮轴（具有不同的凸轮轴控制）的应用有效提升了新一代S 400 HYBRID的最大输出功率（增加5千瓦/7马力），使其达到205千瓦/279马力，同时降低了实际油耗。
在城市道路和高速公路上卓越的燃油经济性
在乡村公路和高速公路上，S 400 HYBRID表现出异常出色的工作效率：通过转移汽油发动机工作点，实现更低的燃油消耗率。起动时惊人扭矩输出效果由电动机推进产生，不只提供给驾驶员特别令人兴奋的强劲加速感，而且降低了车辆的油耗和排放。
电动机提升效率
紧凑的圆盘型电动机被安装在发动机和7G-TRONIC七速自动变速器之间，以节省更大的空间和提升效率。S 400 HYBRID搭载的圆盘型电动机实际上是一款三相交流电动机，其最大输出功率为15千瓦/20马力，起动扭矩可达160牛顿•米，工作电压为120伏特。它既可作为起动机，也可作为发电机，并在不同情况下发挥不同的辅助功能。
先进的电动机与传统内燃机的和谐并存赋予了新一代S 400 HYBRID更多的技术优势，对降低尾气的排放和提高车辆的敏捷性都产生了非常积极的影响。此外，圆盘型电动机还能有效抑制驱动系统在负荷工作中的扭转振动，从而进一步降低车内噪声和振动，为驾乘者提供更加出色的乘坐舒适性。
“加速”效果增添驾驶乐趣
S 400 HYBRID的混合动力模块不但有助于节约燃油，而且凭借出众的“提速”效果为车辆增添更多驾驶乐趣。从加速阶段开始时，车载电动机即介入动力辅助工作，并为汽油发动机提供160牛•米的最大额外扭矩。即使在发动机处于非常低的转速时S 400 HYBRID的混合动力系统也能令车辆有力地起步，并迅速达到电子限速的极限。因此，在任何行驶状态下，驾驶员都能充分感受到汽油机和电动机联手创造的敏捷加速和强劲动力，而且无需担心任何油耗的增加。
S 400 HYBRID的最高车速为250公里/小时（电子限速），并且只需7.2秒即可完成从静止到100公里/小时的加速。与S 350（常规驱动）已经非常出色的油耗相比，S 400 HYBRID的油耗每百公里进一步降低了2.0升，二氧化碳排放量降低了20%左右。
ECO自动起停功能：在滑行停车时节约燃油
新一代S 400 HYBRID的混合动力模块运用了非常舒适且高效的ECO自动起停系统，当车辆以不超过15公里/小时的速度滑行停车时（例如在遇到交通信号灯停车之前），自动起停系统会自动关闭发动机直到车辆再次起步。一旦驾驶员松开制动踏板或踩下油门踏板，电动机就立即重新启动发动机，帮助车辆节约在停车等待时的燃油消耗。另外，由于发动机几乎是立即重新启动，启动阶段的尾气排放会大幅减少，同时，常规发动机起动时不可避免的振动和颠簸也降至最低。
尽管汽油机会在车辆低速行驶的时候自动关闭，但是转向助力和恒温自动空调依然会处于打开状态，因为这两个系统都是通过电力驱动控制的。甚至在需要的时候，制动辅助系统也可以通过电力操作来运行。当然，自动起停系统并不是在所有低速行驶情况下都会自动开启。如果驾驶员正在进行转向或泊车操作，S 400 HYBRID智能化的控制系统会临时解除自动起停功能，使驾驶员能够顺利地完成操作。
制动回收能量
当S 400 HYBRID减速时，电动机会充当车载发电机的角色，通过先进的“停止-启动-能量回收”过程，将动能转化为电能。回收的电能被储存在紧凑而高效的锂离子电池之中，以备不时之需。
能量的通过两个平稳连贯的阶段，电动机辅助发动机提升刹车效果：第一阶段，在无制动作用的情况下，电动机作为发电机，随时准备回收能量。一旦驾驶员轻轻踩下制动踏板，即开始第二阶段。发电机输出功率会随着刹车的深入而按比例增长。此时，如果猛踩刹车，敏感的驾驶员可以清晰的觉察到发动机制动所带来的阻力，而刹车时产生的能量会被重新回收。
S 400 HYBRID的刹车系统在轻微的刹车制动之后并不会立刻达到效果，反馈也比较柔软，只有比较有力地踩下踏板之后，液压的制动系统才会迅速地被激活，并介入工作。这样不仅可以产生更多电能，同时也有利于减少液压制动系统的磨损。为了尽可能利用这种可以创造“双赢”的功能，梅赛德斯-奔驰工程师为S 400 HYBRID专门开发并配备了具有新式制动踏板模块的新型制动系统。
巧妙安装的电子控制装置
车载专用电控装置确保三相交流电动机可以在120伏特的高压直流电路中正常运行。变流器安装于原来起动器的位置。同时，系统还另行装配了单独的低温回路冷却装置，以避免电控元件在电流的作用下（电流最高可达150安培）而持续升温。
梅赛德斯-奔驰工程师将变压器安装于右前轮罩之中，因为这里更有利于120伏高压电路和12伏车载电路之间的能量转换，并且可以在标准蓄电池断电时通过跨接线进行应急起动。为了确保持续高水平的供电效率，变压器也通过低温回路进行冷却。12伏特铅酸蓄电池安装在行李箱之中，不仅为车载标准用电设备提供电力，而且为高压电能量组件的监测系统提供电力。由于需要与锂离子电池的配合运转，铅酸蓄电池的也比一般情况下要更小和更轻。
技术成熟的七速自动变速器
S 400 HYBRID采用了技术上已经十分成熟的7G-TRONIC七速自动变速器，并根据整车混合动力的特性，升级了变速器管理系统方面的相关软件。即使在发动机关闭时，新开发的辅助油泵也能始终保证变速器的润滑效果。
S 400 HYBRID复杂的变速箱系统由改进过的高性能发动机控制模块实施管理。这个控制模块融合了众多实用功能，并能够根据不同行驶条件（例如城市、乡村、高速或低速），辅助驾驶员选择最合适的运行模式。
在仪表盘中显示混合动力状态
仪表盘具有单独的中置式显示器，能够清晰的显示出回收能量和电池充电的状态，帮助驾驶员更直观的监测混合动力系统的时时状态。
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