純電動跑車外飾造型影響因素及設(shè)計(jì)趨勢研究

程宇航 石小濤

摘要：目的：通過分析現(xiàn)有的電動跑車外觀造型特征，探討未來純電動跑車外觀造型的設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢。方法：文章以影響純電動跑車外觀造型的主要因素為基礎(chǔ)，對純電動量產(chǎn)跑車與傳統(tǒng)汽車的外飾造型進(jìn)行對比，研究兩者外觀造型之間的特征差異，并分析當(dāng)前純電動跑車造型的局限性。同時，結(jié)合近年各大汽車品牌發(fā)布的純電動概念車型，探討這些影響因素帶來的造型差異，以及純電動跑車造型特征設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢。結(jié)果：純電動跑車外飾造型研究為未來純電動跑車區(qū)別于傳統(tǒng)燃油跑車，實(shí)現(xiàn)多樣化的造型設(shè)計(jì)提供了可能。結(jié)論：以電動機(jī)為驅(qū)動的純電動跑車的車身結(jié)構(gòu)大大簡化，且結(jié)構(gòu)形式更加多樣，布置更為靈活，加之新技術(shù)和新材料的應(yīng)用，以及用戶需求細(xì)化、使用場景聚焦等引發(fā)的汽車消費(fèi)升級，純電動跑車的外飾造型變得更為感性和自由。

關(guān)鍵詞：純電動跑車；外飾造型；造型設(shè)計(jì)；影響因素；設(shè)計(jì)趨勢

中圖分類號：U469.72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-9436（2024）02-0-03

1 純電動跑車外飾設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀

隨著汽車市場上車型種類的不斷增加，汽車的外觀造型變得越來越有特色。在全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)全球化的背景下，汽車價(jià)格逐漸降低。然而，隨著人類文明水平的提高，普通的車型已經(jīng)無法滿足消費(fèi)者的審美需求。越來越多的消費(fèi)者將目光投向外觀炫酷的跑車，尤其是年輕消費(fèi)者更偏好設(shè)計(jì)風(fēng)格鮮明的跑車。跑車的沖擊性外觀能夠更好地彰顯年輕消費(fèi)群體的個性和品位。因此，各大車企紛紛發(fā)布電動跑車和概念電動跑車，希望在這個細(xì)分領(lǐng)域搶占更大的市場份額。

1.1 國外純電動跑車外飾設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀

自卡爾·弗里德里希·本茨發(fā)明三輪汽車以來，汽車已有一百多年的發(fā)展歷史。在漫長的汽車發(fā)展史上，世界著名的汽車制造企業(yè)積累了深厚的汽車文化底蘊(yùn)，并形成了獨(dú)具品牌特色的造型。例如奧迪、寶馬、別克、奔馳等品牌的跑車，在技術(shù)和外觀設(shè)計(jì)上已達(dá)到相當(dāng)高的水平。

舉例來說，奧迪的skysphere設(shè)計(jì)靈感源于奧迪早期的霍希853敞篷車，全新的進(jìn)氣格柵設(shè)計(jì)使傳統(tǒng)的六邊形進(jìn)氣格柵更富科技感。格柵內(nèi)部采用多個單點(diǎn)LED發(fā)光模塊，奧迪的四環(huán)標(biāo)志也采用可發(fā)光的形式。寶馬VISION M NEXT的顯著變化在于前臉雙腎鍍鉻格柵的設(shè)計(jì)，內(nèi)部采用鏤空式蜂窩狀設(shè)計(jì)，結(jié)合多邊形造型，給人以極強(qiáng)的視覺沖擊力。別克Wildcat EV是一款時尚運(yùn)動轎跑車，具有雙門四座的合理布局、低矮寬大的車身、封閉式進(jìn)氣格柵、多橫杠鍍鉻裝飾等。此外，還采用帶有L形前燈的大型擋風(fēng)玻璃，其與側(cè)門夾層玻璃融為一體，營造出類似全透明的A柱效果。賓利EXP 100 GT則采用水晶版矩形紋路的進(jìn)氣格柵，具備主動和被動進(jìn)氣系統(tǒng)。水晶風(fēng)格的圓形大燈組與格柵相互交疊。車頭上最新的雙飛翼“B”字徽標(biāo)還增加了點(diǎn)亮功能，整體車頭設(shè)計(jì)氣勢磅礴。

許多歐洲發(fā)達(dá)國家的汽車制造和造型設(shè)計(jì)水平已超越市場上汽車的基本需求，相關(guān)企業(yè)開始勾勒未來的汽車世界。

1.2 國內(nèi)純電動跑車造型設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，中國汽車行業(yè)進(jìn)入快速增長階段，并逐漸打開了國際市場。如今，中國已成為全球最大的汽車制造國和消費(fèi)市場。然而，中國的汽車工業(yè)仍需要向世界汽車強(qiáng)國學(xué)習(xí)。在過去幾十年中，中國自主汽車品牌在產(chǎn)品質(zhì)量和工藝技術(shù)方面有了一定的提升，開始研發(fā)自己的概念車型，既有全新品牌和市場需求驅(qū)動的，又有傳統(tǒng)品牌的創(chuàng)新。例如，紅旗S9在2019年法蘭克福車展上發(fā)布，其外部線條流暢，前大燈采用全LED光源，內(nèi)部燈帶設(shè)計(jì)密集排布，給人一種飄逸帥氣的感覺。紅旗全新的條帶式Logo鮮紅閃亮。蔚來EP9作為一款超級跑車，具備低趴的底盤、流線型車身、超大尺寸輪圈和兇悍的前臉。蔚來EP9的前臉設(shè)計(jì)精心雕琢，采用全LED光源，大尺寸通風(fēng)口和流暢的空氣動力學(xué)線條使整輛車動感十足。前途K50的整體造型設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)超級跑車相似，低矮的車身輪廓和流暢的線條給人留下了深刻印象。前途K50的線條設(shè)計(jì)柔和，但細(xì)節(jié)上應(yīng)用了銳利大燈組和碳纖維材料，這使其既具有親和力，又不失動感。這些設(shè)計(jì)能吸引更多消費(fèi)者的關(guān)注。中國汽車市場發(fā)展迅速，每年銷售量達(dá)千萬輛，這為國內(nèi)汽車工程設(shè)計(jì)行業(yè)提供了廣闊的舞臺。

2 影響純電動跑車外飾造型的主要因素

技術(shù)因素對汽車造型設(shè)計(jì)產(chǎn)生了重要影響［1］。跑車的造型設(shè)計(jì)是技術(shù)和藝術(shù)的融合，科技的發(fā)展促進(jìn)了汽車技術(shù)的進(jìn)步，不同技術(shù)的應(yīng)用使得純電動跑車呈現(xiàn)出獨(dú)一無二的外形特征。以下是影響純電動跑車造型設(shè)計(jì)的主要因素。

2.1 底盤布局

純電動跑車采用體積相對小巧的電機(jī)驅(qū)動，取代原有體積龐大的內(nèi)燃機(jī)和變速箱。因此，車身部分不再需要冗長的發(fā)動機(jī)艙。由于電機(jī)的散熱要求較低，不再需要大面積的進(jìn)氣格柵，散熱器也可以縮小。同時，前后懸掛的位置不再受傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，A柱的位置和角度也更加靈活。這為設(shè)計(jì)師提供了更大的設(shè)計(jì)空間，也為工程師提供了更大的進(jìn)行空氣動力學(xué)優(yōu)化的空間，使車身造型更具整體感。

然而，與傳統(tǒng)燃油跑車相比，純電動跑車的外部特征仍不明確，一些外觀特征的優(yōu)化更為有限。在外觀造型方面，純電動跑車仍有較大的設(shè)計(jì)空間。未來的重點(diǎn)可以放在電動跑車整車布局的創(chuàng)新設(shè)計(jì)上，采用新的布局方式，優(yōu)化純電動跑車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。還可以探索電機(jī)和電池新的排列組合方式，以實(shí)現(xiàn)實(shí)用性和合理性的完美結(jié)合。

2.2 部件與材料

車身的整體形態(tài)和細(xì)部特征是影響純電動跑車外飾造型的主要因素。除了整體設(shè)計(jì)之外，車身細(xì)部設(shè)計(jì)也是重中之重。充滿質(zhì)感的設(shè)計(jì)不僅可以提高汽車的整體質(zhì)量，還可以通過局部細(xì)節(jié)如燈光系統(tǒng)和前格柵等，訴說品牌語言。

車身的整體和細(xì)部形態(tài)是影響純電動跑車外觀造型的主要因素之一。隨著技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的型面分割進(jìn)一步減少，使得外觀造型更加統(tǒng)一。同時，鈑金件加工工藝的進(jìn)步使車身外觀的線條和曲率更加自然，容易達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。

隨著燈光技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，各大品牌廠商的純電動跑車越來越注重?zé)艄庠O(shè)計(jì)。燈光系統(tǒng)是車身造型的重要組成部分。LED化、智能化逐漸成為純電動跑車燈光系統(tǒng)的首選，LED光源具有小巧、耐用、節(jié)能、平面化和壽命長等優(yōu)點(diǎn)［2］，為造型設(shè)計(jì)提供了更多可能。

3 純電動跑車外飾造型設(shè)計(jì)歸納與分析

本文總結(jié)近年來國內(nèi)外各汽車品牌發(fā)布的8款商業(yè)概念電動跑車，并從整體形式和細(xì)部特征設(shè)計(jì)兩個方面進(jìn)行歸納與分析，旨在探索新能源時代電動跑車在外觀設(shè)計(jì)上的變化和新的發(fā)展方向。

3.1 整體形態(tài)

從圖1可以看出，電動跑車的側(cè)面造型可以分為兩類。如圖所示，沃爾沃、寶馬、小跑車和MASTER4款車型采用相對扁平的立體設(shè)計(jì)，車身兩側(cè)的直線更加清晰。保時捷、奧迪、特斯拉和賓利車型采用更直觀、更光滑的造型設(shè)計(jì)。不同型號的車輛可以帶來不同的視覺感受。前者通常帶來高三維的視覺效果，后者則表現(xiàn)出力量感、速度感、流暢感。與汽油動力汽車相比，電動跑車在座艙空間方面有更高的自由度，因此有實(shí)現(xiàn)夸張化設(shè)計(jì)并滿足功能要求的可能。純電動跑車兩側(cè)的設(shè)計(jì)特征更加明顯，這也是其區(qū)別于汽油動力汽車的因素之一。

圖1 電動跑車側(cè)面造型

3.2 細(xì)節(jié)特征

從圖2可以看出，近年來電動跑車的細(xì)節(jié)特征體現(xiàn)在兩方面：參數(shù)化設(shè)計(jì)和封閉式輪轂。

第一，參數(shù)化設(shè)計(jì)。參數(shù)化前進(jìn)氣格柵為設(shè)計(jì)師提供了更高的設(shè)計(jì)自由度。傳統(tǒng)的前進(jìn)氣格柵設(shè)計(jì)，形狀和尺寸通常受到限制，而參數(shù)化設(shè)計(jì)通過調(diào)整參數(shù)值，能夠創(chuàng)造出更多樣、獨(dú)特的格柵設(shè)計(jì)。這種創(chuàng)新性設(shè)計(jì)讓新能源汽車的外觀與傳統(tǒng)燃油車型區(qū)分開，并展現(xiàn)其科技感和環(huán)保特征。這種設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用有助于新能源汽車在外觀設(shè)計(jì)上展現(xiàn)出獨(dú)特性和創(chuàng)新性，提升產(chǎn)品的競爭力和市場吸引力。

第二，封閉式輪轂。首先，全封閉或半封閉式輪轂設(shè)計(jì)為電動跑車提供了更簡潔、流線型，或與整體設(shè)計(jì)風(fēng)格相符的外觀。這種設(shè)計(jì)風(fēng)格可增強(qiáng)電動跑車的科技感和未來感，從而吸引消費(fèi)者的眼球，并強(qiáng)化品牌形象。其次，全封閉或半封閉式輪轂?zāi)軌驕p少車輛的空氣阻力，優(yōu)化空氣動力學(xué)性能。通過減少阻力，車輛能夠更高效地行駛，續(xù)航里程也隨之增加。因此，設(shè)計(jì)和選擇輪轂時，需要綜合考慮空氣動力學(xué)性能、能源效率、安全性及其他因素。

圖2 電動跑車細(xì)節(jié)展示

4 電動跑車外飾造型設(shè)計(jì)新趨勢

技術(shù)的發(fā)展和材料的豐富對純電動跑車的設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響。然而，影響新技術(shù)應(yīng)用的主要因素是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的變化。總結(jié)電動跑車的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和電動汽車的概念，可以確定電動跑車設(shè)計(jì)的新趨勢。

4.1 前臉設(shè)計(jì)傾向于極簡主義

純電動汽車不需要內(nèi)燃機(jī)，散熱需求大大降低。前格柵不再是必要的元素，汽車前部不會受到大規(guī)模的風(fēng)沖擊。可以預(yù)見，未來的前臉設(shè)計(jì)將采用兩種方法。第一種方法是參數(shù)化前格柵的位置，通常通過造型或燈帶呈現(xiàn)家族設(shè)計(jì)特征。第二種方法是直接拆除前格柵，同時保持必要的功能，將其融入車身。在進(jìn)氣口的位置進(jìn)行全方位包裹設(shè)計(jì)，使車身設(shè)計(jì)更加簡潔、統(tǒng)一［3］。

4.2 追求極致空氣動力學(xué)

電動跑車的空氣動力學(xué)研究對外觀造型有兩方面影響。電動跑車追求流線型的整體造型。此外，為了保證性能，會增加一些設(shè)計(jì)元素。降低風(fēng)阻是減少整車能耗的關(guān)鍵手段。對電動跑車來說，流線型的外觀尤為重要。因此需要在電動跑車的外部設(shè)計(jì)中，使用整個曲面來塑造車身，并使車身具有水滴般的流動感，以更好地減少空氣阻力并降低能耗。

4.3 細(xì)部特征更豐富

為了展現(xiàn)運(yùn)動感、科技感和未來感，設(shè)計(jì)電動跑車的外觀和細(xì)節(jié)時，需要凸顯其動態(tài)特性。科技感可以通過簡潔的大燈設(shè)計(jì)、隱藏式門把手設(shè)計(jì)和純粹的幾何裝飾線條來實(shí)現(xiàn)。隨著電動化趨勢的出現(xiàn)，電動跑車車架實(shí)現(xiàn)了專門的參數(shù)化設(shè)計(jì)。目前，其通常用于室內(nèi)燈光設(shè)計(jì)，為汽車增強(qiáng)視覺活力。未來，參數(shù)化設(shè)計(jì)將用于純電動汽車的車門、天花板、車輪等的設(shè)計(jì)。

4.4 外飾造型更靈動

純電動跑車采用更小的電動驅(qū)動系統(tǒng)，這有利于擴(kuò)大座艙空間。車頭和車尾將進(jìn)一步縮短，四個車輪將更靠近車身四角，整體車身將更緊湊。有些電動跑車在底盤上安裝電池，占用縱向空間，增加車身厚度，給人留下了臃腫的印象。為解決此問題，許多車輛采用懸浮式車頂設(shè)計(jì)，同時采用中置電池布局設(shè)計(jì)，使外飾設(shè)計(jì)更加扁平化。

5 結(jié)語

隨著科技的進(jìn)步，越來越多的新材料和新技術(shù)被用于電動跑車的設(shè)計(jì)和研發(fā)之中。電動跑車的外觀設(shè)計(jì)將展示出運(yùn)動性、多樣性、環(huán)保性和節(jié)能性的特點(diǎn)。未來純電動跑車的設(shè)計(jì)將不受傳統(tǒng)跑車車架模式的限制，而是在科學(xué)運(yùn)用新技術(shù)和無限可能的背景下進(jìn)行。研究近年來純電動跑車的大規(guī)模生產(chǎn)和概念車型，可以有效總結(jié)未來電動跑車設(shè)計(jì)的新趨勢，并為設(shè)計(jì)提供有益參考。跑車車型是評估一個國家汽車工業(yè)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。就中國當(dāng)前的汽車產(chǎn)業(yè)來說，三電系統(tǒng)已相對成熟，工業(yè)設(shè)計(jì)也正在崛起。因此，純電動跑車為中國汽車工業(yè)在國際市場上實(shí)現(xiàn)超越提供了絕佳的機(jī)會，將成為增強(qiáng)中國汽車國際競爭力的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 付璐，付黎明.汽車造型的技術(shù)因素研究［J］.包裝工程，2008，39（8）：167-169.

［2］ 劉魯軍.低風(fēng)阻輕型電動概念汽車車身造型設(shè)計(jì)［D］.南京：東南大學(xué)，2016.

［3］ 李勇，武銀路.純電動汽車外飾造型影響因素及特征設(shè)計(jì)趨勢研究［J］.包裝工程，2020，41（6）：72-80.

作者簡介：程宇航（1999—），男，山東臨沂人，碩士在讀，研究方向：工業(yè)設(shè)計(jì)。

石小濤（1978—），男，湖北宜昌人，博士，副教授，研究方向：工業(yè)設(shè)計(jì)。