新能源技术发展背景下汽车造型设计发展研究

唐寅 曾勇 陶宇

南京工业大学 江苏省南京市 211816

1 引言

能源紧张以及环境污染等问题促使人们对新兴替代能源的研究探索，这种研究探索在汽车行业最具代表性，新能源汽车在动力技术飞速发展的推动下，发展迅速。我国汽车工业起步较晚，但在新能源技术领域取得了先机，但是在汽车造型设计研究领域仍较为薄弱。新能源汽车的发展不仅是技术的进步与堆叠，还应当考虑到用户的使用体验及所需的服务关怀，以可持续发展为主旨，使汽车更好地为消费者服务，实现汽车领域的全面革新。新能源应用背景下的汽车造型设计，应当发挥新能源技术的独特优势，展现其简洁、流畅、面向未来的特质，推动新能源汽车造型设计的全面升级。

2 现阶段我国新能源汽车产业概况

2.1 国家政策及现状成效

我国一直鼓励和支持新能源汽车产业的发展，我国对新能源汽车的需求也在不断增加。近几年国家出台了一系列政策扶持新能源汽车产业发展，框定新能源汽车范围，为消费者提供多项购车政策、消费补贴，为新能源技术研发企业提供更优的营商环境，鼓励更多企业单位投入新能源汽车产业中。这些政策所取得的成效也是极为显著的，在电力驱动技术以及电池技术飞速发展的背景下，国内多座城市已普及电动公交车、电动出租车，政府部门、执法部门的公务用车也逐渐由纯电动汽车替代，新能源汽车在民用汽车消费领域中的占比逐年上升。当前我国新能源汽车产业已形成良好基础，新能源汽车发展进入全面市场化拓展期，这主要得益于三个方面——（1）我国有明确的发展方向和规划政策体系。我国将新能源汽车作为汽车产业转型升级的主攻方向，出台新能源汽车发展规划，形成了完善的科技、产业、财税等支持政策体系，为新能源汽车产业发展壮大提供了坚实保障；（2）我国有比较完备的产业支撑体系。我国拥有新能源汽车及关键零部件、生产设备、基础材料等全产业配套能力，在产业规模、协作效率、配套成本等方面形成一定优势，为企业开展技术研发、产品研制提供了有效支撑；（3）我国有超大规模市场优势。我国是全球最大的汽车市场，也是最大的新能源汽车市场。当前我国汽车市场呈现消费升级态势，年轻消费群体对新技术、新产品接受程度高，新能源汽车市场仍有较大增长潜力。有强力的政策扶持，有庞大的市场帮助检验应用效果，我国新能源汽车产业的发展已然领先世界。

2.2 技术研发及产业融合

不同于在燃油汽车领域，在新能源汽车领域，我国企业异军突起，抢占先机。以比亚迪为代表的企业从电池技术这一新能源汽车产业的根源性问题出发，为国内蓬勃发展的新能源汽车产业奠定了坚实的基础。动力电池技术是电动汽车产业的核心，尽管早在19 世纪人们就已经制造出了电动汽车，并进行了一定的推广应用，但囿于动力电池技术的困境，未能实现长足的发展。

比亚迪作为当前最大的电动汽车制造企业，电池技术是其看家本领。早在2000年，比亚迪便开始研发锂电池产品，以供应当时的多家手机厂商，同时其电动车动力电池技术也逐步展开。2020 年，比亚迪成功实现了其自主研发的刀片电池的量产，这种刀片的前身为一度不被看好的磷酸铁锂电池，但在比亚迪工程师的不断探索下，终于实现了质的飞跃。这种刀片电池一经面世，由于其三大亮点，便获得了多家车企的青睐——（1）刀片电池取消模组设计，降低材料成本的同时提高了车辆空间利用率；（2）刀片电池采用电池包热泵制冷制热技术，实现了电池自动加热功能的同时提升了电池散热效率，优化了电池在极端温度条件下的工作表现；（3）相较于传统的三元锂电池，具有更佳的耐用性以及更优的安全性。电池这一核心技术问题的解决，正是电动汽车产业开始走向成熟的标志。比亚迪作为国内最早涉足新能源汽车领域的车企，成功完成了从传统车企到新能源龙头的转变的同时，极大拓展了自身的产品范围，扎实推进了技术进步，成为中国在国际新能源汽车市场中的标杆。

3 汽车造型设计概述

3.1 外观设计

汽车外形是汽车总体设计的基础，是汽车形象最直观的展现。汽车的外观不只是美学艺术的展现，更是加工技术、材料技术、空气动力学等前沿技术的统合应用。汽车外观设计从草图方案出发，并根据应用需要在之后的多个环节中不断修改完善，实现美学与工程学的有机结合，得出最优秀的外观造型设计。[2]

3.2 内饰设计

消费者在选购汽车时对内饰设计尤为看重。汽车内饰设计涵盖对方向盘、座椅、氛围灯、中控台等一系列车内陈设的设计。内饰设计首先需要实现设施的功能要求，还需要兼顾美学、人体工程学的要求，并根据汽车产品的整体定位，对汽车内饰进行整体规划。

3.3 色彩配饰设计

在汽车造型这一概念中，车身及内部的配色、装饰也是重要的组成部分，汽车作为实用艺术的重要载体，需要通过形体、色彩、装饰等诸多要素彰显其艺术表达。[5]通过对油漆、包裹材料、配件、图案纹理等要素的综合选择配置，为汽车驾乘者营造更优越的空间环境，带来更好的驾乘体验。

4 新能源技术对汽车造型设计影响因素

4.1 动力布置

当前新能源汽车以纯电动汽车为主，此类车型多由小型化的电动机驱动，抛弃传统的大体积燃油发动机组，使得车身布置更加灵活。在A 柱的位置选择上相较燃油车型有了更大的选择空间，车辆前悬部位可以进行更全面的包裹设计，通过对车灯、车首舱盖与挡风玻璃之间导流面的整体设计，获得更加简洁的整体造型与更加优异的空气动力学性能。去除了散热格栅的需要使车首部的造型也获得了更多的可能。由于动力电池组常布置与车辆底盘位置，新能源汽车底盘通常较低，故外观造型设计上常强调速度表现，重视动态表达。电池组的下置也为车内布置留下了更多的发挥空间。

4.2 驱动方式

纯电动汽车常见的驱动方式分为两大类——单/ 双电机驱动及轮毂电机驱动。单/ 双电机驱动可采用前置电机、后置电机、前后双电机三种布局方式，此类驱动方式省去了传统机械中的传动轴、万向节、离合器、变速箱等部件，对车辆前后围的空间占用较少，在车箱中部获得了更多可使用空间。在进行外观造型设计时应尽可能发挥其优势，保证美观与空气动力学性能的同时，拓展乘坐与储物空间。纯电动汽车技术改变在车体空间运用上的最显著成果就体现车身引擎舱部分。燃油汽车由于其动力系统体积较大，车头内部空间被占据，纯电动汽车则由于电机小型化的缘故，在车首部获得了一定的空间剩余，可用于储物及其他功能，大大拓展了车辆空间。若汽车采用轮毂电机结构，由于传动与控制系统所占空间较小，且电池组底盘布置方式不占用车内空间，在车辆外观造型设计上可进行更多尝试，发挥轮毂电机结构的高灵活度特点，突破传统汽车构型，展望汽车未来。[4]

5 我国新能源汽车造型设计研究现状

发展新能源汽车产业，需要从以下几个方面着手：（1）以驱动电机、动力电池为代表的核心技术——只有把握核心技术才能无惧国际竞争中的技术壁垒；（2）外观造型设计——优秀的外观造型是汽车产品最直观的形象展现，也是吸引消费者的重要因素；（3）推动消费升级、完善消费环境——为消费者呈现更完善的服务、更优异的产品才能使消费者正真接纳新能源汽车产品，促进性能源汽车产业的良性发展。

纵观目前市场上主要的新能源汽车产品，其外观造型设计依旧延续了传统燃油车的设计。厂家普遍采用传统汽车造型的原因是多方面的：从技术角度看，尽管电池技术得到了初步解决，底盘平铺式的电池布置为车辆节省了大量空间，但轮毂电机技术仍存在多项问题，采用前/ 后置电机驱动仍是目前最成熟的驱动解决方案，传统燃油汽车结构布置依然符合电动机布置要求；从消费市场的角度看，消费者对新产品的接受需要经历一个过程，过于颠覆性的产品设计短时间内很难获得市场认可，且传统汽车构型能够满足目前大部分消费者需求；从国家政策角度看，现有政策标准是以传统汽车构型制定的，新能源汽车造型设计的进步需要国家政策的同步完善，政策与技术理念的共同进步才能实现新能源汽车造型设计的革命。

尽管尚未完全脱离燃油汽车造型设计的思路，但在技术问题实现突破的背景下，国内各厂商在新能源汽车造型设计的研究上也纷纷做出了新的探索。自2012 年特斯拉发布了第一代Model S，以纯电动为代表的新能源汽车正式进入民用汽车消费市场，其简约、富有科技感的设计风格似乎也成了新能源汽车造型语言的代表，并被后来国内多家“新势力”车企业所接受，并发展出了各具特色的家族式设计。与“新势力”车企不同，传统车企在新能源汽车的造型设计上采用了另一种思路，从燃油汽车转型发展而来，其造型不免受家族式设计影响，在车身构型、装饰线条等选择上趋向保守，但从往年的产品发展脉络上可以发现，这类厂商的新能源汽车造型设计也在相简约、面向未来的方向靠拢，展现新能源技术的科技感以及简约流畅的风格取向。

通过以上的研究分析可以看出，新能源汽车造型设计的未来，应当立足于更加完善的驱动、电池技术，秉持智能应用、可持续发展、简约实用的造型设计风格，以科学、理性的眼光对新能源技术的未来应用做出探索，面向未来对车辆这一定义进行拓展延伸，以造型设计反推技术发展方向，实现我国新能源汽车领域的发展变革。

6 当前新能源汽车造型设计发展趋势

当前新能源技术的应用以纯电动驱动技术为主，电动汽车技术诞生多年，在近十年出现高速发展，正是因为其与传统内燃机驱动技术相比，具有高效轻便、绿色节能、可持续应用等优势。在新能源汽车的造型设计上，各汽车厂商也多着重展现了这些技术背后的思想技术内涵。目前国内新能源车型造型设计主要强调简约、流畅、整体性等特点，通过简约的块面造型、布置有序的线条构造汽车的外观造型，一改传统国产汽车线条凌乱、空间比例不协调的问题，新能源技术的普及为我国汽车行业造型设计带来了一场革命性的改革。这种设计语言的变化在传统车企的产品上尤为突出，以下选择比亚迪公司王朝系列产品中的汉EV 车型进行分析。

比亚迪股份有限公司成立于1995 年，于2003 年成为全球第二大充电电池生产商，并于同年成立比亚迪汽车，是国内最早的电动汽车研发企业之一，有深厚的技术积累，目前已经成为我国新能源汽车最大的制造商，也是目前全世界唯一掌握三电技术的公司。[3]强大的三电技术水平是新能源技术领域竞争力的有效保证，也是我国新能源产品突入西方市场的强大助力。[1]比亚迪王朝系列始于2012 年，现包含“汉”“唐”“秦”“宋”“元”五大系列，“汉”系列为最新产品，其中最具设计变革性的车型便是汉EV。

根据比亚迪官方描述，汉EV 的前脸造型采用了“智慧柔韵美学”的设计理念，前进气格栅上部的饰条由机盖直延伸至两侧，与两侧的分体式大灯融为一体。新设计的前大灯采用时下主流的贯穿式设计手法，细长的日间行车灯带使整体前脸更具辨识度。王朝系列的前代车型虽采用电力驱动，但在前脸设计上依然保留了宽大的进气格栅，这种由燃油汽车延续下来的习惯性设计在汉EV 上终于出现了改变，外观设计重拾功能性、实用性理念，由繁化简，凸显电动特质。在车位方面，汉EV 采用了贯穿式灯带及字母车标，拥抱潮流展现年轻化风格的同时，从细节上提升企业形象定位。与“新势力”造车企业趋于极简化风格的造型语言不同，汉EV 采用了大面积黑色和银色饰板，与理想、小鹏等品牌一体化单色的外观风格存在较大差别。

从以上的分析可以看出，我国新能源汽车造型设计发展应遵循以下原则：（1）秉持新能源可持续、高效便捷、智能化的特质，脱离燃油汽车造型设计的习惯性思维；（2）拓宽视野，吸取优秀设计的同时发展自身特色，避免同质化设计；（3）依托技术优势，探索产品功能，拓展品牌外延。

7 结语

新能源技术发展带来了新的机遇，为汽车产业指明了未来的发展方向。在新能源技术发展的背景下，汽车造型设计应以先进技术为依托，充分发挥技术优势，贴近消费需求，从传统造型理念中挖掘新的内涵，融合创行，与时代共同进步。