電動汽車外飾設計新趨勢研究

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，以及國內外關于電動汽車外飾設計的研究現狀。運用了聚類分析法匯總分析了現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、側面造型設計、車尾造型設計以及細節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展方向。

關鍵詞：電動汽車外飾設計研究現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境問題與能源問題。面對這個問題，我國選擇發展節能環保的電動汽車作為解決上述問題的重要對策。結合“中國制造2025”以及國內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傳統燃油汽車而走向歷史的舞臺[1]。電動汽車相對于傳統燃油汽車有著節能環保、智能化、優質的駕駛體驗等優勢。但是，目前的電動汽車在外觀造型上還沿襲著傳統燃油汽車的形象，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設計、感性工學等學科的研究視野。經過多年的發展，目前新發布的電動汽車的外觀造型開始與傳統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動電動機來完成行駛功能的環境友好型交通工具。根據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。

傳統燃油汽車根據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（FF）、前置后驅（FR）、中置后驅（MR）、后置后驅（RR），如圖l。另外，每種發動機布局形式也有四驅形式，這里不再詳談。而目前已有的純電動汽車結構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掘，理論上通過技術的發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構布局緊密關聯，特殊的結構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狀

在外飾設計方面，電動汽車的外飾設計要素與傳統燃油汽車相似，主要內容包括電動汽車前臉造型設計、側面造型設計、車尾造型設計、細節特征設計等方面。其中前臉的設計特征往往是區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狀

現如今，世界各國都已經開始重視純電動汽車的發展，并且將其作為應對日益嚴峻的環境與資源問題的重要手段。西方發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在步入21世紀后也開始迅速發展;日本作為全球最早開始研發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應用在實際的量產車中的國家之_[3]。其在混合動力技術基礎上研發的純電動其汽車在低能耗、零排放和行駛性能方面穩居世界領先地位。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，低風阻系數對純電動車來說可以有效地降低能耗，提升續航表現。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。各大傳統車企面對特斯拉的“挑戰”也紛紛開始轉向研發純電動汽車的道路而不僅僅停留在將傳統燃油汽車改造為電動版本。2013年，寶馬子品牌寶馬i發布了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的微藍（Velite6）純電動車，作為替換早年別克發售的Velite5。上述國外車企所推出車型的造型設計已經開始擺脫傳統燃油汽車的固有風格，呈現出對全新造型積極探索的態勢，并且在純電動汽車上充分應用新技術、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實力。

（二）國內純電動汽車造型設計研究現狀

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”時期正式開始系統研發，總體來說較西方發達國家要落后。現如今我國開始將發展純電動汽車提上了新的日程，2007年II月，我國政府發布實施了《新能源汽車生產準入管理規則》，正式把電動汽車納入國家汽車新產品公告管理[4]。2008年，在北京奧運會中使用了將近百余輛我國自主研發的電動汽車，發揮了重要的示范作用[5]。2009年，國務院通過《汽車產業調整和振興規劃》，明確了實施新能源汽車戰略[6]，電動汽車作為國家戰略被優先發展。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展。我國在燃油汽車技術方面很難短時間內超越西方國家。因此，電動汽車的發展也將是我國汽車工業對西方國家實施彎道超車的契機。

在純電動汽車的研發方面，我國在電動機、電池和電控系統等關鍵技術領域已經取得了一定的成績[7]，在外飾設計方面的研究也已經展開。一些國內傳統車企已經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”，這些企業從一開始就將純電動汽車作為自己的發展方向，且沒有傳統車企發展純電動汽車時的掣肘。2017年新能源車企蔚來汽車發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，與傳統燃油汽車最大的區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美曲面;在細節設計方面，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造型束縛。文章中搜集了2018至2020這三年來國內外各大主機廠發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、側面造型設計、車尾造型設計以及細節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展時期中，其外飾設計的變化以及新的發展方向。

（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常夸張的上揚式設計，整體呈現為梯形，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，這體現了現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，它們沒有傳統企業文化的包袱，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、扁平化的方向發展。

（二）側面造型設計。在側面的造型設計分析中，選取了近三年國內外所發布的12個汽車品牌中的12款車型做為樣本庫，通過橫向對比分析后得到了側面造型圖組，如圖5。

從圖5中可以看出，近年來電動汽車側面造型主要分為兩大類，圖中的前六輛樣本車在側面造型方面采用了較為理性的造型方式，車身側面較多平直的線條。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。而后者的側面造型往往由一整塊形變豐富或者簡潔的曲面構成，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重、力量、速度的視覺感受。而電動汽車相較于燃油汽車其結構以及內部空間更加的自由，這也使得夸張且豐富的外飾造型得以實現，從而將以上兩種側面造型的特點更明顯地表現出來。這也是區分其與燃油汽車的重要因素。

其次，圖5兩種側面造型的樣本庫中，具有感性的流動曲面側面造型的車大多數為2020年最新發布的新車，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、戰斗感與輕盈感。

（四）細節特征設計。在細節特征設計分析中，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化設計是出現最多的幾種外飾設計特征，而這些設計特征構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，風阻系數是決定其性能與續航里程的重要因素，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，例如車身結構布局、技術、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應用與結構布局的變化。結合上一章節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出電動汽車外飾設計未來發展的新趨勢。

（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。根據上文中的研究結果可以預測，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_[8]。前者適用于傳統車企，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”，在電池技術尚未成熟的前提下，降低電動汽車行進中的風阻系數成為了進一步提升電動汽車續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）更加多樣化的細節特征設計。在外飾細節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。

參數化是通過計算機模擬出的即具有隨機性又具有邏輯性、規律性的產物。隨著電動化趨勢的來臨，參數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、不節能環保的印象。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。

結語

隨著汽車工業的不斷發展，越來越多的新技術將被應用在電動汽車的設計研發中。5G互聯網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、更加節能環保。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汽車的外飾設計框架，其外飾設計在新的技術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電動車以及概念電動車，可以有效地總結出未來電動汽車外飾設計發展新的趨勢，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，對于我國汽車工業而言，在遵循電動汽車外飾設計發展趨勢的基礎上結合我國特色文化將是我國汽車工業在國際市場中是否能有競爭力的關鍵所在。

參考文獻

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