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Im AMG GT 63 S E PERFORMANCE ist der 4,0-Liter-V8-Biturbomotor mit einem permanent erregten Synchron-Elektromotor, einer in Affalterbach entwickelten High Performance Batterie sowie dem vollvariablen Allradantrieb AMG Performance 4MATIC+ kombiniert. Die Kombination aus 4,0-Liter-V8-Biturbomotor und Elektromaschine erzeugt eine Systemleistung von 620 kW (843 PS) und ein maximales Systemdrehmoment von mehr als 1.400 Nm. Entsprechend beeindruckend sind die Fahrleistungen des bisher stärksten Serienfahrzeugs aus Affalterbach: Die Beschleunigung aus dem Stand auf Tempo 100 km/h erfolgt in nur 2,9 Sekunden, 200 km/h sind bereits in weniger als zehn Sekunden erreicht. Der Vortrieb endet erst bei 316 km/h.

Der 150 kW (204 PS) starke Elektromotor ist an der Hinterachse positioniert und dort mit einem elektrisch geschalteten Zweigang-Getriebe sowie dem elektronisch gesteuerten Hinterachs-Sperrdifferenzial in einer kompakten Electric Drive Unit (EDU) integriert. Fachleute sprechen bei diesem Layout von einem P3-Hybrid. Die leichte High Performance Batterie ist ebenfalls im Heck über der Hinterachse platziert.