新能源电动汽车车身形态设计研究

新能源电动汽车车身形态设计研究

发表时间：2020-03-16T15:47:15.360Z 来源：《电力设备》2019年第20期作者：宋贺

[导读] 摘要：汽车，作为当今世界最主要的交通运输方式，给我们的出行和交通带来了相当的便捷，不断改变着世界的面貌，但与此同时汽车保有量的增加也带来了环境污染、能源紧缺、道路拥堵等诸多问题。

（中国专利技术开发公司北京 100044）

摘要：汽车，作为当今世界最主要的交通运输方式，给我们的出行和交通带来了相当的便捷，不断改变着世界的面貌，但与此同时汽车保有量的增加也带来了环境污染、能源紧缺、道路拥堵等诸多问题。对环境污染小、能源利用率高的电动汽车点，其发展前景被普遍看好，有望成为汽车行业新的发展龙头，各国各大汽车公司都在电动汽车研发上投入巨大。本文根据新能源电动汽车的工作原理、人们的出行方式、城市的道路交通环境系统以及人体工程学等方面的考虑，结合新能源电动汽车的蓄电池、发电机等构件的结构布置与规划，系统的研究汽车形态与环境空间的关系，设计出适合新能源电动汽车构造和使用需求的空间布置形式。

关键词：新能源；电动汽车；形态设计

引言

党的十九大报告宣告，中国特色社会主义进入新时代。新时代的社会主要矛盾是“人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”。随着全球经济日益趋同，我国经济快速发展，人民生活水平得到了很大提高。它已经从物质需求层面向精神层面转变。汽车不再是地位的象征，逐渐成为大多数家庭不可或缺的工具。目前，中国汽车保有量居世界第二，仅次于美国。随之而来的环境污染和能源短缺问题日益显现。因此，能源转变是重中之重。作为有害气体排放的主要来源之一，汽车行业必须起到领头作用，新能源电动汽车产业应运而生。

一、新能源电动汽车概念

如今，随着汽车的普及，人们的生活方式发生了很大的变化，但同时也是造成能源短缺和空气污染的重要因素。汽车保有量的快速增长导致了石油能源的大量消耗和日益严重的空气污染。因此，发展新能源电动汽车是时代的要求。

二、新能源电动汽车的工作原理

新能源电动汽车的工作原理是将电池作为汽车的整体能量，满足新能源电动汽车电机等部件的供电需求。新能源电动汽车的工作原理和机制与燃油车不同，因此车身各部件之间的差别非常明显。由于新能源电动汽车系统采用电路传输的方式进行能量传输，因此汽车零部件的布局有其自身的特点。目前，在新能源电动车市场上，无论是智能电动版还是特斯拉的车身基本都采用了原车车身。国内几大汽车厂商相继推出了电动汽车，如一汽开发的B50、上汽开发的E1、E50和奇瑞开发的EQ。车身造型与原燃料车车身相同，未根据新能源电动车的结构特点进行重新设计，在外部造型或内部空间上均未发生实质性变化。

三、新能源电动汽车形态设计研究

新能源电动汽车形态设计的主要研究内容是技术环境、社会环境、自然环境等，需要对人机工程学和消费者心理需求进行分析，综合考虑推动新能源电动汽车车身形态设计。首先，技术环境是车身形态设计的基础和依据，其结构构件直接影响车身外形的变化。其次，城市生态环境、文化环境、交通环境等社会环境对新能源电动汽车车身形态设计有很大的影响，主导着其设计方向。再次，需要从人机工程学的角度对人机交互空间和载物空间进行分析，为空间的大小和布局提供科学依据。

四、新能源电动汽车装置

4.1电力驱动系统

电动汽车的基础是电力驱动、传输及控制系统，包括电动机、蓄电电池以及相关的调速控制部件等。由于新能源电动汽车的驱动形式可以使用分散轮毂电机，这样就不用使用传统燃油汽车的传动装置，那么结构上产生了质的变化，传统汽车的发动机、油箱、冷却系统、排气消声系统以及变速器、驱动桥和传动链等相应的辅助装置全部都不用了，这样不但多出了许多空间还减轻了汽车的自重。所以我们就需重新设计新能源电动汽车的零部件整体布局。

4.2能量传动系统

能量传送方面比內燃机汽车传动结构变灵活，机械传动结构可以变少。新能源电动汽车的能量来源是蓄电池。传统的内燃机轿车由于考虑到操纵的稳定性和行驶平顺性的要求，布置一般采用发动机前置，后轮驱动的方式。

4.3电力传输与控制系统

通过电力传输和驱动系统来使汽车行驶，所以，要根据它的自身特点进行空间结构的布局。发动机、传动系统和座舱决定了车身的整体布局，因为总体布局上的限制，传统轿车的车身轮廓设计变化创新受很多制约，而新能源电动汽车，由于总体布局约束条件少，内部空间和外部轮廓变化的自由度很大，新能源电动汽车形态设计可以根据需求多样化发展，这在传统内燃机轿车上是不可能实现的，所以新能源电动汽车形态设计将会迎来全新的天地。

五、汽车电子技术在新能源电动汽车上的运用

汽车电子技术就是通过电子手段来驾驶汽车。电子手段就是线控技术，线控技术的不断发展和在新能源电动汽车上的运用，使传统的用机械结构来传递控制信号成为过去，精确、敏感的电子传感器和执行元件将取代笨重、精确度低的机械系统，这根本性的变革，改变了汽车的操纵机构、操纵方式和执行机构。电动车引入线控技术并和燃料电池相结合，使汽车操控系统发生根本性的变革，电子控制单元负责机械转向和制动系统工作。传统的转向盘转向柱和传统的脚踏板将被替代，使车身内部空间设计有了更多的可能性。线控系统和系统的集成化所带来的优势，取代了液压体进行转动和制动，所以，省却了机械和液压连接装置，使新能源电动汽车变得更加绿色环保，维护工作更加简化，并能够减轻车身自身重量。车内驾驶盘和中控仪表板无须使用后，控制系统通过遥控柄及系统软件操控制动、拐弯和加减速等，驾驶调整简单便捷，并通过多功能液晶屏显示汽车的各种驾驶特性，并为操控系统的形态设计提供了更大的空间，对于形态和使用方式等提供了极大的可能性，中央控制台甚至可以设计成可移动式，实现前排和后排乘客都能驾驶汽车，给消费者带来更多的驾驶乐趣。

由于当代人的审美标准和实际主客观需求，新能源电动车仍然需要拥有当前主流汽车的相关造型特点，所以，新能源电动车的车身造型与现有内燃机车辆的车身造型整体差异不大，但是，由于不再使用传统内燃机来提供动力输出，所以，相关复杂的机械结构，比如：燃油发动机、传动系统等被简化或改进，导致新能源电动车内部布局发生变化，内部规划得到了很大的自由度，车身形态发生了很大的变