新能源硬派越野汽車的設(shè)計(jì)趨勢

宮一欣　任鐘鳴

摘要：文章探究新能源汽車發(fā)展背景下硬派越野汽車的設(shè)計(jì)趨勢，分析傳統(tǒng)汽車與新能源汽車在造型和結(jié)構(gòu)兩方面的差異，總結(jié)新能源汽車的四個特點(diǎn)：進(jìn)氣口、排氣口重塑，車身曲面整潔，整車電動化，車身輕量化。通過心理意象圖解和多對多印象關(guān)系圖提取了硬派越野造型特點(diǎn)，得到硬派越野車型的隱性認(rèn)知，并闡明其與城市SUV的差別，為后續(xù)提出設(shè)計(jì)方案做充分的準(zhǔn)備。分析硬派越野汽車的顯性與隱性要素，得到了其獨(dú)有的特征線和造型風(fēng)格，最終根據(jù)新能源汽車和硬派越野汽車造型風(fēng)格，以及汽車側(cè)面動勢的塑造，提出兩個設(shè)計(jì)方案。從車輛造型和車身結(jié)構(gòu)兩方面，為未來新能源硬派越野汽車的設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：硬派越野;新能源汽車;汽車設(shè)計(jì);意象造型;心理意象

中圖分類號：U462.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-9436（2022）06-0-03

0 引言

隨著我國環(huán)保意識的日益增強(qiáng)以及對新能源技術(shù)的廣泛應(yīng)用，汽車產(chǎn)業(yè)由傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)向以純電動汽車為代表的新能源汽車改革。新能源汽車逐漸成為我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向。近年來，全球各地均存在由化石能源引發(fā)的環(huán)保問題和能源問題，對此，發(fā)展節(jié)能環(huán)保型的電動汽車成為解決這一問題的關(guān)鍵措施。

硬派越野作為內(nèi)燃機(jī)能源汽車之一，因?yàn)槠湫旭偮范蔚奶厥庑?，無法保證在極端環(huán)境下電池組的續(xù)航能力和精密電子元件的正常使用，故無法確認(rèn)其是否能夠?qū)崿F(xiàn)對新能源的轉(zhuǎn)化。故對越野這一特殊車型，應(yīng)該對其進(jìn)行汽車造型與架構(gòu)上的再設(shè)計(jì)，通過不斷的思考，將硬派越野與新能源融合，順應(yīng)時代所趨。

1 新能源與傳統(tǒng)汽車狀況

1.1 汽車在新能源背景下的變化

1.1.1 出行方式改變

隨著時代的發(fā)展，人口密度爆發(fā)性增長，加劇了城市容量超負(fù)荷帶來的負(fù)面影響，人口密度與城市容量之間的矛盾成為交通堵塞的根本原因。為了緩解矛盾，交通工具的智能化、互聯(lián)網(wǎng)化、電動化成為未來城市的主流發(fā)展方向。

1.1.2 新能源的利用

作為交通工具動力的來源，能源的利用效率成為交通工具發(fā)展的主要研究對象。目前，人類日益增長的化石能源需求量超過了自然界所能承受的生產(chǎn)量。所以，在內(nèi)燃機(jī)效率因技術(shù)限制趨近于極限的當(dāng)下，可再生的新能源為未來的交通出行提供了更多的可能。

1.1.3 體驗(yàn)形式多樣化

隨著用戶需求、行業(yè)環(huán)境的影響以及智能化技術(shù)的發(fā)展。交通工具正在從一種單純代步或運(yùn)輸?shù)姆绞街鸩睫D(zhuǎn)為以其作為載體，將通信、娛樂、工作集于一體的可移動智能空間[1]，加強(qiáng)了空間內(nèi)部聯(lián)動，合理提升了車輛品質(zhì)，使用戶更加享受內(nèi)部空間。

1.2 新能源汽車的造型特點(diǎn)

1.2.1 比例姿態(tài)

與整車長度相比，軸距所占的比例會更大，前后懸長會隨之縮短并且具有更小的差異性。形成這種造型的主要原因是新能源汽車在動力源的部署上與傳統(tǒng)汽車有很大的差異[2]。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)被更加精密、小型的電動機(jī)替代，原本的空間被進(jìn)一步壓縮，汽車造型設(shè)計(jì)更加靈活多變。

1.2.2 特征線

與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比，新能源汽車在型面的處理上越來越多地使用了干凈、簡潔、流暢的曲面。為了有效減小風(fēng)阻，同時也為了突出新能源汽車整體的美觀性和未來感。車表面的特征線逐步減少，車身上多為曲率半徑較大的曲面。

1.2.3 曲面處理

為了減少風(fēng)阻，同時也為了更加貼合電子產(chǎn)品的造型語言，新能源汽車的造型創(chuàng)新更多是通過整潔、圓潤的輕度變化曲面體現(xiàn)。

1.3 新能源汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.3.1 更注重降低汽車的風(fēng)阻系數(shù)

對于新能源汽車而言，以電動機(jī)為核心組成的電動系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)汽車的內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)，改變了車身的總體布局。而受到電池技術(shù)的限制，新能源汽車與傳統(tǒng)汽車相比，更加注重車身因空氣阻力受到的影響[3]。

1.3.2 結(jié)構(gòu)和空間布局不同于傳統(tǒng)汽車

與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車相比，新能源汽車擺脫了體積過大的機(jī)械式傳動系統(tǒng)，由體積更小的電動機(jī)取代了占據(jù)相當(dāng)空間的發(fā)動機(jī)。但電池在車輛內(nèi)部的布置空間受到了很大的限制，電池包由于被迫置于底座增加了整車高度，并因此增大了車輛行駛的空氣阻力。

1.3.3 電動化

由于動力系統(tǒng)的改變，車頭前臉不再需要格柵，這也成為區(qū)分新能源和內(nèi)燃機(jī)汽車的標(biāo)志之一。新能源汽車為了突出其邏輯感、科技感、功能感，將會采用更為簡潔、未來、電動化的造型方案，更加貼近電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的造型語言。

1.3.4 輕量化

車身輕量化是汽車造型設(shè)計(jì)的必備特點(diǎn)和發(fā)展趨勢。新能源汽車要想延長續(xù)航，只能通過增加沉重繁多的電池組來提供更大的電池容量。因此，減輕車身總重量對實(shí)現(xiàn)車身輕量化設(shè)計(jì)意義重大。

2 硬派越野的造型特點(diǎn)

上一部分從造型及結(jié)構(gòu)方面分析了新能源與傳統(tǒng)汽車之間的差異。這一部分開始提取并分析硬派越野的造型特征，為后續(xù)硬派越野汽車的新能源化奠定研究基礎(chǔ)。

通過參考研究張旭峰的《汽車造型風(fēng)格研究與設(shè)計(jì)》[4]，歸納出四種常用的汽車造型分析方法：造型風(fēng)格定位法、線性歸納法[5]、圖表分析法以及量化分析法。再從汽車前臉造型[6]、側(cè)面動勢、尾部風(fēng)格特征等方面提取硬派越野汽車的造型特點(diǎn)。

2.1 心理意象碎片化圖解

心理意象可被通俗地解釋為通過心靈眼睛看到的視覺圖像，這種視覺圖像與用眼睛正常觀看一樣，兩者都基于同樣的認(rèn)知活動[7]。心理意象是通過檢索、篩選大量的碎片化數(shù)據(jù)構(gòu)建出的形象概念集，表現(xiàn)為用戶大腦中不斷涌現(xiàn)出來的產(chǎn)品印象[8]（見圖1）。

2.2 多對多的產(chǎn)品印象關(guān)系

消費(fèi)者對產(chǎn)品的情感意象需求具有多樣性和復(fù)雜性，而用戶的情感受五感影響，具有多維特性。其情感意象自然也與多種感覺器官捕獲的信息有關(guān)。通過圖表的方式將目標(biāo)意象與設(shè)計(jì)因子直接聯(lián)系，即多對多的映射關(guān)系[9]（見圖2）。

根據(jù)以上關(guān)系圖所提取出的造型特征，可以匯總出硬派越野汽車獨(dú)有的特征曲線及造型風(fēng)格，沒有過于復(fù)雜的造型，無論是整體還是局部，都是以簡潔的基礎(chǔ)圖形作為設(shè)計(jì)元素，加上貫穿式腰線、突出式輪包、矩陣化車燈、大體量的造型等，這些都是硬派越野汽車與其他車型種類的明顯差異。

3 越野、SUV的區(qū)分方法

城市SUV與硬派越野在造型與工藝方面都有著明顯的差異，正確認(rèn)識兩者之間的差異并且進(jìn)行區(qū)分，是后續(xù)汽車造型的首要目標(biāo)。

3.1 造型方向

硬派越野不管是從整體造型還是局部特征看，都和一般SUV有著一定程度的區(qū)別。作為一款以野外運(yùn)動為目的的硬核汽車，硬派越野在整體造型風(fēng)格上并沒有太多的曲線，主要是以直線、平面作為主體元素。硬朗、豪邁、厚重、大開大合等關(guān)鍵詞能夠準(zhǔn)確描述出該車型的造型風(fēng)格。

3.2 結(jié)構(gòu)方向

車身底座是區(qū)分兩者最直觀的視覺要素。為了應(yīng)對各種嚴(yán)苛的地形和環(huán)境，硬派越野會將底盤抬高，提高離地高度和斜坡通過角。從車身內(nèi)部考慮，車架也是區(qū)別兩者的決定性因素，硬派越野使用的多半是非承載車身，為了提高整體車身的安全性，其在底盤部分會有專門的剛性受力結(jié)構(gòu)。

4 方案展示

借助側(cè)視圖展示概念車輛的整體框架，作為此次方案的主要部分。汽車側(cè)面動勢主要由側(cè)面輪廓線、腰線、車窗、車輪等因素影響，從上文對越野車型進(jìn)行的“多對多印象關(guān)系圖”中提取出貫穿式腰線作為整車側(cè)面動勢的特征線，加上硬派越野汽車的整體造型方向以直線為主。以此作為基礎(chǔ)，將直線或輕微曲線作為概念車輛的側(cè)面特征線。

4.1 方案一

新能源汽車側(cè)身的造型特點(diǎn)為比例姿態(tài)、特征線以及曲面處理，將其作為該方案的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)。運(yùn)用干凈、簡潔的曲面展現(xiàn)整體車身，并在此造型的基礎(chǔ)上縮短前后懸長，調(diào)整整車的比例姿態(tài)，強(qiáng)調(diào)運(yùn)動感，視覺上呈現(xiàn)出遞進(jìn)的層次感。車身線條以長直線為主，表現(xiàn)出越野車應(yīng)有的硬朗、剛正的風(fēng)格（見圖3）。

4.2 方案二

設(shè)計(jì)方案更加強(qiáng)調(diào)硬派越野的造型風(fēng)格。腰線、C柱、車門以及輪包作為汽車側(cè)面動勢的主要視覺焦點(diǎn)，將其以直線或平面的形式表現(xiàn)在車輛造型中，通過不同線、面的組合，形成與曲面造型特征線相似的折線或折面，在強(qiáng)調(diào)越野風(fēng)格的同時更加貼近新能源汽車的造型特點(diǎn)（見圖4）。

5 結(jié)語

在數(shù)字化時代，不管是政府規(guī)劃還是時代所趨，新能源必然是汽車設(shè)計(jì)發(fā)展歷程中的必經(jīng)點(diǎn)之一。與其他車輛不同，硬派越野與新能源發(fā)展存在一定的矛盾性，如何在以戶外運(yùn)動為核心的情況下將電氣化、智能化、情感化融入車輛設(shè)計(jì)中是越野車新能源發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。對于汽車造型而言，在滿足越野車車型語義的背景下，盡可能減輕風(fēng)阻對汽車整體的影響。在車身結(jié)構(gòu)上，非承載車身的輕量化設(shè)計(jì)或者承載車身剛性強(qiáng)度設(shè)計(jì)將會是重中之重。在新能源汽車崛起的當(dāng)下，交通工具的定位將會重新洗牌，傳統(tǒng)的車輛形式將會發(fā)生徹底的變化，未來必定是朝著電動化的方向發(fā)展。無論是汽車造型角度，還是車輛工程角度，硬派越野與新能源的相互融合都將是未來應(yīng)用的難點(diǎn)。

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作者簡介：宮一欣（1998—），男，上海人，碩士在讀，研究方向：產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)踐。

任鐘鳴（1985—），男，山東聊城人，博士，副教授，研究方向：工業(yè)設(shè)計(jì)。