技術(shù)驅(qū)動(dòng)背景下新能源車造型設(shè)計(jì)探討

張文慧

摘 要：在新技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，我國新能源汽車獲得了飛速發(fā)展，不同于傳統(tǒng)燃油汽車，新能源汽車造型設(shè)計(jì)存在較大區(qū)別，尤其是微型新能源汽車，具有環(huán)保、便捷的特征。新能源汽車造型設(shè)計(jì)受到驅(qū)動(dòng)技術(shù)、人機(jī)工程學(xué)的影響。結(jié)合馬斯洛需求理論，準(zhǔn)確掌握微型新能源汽車用戶的出行需求、功能需求與情感需求，并通過問卷調(diào)查方式獲得基礎(chǔ)造型方案，從而確定最終的造型設(shè)計(jì)方案。實(shí)踐驗(yàn)證表明，該造型方案切實(shí)可行。

關(guān)鍵詞：技術(shù)驅(qū)動(dòng) 新能源車 造型設(shè)計(jì)

1 引言

隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活質(zhì)量得到顯著改善，汽車成為了人們?nèi)粘３霈F(xiàn)的重要方式，然而石油作為一種不可再生能源，隨著汽車保有量的急速增長，引發(fā)了較為嚴(yán)重的能源危機(jī)，同時(shí)會(huì)對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大破壞，在這種情況下新能源汽車獲得了快速發(fā)展[1]。因?yàn)樾履茉雌嚢l(fā)展時(shí)間不長，在汽車設(shè)計(jì)與發(fā)展等方面仍然面臨許多的問題，造型設(shè)計(jì)便是其中非常重要的一個(gè)。現(xiàn)階段，新能源汽車的造型設(shè)計(jì)不管是在設(shè)計(jì)語言上還是設(shè)計(jì)風(fēng)格上，主要還是借鑒以往內(nèi)燃汽車的設(shè)計(jì)形式與造型，消費(fèi)者往往不能夠通過造型正確識(shí)別出新能源汽車與燃油汽車。換言之，當(dāng)下新能源汽車仍然未構(gòu)建契合自身定位與特征的造型語言與符號(hào)，這與早期汽車造型借鑒馬車箱式車身十分相近[2]。將來新能源汽車發(fā)展既要做到與時(shí)俱進(jìn)，也要為消費(fèi)者帶來更為貼心的人性化關(guān)懷與服務(wù)，所以設(shè)計(jì)內(nèi)容也要注重環(huán)保，不斷提高自身的服務(wù)水平[3]。隨著新能源汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車造型設(shè)計(jì)要基于多種場景把自身高效、簡潔與時(shí)尚等內(nèi)容體現(xiàn)出來，推動(dòng)造型設(shè)計(jì)不斷發(fā)展。為了更好探討技術(shù)驅(qū)動(dòng)下新能源汽車造型設(shè)計(jì)方法，本文以微型汽車為代表進(jìn)行詳細(xì)闡述。

2 我國微型新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國國土面積十分遼闊，道路交通體系四通八達(dá)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，越來越多的家庭擁有了自己的家庭轎車，汽車成為了人們?nèi)粘３鲂械闹匾煌üぞ遊4]。相比較于公共汽車、地鐵、大巴等公共交通工具，汽車在點(diǎn)對點(diǎn)通行效率上有著巨大的優(yōu)勢。在這種情況下我國汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，汽車保有量在全球范圍內(nèi)名列前茅，然而這也導(dǎo)致城市交通壓力越來越大，并對城市生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生較大不良影響。受此影響，微型新能源汽車受到了越來越多消費(fèi)者的青睞，并獲得了快速發(fā)展。

根據(jù)中國汽車網(wǎng)中的數(shù)據(jù)，我國新能源汽車從100萬輛增加到200萬輛總共花費(fèi)了5年時(shí)間，而在此基礎(chǔ)之上增加到300萬輛只花費(fèi)了2.5年時(shí)間[5]。我國政府部門為了推動(dòng)新能源汽車不斷發(fā)展，出臺(tái)了一系列的獎(jiǎng)勵(lì)扶持政策，如減免了新能源汽車的購置稅、一些限牌城市贈(zèng)送新能源牌照等，這些都有效推動(dòng)了我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，新能源汽車保有量越來越高。

2022年我國微型新能源汽車的保有量超過了100萬輛，占新能源汽車總量的6％左右，是新能源汽車產(chǎn)業(yè)中十分重要的一個(gè)分支。微型汽車一般代表的是A00級轎車，車輛軸距在2.1m左右，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的排量通常低于1L[6]。微型新能源汽車的造型主要涵蓋了前臉、側(cè)身、尾部、尾燈、散熱器格柵與裙板等造型。汽車是一個(gè)包含許多零部件的復(fù)雜整體，然而從外觀層面來看，前臉、側(cè)身以及尾部三種造型對汽車造型的影響最為顯著，所以本文注重從這三個(gè)方面來探討新能源汽車的造型設(shè)計(jì)。

3 技術(shù)對新能源車造型設(shè)計(jì)的影響

3.1 驅(qū)動(dòng)技術(shù)對造型產(chǎn)生的影響

當(dāng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、內(nèi)部架構(gòu)等不同時(shí)，會(huì)導(dǎo)致車輛的軸距、車身長度以及車輛底盤懸架等出現(xiàn)明顯差異，而這些部位的差異又會(huì)對整車比例、造型等產(chǎn)生較大影響[7]。目前我國市場上銷售的微型新能源汽車主要為純電動(dòng)汽車，采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪的方式來為汽車行駛提供動(dòng)力，一般來說電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪方式有輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)、中央電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩種技術(shù)[8]。

第一，輪轂發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)。該驅(qū)動(dòng)方式是分別在車輛四個(gè)車輪處各安裝一個(gè)輪轂電機(jī)，通常情況下這樣的動(dòng)力布局方式運(yùn)用在四角式新能源汽車上，基于驅(qū)動(dòng)引擎以及車輛導(dǎo)線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對各個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的單獨(dú)控制，讓車輛操作更加的靈活。

第二，中央電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)。因?yàn)殡姍C(jī)涵蓋了電動(dòng)引擎以及傳動(dòng)系統(tǒng)兩個(gè)部分，電機(jī)既可以放置到車頭位置也能夠放在車輛后部，所以能夠最大程度的增加汽車乘員艙的空間，這些能夠?yàn)槠囃獠吭煨驮O(shè)計(jì)帶來較大的靈活性，因此新能源汽車外部造型往往更加多樣。

第三，電池分布技術(shù)。在新能源汽車中電池是極其關(guān)鍵的一部分，由于新能源汽車的電池容量較大，導(dǎo)致自身體積較大，所需的安裝空間也會(huì)更大，所以車輛造型往往還會(huì)受到電池形狀的影響。另外，設(shè)計(jì)人員也可依照車體結(jié)構(gòu)靈活防止動(dòng)力電池，各式各樣的動(dòng)力電池安裝方式可以有效提升車輛駕乘空間，如圖1所示某新能源汽車的動(dòng)力電池布置圖。

3.2 人機(jī)工程學(xué)對造型產(chǎn)生的影響

人機(jī)工程學(xué)是一個(gè)專門探究駕駛?cè)藛T和車輛互動(dòng)的學(xué)科，致力于為人們帶來良好的乘車體驗(yàn)，確保乘坐人員健康與安全，深層次分析與整合了車、人以及環(huán)境三者的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，進(jìn)而使得車輛具有較高的舒適性[9]。基于人機(jī)工程視域，從駕駛視野、駕駛操作兩部分入手，分析其對新能源車造型的影響。

第一，駕駛視野。在車輛開發(fā)設(shè)計(jì)過程中，駕駛視野至關(guān)重要，優(yōu)異的視野范圍可以及時(shí)將道路信息反饋給駕駛?cè)藛T，提高行車的安全性。美國新能源汽車協(xié)會(huì)提出了相應(yīng)的駕駛視野標(biāo)準(zhǔn)，通過該標(biāo)準(zhǔn)既可以為駕駛?cè)藛T帶來最佳的視野范圍，同時(shí)還能幫助確定有關(guān)零件的造型與尺寸。可見，駕駛視野也會(huì)對新能源車造型產(chǎn)生較大影響。

第二，駕駛操作。駕駛操作系統(tǒng)通常體現(xiàn)在駕駛?cè)藛T操作車輛過程中對剎車、油門以及方向盤的控制等，屬于機(jī)械系統(tǒng)范疇，一般是駕駛?cè)藛T在駕車中能夠摸到的東西。操作系統(tǒng)不僅要具有較高的安全性，同時(shí)還需要為駕駛?cè)藛T帶來便捷的操作體驗(yàn)。在進(jìn)行新能源車設(shè)計(jì)時(shí)，要正確認(rèn)識(shí)到駕駛?cè)藛T身高、心理與生理等影響因素。因?yàn)槲⑿托履茉窜嚨某叽绮淮?，對操作系統(tǒng)提出了較大挑戰(zhàn)，要合理規(guī)劃駕駛?cè)藛T的活動(dòng)區(qū)域，考慮到不同身高駕駛?cè)藛T的手臂、腿部等運(yùn)動(dòng)范圍。

4 馬斯洛需求分析

馬斯洛需求理論是由美國知名心理學(xué)家馬斯洛提出來的，其將人們的需求劃分為多個(gè)層次，包含有生理的需要（physiological need）、安全需要（safety need）、社會(huì)性需求（Social need）、自我發(fā)展的需求（self-development need）以及自我實(shí)現(xiàn)的需要（self -actualization need）。消費(fèi)者在決定購買微型新能源汽車時(shí)，首當(dāng)其沖的要能夠滿足日常出行的需求，新能源汽車安全、環(huán)保的出現(xiàn)方式，能夠?yàn)橄M(fèi)者生活與工作帶來諸多便利。此外，在平時(shí)出行過程中，消費(fèi)者可能還會(huì)對微型新能源汽車產(chǎn)生其它的需求，如車輛擁有的不同舒適性與安全性功能等；對新能源車外觀造型的個(gè)性化需求；對車輛駕駛與乘坐舒適性的需求等。如表1所示為微型新能源汽車主要消費(fèi)群體的需求。

5 實(shí)踐調(diào)查與車型參數(shù)選取

5.1 實(shí)踐調(diào)查

為了更好了解現(xiàn)代消費(fèi)者對微型新能源汽車的需求與想法，圍繞微型新能源汽車設(shè)置了相應(yīng)的調(diào)查問卷，其中調(diào)查對象中90％以上人群年齡處于20-30歲之間，對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行整合與分析后，得到以下結(jié)果：第一，大約有38％的受訪人員的日常出行時(shí)間在30分鐘之內(nèi)，大約有71％的受訪者是為了滿足日常上班出行與購物，可見受訪者的活動(dòng)范圍普遍較小。第二，在“你最喜愛的車身顏色是？”問題中，選擇綠色、白色與藍(lán)色的受訪者最多，占比分別為51％、39％、46％。第三，在“你最喜歡的外觀造型風(fēng)格”問題中，有大約69％的受訪者選擇了科技型，緊隨其后的是動(dòng)感型。

針對上述調(diào)查報(bào)告，把不同樣品中滿足消費(fèi)者需求特征元素整合到一起，獲得富含科技與動(dòng)感特性的微型汽車造型意向圖，這是汽車設(shè)計(jì)中十分重要的一部分，能夠便捷、有效的獲取到消費(fèi)者真實(shí)想法下的造型方案。

5.2 車型參數(shù)選取

在車輛造型開發(fā)過程中，需要結(jié)合車輛的尺寸大小、功能以及空間規(guī)劃等多方面因素。本文設(shè)計(jì)對象是一個(gè)四輪電動(dòng)的微型雙座新能源汽車。車輛驅(qū)動(dòng)方式為中央電動(dòng)機(jī)與輪轂式發(fā)電機(jī)相組合，將動(dòng)力電池放置到乘員艙的下方，這種布局方式能夠有效利用前后駕駛艙的空間，提供車內(nèi)空間的寬敞性，如圖2所示為設(shè)計(jì)完成的微型新能源車造型圖。

6 設(shè)計(jì)實(shí)例

微型新能源汽車造型設(shè)計(jì)是一個(gè)非常繁瑣的工作，結(jié)合汽車造型設(shè)計(jì)中的各個(gè)影響因素，再根據(jù)現(xiàn)階段微型汽車造型的發(fā)展趨勢與獲得的消費(fèi)者意象造型。于此同時(shí)，對問卷調(diào)查中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析與整合，獲得相關(guān)意向詞匯，再以此為基礎(chǔ)檢索相關(guān)意向圖片，緊接著依照意向圖片完成草圖設(shè)計(jì)、二維效果圖以及立體模型設(shè)計(jì)等，之后借助Keyshot軟件對圖形進(jìn)行渲染，從而獲得最終的設(shè)計(jì)方案，如圖3所示。

汽車造型設(shè)計(jì)方案完成之后，需要對方案進(jìn)行驗(yàn)證。以此設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)開展問卷調(diào)查，了解消費(fèi)者對該方案造型、功能以及色彩等方面的滿意程度。結(jié)果表明：有大約80％的調(diào)查對象喜歡并認(rèn)可車輛造型與功能；大約87％的調(diào)查對象喜愛或非常喜愛本設(shè)計(jì)的顏色。當(dāng)下本方案還處于概念期，許多細(xì)節(jié)還需要不斷完善，可為現(xiàn)代微型新能源汽車開發(fā)提供一定的借鑒。

7 結(jié)語

綜上所述，隨著我國新能源汽車的不斷發(fā)展，微型新能源汽車獲得了許多青年群體的青睞。在設(shè)計(jì)微型新能源汽車造型時(shí)，要結(jié)合微型汽車的造型特點(diǎn)，聯(lián)系馬斯洛需求理論，準(zhǔn)確掌握用戶群體的出行需求、功能需求與情感需求，確保設(shè)計(jì)出的汽車造型能滿足用戶的使用要求與審美，推動(dòng)微型新能源汽車不斷發(fā)展。

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