新能源汽車底盤設計的發展趨勢研究

吳舒寧

（廣西交通運輸學校，廣西 南寧 530007）

前言

與傳統汽車有所不同，新能源汽車主要應用可再生清潔能源，因此能使汽車污染物排放量降低，這一行業也成為了新興產業。為促進新能源汽車產業的發展，在設計新能源汽車時，必須對其底盤設計進行改善[1]。

1 新能源汽車概述

新能源汽車發展的方向主要為安全、環保與節能，隨著社會經濟的不斷發展，我國能源消耗正表現出逐年增加的態勢。此外，傳統汽車使用時產生的尾氣含有大量的氫碳化合物、固體懸浮微粒等，此類排放物嚴重傷害了人們的身體健康，也在一定程度上破壞了生態環境。基于此種情況，國際社會在積極倡導新能源汽車時已達成共識，以積極應對和解決傳統汽車工業中存在的環境、能源問題。近些年來，政府逐漸增加了對新能源汽車的關注度及投入力度，例如燃料電池汽車、純電動汽車等，亦出臺相關財政補貼與免稅政策，以期促進我國新能源汽車良好發展。

2 汽車底盤對汽車的作用及新能源汽車底盤設計的必要性

為使汽車安全行駛得到保障，在設計汽車時，底盤設計至關重要，設計者需提高重視。設計時需由實際路面工況出發，對諸多可能性存在的因素統籌考慮，包括沖擊、碎石等對底盤的影響，如此一來，可極大程度上保障底盤的穩定性。因汽車底盤長期置于潮濕的環境中，附著了諸多侵蝕性強的化學物質，外加其行駛時極易受到水、利器的影響，產生銹蝕現象，繼而影響到其他構件，減少使用年限。因此，需與現實因素有效結合，創新變革汽車底盤，使其運作性能得到提高。

設計汽車底盤時，應立足整體，使系統化集成的特點得到充分發揮，以現代化的思想設計汽車，能達到多元化設計的要求；此外，還需充分考慮汽車的空間，將優化設計底盤工作落實到位。新能源汽車與其他汽車相比，能創造出更多的社會及經濟效益，推動汽車行業可持續發展。在設計時，需采用智能化、整體性和系統化的新型設計理念，保障設計的合理性和應用的舒適度，尤其是底盤的設計，通過優化配置，使汽車動力系統的作用得到充分體現。

3 新能源汽車底盤設計思路

在設計新能源汽車時，開發人員不僅會考慮到周期問題，也會兼顧開發成本，若完全摒棄傳統汽車底盤設計的思路，將會使研發周期延長，開發成本提高，因此可行性不高。新能源底盤開發時，應當盡量采用當下成熟車型應用的底盤設計、有關零件，結合新能源汽車的實際需要改造局部，進而降低開發難度，減少成本，縮短周期。另外，若部分零件和當下燃油車通用，將會使后期維修維護費用大大降低。為使電動車續航能力得到保障，除了要改變底盤設計布置外，還應進一步優化有關材料，在保障底盤性能穩固的基礎上，設計者會盡量考慮到運用輕量化材料。

4 新能源汽車底盤設計趨勢

4.1 底盤結構

由于傳統汽車底盤結構不可應用在電動汽車中，因而需要重新設計電動汽車的底盤。設計電動汽車時，可取消離合器及變速器，其后分別將電機布置在前后軸。電機提供動力，經傳動軸傳遞至主減速器。運用上述設計方案一方面能使動力傳遞效率得到提高，還可使汽車質量有效減輕，另外，前后電機設置有利于均勻分配動力，繼而充分利用空間。需注意的是，與傳統內燃機對比，電機控制難度更復雜。

4.2 電池組布置

新能源汽車油箱能量密度大于電池組，一般50L汽油能使汽車跑500千米，而特斯拉汽車的電池，續航里程同樣為500千米，但其電池重量高達 0.9t。因此需盡量在底盤上布置電池組，若采用平鋪的形式將會減小車內空間。若想使上述問題得到有效解決，需對座椅角度、部位等參數予以調整，如此一來，又會降低用戶的駕駛體驗，因此需合理設計座椅擺放。除此之外，安全也是設計新能源汽車時需要考慮的問題，電池組除了需要分散擺放外，還應與乘坐者隔絕，以擴大車內活動空間，使駕駛者的駕駛體驗得到優化。電池組分散放置時接觸面積小，可防止多次摩擦或碰撞帶來危險；同時，即便一塊或幾塊電池故障，也不會使其他電池的使用受到影響，依舊可維持汽車正常運行。

4.3 底盤輕量化

在新能源汽車總重量中，電池的重量高達30%，車身與配件占70%，因此底盤輕量化有助于提高汽車的性能和能源效率。客觀上來說，底盤輕量化的方法主要為完善結構，即采用科學的工藝技術與先進的材料，通過采用空心結構或改變尺寸、形狀使零件質量減輕，一般常采用鎂合金與鋁合金替代鋼制材料，使質量得以減輕，并借助熱成形等方式達到零件輕量化的目的。

4.4 設計注意事項

新能源汽車底盤設計是基于傳統底盤的前提下重新規劃系統進行的，此為全新的領域，為使底盤的可靠性及實用性得到提高，一般需注意以下幾點，首先，應盡可能于底盤質心安放電池組，如此一來，不僅能使車輛行駛的穩定性得到提高；還可在接近主減速器時，減少動力傳遞中的能量耗損；其次，設計電池架時需便利電池組的安裝、檢查和拆卸；最后，盡量選用傳統底盤具備的可靠結構，使研發成本減少，車輛行駛、制動及轉向的能力得到提高。

5 結束語

為有效改善不可再生能源缺失的現狀，達到保護環境的要求，新能源汽車的發展勢在必行。底盤是汽車的關鍵構成部分，新能源汽車底盤設計應由創新思路出發，在現代汽車的基礎上予以優化，在減少開發周期的同時，不斷減少成本，以降低開發風險，實現量產。