張志遠 劉顏楷

摘要：在電動汽車保有量激增并且開始逐漸取代汽油車的時代背景下，研究當下的電動汽車外飾設計對未來的汽車外飾設計具有一定的意義。運用了文獻研究法研究了電動汽車的概念，以及國內(nèi)外關于電動汽車外飾設計的研究現(xiàn)狀。運用了聚類分析法匯總分析了現(xiàn)有的電動汽車以及電動概念汽車的外飾設計特點，并且從前臉造型設計、側(cè)面造型設計、車尾造型設計以及細節(jié)特征設計四個方面進行了歸納與整理。得到了電動汽車外飾特征圖組。總結(jié)了電動汽車外飾設計新的趨勢風向，最后展望了我國電動汽車外飾設計未來的發(fā)展方向。

關鍵詞：電動汽車外飾設計研究現(xiàn)狀造型設計設計新趨勢

中圖分類號：TB472

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（ 2021） 08-0090-03

Abstract： Under the background of the rapid increase in the number of electricvehicles and the gradual replacement of gasoline vehicles， the research on thecurrent exterior design of electric vehicles has certain significance for the futureexterior design of automobiles.The literature research method is used to study theconcept of electric vehicles and the current research status of electric vehicle exteriordesign at home and abroad. The cluster analysis method was used to summarizeand analyze the exterior design features of existing electric vehicles and electricconcept vehicles， and summarized and organized the four aspects of front facedesign， side design， rear design and detailed feature design.Obtained the electricvehicle exterior feature map group.Summarized the new trend of electric vehicleexterior design， and finally looked forward to the future development direction ofelectric vehicle exterior design in my country.

Keywords： Electric vehicle Exterior design Research status Style design Newtrends in design

引言

近年來，世界各國都面臨著化石燃料的使用而導致的環(huán)境問題與能源問題。面對這個問題，我國選擇發(fā)展節(jié)能環(huán)保的電動汽車作為解決上述問題的重要對策。結(jié)合“中國制造2025”以及國內(nèi)將逐步禁售燃油車的政策被提上新的日程，電動汽車將逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油汽車而走向歷史的舞臺[1]。電動汽車相對于傳統(tǒng)燃油汽車有著節(jié)能環(huán)保、智能化、優(yōu)質(zhì)的駕駛體驗等優(yōu)勢。但是，目前的電動汽車在外觀造型上還沿襲著傳統(tǒng)燃油汽車的形象，以至于人們很難從外觀上分辨出兩種汽車，這對推廣電動汽車是極其不利的。因此，針對電動汽車造型獨特性的設計研究工作開始進入工業(yè)設計、感性工學等學科的研究視野。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前新發(fā)布的電動汽車的外觀造型開始與傳統(tǒng)燃油汽車的造型形成差異化，可見，電動汽車在形成獨有的造型風格形象的努力上已經(jīng)初見成效。

一、電動汽車的概念

電動汽車是通過將車輛自帶的蓄電池中的電能用于驅(qū)動電動機來完成行駛功能的環(huán)境友好型交通工具。根據(jù)電動車的電力來源不同可以將電動汽車分為純電動汽車（Pure Electric Vehicle）、混合動力電動汽車（Hybrid Electric Vehicle）、插電式混合動力電動汽車（Plug-in HybridElectric Vehicle）和燃料電池電動汽車（Feul Cell Electric Vehicle）四種類型[2]，在本文中主要研究純電動汽車的外飾設計。

傳統(tǒng)燃油汽車根據(jù)其引擎的布局方式和傳動方式可以分為四個大類，即前置前驅(qū)（FF）、前置后驅(qū)（FR）、中置后驅(qū)（MR）、后置后驅(qū)（RR），如圖l。另外，每種發(fā)動機布局形式也有四驅(qū)形式，這里不再詳談。而目前已有的純電動汽車結(jié)構(gòu)布局有地板電池電機前置、地板電池電機后置、地板電池前后多電機、地板電池輪轂電機四種，如圖2。同時，電動汽車的地盤布局方式目前還沒有完全被發(fā)掘，理論上通過技術(shù)的發(fā)展其還可以有很多種布局方式以供探索。所以，純電動汽車造型設計與其結(jié)構(gòu)布局緊密關聯(lián)，特殊的結(jié)構(gòu)布局賦予了純電動車空間多樣性與靈活性的特征，從而進一步影響其外飾風格。

二、電動汽車外飾設計研究現(xiàn)狀

在外飾設計方面，電動汽車的外飾設計要素與傳統(tǒng)燃油汽車相似，主要內(nèi)容包括電動汽車前臉造型設計、側(cè)面造型設計、車尾造型設計、細節(jié)特征設計等方面。其中前臉的設計特征往往是區(qū)分兩種汽車的重要方面。

（一）國外純電動汽車外飾設計研究現(xiàn)狀

現(xiàn)如今，世界各國都已經(jīng)開始重視純電動汽車的發(fā)展，并且將其作為應對日益嚴峻的環(huán)境與資源問題的重要手段。西方發(fā)達國家對純電動汽車的研究開始得較早，例如美國純電動汽車發(fā)展以通用、福特和克萊斯勒三大汽車公司為主導;而歐洲的純電動汽車行業(yè)在步入21世紀后也開始迅速發(fā)展;日本作為全球最早開始研發(fā)電動汽車的國家之一，其也是世界上第一個將混合動力技術(shù)應用在實際的量產(chǎn)車中的國家之_[3]。其在混合動力技術(shù)基礎上研發(fā)的純電動其汽車在低能耗、零排放和行駛性能方面穩(wěn)居世界領先地位。但這些電動汽車大都是在燃油汽車的基礎上演變而來，其外飾設計本質(zhì)上與燃油汽車并無太大差異。

近幾年來，美國電動汽車制造公司特斯拉（Tesla）異軍突起，該公司在2012年發(fā)售了旗下第一款純電動轎車Model S。這輛純電動轎車集合了特斯拉多年的研究成果與技術(shù)儲備，代表當時純電動汽車的頂峰，被譽為汽車中的“蘋果手機”。該車擁有一塊在當時看起來非常大的顯示屏，整部車輛的大多數(shù)信息以及操作都在這塊屏幕上完成。其外飾造型采用整體式設計，簡約大氣，線條流暢，富有科技感。其具有流線型的車身，加之取消了前進氣格柵從而達到更低的風阻系數(shù)，低風阻系數(shù)對純電動車來說可以有效地降低能耗，提升續(xù)航表現(xiàn)。這些特征被今后純電動汽車普遍采用。隨后特斯拉還推出了Model X、Model 3、Model Y等車型。各大傳統(tǒng)車企面對特斯拉的“挑戰(zhàn)”也紛紛開始轉(zhuǎn)向研發(fā)純電動汽車的道路而不僅僅停留在將傳統(tǒng)燃油汽車改造為電動版本。2013年，寶馬子品牌寶馬i發(fā)布了i系列純電動車。2017年，奔馳汽車推出了EQ系列純電動車;奧迪汽車推出了旗下e-tron純電動車;本田汽車發(fā)布了Honda-e純電動概念車。2019年，大眾汽車推出了ID系列純電動車;通用旗下別克推出已量產(chǎn)的微藍（Velite6）純電動車，作為替換早年別克發(fā)售的Velite5。上述國外車企所推出車型的造型設計已經(jīng)開始擺脫傳統(tǒng)燃油汽車的固有風格，呈現(xiàn)出對全新造型積極探索的態(tài)勢，并且在純電動汽車上充分應用新技術(shù)、新材料、新工藝，從每一輛車的造型設計上可以看出每一家車企所具備的技術(shù)實力。

（二）國內(nèi)純電動汽車造型設計研究現(xiàn)狀

我國對電動汽車的初步探索開始于20世紀六七十年代，并于“九五”時期正式開始系統(tǒng)研發(fā)，總體來說較西方發(fā)達國家要落后?，F(xiàn)如今我國開始將發(fā)展純電動汽車提上了新的日程，2007年II月，我國政府發(fā)布實施了《新能源汽車生產(chǎn)準入管理規(guī)則》，正式把電動汽車納入國家汽車新產(chǎn)品公告管理[4]。2008年，在北京奧運會中使用了將近百余輛我國自主研發(fā)的電動汽車，發(fā)揮了重要的示范作用[5]。2009年，國務院通過《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》，明確了實施新能源汽車戰(zhàn)略[6]，電動汽車作為國家戰(zhàn)略被優(yōu)先發(fā)展。近兩年我國又頒布了新的政策進一步地促進電動汽車的發(fā)展。我國在燃油汽車技術(shù)方面很難短時間內(nèi)超越西方國家。因此，電動汽車的發(fā)展也將是我國汽車工業(yè)對西方國家實施彎道超車的契機。

在純電動汽車的研發(fā)方面，我國在電動機、電池和電控系統(tǒng)等關鍵技術(shù)領域已經(jīng)取得了一定的成績[7]，在外飾設計方面的研究也已經(jīng)展開。一些國內(nèi)傳統(tǒng)車企已經(jīng)推出了自己的純電動車型，例如比亞迪唐、宋系列SUV的純電版本、吉利帝豪GSe、上海大眾朗逸的純電版本等，這些電動汽車在外飾設計上與其燃油版本沒有太大區(qū)別，僅有的特征為重新設計的前格柵、充電孔，帶有新能源專屬顏色的拉花以及LOGO，這些變化對于電動汽車造型形成獨特性來說是遠遠不夠的。此外，我國新能源汽車政策的實施也催生了許多汽車制造“新生代”，這些企業(yè)從一開始就將純電動汽車作為自己的發(fā)展方向，且沒有傳統(tǒng)車企發(fā)展純電動汽車時的掣肘。2017年新能源車企蔚來汽車發(fā)布了旗下第一款純電動SUV蔚來ES8。2018年新能源車企小鵬汽車發(fā)布了旗下第一款純電動SUV小鵬G3，同年，新能源車企威馬汽車發(fā)布了旗下第一款純電動SUV威馬EX5。從車型的角度來看，這三款電動汽車都是SUV車型，這種車型通過銷量證明了其在中國要比其他車型更受歡迎。從整體造型的角度來看，這三臺車的外飾設計都非常的簡潔與整體，沒有過多的裝飾，與傳統(tǒng)燃油汽車最大的區(qū)別是取消了前進氣格柵，使前臉成為與車體融合且封閉的優(yōu)美曲面;在細節(jié)設計方面，例如車燈設計采用了激光與LED光源，造型犀利;座艙設計方面，小鵬G3更是采用了太空全景座艙設計，車輛整個頂棚由一整塊弧面玻璃組成，彰顯未來感與科技感。我國“新生代”車企所推出的這些車型，反映了我國在電動汽車造型設計研究領域開始了進一步的探索并初具成果，也為下一步的研究提供了參考。

三、電動汽車外飾設計特征歸納與分析

電動汽車在問世之初是以燃油汽車的基礎改造而來，即該款汽車的純電版本。所以在外觀上與普通汽車并沒有很明顯的差異，只是在外觀細節(jié)上增加了一些能夠代表新能源的裝飾。例如，藍色或者綠色的裝飾條、取代加油孔的充電孔、代表純電的標識銘牌等。

而在最近幾年，純電動汽車品牌雨后春筍般的崛起打破了這一現(xiàn)象，如特斯拉、蔚來、小鵬汽車等純電動汽車品牌給電動汽車的外飾設計賦予了新的含義，也使電動汽車開始擺脫燃油汽車所帶來的傳統(tǒng)造型束縛。文章中搜集了2018至2020這三年來國內(nèi)外各大主機廠發(fā)布的最新電動汽車以及電動概念汽車。并且從前臉造型設計、側(cè)面造型設計、車尾造型設計以及細節(jié)特征設計四個方面進行了歸納與分析，以探索電動汽車在新的發(fā)展時期中，其外飾設計的變化以及新的發(fā)展方向。

（一）前臉造型設計。在前臉的造型設計分析研究中，共收集了國內(nèi)外16個汽車品牌的16款車型做為樣本庫，且為了排除顏色對實驗樣本的影響，對圖片均做了去色處理。通過簡單的造型分類處理得到了前臉造型分組一與前臉造型分組二，如圖3、4。

通過圖3可以看出，8輛樣本車皆采用了取消前格柵的“無臉化”設計，前臉直接由一整塊變化豐富的型面構(gòu)成，十分簡潔卻又富有科技感與未來感，在視覺上可以給人一種愉悅的舒暢感。而且，為了解決使用整塊曲面造型設計會使得車輛前臉在視覺上帶來厚重感的問題，8輛樣本車的前保險杠造型皆采取了非?？鋸埖纳蠐P式設計，整體呈現(xiàn)為梯形，這種方式通過擠壓前臉的高度來減弱前臉厚重的視覺問題。這種處理手段在今后一段時間中將成為一種主流的設計方法。

燈組方面，各樣本車皆采用十分細長且上揚的造型設計，這體現(xiàn)了現(xiàn)代化科技在車輛設計中的應用。從品牌角度來說，除了保時捷Taycan與別克Electra兩輛車之外全部是新興的新能源汽車品牌，它們沒有傳統(tǒng)企業(yè)文化的包袱，能夠大膽嘗試最新、最前沿的設計風格與科技。

反觀圖4，其中的8個樣本車皆出自于世界著名且歷史悠久的汽車公司，這些車企經(jīng)過了幾十年、上百年的積累沉淀后往往會更加注重其品牌特征的傳承與發(fā)揚，特別是對于前格柵造型的保留。雖然部分車輛也采用封閉式前格柵，但或多或少也通過延伸燈條輪廓線、造型輪廓線將具有家族特征的格柵造型勾勒了出來，同時將燈的運用也發(fā)揮到了極致，在每一款車的前臉設計上皆采用了具有科技感的燈條設計，例如，激光大燈、矩陣式大燈等，這些新式大燈的使用推動了車燈造型朝這輕量化、犀利化、扁平化的方向發(fā)展。

（二）側(cè)面造型設計。在側(cè)面的造型設計分析中，選取了近三年國內(nèi)外所發(fā)布的12個汽車品牌中的12款車型做為樣本庫，通過橫向?qū)Ρ确治龊蟮玫搅藗?cè)面造型圖組，如圖5。

從圖5中可以看出，近年來電動汽車側(cè)面造型主要分為兩大類，圖中的前六輛樣本車在側(cè)面造型方面采用了較為理性的造型方式，車身側(cè)面較多平直的線條。圖中的后六輛樣本車是選取了較為感性的流暢曲面造型方式。前者往往在大的型面基礎上增添一些比較理性的腰線、裙線，亦或者是幾何切割造型。這種造型風格可以很好的塑造車輛的可靠感、堅實感。而后者的側(cè)面造型往往由一整塊形變豐富或者簡潔的曲面構(gòu)成，極具一體成型的雕塑美感。

不同的造型風格會給車輛帶來不同的視覺感受，前者帶來的往往是極具流動感的視覺沖擊，后者帶來的往往是穩(wěn)重、力量、速度的視覺感受。而電動汽車相較于燃油汽車其結(jié)構(gòu)以及內(nèi)部空間更加的自由，這也使得夸張且豐富的外飾造型得以實現(xiàn)，從而將以上兩種側(cè)面造型的特點更明顯地表現(xiàn)出來。這也是區(qū)分其與燃油汽車的重要因素。

其次，圖5兩種側(cè)面造型的樣本庫中，具有感性的流動曲面?zhèn)让嬖煨偷能嚧蠖鄶?shù)為2020年最新發(fā)布的新車，也可以反映出電動汽車外飾設計在未來更加偏向于流動的曲面造型設計。

（三）車尾造型設計。車尾造型設計趨勢分析過程中，選取了國內(nèi)外具有代表性的16個汽車品牌的16款車型做為樣本庫，通過分析歸類得到了車尾造型分組圖，如圖6所示。

車尾造型可以看作由尾燈造型、后尾門造型、后保險杠造型等構(gòu)成。在車尾燈造型方面，圖中的車輛尾燈造型可以歸類為兩大類，分別是貫穿式尾燈和非慣穿式尾燈，在數(shù)量上細長的貫穿式尾燈設計居多。在后尾門的造型方面，圖中大多數(shù)車輛的車尾造型具有明顯的層次感，可以明顯的看出平行線特征，同時將尾燈與車尾的鴨翼相融合使車尾造型更加干練，富有科技感。同時，在圖6的第一、二行的八輛樣本車皆在尾燈下方的兩側(cè)做了開口設計，這種設計在滿足空氣動力學的功能之外，在視覺上可以營造出一種包裹的視覺感受，這種設計打破了燃油汽車封閉的“方盒子”的傳統(tǒng)外飾造型，在近年來的電動汽車外飾設計中成為流行趨勢。后保險杠造型方面，為了減弱車尾的厚重感，幾乎每一輛車都采取了梯形的后保險杠設計，這與前臉造型方法如出一轍，并且與前臉造型相呼應。部分強調(diào)性能的車型還在后保險杠的位置增加了擴散器的設計，具有速度感、戰(zhàn)斗感與輕盈感。

（四）細節(jié)特征設計。在細節(jié)特征設計分析中，將從樣本庫中提取到的車輛特征進行匯總分類，得到線性特征、隱藏式把手、矩陣式車燈以及參數(shù)化等四大類特征，如圖7。

在樣本車輛的外飾設計特征中，線性特征、隱藏式門把手、矩陣式車燈以及參數(shù)化設計是出現(xiàn)最多的幾種外飾設計特征，而這些設計特征構(gòu)成了電動汽車外飾設計的獨特性與差異性。

對于電動汽車來說，風阻系數(shù)是決定其性能與續(xù)航里程的重要因素，隱藏式門把手的設計可以降低車輛行駛過程中的空氣阻力。同樣是出于降低風阻系數(shù)的封閉式前進氣格柵卻會導致車輛的前臉造型變得平庸，而使用參數(shù)化紋理可以使前臉的設計重新富有活力。電動汽車從一“出生”就被人們冠以科技、未來等頭銜，幾何的造型特征與高科技大燈組的設計成為承載這些頭銜的載體。

四、電動汽車外飾設計新趨勢

影響電動汽車外飾設計的因素有很多，例如車身結(jié)構(gòu)布局、技術(shù)、材料與工藝、消費者的感性需求、文化背景以及使用場景等。其中最主要的影響因素是新技術(shù)應用與結(jié)構(gòu)布局的變化。結(jié)合上一章節(jié)中歸納分析近三年電動汽車以及電動概念車的外飾設計特點可以總結(jié)出電動汽車外飾設計未來發(fā)展的新趨勢。

（一）前臉造型更加整體化、簡潔化。純電動汽車沒有內(nèi)燃機，所以不需要車頭撞風，這使得前格柵是否還應該存在成為了一個問號。根據(jù)上文中的研究結(jié)果可以預測，今后在前臉造型設計上，一般有兩種處理方式。第一種方法是對格柵位置進行封堵處理。通常使用造型或者燈帶勾勒的方式體現(xiàn)出家族設計特征。第二種方法是直接取消前格柵，既“無臉化”。在進氣口的位置進行全方位包裹設計，并與車身融為一體，使車身設計更加簡潔、統(tǒng)_[8]。前者適用于傳統(tǒng)車企，后者適用于新興車企，并且二者在最終都將趨向于簡潔的“無臉化”前臉設計。

（二）更具流動感。在高速行駛時，電動汽車需要消耗其70%的動力來“推開空氣”，在電池技術(shù)尚未成熟的前提下，降低電動汽車行進中的風阻系數(shù)成為了進一步提升電動汽車續(xù)航能力的另一解決方式，所以在電動汽車造型設計研究中往往將空氣動力學研究擺在重要位置。世界上第一款具有流線型車身的汽車Airflow是空氣動力學在汽車設計中的首次應用。而具有流線型的外飾造型對電動汽車來說更為重要，這就要求在電動汽車的外飾設計中利用整塊曲面來塑造整體、簡潔利落，沒有多余裝飾的車身，使整車具有流動感，能夠更好地“劈開”空氣向前行駛從而達到降低能耗的目的。

（三）更加多樣化的細節(jié)特征設計。在外飾細節(jié)方面的設計中要電動汽車的科技感以及未來感，往往需要通過使用一些具有科技感的設計特征。這包括簡約犀利的車燈設計、功能與裝飾并存的細節(jié)設計、隱藏式門把手設計以及純粹的幾何線條的修飾等。而幾何線條的修飾可以是具有實際功能的燈帶，也可以是組成格柵或者前后保上的紋理，這種設計特征對凸顯科技感十分有效。

參數(shù)化是通過計算機模擬出的即具有隨機性又具有邏輯性、規(guī)律性的產(chǎn)物。隨著電動化趨勢的來臨，參數(shù)化設計更像是為電動汽車私人定制的，目前常被應用于電動汽車的封閉式格柵紋理設計以及車燈設計中，為車輛增添外飾活力。參數(shù)化設計在未來將會應用在電動汽車外飾設計中的更多方面，例如車門、頂棚、輪轂等。

（四）更加輕盈、靈活的視覺效果。純電動汽車使用體積更加小巧的電動機驅(qū)動，所以將座艙空間擴大是一個明確的趨勢。同時，車頭、車尾也會進一步的縮短，車身比例會越來越接近方盒子的造型，車身的整體感會更強。

其次，座艙擴大化的后果是使車輛看起來像個方盒子，顯得臃腫不堪，給人一種不靈活、不節(jié)能環(huán)保的印象。為了解決這個問題，樣本中的大部分車輛均采用了懸浮式車頂以及包裹式的設計，使座艙從視覺上與車身若即若離以營造一種輕盈的視覺感受。

結(jié)語

隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的新技術(shù)將被應用在電動汽車的設計研發(fā)中。5G互聯(lián)網(wǎng)時代也將賦予電動汽車更多的可能性，屆時電動汽車將會更加智能、更加便捷、更加多樣、更加節(jié)能環(huán)保。我們將會直觀的通過電動汽車的外飾設計來感受這些變化。

未來的電動車外飾設計將不再受制于傳統(tǒng)汽車的外飾設計框架，其外飾設計在新的技術(shù)以及新的時代背景下將會有無限可能。通過分析研究近三年的量產(chǎn)電動車以及概念電動車，可以有效地總結(jié)出未來電動汽車外飾設計發(fā)展新的趨勢，為接下來的電動汽車外飾設計起到了一定的借鑒意義。同時，對于我國汽車工業(yè)而言，在遵循電動汽車外飾設計發(fā)展趨勢的基礎上結(jié)合我國特色文化將是我國汽車工業(yè)在國際市場中是否能有競爭力的關鍵所在。

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