Mercedes-Benz第一款混合動力豪華轎車S400 BlueHYBRID，也是世界上第一款配備鋰離子電池組的量產混合動力轎車。在美國長灘（Long Beach）舉行的2009高級汽車電池年會上，來自Mercedes-Benz混合動力系統開發部門的Uwe Wiedemann博士介紹了S400混合動力系統的整體設計，尤其是0.8kWh鋰離子電池組的控制系統。
Mercedes-Benz S400 BlueHYBRID是以S350為基礎所開發而來的，使用了一套並聯輕度混合動力系統，在3.5升的引擎和7速自排變速箱之間連接了一台15KW的電動馬逹（e-motor），以及用來儲存能量的鋰離子電池組，用來變換電能的電力電子系統以及一些輔助裝置。同時，這套系統還提供了Start/Stop功能，制動能量回收和電傳控制的支援。3.5升的汽油引擎可以輸出279hp的最大馬力和22.9kgm的最大扭力。電動馬逹可以輸出最大20hp（15KW） 的功率和16.3kgm的最大扭力，因此整體的最大輸出馬力可達299hp，最大扭力可達39.2kgm，平均油耗達到7.9L/100km，二氧化碳排放量為同級最低的190g/km。
最大扭力16.3kgm的15KW三相永磁電動馬逹：
雖然從輸出功率來看這具電動馬逹的動力有點小，但是Wiedemann博士表示："對於這款S400所使用的動力系統來說，油耗最小的時候出現在電動馬逹功率在15KW的時候，所以這就是為什麼我們選擇這款電動馬逹的原因"。這台小型的電動馬逹除了可以提供額外的功率外，還擔負了起動機和發電機的工作。
Atkinson Cycle 3.5L V6引擎：
S400 BlueHYBRID所使用的引擎是一以Atkinson Cycle原理的汽油引擎，這種有著特殊機械結構的引擎與目前普遍使用的引擎相比有著高效率，低油耗的優點，但缺點是在相同排汽量下Atkinson Cycle引擎的輸出動力比較低，這就是為什麼Atkinson Cycle引擎沒有被廣泛使用的原因。但是在混合動力車型上，Atkinson Cycle引擎的低輸出功率特性可以用電動馬逹的輸出功率來彌補，這樣的組合可以實現在低油耗下提供大馬力的效果，因而目前這種引擎已經逐漸被混合動力車型所採用，Toyota的Prius，Ford的Fusion混合動力車等都是使用的這種引擎。
這張圖是S400混合動力系統的動力特性圖。圖中縱軸是扭力，橫軸是引擎轉速。紅色虛線表示的是引擎輸出的扭力，灰色部分是電動馬逹提供的扭力，綠色線表示的是電動馬逹+引擎的總輸出扭力。從圖可以看出，電動馬逹的扭力彌補了引擎扭力不足的缺點，而且電動馬逹+引擎的組合可以在不同引擎轉速下提供近似恒定的輸出扭力。同時在低轉速下，電動馬逹提供的額外功率可以有效彌補引擎扭力不足的缺點，特別適合在城市中的行駛。
電力電子系統：
S400 BlueHYBRID所使用的電力電子系統由德國Continental提供，整套系統包括一個主控制單元，一個電控系統（E-drive System）和一個用來將電池輸出的直流電變為交流電的裝置。這套電力電子系統可以應付150A的直流電，短時內最高可以應付310A的電流。電力透過匯流排線（Busbar）傳遞給電動馬逹（E-Motor）。
鋰離子電池組：
鋰離子電池與鎳氫電池相比有著能量密度大，效率更高的優點。為了不影響S-Class轎車慣有的舒適與空間大的特點，這套由德國Continental和JCS Saft一同研發的小型鋰離子電池做的非常的小，可以直接安裝在引擎室內，它是由35個電池單元所組成，可以提供19KW的電力，容量為6.5Ah。這個電池組還與車輛的空調冷卻循環系統相連接，因此它可以獨立進行降溫冷卻（鋰離子電池有嚴格的工作溫度，溫度太高太低都會影響電池的壽命），不受引擎的影響。另外這套系統還整合了一個特殊截止閥門，在空調關閉的時候也不會影響電池的冷卻。當引擎不工作時，空調壓縮機不僅提供空調的功能，還能夠確保電池在理想的溫度下工作。
S400所使用的鋰離子電池組
控制策略：
S400混合動力的控制策略是圍繞Start/Stop，制動能量回收，電動馬逹和負荷點轉變展開的。負荷點轉變簡單的說就是將引擎的工作狀況集中到燃油消耗低的轉速範圍，同時依靠電動馬逹（e-motor）來彌補扭力小的缺點。
在一般的情況下，控制系統只允許鋰離子電池的放電迴圈保持在較低工的模式下，只有在裝在油門踏板上的感測器偵測到駕駛需要大動力輸出的情況下，才會讓鋰離子電池的放電工作加大。
電量表（電動汽車上的"油量表"）的指示大部分時間只在5％的範圍內晃動，要達到10％的機會很少，而超過10％的機會更少。這意味著這套混合動力系統最多只使用鋰離子電池組總電量的10％，這就是為什麼Mercedes-Benz能夠提供10年的電池壽命維護，因為它的工作量很小，壽命也就跟著延長。這可能與大家想像的有很大的出入，一般我們總是認為鋰離子電池會在放完電，再充滿電的迴圈中工作，可是Mercedes-Benz的這個鋰離子電池組控制策略採用了全新的概念。
