新能源技術(shù)發(fā)展背景下汽車造型設(shè)計(jì)發(fā)展研究

唐寅 曾勇 陶宇

南京工業(yè)大學(xué) 江蘇省南京市 211816

1 引言

能源緊張以及環(huán)境污染等問(wèn)題促使人們對(duì)新興替代能源的研究探索，這種研究探索在汽車行業(yè)最具代表性，新能源汽車在動(dòng)力技術(shù)飛速發(fā)展的推動(dòng)下，發(fā)展迅速。我國(guó)汽車工業(yè)起步較晚，但在新能源技術(shù)領(lǐng)域取得了先機(jī)，但是在汽車造型設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域仍較為薄弱。新能源汽車的發(fā)展不僅是技術(shù)的進(jìn)步與堆疊，還應(yīng)當(dāng)考慮到用戶的使用體驗(yàn)及所需的服務(wù)關(guān)懷，以可持續(xù)發(fā)展為主旨，使汽車更好地為消費(fèi)者服務(wù)，實(shí)現(xiàn)汽車領(lǐng)域的全面革新。新能源應(yīng)用背景下的汽車造型設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)發(fā)揮新能源技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，展現(xiàn)其簡(jiǎn)潔、流暢、面向未來(lái)的特質(zhì)，推動(dòng)新能源汽車造型設(shè)計(jì)的全面升級(jí)。

2 現(xiàn)階段我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)概況

2.1 國(guó)家政策及現(xiàn)狀成效

我國(guó)一直鼓勵(lì)和支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)新能源汽車的需求也在不斷增加。近幾年國(guó)家出臺(tái)了一系列政策扶持新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，框定新能源汽車范圍，為消費(fèi)者提供多項(xiàng)購(gòu)車政策、消費(fèi)補(bǔ)貼，為新能源技術(shù)研發(fā)企業(yè)提供更優(yōu)的營(yíng)商環(huán)境，鼓勵(lì)更多企業(yè)單位投入新能源汽車產(chǎn)業(yè)中。這些政策所取得的成效也是極為顯著的，在電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及電池技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，國(guó)內(nèi)多座城市已普及電動(dòng)公交車、電動(dòng)出租車，政府部門(mén)、執(zhí)法部門(mén)的公務(wù)用車也逐漸由純電動(dòng)汽車替代，新能源汽車在民用汽車消費(fèi)領(lǐng)域中的占比逐年上升。當(dāng)前我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)已形成良好基礎(chǔ)，新能源汽車發(fā)展進(jìn)入全面市場(chǎng)化拓展期，這主要得益于三個(gè)方面——（1）我國(guó)有明確的發(fā)展方向和規(guī)劃政策體系。我國(guó)將新能源汽車作為汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主攻方向，出臺(tái)新能源汽車發(fā)展規(guī)劃，形成了完善的科技、產(chǎn)業(yè)、財(cái)稅等支持政策體系，為新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大提供了堅(jiān)實(shí)保障；（2）我國(guó)有比較完備的產(chǎn)業(yè)支撐體系。我國(guó)擁有新能源汽車及關(guān)鍵零部件、生產(chǎn)設(shè)備、基礎(chǔ)材料等全產(chǎn)業(yè)配套能力，在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、協(xié)作效率、配套成本等方面形成一定優(yōu)勢(shì)，為企業(yè)開(kāi)展技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品研制提供了有效支撐；（3）我國(guó)有超大規(guī)模市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。我國(guó)是全球最大的汽車市場(chǎng)，也是最大的新能源汽車市場(chǎng)。當(dāng)前我國(guó)汽車市場(chǎng)呈現(xiàn)消費(fèi)升級(jí)態(tài)勢(shì)，年輕消費(fèi)群體對(duì)新技術(shù)、新產(chǎn)品接受程度高，新能源汽車市場(chǎng)仍有較大增長(zhǎng)潛力。有強(qiáng)力的政策扶持，有龐大的市場(chǎng)幫助檢驗(yàn)應(yīng)用效果，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已然領(lǐng)先世界。

2.2 技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)融合

不同于在燃油汽車領(lǐng)域，在新能源汽車領(lǐng)域，我國(guó)企業(yè)異軍突起，搶占先機(jī)。以比亞迪為代表的企業(yè)從電池技術(shù)這一新能源汽車產(chǎn)業(yè)的根源性問(wèn)題出發(fā)，為國(guó)內(nèi)蓬勃發(fā)展的新能源汽車產(chǎn)業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。動(dòng)力電池技術(shù)是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的核心，盡管早在19 世紀(jì)人們就已經(jīng)制造出了電動(dòng)汽車，并進(jìn)行了一定的推廣應(yīng)用，但囿于動(dòng)力電池技術(shù)的困境，未能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)足的發(fā)展。

比亞迪作為當(dāng)前最大的電動(dòng)汽車制造企業(yè)，電池技術(shù)是其看家本領(lǐng)。早在2000年，比亞迪便開(kāi)始研發(fā)鋰電池產(chǎn)品，以供應(yīng)當(dāng)時(shí)的多家手機(jī)廠商，同時(shí)其電動(dòng)車動(dòng)力電池技術(shù)也逐步展開(kāi)。2020 年，比亞迪成功實(shí)現(xiàn)了其自主研發(fā)的刀片電池的量產(chǎn)，這種刀片的前身為一度不被看好的磷酸鐵鋰電池，但在比亞迪工程師的不斷探索下，終于實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。這種刀片電池一經(jīng)面世，由于其三大亮點(diǎn)，便獲得了多家車企的青睞——（1）刀片電池取消模組設(shè)計(jì)，降低材料成本的同時(shí)提高了車輛空間利用率；（2）刀片電池采用電池包熱泵制冷制熱技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電池自動(dòng)加熱功能的同時(shí)提升了電池散熱效率，優(yōu)化了電池在極端溫度條件下的工作表現(xiàn)；（3）相較于傳統(tǒng)的三元鋰電池，具有更佳的耐用性以及更優(yōu)的安全性。電池這一核心技術(shù)問(wèn)題的解決，正是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)開(kāi)始走向成熟的標(biāo)志。比亞迪作為國(guó)內(nèi)最早涉足新能源汽車領(lǐng)域的車企，成功完成了從傳統(tǒng)車企到新能源龍頭的轉(zhuǎn)變的同時(shí)，極大拓展了自身的產(chǎn)品范圍，扎實(shí)推進(jìn)了技術(shù)進(jìn)步，成為中國(guó)在國(guó)際新能源汽車市場(chǎng)中的標(biāo)桿。

3 汽車造型設(shè)計(jì)概述

3.1 外觀設(shè)計(jì)

汽車外形是汽車總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是汽車形象最直觀的展現(xiàn)。汽車的外觀不只是美學(xué)藝術(shù)的展現(xiàn)，更是加工技術(shù)、材料技術(shù)、空氣動(dòng)力學(xué)等前沿技術(shù)的統(tǒng)合應(yīng)用。汽車外觀設(shè)計(jì)從草圖方案出發(fā)，并根據(jù)應(yīng)用需要在之后的多個(gè)環(huán)節(jié)中不斷修改完善，實(shí)現(xiàn)美學(xué)與工程學(xué)的有機(jī)結(jié)合，得出最優(yōu)秀的外觀造型設(shè)計(jì)。[2]

3.2 內(nèi)飾設(shè)計(jì)

消費(fèi)者在選購(gòu)汽車時(shí)對(duì)內(nèi)飾設(shè)計(jì)尤為看重。汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)涵蓋對(duì)方向盤(pán)、座椅、氛圍燈、中控臺(tái)等一系列車內(nèi)陳設(shè)的設(shè)計(jì)。內(nèi)飾設(shè)計(jì)首先需要實(shí)現(xiàn)設(shè)施的功能要求，還需要兼顧美學(xué)、人體工程學(xué)的要求，并根據(jù)汽車產(chǎn)品的整體定位，對(duì)汽車內(nèi)飾進(jìn)行整體規(guī)劃。

3.3 色彩配飾設(shè)計(jì)

在汽車造型這一概念中，車身及內(nèi)部的配色、裝飾也是重要的組成部分，汽車作為實(shí)用藝術(shù)的重要載體，需要通過(guò)形體、色彩、裝飾等諸多要素彰顯其藝術(shù)表達(dá)。[5]通過(guò)對(duì)油漆、包裹材料、配件、圖案紋理等要素的綜合選擇配置，為汽車駕乘者營(yíng)造更優(yōu)越的空間環(huán)境，帶來(lái)更好的駕乘體驗(yàn)。

4 新能源技術(shù)對(duì)汽車造型設(shè)計(jì)影響因素

4.1 動(dòng)力布置

當(dāng)前新能源汽車以純電動(dòng)汽車為主，此類車型多由小型化的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，拋棄傳統(tǒng)的大體積燃油發(fā)動(dòng)機(jī)組，使得車身布置更加靈活。在A 柱的位置選擇上相較燃油車型有了更大的選擇空間，車輛前懸部位可以進(jìn)行更全面的包裹設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)車燈、車首艙蓋與擋風(fēng)玻璃之間導(dǎo)流面的整體設(shè)計(jì)，獲得更加簡(jiǎn)潔的整體造型與更加優(yōu)異的空氣動(dòng)力學(xué)性能。去除了散熱格柵的需要使車首部的造型也獲得了更多的可能。由于動(dòng)力電池組常布置與車輛底盤(pán)位置，新能源汽車底盤(pán)通常較低，故外觀造型設(shè)計(jì)上常強(qiáng)調(diào)速度表現(xiàn)，重視動(dòng)態(tài)表達(dá)。電池組的下置也為車內(nèi)布置留下了更多的發(fā)揮空間。

4.2 驅(qū)動(dòng)方式

純電動(dòng)汽車常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)方式分為兩大類——單/ 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)及輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)。單/ 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)可采用前置電機(jī)、后置電機(jī)、前后雙電機(jī)三種布局方式，此類驅(qū)動(dòng)方式省去了傳統(tǒng)機(jī)械中的傳動(dòng)軸、萬(wàn)向節(jié)、離合器、變速箱等部件，對(duì)車輛前后圍的空間占用較少，在車箱中部獲得了更多可使用空間。在進(jìn)行外觀造型設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，保證美觀與空氣動(dòng)力學(xué)性能的同時(shí)，拓展乘坐與儲(chǔ)物空間。純電動(dòng)汽車技術(shù)改變?cè)谲圀w空間運(yùn)用上的最顯著成果就體現(xiàn)車身引擎艙部分。燃油汽車由于其動(dòng)力系統(tǒng)體積較大，車頭內(nèi)部空間被占據(jù)，純電動(dòng)汽車則由于電機(jī)小型化的緣故，在車首部獲得了一定的空間剩余，可用于儲(chǔ)物及其他功能，大大拓展了車輛空間。若汽車采用輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)，由于傳動(dòng)與控制系統(tǒng)所占空間較小，且電池組底盤(pán)布置方式不占用車內(nèi)空間，在車輛外觀造型設(shè)計(jì)上可進(jìn)行更多嘗試，發(fā)揮輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)的高靈活度特點(diǎn)，突破傳統(tǒng)汽車構(gòu)型，展望汽車未來(lái)。[4]

5 我國(guó)新能源汽車造型設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀

發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)，需要從以下幾個(gè)方面著手：（1）以驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池為代表的核心技術(shù)——只有把握核心技術(shù)才能無(wú)懼國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的技術(shù)壁壘；（2）外觀造型設(shè)計(jì)——優(yōu)秀的外觀造型是汽車產(chǎn)品最直觀的形象展現(xiàn)，也是吸引消費(fèi)者的重要因素；（3）推動(dòng)消費(fèi)升級(jí)、完善消費(fèi)環(huán)境——為消費(fèi)者呈現(xiàn)更完善的服務(wù)、更優(yōu)異的產(chǎn)品才能使消費(fèi)者正真接納新能源汽車產(chǎn)品，促進(jìn)性能源汽車產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。

縱觀目前市場(chǎng)上主要的新能源汽車產(chǎn)品，其外觀造型設(shè)計(jì)依舊延續(xù)了傳統(tǒng)燃油車的設(shè)計(jì)。廠家普遍采用傳統(tǒng)汽車造型的原因是多方面的：從技術(shù)角度看，盡管電池技術(shù)得到了初步解決，底盤(pán)平鋪式的電池布置為車輛節(jié)省了大量空間，但輪轂電機(jī)技術(shù)仍存在多項(xiàng)問(wèn)題，采用前/ 后置電機(jī)驅(qū)動(dòng)仍是目前最成熟的驅(qū)動(dòng)解決方案，傳統(tǒng)燃油汽車結(jié)構(gòu)布置依然符合電動(dòng)機(jī)布置要求；從消費(fèi)市場(chǎng)的角度看，消費(fèi)者對(duì)新產(chǎn)品的接受需要經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程，過(guò)于顛覆性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)短時(shí)間內(nèi)很難獲得市場(chǎng)認(rèn)可，且傳統(tǒng)汽車構(gòu)型能夠滿足目前大部分消費(fèi)者需求；從國(guó)家政策角度看，現(xiàn)有政策標(biāo)準(zhǔn)是以傳統(tǒng)汽車構(gòu)型制定的，新能源汽車造型設(shè)計(jì)的進(jìn)步需要國(guó)家政策的同步完善，政策與技術(shù)理念的共同進(jìn)步才能實(shí)現(xiàn)新能源汽車造型設(shè)計(jì)的革命。

盡管尚未完全脫離燃油汽車造型設(shè)計(jì)的思路，但在技術(shù)問(wèn)題實(shí)現(xiàn)突破的背景下，國(guó)內(nèi)各廠商在新能源汽車造型設(shè)計(jì)的研究上也紛紛做出了新的探索。自2012 年特斯拉發(fā)布了第一代Model S，以純電動(dòng)為代表的新能源汽車正式進(jìn)入民用汽車消費(fèi)市場(chǎng)，其簡(jiǎn)約、富有科技感的設(shè)計(jì)風(fēng)格似乎也成了新能源汽車造型語(yǔ)言的代表，并被后來(lái)國(guó)內(nèi)多家“新勢(shì)力”車企業(yè)所接受，并發(fā)展出了各具特色的家族式設(shè)計(jì)。與“新勢(shì)力”車企不同，傳統(tǒng)車企在新能源汽車的造型設(shè)計(jì)上采用了另一種思路，從燃油汽車轉(zhuǎn)型發(fā)展而來(lái)，其造型不免受家族式設(shè)計(jì)影響，在車身構(gòu)型、裝飾線條等選擇上趨向保守，但從往年的產(chǎn)品發(fā)展脈絡(luò)上可以發(fā)現(xiàn)，這類廠商的新能源汽車造型設(shè)計(jì)也在相簡(jiǎn)約、面向未來(lái)的方向靠攏，展現(xiàn)新能源技術(shù)的科技感以及簡(jiǎn)約流暢的風(fēng)格取向。

通過(guò)以上的研究分析可以看出，新能源汽車造型設(shè)計(jì)的未來(lái)，應(yīng)當(dāng)立足于更加完善的驅(qū)動(dòng)、電池技術(shù)，秉持智能應(yīng)用、可持續(xù)發(fā)展、簡(jiǎn)約實(shí)用的造型設(shè)計(jì)風(fēng)格，以科學(xué)、理性的眼光對(duì)新能源技術(shù)的未來(lái)應(yīng)用做出探索，面向未來(lái)對(duì)車輛這一定義進(jìn)行拓展延伸，以造型設(shè)計(jì)反推技術(shù)發(fā)展方向，實(shí)現(xiàn)我國(guó)新能源汽車領(lǐng)域的發(fā)展變革。

6 當(dāng)前新能源汽車造型設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前新能源技術(shù)的應(yīng)用以純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)為主，電動(dòng)汽車技術(shù)誕生多年，在近十年出現(xiàn)高速發(fā)展，正是因?yàn)槠渑c傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)相比，具有高效輕便、綠色節(jié)能、可持續(xù)應(yīng)用等優(yōu)勢(shì)。在新能源汽車的造型設(shè)計(jì)上，各汽車廠商也多著重展現(xiàn)了這些技術(shù)背后的思想技術(shù)內(nèi)涵。目前國(guó)內(nèi)新能源車型造型設(shè)計(jì)主要強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)約、流暢、整體性等特點(diǎn)，通過(guò)簡(jiǎn)約的塊面造型、布置有序的線條構(gòu)造汽車的外觀造型，一改傳統(tǒng)國(guó)產(chǎn)汽車線條凌亂、空間比例不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，新能源技術(shù)的普及為我國(guó)汽車行業(yè)造型設(shè)計(jì)帶來(lái)了一場(chǎng)革命性的改革。這種設(shè)計(jì)語(yǔ)言的變化在傳統(tǒng)車企的產(chǎn)品上尤為突出，以下選擇比亞迪公司王朝系列產(chǎn)品中的漢EV 車型進(jìn)行分析。

比亞迪股份有限公司成立于1995 年，于2003 年成為全球第二大充電電池生產(chǎn)商，并于同年成立比亞迪汽車，是國(guó)內(nèi)最早的電動(dòng)汽車研發(fā)企業(yè)之一，有深厚的技術(shù)積累，目前已經(jīng)成為我國(guó)新能源汽車最大的制造商，也是目前全世界唯一掌握三電技術(shù)的公司。[3]強(qiáng)大的三電技術(shù)水平是新能源技術(shù)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)力的有效保證，也是我國(guó)新能源產(chǎn)品突入西方市場(chǎng)的強(qiáng)大助力。[1]比亞迪王朝系列始于2012 年，現(xiàn)包含“漢”“唐”“秦”“宋”“元”五大系列，“漢”系列為最新產(chǎn)品，其中最具設(shè)計(jì)變革性的車型便是漢EV。

根據(jù)比亞迪官方描述，漢EV 的前臉造型采用了“智慧柔韻美學(xué)”的設(shè)計(jì)理念，前進(jìn)氣格柵上部的飾條由機(jī)蓋直延伸至兩側(cè)，與兩側(cè)的分體式大燈融為一體。新設(shè)計(jì)的前大燈采用時(shí)下主流的貫穿式設(shè)計(jì)手法，細(xì)長(zhǎng)的日間行車燈帶使整體前臉更具辨識(shí)度。王朝系列的前代車型雖采用電力驅(qū)動(dòng)，但在前臉設(shè)計(jì)上依然保留了寬大的進(jìn)氣格柵，這種由燃油汽車延續(xù)下來(lái)的習(xí)慣性設(shè)計(jì)在漢EV 上終于出現(xiàn)了改變，外觀設(shè)計(jì)重拾功能性、實(shí)用性理念，由繁化簡(jiǎn)，凸顯電動(dòng)特質(zhì)。在車位方面，漢EV 采用了貫穿式燈帶及字母車標(biāo)，擁抱潮流展現(xiàn)年輕化風(fēng)格的同時(shí)，從細(xì)節(jié)上提升企業(yè)形象定位。與“新勢(shì)力”造車企業(yè)趨于極簡(jiǎn)化風(fēng)格的造型語(yǔ)言不同，漢EV 采用了大面積黑色和銀色飾板，與理想、小鵬等品牌一體化單色的外觀風(fēng)格存在較大差別。

從以上的分析可以看出，我國(guó)新能源汽車造型設(shè)計(jì)發(fā)展應(yīng)遵循以下原則：（1）秉持新能源可持續(xù)、高效便捷、智能化的特質(zhì)，脫離燃油汽車造型設(shè)計(jì)的習(xí)慣性思維；（2）拓寬視野，吸取優(yōu)秀設(shè)計(jì)的同時(shí)發(fā)展自身特色，避免同質(zhì)化設(shè)計(jì)；（3）依托技術(shù)優(yōu)勢(shì)，探索產(chǎn)品功能，拓展品牌外延。

7 結(jié)語(yǔ)

新能源技術(shù)發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇，為汽車產(chǎn)業(yè)指明了未來(lái)的發(fā)展方向。在新能源技術(shù)發(fā)展的背景下，汽車造型設(shè)計(jì)應(yīng)以先進(jìn)技術(shù)為依托，充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，貼近消費(fèi)需求，從傳統(tǒng)造型理念中挖掘新的內(nèi)涵，融合創(chuàng)行，與時(shí)代共同進(jìn)步。