新能源汽车底盘设计的发展趋势分析

新能源汽车底盘设计的发展趋势分析

发表时间：2019-09-11T09:41:22.000Z 来源：《科技新时代》2019年7期作者：胡庆增

[导读] 而本文对新能源汽车底盘设计的未来发展趋势开展以下分析。

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摘要：近年来，随着科学技术的不断发展、以及社会生产力的提高，社会物质基础得到极大丰富，但与此同时也面临着极为严峻的能源危机，化石能源临近枯竭。针对于此，社会在发展、运行中逐渐提高了新型能源的研发与应用力度。在汽车制造领域中，则设计、制造了新能源汽车，用以降低汽车废气排放量与能源消耗量。但在设计层面上，仍存在诸多问题与不足，尤其在汽车底盘设计环节中。而本文对新能源汽车底盘设计的未来发展趋势开展以下分析。

关键词：新能源汽车；底盘设计；未来发展趋势；现状分析

新能源汽车与传统汽车二者之间的主要区别在于，新能源汽车采用非常规的车用燃料（如太阳能、电能等新型能源）作为汽车动力来源，并结合各项新技术所构成的新型汽车。近年来，虽然随着化石能源的逐渐枯竭，各汽车制造企业与国家政府部门都逐渐提高了对新能源汽车的研发力度与重视程度，并取得诸多显著成果，新能源汽车的性能参数大幅提升，但受限于时间因素与技术底蕴因素限制，仍旧在底盘设计环节中存在诸多问题与不足，尚存在优化空间。针对于此，本文对当前新能源汽车的底盘设计现状与未来发展趋势开展研究。

一、当前我国新能源汽车底盘设计现状分析

（一）对汽车底盘结构设计的创新

首先，汽车底盘由悬架、制动、转向等子系统与构件共同构成，并对整体车辆的舒适性、操控性与安全性在直接程度上产生影响。而在当前我国新能源汽车的底盘设计创新工作开展过程中，受到技术、成本、开发难度与周期等多方面因素的干扰影响，虽然新能源汽车的底盘结构有所创新，但与此同时也在一定程度上沿用了传统汽车的底盘结构设计理念与各类较为成熟的零部件，并没有做到彻底的创新。

例如在当前我国新能源汽车底盘设计领域中，主要流行两大类汽车底盘结构设计理念、模式，具体如下：第一类，在传统的汽车底盘设计结构上加以适当改制设计，尽可量沿用传统汽车底盘，并根据新能源汽车的底盘设计技术储备情况加以部分改制。而这一类新能源汽车在底盘设计工作开展过程中受到多方面因素限制，并存在总布置设计作业难度系数过高、模块集成化系数低等应用劣势，例如通用汽车的Chervrolrt Volt型号；第二类，完全摒弃传统汽车的底盘设计结构方案与理念，遵循整体新能源汽车设计理念而设计的滑板式汽车底盘，这一类新能源汽车底盘具有集成度高的优势，但设计难度系数较高、且需要前期投入大量成本，因此这一类汽车底盘设计方案仅在少部分新能源汽车中得到应用，例如特斯拉Model S。

（二）对新能源汽车底盘制造材料的创新设计

首先，在新能源汽车底盘主体结构材质设计层面上，普遍将传统的铝制底盘材质更换为TRIP钢材，这一钢材具有超高强度韧性、可塑性、高强度与延伸等诸多性能优势，不但提高了新能源汽车的行驶安全性，也在一定程度上降低了车辆的运行能耗量。

其次，相较于传统汽车而言，新能源汽车不但具有运行能耗量、尾气排放量低的应用特征，也具有使用寿命长运行稳定性高的应用优势。例如在新能源汽车底盘设计环节中，普遍采用了新型的防腐蚀涂料——三聚磷酸铝。这一防腐涂料具有极高的防锈性能、热稳定性、无毒与无刺激性，且能与各种金属离子产生更强的螯合力，对钢铁及轻金属的腐蚀具有极为优异的抑制作用。而对三聚磷酸铝的应用，也大幅提高了新能源汽车底盘的实际使用寿命，是重要的设计创新要点之一。

二、底盘设计的未来主要发展趋势分析

（一）汽车底盘结构的未来创新发展趋势

首先，相较于传统汽车而言，在新能源汽车底盘结构设计环节中，纯电动的新能源汽车并不需要配置变速箱与离合器，仅在混合动力系能源汽车底盘中需要配置上述构件。这不但在一定程度上减轻了新能源汽车的车身质量、降低了汽车能耗量，还节省下大量的汽车底盘内部空间，并使得整体汽车底盘结构规划更具科学合理性。

其次，在新能源汽车底盘设计环节中，也需要将传统汽车底盘结构中车辆转向系统、控制系统以及制动系统加以优化创新，并转变成电机控制形式。例如在新能源汽车底盘结构中前后轴安装位置周边区域中放置汽车电机设备，从而使得在汽车启动状态下，汽车电机通过底盘结构中的传动轴将起动力向主减速器加以传递。

总而言之，新能源汽车底盘结构的未来创新发展趋势为两方面，一方面是将部分无用构件加以去除、减少汽车总体质量、优化底盘结构空间；另一方面则是将汽车内燃机控制模式转变为电机控制模式。

（二）汽车底盘电池组设计的未来创新发展趋势

相较于传统汽车而言，限制新能源汽车发展的主要因素在于电池的能量密度，这也是纯电动车的最大软肋。例如以一台续航里程在600公里左右的纯电动车为例，在开展轻量化、空气动力学优化及电控性能优化设计创新作业后，仍旧需要消耗一百度上下的电池储电量。而以当前我国新能源汽车的电池能量密度来计算，电池组的总体重量需要高达800-900公斤。而为提高新能源汽车的操作性，配重平衡性，也需要将电池组以平铺方式放置在车辆底盘。例如特斯拉Model S新能源汽车的电池组便横贯于底盘上，从而降低车辆重心，但这也在一定程度上缩减了车辆内部空间。此外，在新能源汽车行驶过程中，由于电池组的分布间隔距离较小，也极易在单块电池出现运行故障问题时产生连锁反应，提高行车安全隐患。

因此新能源汽车底盘电池组设计的未来创新发展趋势为以下两方面：一方面，从安全角度来看，在将电池组放置于车头时，会在汽车出现交通安全事故、车头受到撞击时有可能出现电池燃烧爆炸问题。而在将电池组放置于车尾时，不但会降低车身配重平衡性，也会占用车辆后备箱空间。因此需要将电池放置于汽车底盘上。而由此所产生的车辆内部空间过小问题，则需要通过适当调整车辆座椅摆放角度途径加以着手，尽可量提高新能源汽车的舒适感。而部分车辆也将电池组以T型布局进行放置；另一方面，为提高新能源汽车的安全系数，也需要在电池组中配置缓冲材料将相邻电池加以隔离。但这一措施也会在一定程度上提高新能源汽车的使用成本。

而值得注意的是，上述提及，新能源汽车的电池组重量占据整体车辆总体质量的30%上下，而过重的电池组也在一定程度上降低了新能源汽车的最大行驶里程。针对于此，也需要从优化材料、优化汽车底盘结构两方面共同加以着手，从而实现对新能源汽车底盘的轻量化