（设计艺术学专业论文）基于市场角度的混合动力轿车造型设计趋势研究.pdf

摘要 节能环保和绿色设计多年前已被提出。节能环保车型于近几年开始广泛出 现。本文通过调查发现如今新能源车已经开始成为政府和汽车企业关注的重点。 如2 0 1 0 年4 月的北京车展就推出了多款电动车等新能源车型。在这些新能源车 处于概念车阶段的时候，混合动力车早已进入了市场，并于0 7 、0 8 、0 9 年开始 销量大幅增加。本文将以混合动力车为一点，开始扩展到整个节能环保车型， 通过分析它们的市场，来把握节能环保车型及其造型的发展趋势。 虽然混合动力车近几年的销量大幅增加，但相对于普通车型来讲混合动力 车在市场中所占的比例依然很小。本文通过市场调查分析，发现了一些混合动 力车以及其他节能环保车型存在问题。比如：混合动力车的价格过高的问题。 如今，很多汽车企业在同款车型中既推出汽油版又推出混合动力版，两者在造 型和使用方面只有较小的区别，很多普通消费者因为高出一倍左右的价格不能 为混合动力买单。政府的鼓励政策和正在上涨的油价推动了混合动力车的销售。 同时我们更加需要利用主动的手段汽车设计为混合动力车增加附加值，来 推动混合动力车的发展。 对于电动车来讲，虽然目前仍然存在一些诸如电池技术的技术问题，但对 于这种将在未来占主导地位的车型早已被政府和各大汽车企业重视。各大企业 推出了多款新能源概念车，其中很多具有独特亮眼的造型和独到的节能环保设 计，从中体现了企业的环保理念。在本文中，我对一些优秀的概念车设计进行 了分析，总结出了其中满足节能环保要求的设计和体现节能环保的造型语义， 以期在设计实践中加以借鉴运用。 关键字：混合动力车新能源市场造型设计 a b s t r a c t e n v i r o n m e n t a l f r i e n d l ya n de n e r g y - s a v i n gg r e e nd e s i g nh a v eb e e np r o p o s e d m a n yy e a r sa g o e n e r g y s a v i n gv e h i c l e sm o d e l sh a sw i d e s p r e a di nr e c e n ty e a r s i n t h i sp a p e lt h ei n v e s t i g a t i o nf o u n do u tt h a tn e we n e r g yv e h i c l e sh a v en o ws t a r t e dt o b e c o m et h ef o c u so ft h eg o v e r n m e n ta n da u t o m a k e r s s u c ha st h el a u n c ho ft h e b e i j i n ga u t os h o wi na p r i l2 0 1 0o nav a r i e t yo fe l e c t r i c v e h i c l e sa n do t h e rn e w e n e r g yv e h i d e s w h e nt h e s en e we n e r g yv e h i c l e sw e r ei nt h ec o n c e p tp h a s e ，h y b r i d v e h i c l e sh a v ea l r e a d ye n t e r e di n t ot h ea u t o m o b i l em a r k e ta n dt h es a l e si n c r e a s e d s i g n i f i c a n t l yi ny e a r so f2 0 0 7 ，2 0 0 8a n d2 0 0 9 t h i st h e s i sc o n c e n t r a t e so nt h eh y b i r d v e h i c l e sa st oe x p a n dt h er e s e a r c hs c o p et ot h ew h o l ee n e r g y s a v i n gv e h i d em o d e l s o nb a s e so fa n a l y z i n gt h en e we n e r g y s a v i n gv e h i c l e sa n dt h en e wa u t om a r k e t s ，t h e t h e s i sa t e m p t st om a k ei t sp e r s p e c to ft h en e we n e r g y s a v i n gv e h i c l e sa n ds t y l i n g t r e n d so ft h e s en e wv e h i c l e s s a l e so ft h eh y b r i dv e h i c l e si n c r e a s e ds u b s t a n t i a l l yi nr e c e n ty e a r s ，b u tc o m p a r e d w i t ht h eg e n e r a lt e r m so fv e h i c l e s ，s h a r eo ft h eh y b r i dm o d e l si nt h ea u t om a r k e ti s s t i l ls m a l l i nt h i st h e s i s ，t h r o u g ha n a l y s e so ft h ea u t om a r k e tr e s e a r c h ，w ef o u n da n u m b e ro fp r o b l e m st h a tt h eh y b r i dv e h i c l e sa n do t h e re n e r g y s a v i n gv e h i d e s f o r e x a m p l e ：t h ep r i c eo ft h eh y b r i dv e h i c l e si s s t i l lt o oh i g h n o w a d a y s ，ac o u p l eo fc a c o m p a n i e sp r o d u c e dt h es a m ec a rm o d e l si nb o t hp e t r o lv e r s i o na n di n ah y b r i d v e r s i o n ，w h i c hh a v eav e r yl i t t l ed i f f e r e n c ei nt h e i rs h a p e sa n du s e so n l y ，b e c a u s e m a n yc o n s u m e r sc a n n o ta c c e p tt h ed o u b l e dp r i c eo fah y b r i dv e h i c l em o d e l t h e g o v e r n m e n tl a u n c h e si n c e n t i v e sp o l i c y , p l u st h er i s i n go i lp r i c e t op r o m o t et h eh y b r i d v e h i c l es a l e s m e a n w h i l e ，i tn e e d st oa d o p tm o r ea c t i v em e t h o d s - n e wc r e a t i v e d e s i g n so ft h eh y b r i dv e h i c l e st oi n c r e a s et h ea d d e dv a l u eo ft h eh y b r i dv e h i c l e sa n d t op r o m o t et h ed e v e l o p m e n to ft h eh y b r i dv e h i c l e s c o n c e r n i n gt h ee l e c t r i cv e h i c l e s ，a l t h o u g ht h e r ea r es t i l ls o m et e c h n i c a li s s u e ss u c h a st h eb a t t e r yt e c h n o l o g y , b u tt h i st y p eo fh y b i r dv e h i l c em o d e lw i l lb et h en e x t d o m i n a n tc a rm o d e l t h ee l e c t r i cv e h i c l e sh a v el o n gb e e np a i da t t e n t i o n sb yt h e g o v e r n m e n ta n dt h em a j o r c a rc o m p a n i e s an u m b e ro fm a j o rc o m p a n i e si n t r o d u c e d m a n y n e we n e r g yc a r so re l e c t r i cc o n c e p tc a r s ，m a n yo fw h i c hh a v ea l r e a d yb e g u nt o s h a p eau n i q u ea n do r i g i n a ld e s i g no fe n e r g y s a v i n gv e h i c l e st om e e td e m a n d so f e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n sa n dt oe m b o d yt h ec o r p o r a t ep h i l o s o p h yo fe n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n i nt h i st h e s i s ，t h ea u t h o rt r i e st oa n a l y z es o m eo fe x c e l l e n tg r e e nd e s i g n s o f c o n c e p tv e h i c l e s ，f r o mt h ea n l y s i st h ea u t h o rc o n c l u d e st h ed e s i g n sw h i c h a l ea b l et o m e e tt h ee n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na n de n e r g y s a v i n gr e q u i r e m e n t sa n ds u m m e du p t h es e m a n t i c so fv e h i c l ed e s i g ne m b o d i m e n t so fe n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ，i no r d e rt o d r a w nu p o nt h ep r a c t i c ei nt h ev e h i c l ed e s i g n s k e yw o r d s ：h y b r i dv e h i c l e s ；n e we n e r g y ；m a r k e t ；m o d e l i n g ；d e s i g n i i i 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教 育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名锚期二翌王竺垒兰目 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅 和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时 授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论 文，并向社会公众提供信息服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生签名： 武汉理t 大学硕+ 学位论文 第1 章绪论 1 1 混合动力车的市场状况和设计意义 每当一种新事物产生的时候，我们都可以从其背后看到人类需求的作用。 混合动力车的出现亦是如此。在能源和环境危机重重的当今世界，混合动力车 的出现无疑是出于人们对于节能环保的需求。 随着全球汽车工业的快速发展，石油资源的供给日渐紧张。近海近地的石 油，可以用5 0 年，已经发现的可以用8 0 年；如果认为8 0 年还很漫长的话，那么 汽车工业的发展同时带来的地球环境污染亦已成为促使混合动力车产生的主要 原因。目前，全世界的汽车保有量已超过6 亿辆，全世界每千人拥有汽车1 1 0 辆。全世界的汽车保有量以每年3 0 0 0 万辆的速度增长，预测到2 0 1 0 年全球汽 车数量将增到1 0 亿辆。中国的汽车保有量已超过1 0 0 0 万辆。1 排放的二氧化碳 挖温室气体则是不可计数。以这样的汽车保有量和增长速度，再不对汽车排放 加以合理的控制的话，无疑将会给人类带来巨大的环境问题。节能环保型汽车 由此诞生。 节能环保型汽车包含很多种动力方式，混合动力就是其中之一。另外还包 括氢能源汽车和太阳能汽车等。混合动力这种方式可以说是对原有能源的更合 理利用，而且这种技术当今也已较为成熟，其缺点是：首先，由于混合动力车 在原有燃油发动机的基础上增加了电动机和相应于动力切换的控制系统，增加 了生产成本，市场价格普遍高于普通燃油汽车，甚至经过多年使用省下的燃油 费也不抵差价，消费者当然难以买账。另外，混合动力车依然会消耗石油能源， 同时混合动力车依然使用石油能源并且有排放，对于以后必然产生的新型能源 和零排放的汽车而言它只是现阶段的过度产物。作为较为成熟的技术，混合动 力动力车作为近期的主要汽车产品，今后将转为无污染的电动车或其他动力汽 车，这里我们通过一些以往的事例先来分析一下影响混合动力车市场的主要因 素。 第一台量产的混合动力车丰田普锐斯诞生以后，曾在美日市场上受到追捧， 而进入中国市场以后则遭到了冷遇。原因何在? 混合动力当时有三种模式，包 1 引自问问 武汉理j ：大学硕士学位论文j 一 括串联式，并联式和混联式。“串联式”是指由发动机驱动发电机发电，再将电 能通过电动机驱动车轮运动。“并联式”是指发动机和电动机共同输出动力驱动车 轮运动。“混联式”虽然也是由发动机和电动机共同驱动车轮，而其能够更有效地 组合起串联式和并联式，使两者的优势发挥到了极致，所以更能减少能量浪费， 并使功效最大化。普锐斯运用的是较为先进的混联式。其加速性能和油耗性能 可实现“1 5 升的排量就相当于传统2 o 升以上排量车型的行驶性能，和相当于传 统1 o 升以下排量车型的油耗，以及当时世界最高水平的低尾气排放”。除了这 些方面的巨大优势外，普锐斯的销售还受到美日当地政府的政策支持。在日本 市场，一辆普锐斯的价格大约比同级别、同配置的其他轿车贵3 0 左右。以与 普锐斯级别相当的a l l i o n 进行价格对比可以发现，a l l i o n 自动挡1 8 排量( 两 驱1 最高版本基本型的价格约为1 5 3 万元人民币，普锐斯最高版本基本型的价格 则约为1 8 8 7 万元人民币，比a l l i o n 高出2 3 4 ( 约3 6 万元人民币) 。2 面对这 样的高价格日本政府和汽车销售人员做出了努力。政府给予购车补贴约合人民 币1 7 5 万元也就是说帮助买主承担了约合一半的差价。同时，汽车销售人员对 于购车顾客认真的讲解，并让其试驾，以证明普锐斯排量是1 5 升而动力却相当 于2 3 升，而且起步加速的感觉与普通的轿车一样，而它的百公里耗油量仅有5 升。还有个客观原因是日本的油价大约合人民币8 4 元，这样1 0 到1 5 年可以回 收购车多花的成本。( 8 4 元要比中国的油价贵很多了。在中国就没办法很快的 回收购车成本) 。而普锐斯在华遭到冷遇的原因很简单，就是价格过高。而政府 在为这些“环保”买单的时候也显得捉襟见肘。针对这样的状况，我国正在发展中 的汽车市场暂时舍弃混合动力而选择了另一条出路。那就是柴油化。柴油动力 有诸多的优点，同等排量的柴油机比汽油机更省钱( 节油3 0 以上) 。现代柴油机 排放的污染相对较少( 废气排放总量比汽油机低4 5 ) 。在节能环保方面柴油车也 是一个不错的选择。曾经大众汽车一度努力在中国推广它在柴油机领域的先进 技术，先后在中国生产了柴油版的捷达、宝来、高尔夫、开迪以及奥迪等车型。 柴油动力与混合动力在节能环保方面各有千秋，而中国汽车工业的整体技术水 平还比较落后，与世界先进水平竞争，还需要很大投入。 目前可以发现，经过几年的发展，混合动力车型早已不止丰田的普锐斯一 种。在中国，2 0 0 7 年首款自主研发的混合动力车杰勋h e v 汽车诞生，杰勋h e v 汽车是国家8 6 3 计划“电动汽车重大项目”的主要组成部分。奇瑞和比亚迪等自 2 0 l 自汽车电了没计普锐斯荚f - 1 市场受追捧，混合动力却冈价格凶素在华遭冷遇，i ：网时间2 0 0 6 年5 月。 2 武汉理t 大学硕十学位论文 主品牌也都在积极研发混合动力车和纯电动车等节能环保车型。随着大量的生 产投入，相信以混合动力车为代表的节能环保车型价格会逐渐接近普通车型的 水平，在我们的街头巷尾将再不会显得陌生。 作为当今出现的无论是混合动力车还是柴油车，包括所有节能环保车型， 它们在技术上各有不同，它们有的只是z - - - 十年内的过度产品，而有的则是人 类尚未实现的未来目标，其产生都是为了一个共同的目标：节能环保。通过上 文所述，我们会发现节能环保车型能否占据市场，能否赢得与普通车的竞争， 焦点往往在于采用技术不同导致的的生产成本和使用成本总量的高下，也就是 技术的先进程度。人们也许忽视了一点，节能环保车型与普通车型的区别不仅 仅在于采用先进的节能环保技术上，同时在于该汽车产品使用的社会意义上， 它是具有节能环保价值的。对于单个的消费者往往感觉不到这点，目前购买普 通车型可以比购买节能环保车型节省很多钱，即使该消费者完全有能力购买节 能环保车型，他们也并不知道为何需要为这么微不足道的一点节能环保效益( 好 像在做公益事业) 买单。产品设计是解决这一问题的很好手段，往往在设计上 的很少投入就会带来巨大的回报，做好混合动力车的产品设计无疑是送给消费 者的一份好礼，很多消费者必然会因此为节能环保车型买单。同时，设计可以 用于更加直观的体现节能环保车型的社会意义，使大众认识并接受它。还以丰 田普锐斯为例，它的造型充满了现代感，大大区别于普通轿车令人印象深刻， 为丰田树立了“绿色环保”的品牌形象。它的中控面板内置了大面积触摸液晶屏， 可以在驾驶中清楚地了解到车辆的发动机与电动机交互工作的情况，这就是通 过设计，把优越的节能环保技术向使用者体现的一个优秀案例。 可以想象要想节能环保车型占据更大的市场地位，不光是日益增长的节能 环保需求的推动，还一定需要设计在其中产生催化剂的作用。2 0 0 9 年上海车展 的口号是“科技艺术新境界”，我们可以这样理解：将科技与艺术相结合来设计 创造适合于未来节能环保要求的汽车产品。 1 2 国外市场现状 基于( ( 2 0 0 9 2 0 1 5 年全球混合动力汽车市场分析投资前景研究报告的分析。 从全球范围来看，混合动力汽车已处于大规模产业化的前夕。丰田公司的p r i u s 、 e s t i m a 、c r o w n 、c o a s t e r 等混合动力汽车已成功上市，并在日本、美国和欧洲各 国市场上均获得较大成功，累计产销量已超过6 0 力辆。随后本田、福特、通用、 3 武汉理一i ：人学硕十学位论文 戴姆勒、大众、雪铁龙、雷诺、宝马、日产、现代、三菱等各大汽车公司也纷 纷向市场推出各种类型的混合动力汽车。截至2 0 0 8 年底，混合动力汽车在全球 的累计销售量已超过百万辆。3 到2 0 0 9 年光是丰田公司混合动力车的销量就达到 2 0 0 万辆，可见近两年混合动力车的产销已成井喷式增长。目前多款电动车和各 种各样的新能源汽车都已下线并小范围销售。我将在后边第三章里对国内外市 场进行具体的分析。 1 3 中国市场现状 在我国，丰田等大品牌已通过同我国的合资企业将他们的混合动力车型推 广到了我国市场。国内各大厂商也已经将各种节能环保技术运用到了产品当中， 而且很多也已下线并投入了市场销售。另外，我国政府也做了一些积极的努力， 包括在0 8 年奥运会上采购5 0 0 辆国产混合动力车作为出租车运营；还有在深圳建 立电动车试点，提供相应的配套设施；在国内国际重要会议上采用混合动力车 作为会议用车。这些都是推广节能环保车型的有益举措。通过对比可以发现我 国的节能环保型车在技术性能方面同国外并不差很多，甚至有些车款还有很多 更加优异的性能表现。但从汽车设计方面来看，我国相较国外就相差甚远。要 做到使节能环保车型在我国真正拓开市场，满足广大消费者的需求，还是要在 设计方面做很多功课的，包括在造型和使用方式的设计上都要能够体现节能环 保车型的内在特质，那就是：它是节能的、环保的、衔接未来的。 1 4 本论文的研究方法和研究目的 本论文从混合动力车的市场角度分析其设计趋势，乃至分析整个节能环保 车型的设计趋势。着重点在于分析节能环保车型突出于以往普通车型的造型特 点与使用方式和同属节能环保产品的其他产品的造型特点，从而初步得出以混 合动力车为代表的节能环保车型造型与使用方式的设计大趋势，并且基于此进 行一些设计实践。 具体的研究方法包括：资料的查询归纳、轿车市场调查、周边节能环保产 品的抽样调查、归纳总结设计趋势和最终的创意设计等。资料的查询归纳包括 3 引自哑洲研究网( 2 0 0 9 2 0 1 5 年伞球混合动力汽车市场分析投资前景研究报告2 0 0 9 年8 月 4 武汉理- i ：大学硕十学位论文 对网络资料的查询和对书籍资料的查询，是论文前期花长时间做的大量的工作， 目前均以文字的方式归纳为资料库方便参考借鉴和引用。轿车市场调查是指针 对本论文的主要对象节能环保型轿车进行市场的调查，主要采取以点带面的方 式，对一些具有特点的车型进行全方位的分析。另外，进入4 s 店通过现场采访 和调查问卷的方式调查该类型车的销售情况和使用感受。周边的节能环保产品 包括：节能冰箱、节能空调等家用电器设备和生活中常见的节能环保设计。我 会搜集并归纳出它们对于汽车设计有用的方面，以期对汽车设计趋势的分析形 成参考，并对设计实践产生作用。最终的创意设计是通过之前所做的搜集、调 查、归纳和总结等一切工作，提出几种造型设计方案，并选取- 款进行完善。 本文因为是对混合动力车市场进行分析，所以包括混合动力车产品的造型 和驾乘等方方面面都要进行分析，才能得出准确的结论。而结论和最终创意设 计的重点在于汽车造型方面。 本文的目的是分析节能环保车型具有独特特点的设计元素。节能环保的需 求首先影响到汽车的动力技术，当这样的动力技术已经被人们掌握后，下一步 需要研究的就是如何将这样的产品推广，使人们通过购买节能环保产品，不但 实现该产品对于个人的价值，还实现了节能环保产品特有的公益性。甚至要能 够让人们充分意识到使用节能环保产品的必要性，进而更加推广节能环保车型。 现在市场上的节能环保车型大都保持着普通车型的模样，比较缺乏节能环保车 型应该独有的产品语义，本文寻找归纳节能环保车型市场上独有的造型语义， 并分析它们所应该具有的特定的产品语义。但影响汽车造型的因素是多方面的， 这方面的造型语义往往不占太大比重。另外在驾乘使用方面，节能环保车型的 设计出现了很多独有的驾乘体验，也是特别值得分析研究的。 5 武汉理i ：人学硕十学位论文 第2 章节能环保型汽车概况 2 1 节能环保型汽车产生的背景 在之前的文章中我们分析过，人类正面临着能源危机和环境污染两大难题。 之前，汽车虽然为人类提供了巨大的便利，但它也是造成这两大难题的主要原 因之一。正是基于解决的这两大难题的需求，节能环保型汽车产生了。 然而，节能环保的意识并不能很快成为大众的意识，它首先被研究人员意 识到，然后是政府和汽车生产企业，这个过程就花了几十年的时间。1 9 9 7 年丰 田才推出了第一台混合动力车普锐斯。时值今日，0 7 、0 8 、0 9 三年间节能环保 型汽车才产生了飞速的发展，节能环保车型的销量快速上升，各国政府都己制 定了包括污染物排放标准等的相关汽车政策，老百姓也逐渐意识到了节能环保 重要性。 政府的政策在节能环保车型的产生过程中发挥了重要作用。以下是关于柴 油的欧洲标准实例。2 0 0 9 年9 月一日前欧盟采用的欧标准是2 0 0 5 年1 月实施的。 该标准要求柴油轿车每公里氮氧化物排放量不得超过2 5 0 毫克；面包车和s u v 每公里氮氧化物排放量不得超过3 9 0 毫克。欧v 标准将于2 0 0 9 年9 月1 日开始实 施。根据这一标准，柴油轿车每公里氮氧化物的排放量不应超过1 8 0 毫克，比之 前标准规定的排放量减少了2 8 ；颗粒物排放量则比之前标准规定的减少了 8 0 。相对于欧v 标准，将于2 0 1 4 年9 月实施的欧标准更加严格。根据欧标 准，柴油轿车每公里氮氧化物的排放量不应超过8 0 毫克，比目前标准规定的排 放量减少6 8 。欧盟官员称，与欧v 标准相比，欧标准对人体健康的益处将增 ! j f l 6 0 至9 0 4 ( 见表二) 4 欧洲议会批准汽车污染物排放标准新华嘲2 0 0 6 年1 2 月 6 武汉理 j 人学硕l 学位论文 表2 1 2 0 0 8 年7 月起我国全国开始实行国i i i 标准。国i l i 标准就相当于欧i i i 标准，欧 洲是于2 0 0 0 年开始实行欧i i i 标准的可见我国还是相对较晚的。近年来，国家 相继出台了强制性标准g b l 9 5 7 8 2 0 0 4 乘用车燃料消耗量限值、新能源汽车 生产准入管理规则f 征求意见稿1 。在这几年中，国家还启动了“清洁汽车行动” 和咽家8 6 3 计划电动汽车蕈大专项”。5 这些政府政策尤疑促进节能环保型汽车的产牛。汽车生产j1 商都已开始通 过各种技术手段满足新的排放标准。从欧标准到欧标准柬看政府对汽车节 能环保要求的力度还是在迅速加大的。无疑更加加快了节能_ e 1 = 保车型的研发上 市。 在市场方面，政府往往会制定一些优惠政策，促进节能环保车型的出售。 比如在日本0 9 年的汽车市场，由于经济持续低迷，车前整体很冷淡，但是混合 动力车的销售成了市场热点，它在市场叶1 的份额已经达n 89 ，上涨飞快。其 中的一个重要原因就是r 本政府制定了环保车优惠政策。在中国，包括2 0 0 8 年 奥运在内，政府多次大晕采购混合动力车作为专用车，并且建立电动车的试用 点。这些做法无疑起到了树立节能环保车型在老百姓心目中的形象的良好作用。 而一个国家人民的整体消费意识和汽车文化背景往往也能够左右节能环保 车型的销售，比如0 9 年的h 本处于经济持续低迷期本柬就崇尚实惠的r 本人 当然愿意选择低排量的车型，而对进u 大排量的车型不屑。 当然节能环保车型作为一种新事物产生也必然遇到重重阻力。混合动力车 就往往因为高昂的价格，得不到消费者的接受。以0 9 年的思域混合动力车为例， 它的当时售价是2 6 9 8 万元，而同等配置的思域汽油牟的售价仅1 5 万，相差1 0 月。 背景：1 i 能环保将成干口 题t 牛年 汽乍政策解读淅 1r m2 0 0 8 年8 月 武汉理 人学硕十学位论文 比亚迪的双模车f 3d m 售价1 4 9 8 万，比搭载汽油动力系统的f 3 价格高出整一 倍。2 0 0 7 年东风引进的思域混合动力车到2 0 0 9 年年中仅仅卖出不到4 0 0 台。这样 的问题如何解决? 往往如之前所述政府可以通过制定优惠政策促进销售。从汽 车设计的角度来看，我们也可以发现往往同一款的混动车与汽油车都采用完全 相同的造型，最多在车尾标志上有所区别，这样是不是不足以证明混动车技术 方面的优异，应该有更好的办法来解决这样的问题。 2 2 节能环保型汽车综述 2 2 1 概念 节能、环保、安全是当今汽车技术的主题，是未来汽车技术发展的方向。 随着人们逐渐意识到汽车的使用对自然环境和人类身体的健康的影响，认识到 节能环保的重要性，节能环保型汽车伴随着节能环保技术诞生了。如今，随着 科技的发展，人类的活动越来越具有“力量”，对自然环境的影响也越来越大，这 些“影响”往往由于人类的无知是负面的。包括诞生近2 0 0 年的汽车，它们为人类 带来巨大便利的同时，也由于燃油的耗费和尾气的排放对能源和环境造成了很 大的负面影响。为了在依然享受汽车带来的便利的同时与自然环境和谐相处， 我们必须使用节能环保型汽车。 节能环保型汽车包括以下几种类别：混合动力车、燃料电池车、电池车和 太阳能等新能源汽车。如今柴油发动机的改进使用使柴油车也成为了广义上的 节能环保车型。另外，许多厂商都有自身的对汽油发动机的改进，往往都具有 节能减排的作用。 2 2 2 混合动力轿车 2 0 0 3 年，联合国将混合动力车定义规定为：混合动力车是“为了推动车辆的 革新，至少拥有两个能量变换器和两个能量储存系统( 车载状态) ”的车辆。混 合动力汽车的英文全称是h y b r i de l e c t r i c a lv e h i c l e ，简称h e v 。在之后的文章 中都简称混合动力车为混动车。混动车是指同时装备两种动力来源热 动力源( 由传统的汽油机或者柴油机产生) 与电动力源( 电池与电动机) 的汽车。使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发 8 武汉理工大学硕十学位论文 动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。6 混动汽车的种类目前主要分为3 种。一种是以发动机为主动力，电动马 达作为辅助动力的“并联方式”。这种方式主要以发动机驱动行驶，利用电 动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征，在汽车起步、加速等发动 机燃油消耗较大时，用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。这 种方式的结构比较简单，只需要在汽车上增加电动马达和电瓶。另外一种 是，在低速时只靠电动马达驱动行驶，速度提高时发动机和电动马达相配 合驱动的“串联、并联方式”。启动和低速时是只靠电动马达驱动行驶，当 速度提高时，由发动机和电动马达共同高效地分担动力，这种方式需要动 力分担装置和发电机等，因此结构复杂。还有一种是只用电动马达驱动行 驶的电动汽车“串联方式”，发动机只作为动力源，汽车只靠电动马达驱动 行驶，驱动系统只是电动马达，但因为同样需要安装燃料发动机，所以也 是混动汽车的一种。， 2 0 世纪9 0 年代以来，各国对节能环保的呼声高涨。未来将普遍使用电 动车，但是作为电动车的核心动力来源电池的技术问题阻碍了电动车 的发展。问题包括用来驱动汽车的电池往往过大过重，影响车内空间并且 降低行驶的效能；还有电池的储能不足，导致行驶里程过短；同时，城市 中也还未建设像加油站一样为电动车充能的设施。基于此工程师们想出了 一个既能够节能环保又具有可行性的办法，开发出了混动装置，将传统的 发动机做小，让一部分动力由电池电动机系统来承担。这种混动装置既发 挥了发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、 低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可提高1 0 以 上，废气排放可改善3 0 以上。8 混动技术，在国际国内都已经基本成熟。在包括公交车和轿车等各类 型车上都有运用。近两年不断有新款混动车下线。而混动车结构相对复杂， 成本相对较高，在电动车的时代来到之前可以作为一种过渡产品。 2 2 3 其他种类 其他种类的节能环保型车包括：燃气汽车、燃料电池车、电动汽车、太阳 6 混合动力车丌度万科 7 混合动力车订度订科 8 混合动力车西度订科 9 武汉理+ i ：人学硕十学位论文 能汽车和氢能汽车等。 燃气汽车是以液化石油气或压缩天然气为燃料的汽车。燃气汽车比汽油车 c o 的排放减少9 0 以上，碳氢化合物的排放减少7 0 以上，氮氧化合物韵排放 减少3 5 以上，是目前比较实用的低排放汽车。我国已经有很多营运的出租车 和公交车是燃气汽车，然而燃气汽车的发展也遇到了困难，首先，燃气汽车环 保效果不明显，除非使用缸内直喷等先进的发动机技术，才有可能达到欧i i i 标 准；另外，关于燃气汽车的标准规范比较欠缺，关键的零部件技术有一定差距； 最重要的是。燃气汽车加气站等基础设施建设滞后。虽然有很多的困难，但燃 气汽车不失为一种可以实用的不错的节能环保车型。 。 燃料电池是一种将存在于燃料和氧化剂中的化学能直接转化成电能的 发电装置。简单说就是说将燃料和空气分别送进燃料电池就可以产生电能。 燃料电池具有能量转化率高、有害气体和噪音排放低、燃料适用范围管、 燃料电池电站占地面积小和建设周期短等优异特点。氢能汽车就是一种使 用燃料电池技术的汽车，氢气燃烧后的产物是水，不造成环境污染，另外， 氢燃烧要比汽油的发热量高，具有很好的发展前景。但目前仍然存在三大 问题：一是氢气制取的问题，传统方式制取氢气比较昂贵，无法推广；二 是氢气的储运问题；三是要求解决高性能廉价的氢气供给系统。 电动汽车是被广泛看好的未来汽车。它的优点是汽车本身不排放有害 气体，只是，发电场会产生硫和微粒等少量污染，然而发电厂又便于集中 处理。另外，电能能通过多种方式产生，可以说是取之不尽的可再生能源。 但同样，电动车的发展也存在着困难：目前蓄电池单位重量储存的能量太 少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，至于 使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1 3 ，这主要取 决于电池的寿命及当地的油、电价格。9 太阳能汽车即是将太阳能通过太阳能电池转化为电能再供汽车行驶时 使用。太阳能是一种洁净且取之不尽用之不竭的能源，成为了新开发能源 中的佼佼者。太阳能在汽车上有多种运用方式，有的全部采用太阳能动力， 加上夜晚使用的蓄电池，提供给电动机电能就可行驶。有的采用太阳能和 其他能源的混合动力，比如与燃气发动机。有的只在汽车空调和风扇上运 用太阳能，比如奔驰e 级、奥迪a 8 等车型上已经配备了太阳能天窗。太阳 9 0 i 白电动汽v - 百度百科 1 0 武汉理1 人学碾 学位论立 能汽车具有包括无污染、无噪音等诸多的优势，但是制造技术尚有持成熟 目前并不可能市场化。 2 3 其他环保型产品分析 关于其他环保型产品的造型分析。首先我们来看看现在街上偶尔见到的太 阳能路灯。这样的路灯最明显的特点就是灯的上方无一例外的有一块或几块黑 色太阳能电池板，具有这样鲜明的特点，使人一看到它就会印象深刻，在认识 到这个是太阳能电池以后，往往会更加认可这样的造型具有未来感和科技感。 然而，当太阳能路灯被广泛的运用以后，人们都已熟识这样的造型，我们会发 现它的未来感和科技感将会消失，取而代之的是对这无端拼凑起来的几种形状 的厌倦，因为这样的组合缺乏艺术性。也许是因为功能上的需求，设计师需要 强行将方形的太阳能电池板和具有曲线造型的灯头组合在一起，缺乏造型的和 谐统一和艺术感。这样的问题往往是新能源技术与老的产品结合时候的通病。 ( 见图) 丁 图2 1 武汉理j 。人学硕十学位论文 图22 由此联想到混动车的设计，本 i 新思域和新思域混台动力型，他们的整体 造型基本一样，只是在细节处进行了一些小改动( 见图) 。而价格方面，新思域 仅售十几万，其混合动力版就要卖到_ 二十七万左有。这样的差别已经使得思域 混合动力型比普通的新思域几乎高出一个缴别，而两台车几乎完全相同的外型 应泼很难让消费者接受这样的价格差距。这同样也是节能环保新技术与老的产 品相结合时产生的问题。如果在造型设计上下些功夫，使消费者通过最直观的 视觉感受认识到这是采用节能环保新技术的产品。使它由内到外救发出不同于 普通车型的科技感和未来感。无疑可以以比较小的投入，将节能环保车型提高 一个级别，使他更合乎它高一个级别的价格。这样的问题有更深层次的原因， 一是因为混动车并没有被大众接受同样的车型往往既推出汽油机版本又推出 混合动力版本。对于花费高昂的车身模具成本，做一套模具无疑要比做两套要 省钱的多。当混动新技术的成本逐渐降低，而消费者的消费能力普遍提高后， 混动车的价格可以被更多的消费者接受，汽车厂商才会专门为混动车推出单独 的造型。这样混动车的设计生产和购买才可以进入一个良性的循环。 我们再来看节能环保建筑。建筑可以说同汽车一样是一件很大的人类产品。 在人类有着迫切的节能环保需求的今天，我们的建筑业充满了节能环保的设计 和创新。比如，在北方冬天需要烧暖气，为了在保持室内温度的同时节约更多 的煤，我们的楼房墙壁上增加了石棉网和泡沫隔层，更好的达到了保温的效果， 减少能源损耗。可见，优化的建筑材料的使用带来的节能环保效益，( 见图) 武汉理i 人学硕十学位论文 图2 1 汽车设计也是一样。节能环保的需求要求我们在不能有损安全性同时使用 轻质的材料。有些概念汽车的设计做的很好，设i - t 师以无线的链接方式，比如： 蓝牙、w 1 f i 等代替原有的铜线来完成汽车各方面的控制，这样可以大大减轻车 身的重量，从而达到节能的目的。像使用新材料新技术来减轻车身重量的例子 不胜枚举。 空气动力学是影响包括汽车造型、飞机造型，甚至包括头盔等用品设计的 重要因素。在第一辆汽车发明后约2 5 年，人们开始对汽车空气动力特性有了一 定的认识。汽车空气动力学的发展历史表明，它是伴随着由于道路状况的变化 和使用要求的提高而引起汽车造型的变化而发展起来的，可以说汽车造型变化 的历史就是汽车空气动力学发展的历史。1 嘲有优秀的空气动力学特性的汽车， 在拥有了更高的行驶性能的同时，也更加节能环保。( 见图) ”川自 汽车十1 功山 机械t 业m 版社m 洲女并2 0 0 68 武汉理1 人学硕士学忙论文 幽固 图23 2 4 本章小结 图2 4 在这一章，我对节能环保型汽车产4 的背景、节能环保型汽车的分类和其 他节能环保产品的情况进行了综述性的介绍和分析。为接下来具体分柝混动车 的市场和研究混动车的造型和造型语义打下了理论基础。 武汉理_ 火常硕士学位论文 第3 章混令动力轿车的市场分析 3 1 混合动力轿车的款型概述 首先还是从丰田公司开始对全世界的混合动力轿车款型进行一个全面的扫 描。丰田于1 9 9 7 年推出了混动车普锐斯。( 见图) 普锐斯是采用“混联式”混动系 统，近些年的新款普锐斯还具备了h y b r i ds y n e r g yd r i v e ( h s d ) 等技术，体现 了丰田不仅重视节能环保还关注汽车的驾驶体验，这样的汽车符合未来汽车的 价值观标准。丰田旗下品牌雷克萨斯l s 是一款售价在2 0 0 万以上的豪华车，他 颠覆了人们“节能环保型车往往是小车”的观念，体型庞大的豪华车也装上了混动 系统，在混动系统辅助下不仅降低了油耗，还提高了汽车的性能。雷克萨斯 g s 4 5 0 h 也是一款身价近百万的豪华车。在豪华车上增加混动系统是个很好的尝 试。因为相对于豪华车高昂的价格和豪华车消费者强大的购买力，混动的成本 则相对很低了。富人们应该首先为节能环保做出贡献。在中国热销的丰田凯美 瑞也推出了混动版，价格三十多万，要比普通版高出十几万了。凯美瑞和前边 的举例思域一样，都是运用普通汽油车的造型搭载混动系统。有说法说丰田还 准备将所有车型都推出混合动力版，个人认为这样是不合适的，这样的做法用 在热销车型上还相对好些。0 9 年底丰田又在日本本土上市了一款混动车s a i ，它 是以雷克萨斯混动车h s 2 5 0 h 为基础开发的，而雷克萨斯h s 2 5 0 h 为豪华车，售 价高昂。s a i 的在日本的售价仅相当于二十五万元。精于计算成本的丰田公司使 得雷克萨斯h s 2 5 0 h 车身带上普锐斯的影子，又在它的基础上设计了s a i ，看 来丰田混动车的血脉是相通的。( 见图) 雷克萨斯c t 2 0 0 h 是同内瓦车展刚刚展 出的车型将在2 0 1 1 年正式量产，这台车是雷克萨斯旗下体型最小的车，五门掀背 设计，外形流畅定位在a 级车市场，符合年轻人的胃口。在跑车和概念车方面， 丰田也推出了混动车型。比如：f t - c h 跑车和燃料电池混合动力车f c h v - a d v 。 ( 见图) 这些代表丰田未来发展风向标的车型展示了节能环保车型不久的未来。 1 5 武汉珲i 大学硕士学竹论兜 莎 图3 1 第一代普锐斯 图33 雷克萨斯g s 4 5 0 h 图32 s a i 图3 4f r - c h 跑车 同样是日本公司的本田也有混动车推出。本嗣如今在中国上市销售的混动 车只有思域混动版。在文章巾也有对该车的评价。本田还推出了混合动力汽车 c r z 和i n s i g h t 。c r z 是一款混合动力轿跑车，不但满足了2 5 k m l 韵低油耗， 还以15 l 的排量达到了2 0 l 的加速能力，使驾驶者体验到驰骋的乐趣。( 见图) i n s i g h t 采用h o n d a 独创的节能驾驶辅助系统“e c o a s s i s t ”，很好的使驾驶的便 利性与节能环保性相结合。