瘋狂的風(fēng)阻

李爾欣　陳家誠　林映輝

PART1 風(fēng)阻到底多費(fèi)勁

風(fēng)與電的角斗

為了幫電動(dòng)汽車增加寶貴的續(xù)航里程，車企與消費(fèi)者們可不少聚焦電池、能量管理、車身輕量……話題。但你可能不知道，風(fēng)阻系數(shù)這看不見的力量，會(huì)對(duì)省電產(chǎn)生多大效果呢？

最獨(dú)特的阻力：風(fēng)阻

0.25、0.23、0.22……本已遠(yuǎn)離主流視野的風(fēng)阻系數(shù)之爭(zhēng)，近來逐漸開始被車廠^拿到新能源車的圈子里來“故伎重施”。不過，這回與風(fēng)阻系數(shù)掛鉤的不再是油耗，而是新能源車的續(xù)航里程。倒是買車的群眾還和從前一樣，依然不明白“風(fēng)阻系數(shù)”為何物，更沒搞懂這玩意是怎樣跟能耗扯上關(guān)系的。

好在，風(fēng)阻系數(shù)與能耗之間的關(guān)系并非隱晦的秘密，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)燃油車時(shí)代，教材就已經(jīng)講過，根據(jù)公式（一）可知，發(fā)動(dòng)機(jī)用于克服空氣阻力所消耗的功率N與風(fēng)阻系數(shù)Cd成正比，故風(fēng)阻系數(shù)越小，車輛要達(dá)到一定速度所消耗的燃油量就越少。

至于電動(dòng)汽車，雖說其動(dòng)力所用的能源不同于傳統(tǒng)燃油車，但由于風(fēng)阻系數(shù)只是用來計(jì)算風(fēng)阻大小且相對(duì)固定的參數(shù)，而與能源類型無關(guān)，因此電動(dòng)汽車的風(fēng)阻系數(shù)依然與能耗成正比，即風(fēng)阻系數(shù)越小，能耗越低。只不過，風(fēng)阻系數(shù)對(duì)于電動(dòng)汽車的意義跟傳統(tǒng)燃油車有所不同。

簡(jiǎn)單來講，汽車必須由動(dòng)力單元消耗燃油或電能等能源做功，才能克服行駛阻力跑起來，而在構(gòu)成行駛阻力的滾動(dòng)阻力、空氣阻力、加速阻力和坡度阻力等4大部分里頭，能由廠商主動(dòng)改善，并且必然存在而不受行駛條件影響的阻力卻僅有1個(gè)，那就是空氣阻力——通常又稱為風(fēng)阻。

雖然根據(jù)風(fēng)阻計(jì)算公式（二）來看，車輛的風(fēng)阻系數(shù)Cd、流體的密度ρ、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度u，以及迎風(fēng)面積A都能引起風(fēng)阻Fd的變化，但其中可以相對(duì)公平地讓普通老百姓都能直接比對(duì)的參數(shù)，卻只有風(fēng)阻系數(shù)Cd。由此可見，在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)設(shè)定之外，風(fēng)阻系數(shù)還真算得上是用以衡量汽車能耗水平的重要參數(shù)！

在同等條件下，風(fēng)阻系數(shù)的變化對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的影響很明顯：保時(shí)捷Taycan Turbo的風(fēng)阻系數(shù)為0.22，而保時(shí)捷Taycan Turbo S的風(fēng)阻系數(shù)則是0.25，二者均搭載93.4kWh的電池，但二者的WLTP工況的續(xù)航里程卻分別為348km和343km——風(fēng)阻系數(shù)更低的車型擁有更長(zhǎng)的續(xù)航里程。

風(fēng)阻，更考驗(yàn)錙銖必較的電量

對(duì)于電動(dòng)汽車來說，風(fēng)阻系數(shù)的重要性又更甚于傳統(tǒng)燃油車。因?yàn)椋啾饶芰棵芏雀哌_(dá)44.4MJ/kg的汽油以及48MJ/kg的柴油，單個(gè)鋰電池的能量密度僅有0.36～0.875MJ/kg——若按1兆焦耳=0.278千瓦時(shí)換算，鋰電池的能量密度就約等于0.1～0.243kWh/kg.也就是說，即便其他條件都一樣，電動(dòng)車也得消耗數(shù)倍于傳統(tǒng)燃油車的“燃料”，才能獲得與傳統(tǒng)燃油車相當(dāng)?shù)哪芰?，進(jìn)而達(dá)到相近的續(xù)航里程。

對(duì)此，比亞迪汽車還做過實(shí)驗(yàn)：如果用單體容量為160Wh/kg的三元鋰電池組建電池堆，純電動(dòng)車要想實(shí)現(xiàn)500km的續(xù)航里程，則整個(gè)電池堆的總重至少要有400kg;若換成容量為120Wh/kg的磷酸鐵鋰電池，電池堆的總重將增至500kg以上;但與此同時(shí)，電池的布局又不可過密，更不能無限制地增加數(shù)量，不僅如此，電動(dòng)機(jī)還得保持90%以上的工作效率;相比之下，傳統(tǒng)燃油車卻只需準(zhǔn)備工作效率在30%左右的發(fā)動(dòng)機(jī)和數(shù)十升汽油，無疑輕松得多。

這意味著，電動(dòng)汽車得比傳統(tǒng)燃油車更充分地利用能量，哪怕只是讓行駛阻力減少1%也必須全力爭(zhēng)取，因?yàn)槊恳稽c(diǎn)電量都“彌足珍貴”，只有省下更多的電量，才能換來更長(zhǎng)的續(xù)航里程。

風(fēng)阻-0.01=續(xù)航+5km=車重-40kg

事實(shí)上，由于現(xiàn)在既難以提升電池的能量密度，又沒有完善的充電網(wǎng)絡(luò)與充電技術(shù)，眼下還真需要通過降低風(fēng)阻系數(shù)來為電動(dòng)汽車延長(zhǎng)續(xù)航里程。例如，據(jù)比亞迪方面測(cè)算，風(fēng)阻系數(shù)每降低0.01，即可使純電動(dòng)轎車的綜合工況續(xù)航里程增加5km，這相當(dāng)于車輛減重40kg帶來的節(jié)能效果。

當(dāng)然，電動(dòng)汽車的續(xù)航里程并不完全取決于風(fēng)阻系數(shù)，還有電機(jī)性能、電池管理系統(tǒng)的智能程度等其他因素也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。另外，風(fēng)阻系數(shù)還會(huì)影響到風(fēng)噪的大小，而空氣對(duì)于汽車的作用力也不僅限于空氣阻力，更具體的內(nèi)容諸位去翻看正經(jīng)的“汽車空氣動(dòng)力學(xué)教材”自會(huì)知曉，此處就暫且略過。真要感興趣，不妨先看下后邊的“如何優(yōu)化風(fēng)阻系數(shù)”。

在同等條件下，風(fēng)阻系數(shù)的變化對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的影響很明顯：保時(shí)捷TaycanTurbo的風(fēng)阻系數(shù)為0.22，而保時(shí)捷TaycanTurboS的風(fēng)阻系數(shù)則是0.25，二者均搭載93.4kWh的電池，但二者的WLTP工況的續(xù)航里程卻分別為348km和343km-風(fēng)阻系數(shù)更低的車型擁有更長(zhǎng)的續(xù)航里程。

那些年被風(fēng)阻改變的造型

要降低風(fēng)阻，就得減小風(fēng)阻系數(shù)，而汽車身上受風(fēng)阻系數(shù)影響最為明顯的，就是造型。畢竟，汽車發(fā)展上百年的進(jìn)化歷史早已證明，每次造型潮流的演變都伴隨著風(fēng)阻系數(shù)的優(yōu)化。

風(fēng)阻系數(shù)是這么得來的

車輛的造型一旦被確定，其風(fēng)阻系數(shù)便就此固定，直到再次調(diào)整設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)前，都不會(huì)隨行駛條件的變化而發(fā)生改變。目前，用以測(cè)算汽車風(fēng)阻系數(shù)的辦法主要有3種：風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)、滑行試驗(yàn)、CFD軟件模擬。

1風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)

這是目前最為標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)阻系數(shù)測(cè)算方法。首先，在風(fēng)洞中固定好車輛的等比例或全尺寸模型，又或者是按規(guī)定設(shè)置好測(cè)試質(zhì)量的實(shí)車;接著，將速度穩(wěn)定或固定風(fēng)速的氣流吹向車身，并通過車載臺(tái)記錄相應(yīng)的阻力，由于此時(shí)車輛相對(duì)靜止，因此可忽略滾動(dòng)阻力，所測(cè)得的阻力即為空氣阻力;最后根據(jù)公式計(jì)算出相應(yīng)的風(fēng)阻系數(shù)。只不過，采用不同的風(fēng)洞設(shè)置，測(cè)出來的風(fēng)阻系數(shù)會(huì)有所偏差。

2滑行試驗(yàn)

嚴(yán)格來講，根據(jù)官方制定的汽車道路試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車輛進(jìn)行滑行試驗(yàn)，所測(cè)得的是車輛的行駛阻力。因此在試驗(yàn)后，還得根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的坡度、風(fēng)速等數(shù)據(jù)分別算出車輛的滾動(dòng)阻力、空氣阻力、加速阻力和坡度阻力，然后再由空氣阻力推算出風(fēng)阻系數(shù)。

雖然滑行試驗(yàn)要反復(fù)試驗(yàn)多次才能得到相對(duì)準(zhǔn)確的數(shù)值，并對(duì)試驗(yàn)條件有著嚴(yán)格的要求，但得益于更低的成本，滑行試驗(yàn)在實(shí)際應(yīng)用中仍比風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)更受廠商的青睞。

3CFD軟件模擬

如今，為節(jié)省研發(fā)時(shí)間與成本，汽車廠商會(huì)讓CFD計(jì)算流體力學(xué)工程師先根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)在相關(guān)軟件里建立模型，進(jìn)行流體力學(xué)的數(shù)字化模擬與仿真，并得出新車的空氣動(dòng)力學(xué)方案。在此過程中，軟件會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算出風(fēng)阻系數(shù)，但這并非車輛最終的風(fēng)阻系數(shù)。由CFD工程師設(shè)計(jì)方案要做成實(shí)體模型，并反復(fù)放到風(fēng)洞中校對(duì)、修改，直到模型在風(fēng)洞中錄得廠商預(yù)定的風(fēng)阻系數(shù)。

PART2 電動(dòng)汽車的降風(fēng)阻絕招

風(fēng)兒，你別擋著我來電

去年的廣州車展上，廣汽集團(tuán)發(fā)布了刷新全球乘用車最低風(fēng)阻系數(shù)記錄的純電動(dòng)車EN0.146。作為一款6座乘用車，其風(fēng)阻系數(shù)只有0.146，而一般轎車的風(fēng)阻系數(shù)大多都在0.25左右。

前面說過，電動(dòng)汽車對(duì)于降低風(fēng)阻系數(shù)，有著比傳統(tǒng)燃油動(dòng)力車更迫切的需求，那……到底有什么適合電動(dòng)汽車的降風(fēng)阻藥方呢？

不管對(duì)燃油車還是電動(dòng)汽車來說，低風(fēng)阻系數(shù)都意味著行駛時(shí)面對(duì)的空氣阻力越小，不僅可以減少高速行駛時(shí)的風(fēng)噪，更是對(duì)提高燃油經(jīng)濟(jì)性或續(xù)航里程有重要的作用，我們就來看看電動(dòng)汽車有什么降低風(fēng)阻系數(shù)的做法。

1取消前進(jìn)氣格柵

這可是專屬于純電動(dòng)車方能享用的降風(fēng)阻良方，因?yàn)榇蠹叶贾?，燃油?dòng)力車、混合動(dòng)力車、增程動(dòng)力車……只要有用上發(fā)動(dòng)機(jī)的車，就少不了需要進(jìn)氣，并且發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生巨大熱量，相應(yīng)的散熱系統(tǒng)需要“撞風(fēng)”散熱，因此不得不設(shè)計(jì)具有一定尺寸的進(jìn)氣格柵來滿足散熱的需求，但這樣會(huì)增加車身前部的空氣阻力，使空氣分子更容易堆積。所以后來有一些燃油車配備了主動(dòng)進(jìn)氣格柵的功能，當(dāng)速度達(dá)到一定，系統(tǒng)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)沒有特別大的散熱需求時(shí)就會(huì)控制葉片把進(jìn)氣格柵封閉起來，以減少空氣阻力。

但純電動(dòng)汽車沒有以上煩惱，散熱的要求大大降低，因此就算有進(jìn)氣格柵更多也只是裝飾功能，所以各類純電動(dòng)車無例外地會(huì)把車頭盡可能的蓋起來（油改電的對(duì)比起來更明顯），以最小化車身前部壓力，減少撞風(fēng)面積。要知道，汽車在看不見的空氣中穿梭，無數(shù)空氣分子在車身前部被壓縮，從而使車身前部的空氣壓力增加，這就是所謂的前方壓力。在此之后，空氣分子會(huì)從車身上方、兩側(cè)以及底部尋找離開車頭高壓區(qū)的出路。能夠盡可能降低這樣的壓力，就會(huì)讓車更容易破風(fēng)前行，降低電耗！

除此之外，前擋風(fēng)玻璃也是會(huì)產(chǎn)生前方壓力的地方，因此廣汽集團(tuán)的EN0.146概念車、大眾的XL1概念車或勒芒賽車都會(huì)把前擋風(fēng)玻璃設(shè)計(jì)得非常傾斜，但這樣會(huì)影響車內(nèi)的空間，因此一般家用車很少采用如此極端的設(shè)計(jì)！

2平滑的車身線條

一輛車的風(fēng)阻系數(shù)是經(jīng)過無數(shù)復(fù)雜的方程計(jì)算以及風(fēng)洞“吹”出來的，但簡(jiǎn)單來說，風(fēng)阻系數(shù)與物體表面的粗糙程度有關(guān)，所以我們會(huì)看到那些追求極致低風(fēng)阻系數(shù)的車，車身表面都會(huì)十分平滑，減少與空氣的摩擦效果，而且沒有排氣管等布局的電動(dòng)車底盤可以做得非常平整，氣流可以十分流暢地通過車身表面。

同時(shí)，后視鏡和輪圈等汽車必須的部件容易劃破原本完整的氣流，造成紊亂的湍流，因此不僅僅是概念車，也不分電動(dòng)車還是燃油車，像國(guó)外版的奧迪e-tron和雷克薩斯ES等車型可以選擇“虛擬后視鏡”一就是傳統(tǒng)的后視鏡移除，用體積小得多又可以獲取寬廣視野的攝像頭代替，并通過屏幕實(shí)時(shí)地投影兩側(cè)車身后方的情況。

至于另外一個(gè)容易產(chǎn)生湍流的部位一輪圈，在保證一定設(shè)計(jì)感的基礎(chǔ)上盡可能保持表面平整，大眾XL1概念車甚至?xí)⒑筝喌拇蟀氩糠指采w起來，以保持車身表面的統(tǒng)一性。

3慢慢收細(xì)的車尾

汽車穿過空氣，會(huì)在尾部留下一個(gè)空洞，由于空氣末能馬上填補(bǔ)這個(gè)空洞，形成了一個(gè)瞬間的負(fù)壓區(qū)或者“真空區(qū)"，但由于車輛在不斷前進(jìn)，因此這個(gè)“瞬間”也會(huì)一直存在并跟著跑，產(chǎn)生一股把車向后吸的力量，而這個(gè)無法填補(bǔ)的空洞就叫“流動(dòng)分離"。

雖然這個(gè)真空空洞是在車輛的后部產(chǎn)生，但隨著車速的，上升也會(huì)產(chǎn)生更多的真空吸力，所以限制流動(dòng)分離的區(qū)域同樣十分重要。一般來說，車尾的垂直面積越大就會(huì)產(chǎn)生越明顯的流動(dòng)分離，因此SUV的風(fēng)阻系數(shù)往往比三廂轎車大不少，并不僅僅是因?yàn)樗挠L(fēng)面積大。

我們同樣可以在那些追求極致氣動(dòng)效果的概念車或賽車上看到從車身到尾部慢慢收窄，這是為了讓空氣可以貼著車身漸漸流向尾部的負(fù)壓區(qū)，不必突然填補(bǔ)大量空洞的區(qū)域。而且尾部真空區(qū)產(chǎn)生的真空后向吸力往往還大于車頭撞風(fēng)的阻力，因此減少尾部的流動(dòng)分離十分重要！

4底盤平整化

大家都知道燃油車的底盤是非?！半s亂”的，發(fā)動(dòng)機(jī)、油底殼、變速箱、排氣管、油箱等等，所以稍微高檔一些的車型都會(huì)用護(hù)板盡可能地把底盤蓋起來，這不僅僅是出于美觀和保護(hù)作用，而是車輛高速行駛時(shí)會(huì)有大量氣流從下方通過，不平整的底盤會(huì)產(chǎn)生更多空氣阻力。

但電動(dòng)汽車就大不一樣了，純電動(dòng)車的底盤布局可以作到像滑板車一樣平整、簡(jiǎn)單，因?yàn)橹恍枰粔K大平板承托住電池組，并且把小體積的電機(jī)安裝在結(jié)構(gòu)框架之中，電動(dòng)車就可以把底盤做得非常平整，所以幾乎所有純電動(dòng)車都會(huì)把底盤蓋得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)，這對(duì)于降低車身下方的空氣擾流阻力十分有幫助！

知識(shí)加油站 風(fēng)阻系數(shù)不是越小越好

或許你會(huì)奇怪，一邊說要如何降低風(fēng)阻系數(shù)，為何又要說風(fēng)阻系數(shù)不是越小越好？

對(duì)于家用車來說，平時(shí)行駛速度不高，降低風(fēng)阻來提高續(xù)航里程更加重要，但跑車和各種賽車不是需要更小的風(fēng)阻嗎？不一定，因?yàn)樗鼈冊(cè)诟咚贂r(shí)更需要下壓力！所以性能車尾部的大尾翼就是與降低風(fēng)阻背道而馳的，像F1賽車的風(fēng)阻系數(shù)比SUV都高，但其迎風(fēng)面積卻又比SUV小得多，因此整體承受的風(fēng)阻還是非常小的。

空氣動(dòng)力學(xué)是一套非常復(fù)雜的學(xué)問，講究就是平衡！

PART3 電動(dòng)轎車、跑車、SUV的風(fēng)阻絮語

迎風(fēng)而上

說完電動(dòng)汽車降低風(fēng)阻的學(xué)問，接下來是找?guī)卓畲碥囆陀L(fēng)跑跑了……

風(fēng)阻8、3、2

車輛風(fēng)阻來源有兩個(gè)重要因素，一個(gè)是迎風(fēng)面，一個(gè)是車身亂流。體型高大的蔚來ES6在設(shè)計(jì)車身時(shí)也著重從這兩點(diǎn)思考如何降低風(fēng)阻。首先，前臉迎風(fēng)面部份，蔚來ES6擁有上下兩組AGS（ActiveGrillShutter）主動(dòng)式進(jìn)氣格柵，它的設(shè)計(jì)是窄口的，一方面能夠滿足驅(qū)動(dòng)單元全力發(fā)揮性能時(shí)需要的散熱空氣，而車輛機(jī)件散熱需求較低時(shí)，會(huì)關(guān)閉AGS葉片，從而減少空氣流入機(jī)艙，降低空氣阻力。

在造型設(shè)計(jì)方面，蔚來ES6在引擎蓋折角上經(jīng)過細(xì)微優(yōu)化，讓X-Bar前臉達(dá)到理想視覺效果的同時(shí)，空氣阻力降低0.7%。經(jīng)過前臉的優(yōu)化，蔚來ES6在降低風(fēng)阻系數(shù)的同時(shí)，還能有效提升續(xù)航表現(xiàn)，理論上在120km/h時(shí)速下能額外貢獻(xiàn)25km的續(xù)航里程。

在空氣動(dòng)力學(xué)的設(shè)計(jì)上，電動(dòng)車最大的優(yōu)勢(shì)之一在于有規(guī)整的底盤，易于空氣流通，蔚來ES6在此基礎(chǔ)上，通過底部護(hù)板角度的設(shè)計(jì)，能夠引導(dǎo)氣流更快速的通過。加上平布在車輛底盤中間的電池組，因此在高速行駛時(shí)能帶來更良好的車輛穩(wěn)定性表現(xiàn)，理論上在120km/h時(shí)速下續(xù)航里程能再增加28km。此外工程師針對(duì)蔚來ES6翼子板曲線幅度設(shè)計(jì)、擾流板形狀傾斜角優(yōu)化、A柱面差曲率等等方面的進(jìn)行打磨。最終蔚來ES6獲得了0.28的風(fēng)阻系數(shù)。

Model3作為特斯拉品牌最新的量產(chǎn)轎車，它的造型設(shè)計(jì)可謂帶領(lǐng)汽車行業(yè)再次走上一個(gè)新高度。首先最搶眼的莫過于它完全取消前格柵的設(shè)計(jì)，一體化的前臉是純粹的電動(dòng)化風(fēng)格，這也給用戶帶來很強(qiáng)烈的視覺沖擊。我們說過，最佳的風(fēng)阻造型是水滴狀，取消中網(wǎng)后，Model3能夠?qū)⑶澳樤煨妥龅酶訄A潤(rùn)，更加降低風(fēng)阻系數(shù)。

與超跑追求強(qiáng)大下壓力的做法不同，Model3作為一款日常通勤車，它在設(shè)計(jì)空氣動(dòng)力學(xué)時(shí)首要考慮的是減阻和降低能耗。所以它的整體造型是目前汽車中最接近水滴形的造型設(shè)計(jì)，看上去更加圓潤(rùn)。其次在機(jī)艙蓋、翼子板、腰線、車尾等等位置做了導(dǎo)流槽，讓空氣能夠更流暢的通過，而這也是整車少見有肌肉感和棱角的設(shè)計(jì)。還有就是應(yīng)用了低風(fēng)阻的輪圈、隱藏式門把手等等設(shè)計(jì)，以上種種造就了Model3低達(dá)0.23的風(fēng)阻系數(shù)！

不管是特斯拉Model3還是蔚來ES6，它們都屬于普通通勤車的范疇，因此在設(shè)計(jì)風(fēng)阻系數(shù)的時(shí)候主要考慮的是能耗優(yōu)化，只要達(dá)到既定的目標(biāo)就可以了。但是對(duì)于保時(shí)捷Taycan這樣的頂級(jí)電動(dòng)跑車來說，風(fēng)阻系數(shù)必須將性能優(yōu)化考慮進(jìn)去。因此從造型上就能看出，保時(shí)捷Taycan與另外兩者是不一樣的。

造型上的不一樣有哪些呢？首先自然是跑車更低矮，更流線的造型，其次是遍布全車的導(dǎo)流槽、通風(fēng)孔、尾翼、擴(kuò)散器等等設(shè)計(jì)，于是成就了0.22的風(fēng)阻系數(shù)！得益于良好的風(fēng)阻以及強(qiáng)大的電機(jī)，保時(shí)捷TaycanTurboS能夠輸出560kW的最大功率，百公里加速時(shí)間僅2.8秒，表顯最高時(shí)速更是達(dá)到了260km/h。當(dāng)然性能強(qiáng)悍的它在續(xù)航里程方面的表現(xiàn)也是毫不遜色的，465km的NDEC續(xù)航里程足以媲美主流電動(dòng)車，再加上保時(shí)捷獨(dú)有的800V超高電壓快充系統(tǒng)，把底盤上那塊容量為93.4kWh的電池組從5%的虧空點(diǎn)亮充至80%僅需22.5分鐘。

除了為性能服務(wù)外，保時(shí)捷Taycan上面也有許多小的減小風(fēng)阻設(shè)計(jì)同樣是為了增加續(xù)航服務(wù)的，例如輪圈上的碳纖維導(dǎo)風(fēng)片能夠減小車輛在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輪圈上的風(fēng)阻，比如在前大燈～下方有條進(jìn)氣道能夠讓氣流從車輪兩邊通過從而降低空氣阻力，并且給剎車降溫提供額外的空氣。還有隱藏式的門把手、自動(dòng)升降尾翼都能為風(fēng)阻系數(shù)及續(xù)航表現(xiàn)提供不小的助力。

安靜又迅猛

前文講過，通過降低風(fēng)阻，能夠有效提升電動(dòng)車的續(xù)航里程，但是里程的提升不僅僅取決于風(fēng)阻系數(shù)，是由時(shí)速、工況、駕駛習(xí)慣、載重等等綜合因素共同組成的，因此在駕駛的過程中很難通過風(fēng)阻的降低感受到續(xù)航的提升。那么降低風(fēng)阻對(duì)駕駛感受最直接的影響體現(xiàn)在哪呢？

對(duì)于跑車和轎車這種本身就具備流線型外殼的車型來說，電動(dòng)車和燃油車的風(fēng)阻差異很難直接從駕駛上感受到，但是對(duì)于SUV車型來說駕駛感受就明顯不同了。對(duì)于SUV，尤其是尺寸比較大的中大型SUV而言，因?yàn)樵O(shè)計(jì)原因往往就將造型做成方方正正的樣子，如此一來便大大增加迎風(fēng)面，因此在駕駛過程中能夠感受風(fēng)阻帶來的噪音會(huì)對(duì)車內(nèi)乘坐舒適性造型較大影響，另外經(jīng)過車身的亂流也會(huì)對(duì)高速行駛的穩(wěn)定性造型影響。相比之下，這些問題在電動(dòng)車上則被大大改善了。以蔚來ES6為例，雖然是一臺(tái)有1965mm車身寬度、1758車身高度的SUV，但是通過動(dòng)空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化，縮小前臉進(jìn)氣口、引擎蓋折角上細(xì)微優(yōu)化等等方式，讓正面流經(jīng)車身的氣流能夠更順滑快速的通過車身，從而減小阻力，也降低噪音。因此同樣是中型SUV，但是在高速行駛時(shí)蔚來ES6所表現(xiàn)出來的風(fēng)噪算是相當(dāng)?shù)?，甚至可以說絲毫不遜色于更加流線的轎車。

除了噪音以外，穩(wěn)定性是駕駛電動(dòng)車時(shí)感受到的最大優(yōu)勢(shì)。首先電動(dòng)車的電池組大多平鋪在底盤位置，這樣一來底盤重心就大大降低，在變道時(shí)更低的重心也讓車身更平穩(wěn)快速的完成駕駛員的操作指令。其次是電動(dòng)車平整的底盤也有利于氣流的快速平穩(wěn)流通，而不會(huì)有多余亂流產(chǎn)生，在這可以參考電動(dòng)車的加速表現(xiàn)，特斯拉Model3后驅(qū)版百公里加速時(shí)間為5.6秒，蔚來ES6性能版百公里加速時(shí)間為4.7秒，而保時(shí)捷TaycanTurboS的百公里加速時(shí)間更是僅為2.8秒，堪比最頂尖的HyperCar。這其中的因素當(dāng)然有電機(jī)強(qiáng)大性能輸出的功勞，但是正式因?yàn)楦骶€的造型，更低的風(fēng)阻，才能輕易將加速時(shí)間做到如此迅捷。在加速的過程中，車輛會(huì)老老緊貼地面，從而帶來更強(qiáng)的抓地力，在這樣天然的優(yōu)勢(shì)下，自然能做到極快的提速表現(xiàn)。

不同類型，不同策略

從以上三款不同類別的車型來看，電動(dòng)車都具備一個(gè)普遍的優(yōu)勢(shì)一動(dòng)力結(jié)構(gòu)的布局設(shè)計(jì)更加自由，車身整體性更高，因此想要設(shè)計(jì)出極低風(fēng)阻系數(shù)的車身并不是一件困難的事。以蔚來ES6為例，0.28的風(fēng)阻系數(shù)在電動(dòng)車之中并不屬于拔尖表現(xiàn)，但是相比傳統(tǒng)燃油車型（奧迪Q5L風(fēng)阻系數(shù)0.3），依然要好上不少。

但是從類別上來看，電動(dòng)車在風(fēng)阻設(shè)計(jì)時(shí)儼然有不少派別誕生，包括以蔚來ES6為代表的“傳統(tǒng)派”依然占據(jù)目前市場(chǎng)多數(shù)，因?yàn)槎鄶?shù)消費(fèi)者還是更愿意接受造型熟悉的電動(dòng)車，這樣在換車過渡時(shí)不需要適應(yīng)過程;另一派別則是以特斯拉Model3為代表的未來派，其外觀風(fēng)格更科幻，更有視覺沖擊力，雖然有點(diǎn)兒挑戰(zhàn)消費(fèi)者視覺認(rèn)知，但依然在新興市場(chǎng)收獲了不少的用戶青睞，像小鵬……等新能源品牌同樣有走該方向發(fā)展的趨勢(shì)，相信隨著電動(dòng)車的普及，以后有這樣科幻造型的電動(dòng)車也會(huì)越來越多的。

倒是以保時(shí)捷Taycan為代表的頂級(jí)跑車在設(shè)計(jì)方面最為成熟，眾所周知，風(fēng)阻系數(shù)一直是頂級(jí)跑車設(shè)計(jì)之中必不可少的重要一環(huán)，想要獲得更好的性能表現(xiàn)，風(fēng)阻是跑車設(shè)計(jì)時(shí)繞不開的問題，在進(jìn)入電動(dòng)車時(shí)代，超低的風(fēng)阻系數(shù)既能兼顧性能表現(xiàn)，又能帶來很好的續(xù)航里程，可謂是一舉兩得。

特斯拉Model3

（長(zhǎng)續(xù)航后輪驅(qū)動(dòng)版）

動(dòng)力系統(tǒng).

后永磁同步電機(jī)·電動(dòng)車單速變速箱·置電機(jī)后輪驅(qū)動(dòng)

性能

電機(jī)總功率202kW·電機(jī)總扭矩404Nm·0～100km/h加速5.3s·最高車速225km/h·耗電量12.8kWh/100km（工信部）·純電續(xù)航里程668km（工信部）·電池能量80kWh

底盤

前、后通風(fēng)盤式剎車·前雙叉臂、后多連桿式獨(dú)立懸掛·前、后235/45R18輪胎

車身尺寸

4694×1850×1443mm（長(zhǎng)×寬×高）·軸距2875mm·車重1745kg

保時(shí)捷Taycan（Turbo S）

動(dòng)力系統(tǒng)

前后永磁同步電機(jī)·2擋自動(dòng)變速箱·雙電機(jī)四驅(qū)

性能

電機(jī)總功率560kW（前電機(jī)最大功率190kW、后電機(jī)最大功率335kW）·電機(jī)總扭矩1050Nm（前電機(jī)最大扭矩400Nm、后電機(jī)最大扭矩550Nm）·0～100km/h加速2.8s·最高車速260km/h·耗電量27kWh/100km（工信部）·純電續(xù)航里程465km（NEDC）·電池能量93.4kWh

底盤

前、后陶瓷通風(fēng)盤式剎車·前雙叉臂、后多連桿式獨(dú)立懸掛·前、后265/35R21輪胎

車身尺寸

4963×1966×1378mm（長(zhǎng)×寬×高）·軸距2900mm·車重2295kg

蔚來ES6（首發(fā)紀(jì)念版）

動(dòng)力系統(tǒng)

前永磁同步電機(jī)、后交流異步電機(jī)·電動(dòng)車單速變速箱·雙電機(jī)四驅(qū)

性能

電機(jī)總功率400kW（前電機(jī)最大功率140kW、后電機(jī)最大功率240kW）·電機(jī)總扭矩725Nm·0～100km/h加速4.7s·最高車速200km/h·電量-kWh/100km（工信部）·純電續(xù)航里程430km（工信部）·電池能量70kWh

底盤

前、后通風(fēng)盤式剎車·前雙叉臂、后多連桿式獨(dú)立懸掛·前、后255/50R20輪胎

車身尺寸

4850×1965×1731mm（長(zhǎng)×寬×高）·軸距2900mm·車重2200kg

THE END

未來，讓風(fēng)為我所用

如今，對(duì)于降低行車風(fēng)阻系數(shù)，主要圍繞在研究車身周圍的空氣自然流動(dòng)，減小阻力的消耗。但未來，將不止于這種路線，而是更多強(qiáng)調(diào)化被動(dòng)為主動(dòng)，如何主動(dòng)利用好流動(dòng)風(fēng)力，而這絕對(duì)是新能源車突破瓶頸再進(jìn)化的一大重點(diǎn)！

繼續(xù)玩風(fēng)

1A柱形態(tài)

根據(jù)CFD仿真計(jì)算所得出的數(shù)據(jù)，車輛A柱的形態(tài)會(huì)直接影響氣流在前擋玻璃前部的分離，對(duì)整車風(fēng)阻系數(shù)影響非常明顯，而目前針對(duì)汽車A柱區(qū)域的研究主要分析其氣動(dòng)噪聲性能，因此，未來還存在優(yōu)化潛力。

當(dāng)增大A柱內(nèi)側(cè)面偏移量△1有利于A柱區(qū)域氣流附著，并有效降低整車風(fēng)阻系數(shù)。當(dāng)△1>7mm時(shí)△Cd隨之變化幅度較小。當(dāng)△I<7mm時(shí)整車風(fēng)阻系數(shù)隨著之有較大幅度的降低。

除此之外，減小A柱迎風(fēng)面與前擋玻璃面高度差可以有效改善A柱區(qū)域氣流分離，降低整車風(fēng)阻系數(shù)。當(dāng)△h《5mm時(shí)，風(fēng)阻系數(shù)的變化隨△h的變化而產(chǎn)生的變化較大，當(dāng)△h≥5mm時(shí)，風(fēng)阻系數(shù)隨△h的增大而降低的趨勢(shì)則較緩。A柱內(nèi)側(cè)面與前擋玻璃交線偏移量的改變會(huì)加劇A柱區(qū)域氣流的分離情況，越大分離效果越顯著，不利于整車風(fēng)阻系數(shù)的優(yōu)化。

2攝像頭后視鏡

相較于傳統(tǒng)后視鏡，攝像頭的廣角鏡頭和各項(xiàng)圖形處理技術(shù)外加AR技術(shù)成就的流媒體，綜合下來可以有效減少甚至消除駕車時(shí)的視覺盲區(qū)，提供更廣闊的視野，提升駕車安全性。并且比起傳統(tǒng)后視鏡體積更小更符合空氣動(dòng)力學(xué)，降低風(fēng)阻系數(shù)。

根據(jù)資料顯示，將后視鏡更換為攝像頭后，整車迎風(fēng)面積平均能下降2.56%，提升燃油經(jīng)濟(jì)性，改善汽車效能。預(yù)計(jì)到2023年，日本29%的新車都將換上攝像頭后視鏡。

3渦流發(fā)生器

渦流發(fā)生器以往更多運(yùn)用在飛機(jī)機(jī)翼上表面的前沿部分，可提升低速和高迎角狀態(tài)下飛機(jī)的穩(wěn)定性，并對(duì)機(jī)翼的空氣動(dòng)力學(xué)性能起到顯著作用，改善流體分離現(xiàn)象。作為一種氣動(dòng)機(jī)構(gòu)，它開始裝置在車輛上，起到減小阻力從而改善油耗的作用，使得氣流能平滑地流過車體，讓車后的低壓端流區(qū)域遠(yuǎn)離車體，改變邊界層的性質(zhì)，減小前后壓力差帶來的壓力。

4仿生襟翼

奔馳在推出的VisionAVTR概念車上，亮相了名為仿生襟翼的新技術(shù)。通過在車輛的背部裝有33塊離散式的板片，用于和車外的人進(jìn)行交流，改變車輛尾部的流動(dòng)，減小車輛的阻力，提高車輛的氣動(dòng)性能，而經(jīng)過試驗(yàn)測(cè)試后的速度和壓力曲線表明，減阻的關(guān)鍵是減弱后傾角側(cè)邊產(chǎn)生的縱向渦流。