1、电动概念汽车外观设计理念分析【摘 要】针对世界上现已开发出来的电动概念汽车外观设计理念进行了调查、研究及分析，总结出了外观设计的主要几大因素，并将电动概念汽车的外观设计理念分为了个性派、实用派和形象派三大类。为电动汽车外观未来的设计提供了很好的参考，能够为电动概念车的外观提供一个更具体、更全面、更系统的认识，对电动汽车外观未来的发展具有十分重要的意义。 【关键词】电动汽车；外观；设计理念 引言 随着全球变暖、海平面升高等大自然环境的日益恶化，人们对于节能环保的意识逐渐提升，对于与大气环境有着直接关系的汽车行业来说，这同样是个不容小觑的问题。预计十年后，我国汽车保有量要超过 2 亿辆。放眼如今正
2、投入使用的普通车辆，无论燃料是燃油还是天然气，都避免不了有害尾气的产生。在这种情况下人们大胆提出了用电动机来代替传统的内燃机的设想，新型的电动汽车由此产生。它不仅能大大降低汽车尾气排放的污染，还能在汽车滑行或是突然减速时，把电动机作为蓄电机使用，蓄存多余的电能再次使用从而节约能源。因此，电动汽车的发展迫在眉睫，如何让汽车节能环保同时又不失其必要的动力性成了整个汽车行业想要攻克的共同目标。 2012 年的北京车展上，来自全球 14 个国家和地区的 2000 家中外汽车及零部件厂商齐聚北京车展，其中概念车 74 台，新能源车更是达到 88台。在国务院刚刚通过的节能与新能源汽车产业生产规划中，提及争
3、取到 2015 年全国纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量要预计达到 50 万辆，到 2020 年要超过 500 万辆1。这一系列数据充分体现出了电动汽车的发展势头之猛，其发展前景不可小觑。 本文旨在通过对世界各国的多款电动汽车概念车型进行分类，针对其外观设计中主要的几个方面进行比较与分析，得出相关结论。 1.外观设计要素 1.1 汽车空气动力 汽车空气动力特性是汽车的重要性能之一。迄今为止，国内外汽车空气动力学的研究一般采取试验法、试验与理论相结合法以及数值模拟仿真研究法。随着汽车技术的提高和高级公路的发展，汽车速度的不断提高以及汽车在行驶时与空气的相互作用的各种气动力也越来越显著，在很
4、大程度上影响着汽车的经济性、动力性和稳定性2。 电动汽车由蓄电池提供电能，经过驱动系统和电动机，驱动电动汽车行驶。在设计电动汽车外型时，如何通过外型上的设计使车在蓄电池的驱动下发挥其动力最大化是人们在设计过程中必须考虑的问题。它直接 影响着电动汽车的动力性和续驶里程，同时影响电动汽车行驶的成本效益。 1.2 汽车人机工程 人机工程所反映的核心问题是人、车和环境三方面的协调，汽车的外观设计中则体现为是否人性化，因而汽车设计是否符合人机工程的要求，这不仅关系到有效利用车内空间及提高乘用舒适性，而且会影响到整车内外造型和尺寸参数，进而影响整车性能和市场竞争力3。所以，人机工程也被提升为汽车外观设计的
5、重要因素。 1.3 汽车行驶性能 汽车行驶性能的好坏在外观设计中主要体现在扰流板和车腰线上，合适的扰流板能增加汽车在高速行驶时的操作稳定性和平稳性，从而提高汽车的行驶性能。 1.4 汽车制造工艺和材料 汽车外观的制造主要以焊接和冲压的方式来完成，其材料多种多样，传统的车型一般以钢板和塑料来制造车身，另外，利用高强度钢板和拼焊板等材料和工艺可以有效提高整车的安全性能，减少人体头部伤害值，改善吸能部件的变形模式及吸能能力4。随着科技的发展，现也有不少概念车型尝试运用大片玻璃来作为车身的主体材料，增强未来感。同时，随着车身轻量化的推广，一些新型材料也在不断产生和运用。 1.5 汽车安全要求 汽车的安
6、全问题在外观设计中也同样不可忽视。在设计中要保证车顶的牢固、车门的密封性以及车底的韧性等，每个细节上的错误都可能引起不小的安全隐患。因而汽车安全技术中的主动安全和被动安全是相辅相成、相互补充的，两者缺一不可。未来的汽车安全技术将向着集成化、系统化和智能化方向发展5。 2.外观设计理念（灵感） 具有美感的汽车车身造型应该是符合由人类长期实践而总结出来的美学基本原则的，是外在形式美和内在科技美的结合体。每辆车的外观设计都蕴含着其设计师的独特理念，我将这些理念大致地分为个性派、实用派和形象派三类： 2.1 “个性派”设计 个性派顾名思义主张的是自我个性，强调的是其独特二字，纵观整个车身，一定有一处或
7、是几处的设计是独一无二的，同时又不增加甚至减少汽车的阻力，成为整部的“点睛之笔” 。 V-ENS VISTA 电动概念车就有着典型的“个性派”设计。流线型的设计很好地降低了它在行进过程中的空气阻力。其亮点在于它的车门，采用的是马车式的车门，通过细小的铰接进行自动开关，并取消了传统车型单边前后门之间的车架，最大限度的增大了开门的空间，使人感到仿佛有一位女神要从车内走出。 另外，VISTA 并没有设立后视镜，而是以摄像头代替后视镜功能。门框上的摄像头拍摄的影像传送到车内两侧的显示屏上进行观察。这一方面是为了更好地减少空气阻力，提供其空气动力。另外，也有效地避免了雨雪天等恶劣环境所导致的后视镜模糊，
8、从而导致人视线的障碍或错觉，提高了车子的安全性。 意大利汽车设计师 Liviu Tudoran 设计了一款名为 iMove 的 3 人座电动概念车。车顶可开合，变成一辆敞篷车；在达到美观的同时又去除了 A 柱，大大减小了风阻，另外，这辆概念车在人机工程方面想的也十分周到，为了给人们带来更多的便利，设计师在车内仪表面板上采用了触摸屏设计；车顶更是选取了独特的材料，运用了太阳能电池面板可以为车里的仪表供电，同时也提高了车子的动力性。iMove 的车身材质内含可变色原料，车主可根据喜好随时变化车身色彩，使其外观更加个性化。2.2 “实用派”设计 “实用派”设计是指在设计电动汽车外型的过程中，不仅仅以
9、美观和前卫的造型为目标，而是充分地利用车身的材料和科技的手段，让车身也能成为动力系统的一部分，产生能源，提高电动汽车的动力性。 就拿 smart forvision 这款电动概念车来说，整个造型未来感十足的同时，其车顶的六边形透明区域相当引人注目这是全球第一款能够通过阳光产生能量的透光车顶。这里采用的技术是覆盖了整个车顶表面的透明太阳能电池。这种太阳能电池基于嵌入车顶夹层、通过光激活的透明有机染料。即使在散射光或光照较差的条件下，太阳能电池也能为多媒体设备和三个协助车内温度管理的风扇提供足够的电力。如果将车停放在阳光照射处，太阳能电池产生的电力足以维持通风系统持续运行，从而保持车内凉爽，可见设
10、计师在人机工程学上考虑地十分周到，大大提高了人们的舒适性。这种全新的光伏技术进一步开拓了节能潜力，它产生的能量还可用于车内其它设备。这样就能将蓄电池中的电能更多地用于汽车的起动和行驶中，大大地加大了其续航里程，同时又加强了其动力性。另外，车身面板还使用了特殊的材料，面板内的高性能绝缘泡沫胶使得这款 Forvision 能够在夏季保持凉爽，在冬季保持温暖。提高人们乘坐的舒适性。 日本汽车巨头丰田推出了一款可以立即改变外观的概念车，名为“Fun-Vii”（Vii 为汽车交互式互联网的英文首字母缩写） 。用户只需按一下按钮，Fun-Vii 便会改变外观。如果所有人都购买这款汽车，喷漆工作将成为过去。
11、 Fun-Vii 的车身外壳采用触摸屏，特殊的材料和工艺不仅允许驾驶者改变显示的图案，同时也可让车子登录经销商网站，进行检验，实用性极强，就好像随身带了一台电脑。有趣的是，Fun-Vii 的车门还会闪烁一条问候语，向主人表达问候。不可不说，设计师将人机工程做到了极致。在东京车展举行前，丰田揭开了这款可变脸概念车的神秘面纱。公司总裁丰田章男表示：“汽车必须能够唤起我们的情绪，否则的话，就不是一辆好车。 ” 2.3 “形象派”设计仿生派 形象派是指将设计具体化，以某一样我们生活中都能见到的生物或物体作为雏形，模仿它的特点或是从它的身上寻找设计灵感，从而设计出来的车身造型。 在电动汽车的外观设计中我
12、们可以找到许多“形象派”的设计。比如在 2011 年米其林汽车设计挑战赛上，塞尔维亚设计师马克鲁科维奇设计的一种三轮电动概念车，他将自己的这一设计称为“超音速汽车” ，因为他的设计原型是超音速飞机。这种小汽车的两个后轮都拥有独立驱动的电动马达，车身狭窄，大大地考虑到了空气动力学给车带来的影响，有效地减小了空气的阻力。它的底部很低，在平坦的路面上行驶时能提高汽车的行驶性能，增加它的操作稳定性，同时也提高了安全性能。前后仅可以容纳两人，这和飞机非常相似。 又比如日产在广州车展上推出的紧凑电动概念车 Mixim。其车门采用了剪刀门的设计，车门朝前上方打开，开启后从前方正视车身就犹如一只蝙蝠，霸气十足
13、，造型十分独特。同时，在人机工程方面也作了一定的考虑，减小了开门所需要的空间，这就使人们在拥堵地区能够更方便地停车，提高了车子的便利性。 法国标致 EX1 概念车同样是“形象派”设计的典型产物，它以水滴为原型，整个车身前宽后窄，将水滴上尖下圆的造型进行合理修饰和调整，创造出了全新 EX1 概念车。 3.结论 针对电动概念汽车外观设计理念，分析了众多国内外的电动汽车外观主要的设计要素和不同的理念，将其分成了“个性派” 、 “实用派”和“形象派”三类，通过实例与各种因素分析相结合的方式分别介绍了其不同的特点和风格，使人们对电动汽车外观的理念有了一个更全面、更系统的认识。 随着电动车的日趋成熟，汽车
14、外观设计将会有一个革命性变化的机会。由于电动车的原理与普通车型完全不一样，它不需要那么大的空间，这样就给了设计师一个更大的想象和创造机会。比如电动车的性能很大程度上取决于蓄电池的性能，电动车用电池驱动，所以在设计外观时要考虑的问题是冷却而非进气，这样，在前脸设计就不必考虑进气口的设计。 另外，电动车会更注重其个性化的表达。无论是在其侧身的比例还是前大灯以及尾部的 LED 灯的应用上都将给人一种全新的视觉冲击。所以，电动车技术在成熟之后，空间设计上会融入更多的元素，这将给汽车的比例甚至结构都带来一个很大的变革。 参考文献： 1张子良，叶子.2012 车展那些事J.体育健康知识画刊，2012 第6 期 72-73，1005-8222. 2李毓洲，谭夏梅，梁明影.基于 Ansys 的汽车空气动力学特性分析J.机械设计与制造，2010 第 2 期，1001-3997. 3罗卫东，李鹏，邱望标.基于人机工程的汽车座椅设计J.设计研究分析，2008，1002-6886. 基金项目：上海电机学院大学生创新活动项目（2011SCX94） 。
