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电动汽车创新设计中的传统文化元素

2018-01-23郑滢

中国科技纵横 2017年24期
关键词:模块化设计传统文化元素造型设计

郑滢

摘 要:伴随着能源问题的日趋严重,以电动汽车为主的新能源汽车逐渐成为汽车产业未来的发展主流。电动汽车的设计主要遵循轻量化、模块化和人性化的原则。将传统物质文化和传统思想文化的元素融入到我国电动汽车造型的创新设计中可以有效地提升未来国产电动汽车的造型竞争力,推动电动汽车产业的发展。

关键词:电动汽车;造型设计;互联网技术;模块化设计;传统文化元素

中图分类号:J505 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)24-0213-02

近年来随着能源危机问题的日趋严重与全球变暖现象的加剧,具备环保清洁特点的电动汽车逐渐成为汽车产业发展的突破方向。2017年6月电动汽车特斯拉公司正式下线第一辆平民化的电动汽车特斯拉Model 3,与此同时全球著名车企也纷纷做出回应,沃尔沃汽车宣布从2019年起新生产制造的沃尔沃汽车均将配备电动引擎,旨在逐渐淘汰纯内燃机汽车。不仅如此,荷兰、挪威、德国、法国均已经通过相应的提案在2025年~2040年全面禁售使用汽油/柴油作为能源的汽车。由此可见以电动汽车为主的新能源汽车已经是大势所趋。

1 概述

2012年3月份我国发布《电动汽车科技发展规划》宣布全面推动纯电驱动技术转型战略,《节能与新能源汽车产业规划》也再次强调了这一点。国内汽车行业是在“十五”“十一五”两个五年全面探索之后,逐步摸索出了一条率先发展电池核心技术,并形成具有竞争力的市场最大规模电池产业,再以纯电动力为突破口和基础平台,带动混合动力汽车、燃料电池汽车全方位发展,形成新能源汽车总体竞争优势的发展道路,并在纯电驱动和常规混合动力选择了以纯电驱动发展为新能源汽车率先推进的占突破口。在纯电发展战略完全确定之后,中国新能源汽车进入了快速发展的轨道,从2011年到2016年,从不足5千辆发展到51万辆,保有量从1万辆提升到100万辆,相关市场迎来了井喷式的增长。

随着中国制造2025和工业4.0相关发展战略的实施,国内电动汽车行业的发展也逐渐步入信息化高度集成、快捷智能化共享和绿色节能减排的新道路。2016年,国内新能源汽车产业的纯电驱动技术进入转型关键阶段,进过多元探索之后锂电技术已经成为电动汽车发展的主流。国内相关新能源汽车产业在锂电技术革命的推动下由产品导入期进入产业成长期,逐步引导中国汽车产业的产业转型和结构升级,电动汽车造型设计、人机工程学体验等新内容也伴随电子信息技术、计算机网络技术的迅猛发展焕发了新的生机。

2 电动汽车造型设计的原则

2.1 轻量化

电动汽车的轻量化大致可分为两个部分:电池轻量化与车身结构轻量化。

电动汽车由动力技术划分可分为燃料电池电动汽车、混合动力电动汽车与纯电动汽车三类,而从电池技术划分则有燃料电池与蓄电池这两大类。燃料电池虽然绿色环保且效率极高,但由于氢气的批量提取仍是一大尚未解决的难关,所以燃料电池还未大规模的应用于各大产业当中。蓄电池则一直充当着电池产业中的老大身份,但多数蓄电池体型笨重,寿命也较短。我国在近十年中坚持自主研发的锂电技术如今已成熟完备。锂离子电池重量轻,约为铅酸电池的五分之一。它的单体额定电压也高达3.7V,且其不含铅汞等有害重金属元素,是环境友好的绿色电池。将锂电技术运用到电动汽车之中不仅可以优化性能,还能降低质量,从而有效实现其轻量化。

既有电池作为电动汽车的动力源,那么电动汽车前身发动机的空间便可大幅节省,车头的高度也随之降低,有助于打造更具曲線美与更符合空气动力学的流线型外观。

日益成熟的互联网技术也将促成电动汽车智能化,同时也将为其轻量化发展作出卓越的贡献。这一方面主要靠线控技术与无线互联技术实现。随着技术变革传统汽车的功能越来越复杂,因此其车内控制区的按钮也越来越多,实属繁兀,其眼花缭乱程度之高让驾车人难以操作。线控技术通过电子系统可将电动汽车的机械结构简洁化从而减少内部的机械传动,相应的操作部件便可以灵活布局,同时车身与底盘的融合度也可提高,使得电动汽车造型设计的自由空间大幅增加。

无线互联技术的应用能极大便捷的满足驾车人的行车需求,实现智能出行。这一技术可与GPS协同作用,在驾车人行驶过程中提供多元的信息需求,如过收费站时自动缴费、实时查询路况、提供沿路娱乐信息等诸多方面。同时也可满足碰撞或被盗时的自动报警功能,为车主提供充足的安全保障。当然在互联技术的支持下可以预测周围车辆及行人的行动,使电动汽车的碰撞率大幅下降,因此前车身的安全防护结构也可适当调整,设计空间也更加自由。

铝合金、碳纤维复合材料等新型轻质材料的研发与应用同样也可使电动汽车造型的轻量化取得快速进展。物理、化学、机械性能优异的镁铝合金的大量使用既减轻了电动汽车的车重,同时也满足了车身结构关键部位的高强度/大刚度要求,保障了电动汽车的行驶稳定性和安全性。

2.2 模块化

模块化设计已成为当今各大产业设计的主流。所谓模块化就是将产品的某些要素组合在一起,构成一个具有特定功能的模块,再通过不同模块的选择构成不同的产品。电动汽车产业如今迅猛发展,其市场需求量也愈发膨胀,与此同时,客户也有着对电动汽车功能的多样需求,可谓是众口难调。将模块化设计运用到电动汽车产业,把繁多的零件整合为几个模块,当一个模块中换用不同的零件就可以得到这一个模块的变形,几个变形后的模块便可组成功能各不相同的电动汽车;兀长的流水线被总装线取而代之;模块固定方便,装卸简易,便可实现快速生产。需求多与需求广的两大问题便可一次解决。另外,这一设计理念也成功提高了零件的使用效率、缩短了生产周期,也为企业方降低了成本。

2.3 人性化

生产的目的是消费。一辆电动汽车是否合格最终还将取决于消费者的满意程度,因此电动汽车的造型设计必须满足人机工程学的几大原则,切身考虑驾车人在行车途中的舒适度,从而实现人机系统的高效化与电动汽车的人性化。由人的视觉感受出发,车体内部的仪表或触屏的位置、功能按键的排布以及整体色彩的选择都要经过妥善的设计与安排;由人的触觉感受出发,车座的高度、可调度与舒适度将是首要考虑的对象,车座上的驾驶员在观察仪表或触摸触屏、操控方向盘时的舒适也取决于其造型设计的周密。电动汽车外部与内部装饰等细节若也设计得当便会为整体增光添彩。endprint

在2016年全球汽车销售排行榜上日产汽车占据半数以上,这与日本人特有的细致与其独具匠心的人性化设计是分不开的。汽车销量位居第一的丰田汽车公司曾为车门把手中的指压刚度这一细节进行连续数年的研究,旨在得出东亚地区消费者在打开车门时最合适的指压刚度结果,这一看似细枝末节的研究的最终应用到丰田汽车公司在东亚地区销售的各类车型中,并在消费者中好评如潮。

随着虚拟现实VR、增强现实AR等先进技术的应用,电动汽车的创新设计中将越来越多地结合人机工程学等内容,为购买电动汽车的消费者提供更加人性化、舒适化、智能化的驾驶体验。

3 传统文化元素的融入

3.1 传统文化元素融入的意义

汽车行业本就发源于外国,而欧美各国也抓住了这一优势而不断研发与创新,如今已形成了各国特有的车身造型。我国起步虽晚,但经过几十年的探索与钻研也已在世界汽车产销量中拥有举足轻重的地位。遗憾的是,我国并未形成属于自己特色的汽车造型能被广大车主深深牢记。在电动汽车相应技术已较为成熟的当下,车身的造型设计成为最强有力的竞争手段。一辆电动汽车首先要能够在茫茫车海中夺人眼球,才能吸引人们进而关注其性能好坏或功能多少。因此设计出一批能彰显中国魅力的电动汽车成为迫在眉睫的问题,而解决这个问题的有效办法便是切合的将我国拥有五千年积淀的传统文化融入其中。

3.2 传统物质文化元素的融入

中国的西方名字“China”是由“瓷器”一词而来,而中国瓷器最引人入胜的当属其低调典雅的色彩,将颜色缤纷的釉上在成型的毛坯后烧制成美丽的瓷器。如今汽车车身可进行封釉以保护油漆不因受砂砾剐蹭而掉落,但无色的釉在外观上肉眼无法辨别。当今电动汽车外壳的主流色彩为黑白灰,中国的设计师可以突破这一框条束缚,大胆的运用诸如唐三彩、珐琅彩等颜色,甚至是最为经典的青花对外壳进行上釉打造,亦或是對其细节部位进行装饰,从而达到让人眼前一亮的效果。

京剧是中国的国粹,京剧脸谱也以炫丽的色彩与夸张的艺术手法成为传统艺术的典型。设计师在造型设计中应当避免将京剧脸谱直接平铺在汽车外壳上,而是注重脸谱与电动汽车作为古今文化代表的精髓交融;龙的形象正照映了中国人勇敢无畏的美好品质。将龙形象运用在电动汽车造型上是具有可行性的。电动汽车因发动机被电池取代,其气格栅也无需如传统汽车一般宽大,做成细长的龙须样式也未尝不可,车轮附近外壳可雕刻成龙爪形状,后备箱门可装饰成龙尾等诸如此类;中国的木雕工艺也颇有造诣,在外壳上绘制出木材纹理后进行浮雕装饰,使其凹凸有致,在功能完备的前提下成为一件艺术品也是极好的。

中国的传统物质文化数不胜数,设计者尽可以大胆发挥创造力设计出独居中国魅力的电动汽车造型。但必须注意的是简洁化是当今各类产品设计的主流方向,而上文所提及的各类传统物质文化均有其繁杂所在,二者应做适当取舍。

3.3 传统思想文化元素的融入

中国儒家思想已拥有千年历史的积淀,被历代皇帝作为统治思想而大规模弘扬,它独到的魅力也吸引了从古至今无数的外国友人前来了解学习,可谓是中国传统文化的精髓所在。儒道提倡中庸的思想。“中者,无过无不及之名也;庸者,平常也”,即不偏不倚,调和折中的思想。将中庸的思想融入电动汽车造型设计中,便要求其外观和各部分比例都达到一个和谐的效果,这对汽车前身的曲线弧度与偏折方向都有较高的要求。而电动汽车前身的设计空间较为自由,因此实现这一融合是切实可行的。

4 结语

目前电动汽车的设计正依照着轻量化、模块化、人性化的设计原则,通过计算机辅助设计、系统参数智能优化匹配、人机工程学仿真模拟等技术手段实现不断创新和发展。随着相关技术研发的突破与全新设计理念的涌现,其发展轨迹在可预见的未来必定发生日新月异的变化。对于中国电动汽车的未来发展而言,能否打造一批独具中国元素造型从而获得中国汽车市场消费者青睐的电动汽车品牌将决定中国电动汽车业在世界上的地位。

参考文献

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