底盤作為新能源汽車的重難點，設(shè)計質(zhì)量關(guān)乎汽車的整體性能及乘客的出行安全，就目前情況來看，新能源汽車的底盤設(shè)計技術(shù)在發(fā)展上還存在一定的上升空間，改善汽車底盤的設(shè)計勢在必行。本文以新能源汽車底盤為研究主體，對新能源汽車及其底盤設(shè)計的重要性進(jìn)行簡要概述，重點梳理了現(xiàn)階段新能源汽車底盤設(shè)計現(xiàn)狀及創(chuàng)新，并展望未來新能源汽車底盤設(shè)計優(yōu)化方向，以期為推動我國新能源汽車領(lǐng)域良性發(fā)展提供借鑒。

新能源汽車概述

新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車最大的不同便是在能源的驅(qū)動上，前者主要以可再生的環(huán)保能源為主，而后者則是依托柴油或汽油燃燒提供動力?，F(xiàn)階段，我國新能源汽車依照能源劃分為以下四種：

1）純電動汽車（BEV）。是真正意義上的新能源汽車，在動力的提供上，依靠電能驅(qū)動汽車行駛。最大的特點就是不需要燃燒汽油等不可再生能源，當(dāng)電量不足時及時充電即可。純電動汽車是我國大力推廣的新能源汽車類型，給予了純電動汽車大量的優(yōu)惠政策，如上綠牌、不限行、免購置稅等。

2）混合動力汽車（HEV）。是基于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車技術(shù)升級而來的新能源汽車類型，其不能像純電動汽車?yán)猛饨与娫催M(jìn)行充電，因此對于混合動力汽車來說，提供動力的方式仍然是依靠燃油，行駛動力依靠的是發(fā)動機。但是在這種混合動力汽車中，以燃油讓發(fā)動機工作，發(fā)動機又可以直接給汽車中的電池充電，而汽車內(nèi)置的電動機主要是用于啟停等低速時使用。簡單來說，混合動力汽車在低速或者啟停階段，使用的是電能驅(qū)動，而在勻速或者高速行駛中，汽車就可以利用發(fā)動機和電動機兩者互相協(xié)作，一起為汽車提供動力，降低車輛對燃油的消耗情況。

3）插電式混合動力汽車（PHEV）。也是屬于混合動力汽車的一種，但是這種類型的新能源汽車能夠外接電源充電。而在汽車行駛過程中，既可以使用發(fā)動機也可以使用電動機提供動力，插電式混合動力汽車與混合動力汽車都是為了最大程度上減少對燃油的消耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

4）增程式電動汽車（REEV）。增程式電動汽車是在純電動汽車基礎(chǔ)上，裝備一個小型的輔助發(fā)電機組以備電池電量不足時為電池充電，其最大的特點就是汽車內(nèi)置的發(fā)動機只能用于給電池充電，不能驅(qū)動汽車行駛，達(dá)到減輕電池重量、降低成本目的。新能源汽車產(chǎn)業(yè)對于整個汽車行業(yè)而言具有劃時代的意義，且隨著科技水平的升級，新能源汽車的更新迭代也開始呈現(xiàn)加速的趨勢，未來新能源汽車將會更加多元化，環(huán)保及性能也將大幅增強。 新能源汽車底盤設(shè)計的重要性

底盤作為汽車的重要部位，其穩(wěn)定性關(guān)乎新能源汽車的安全運行。從新能源汽車的設(shè)計結(jié)構(gòu)來看，電池大多放置在底盤上，故在底盤設(shè)計上需重點考慮電池放置安全問題。例如，車輛長期處于潮濕環(huán)境中會導(dǎo)致底盤零部件滋生銹蝕，影響強度及剛度，進(jìn)而降低汽車使用壽命，又或者遭遇尖銳物體碰撞使底盤容易刮傷，更有甚者電池因為外力而劇烈燃燒，導(dǎo)致新能源汽車自燃事件，特斯拉、小鵬、比亞迪等品牌的新能源汽車都曾出現(xiàn)爆炸自燃事故。因此，從安全角度上看，有必要不斷改進(jìn)新能源汽車的底盤設(shè)計，從而提升汽車的使用質(zhì)量。眾所周知，現(xiàn)階段電池技術(shù)在短時間內(nèi)難以產(chǎn)生新的突破，所以新能源汽車的底盤設(shè)計應(yīng)在保證性能的前提下盡可能朝輕量化方向發(fā)展，并結(jié)合整車結(jié)構(gòu)及其他相關(guān)因素進(jìn)行合理配置，從而持續(xù)優(yōu)化新能源汽車的整體性能。

新能源汽車的底盤設(shè)計

沿用傳統(tǒng)汽車的底盤設(shè)計平臺

新能源汽車相較于燃油汽車而言研究起步較晚，底盤設(shè)計框架也大多建立在原有的基礎(chǔ)上，僅在懸架、制動、傳動等系統(tǒng)上作出改動，對于部分車企來說便于轉(zhuǎn)型批量生產(chǎn)，但實質(zhì)上并未有過多創(chuàng)新，模塊集成化較低。隨著新能源汽車研發(fā)進(jìn)度的加速，專有平臺的開發(fā)成為大勢所趨，其在集成度與性能上明顯更勝一籌，相應(yīng)的還需要一定的時間去積累。

取消傳統(tǒng)燃油動力發(fā)動機

由于新能源汽車的動力系統(tǒng)由傳統(tǒng)的“發(fā)動機＋變速箱＋差速器”的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椤半姵兀姍C”的新型動力總成，因而新能源汽車圍繞底盤設(shè)計需要根據(jù)傳統(tǒng)燃油汽車的基礎(chǔ)上予以適當(dāng)調(diào)整，如電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、空調(diào)壓縮機等，從而滿足相關(guān)子系統(tǒng)的動力需求。另外，由于新能源汽車動力系統(tǒng)整體變化幅度相對較大，在涉及到管路、控制器等相關(guān)零部件的調(diào)整務(wù)必要做到科學(xué)有效。并且在整車子系統(tǒng)零部件的設(shè)計初步完成后，結(jié)合底盤的整體情況進(jìn)行校核，通過適當(dāng)調(diào)整支架及懸置系統(tǒng)的強度以控制噪聲。

做好底盤的調(diào)教

由于新能源汽車整體布局發(fā)生一定程度的改變，如此一來車輛的軸負(fù)荷與質(zhì)心位置也產(chǎn)生相應(yīng)變化，為此底盤設(shè)計還需結(jié)合具體情況進(jìn)行分析與調(diào)整。通過對懸架系統(tǒng)的改進(jìn)及超負(fù)荷的重新計算，使整車安全性能得到極大提升，否則就需要重新設(shè)計與改進(jìn)。

新能源汽車底盤的創(chuàng)新設(shè)計

滑板式底盤

汽車底盤的設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵循實用性、普適性及動態(tài)性原則，因此在底盤的設(shè)計上應(yīng)當(dāng)貼合新能源汽車的使用特性進(jìn)行創(chuàng)新，從而凸顯底盤的優(yōu)質(zhì)性能。

其中鋁制滑板式底盤表現(xiàn)較為亮眼，主要優(yōu)勢包括以下幾點：

1）自由度更大。依托該設(shè)計模式，平面式的車身與底盤彼此相互獨立，為車企在設(shè)計車輛造型時提供更多的自由發(fā)揮空間。

2）操控性更強。該設(shè)計模式中底盤安裝了核心零部件及系統(tǒng)，車輛重心也因此得以降低，整車的操控性得到了極大地增強。

3）安全性更高。底盤在設(shè)計初期確保前后配重相持恒，滿足國家關(guān)于汽車安全碰撞的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，即便汽車在遭受猛烈撞擊時，底盤亦可以充分抵抗沖擊力以防止乘客艙產(chǎn)生嚴(yán)重形變，進(jìn)而保護(hù)車內(nèi)駕駛員及乘客的人身安全。

4）維護(hù)更簡單。由于新能源汽車沿用整體化的核心設(shè)計理念，同時也使得汽車底盤的零部件相對較少，進(jìn)一步降低生產(chǎn)制造及拆卸維修的難度。盡管鋁制滑板式底盤的優(yōu)勢相對突出，但存在一定局限性，且比較依賴線傳操控技術(shù)。

底盤輕量化設(shè)計

對于新能源汽車而言，續(xù)航里程一直是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)注重點，而電池的能量密度與汽油進(jìn)行對比相差甚遠(yuǎn)，科技人員花費了大量的時間對電池的能量密度進(jìn)行研究，但并未產(chǎn)生革命性的改變，因此在電池的能量密度無法保持突破性增長的前提下，對底盤進(jìn)行輕量化設(shè)計也不失為提升新能源汽車?yán)m(xù)航里程的有效方法。具體可以從前沿的生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)材料的選擇上入手，從而優(yōu)化和調(diào)整底盤的結(jié)構(gòu)形式。在底盤制造的過程中可以通過改變尺寸形狀及規(guī)格、調(diào)整為空心結(jié)構(gòu)以減輕底盤的實際重量，在材料的選擇上傾向于選擇重量輕、強度高、成本低的合金材料，如鋁合金、鎂合金、鈦合金等，使底盤的韌性與總質(zhì)量更貼合輕量化設(shè)計的具體要求。

電池組的布置

電池在作為新能源汽車的核心，其布置形式根據(jù)車型種類而不盡相同，純電動車由于完全依靠電力進(jìn)行驅(qū)動，因而電池布置形式相對較為簡單，以放置在底盤下方居多，完全不會影響到汽車空間的設(shè)計。插電混動式汽車兼具發(fā)動機和發(fā)電機，在電池組的布置形式上存在些許差別。例如，比亞迪唐將電池組放置在底盤下方，寶馬530則是把電池組安放在第二排座椅下方，WEYP8布置在后備箱下方。油電混合動力汽車由于電池容量相對較小，故汽車廠商大多將電池組布置在后備箱下方，但并不妨礙空間的使用?？偟膩碚f電池組的布置方式與車內(nèi)空間有著密切聯(lián)系，因此電池組在擺放布置方面需要綜合考慮安全性能、座椅角度、車內(nèi)空間等要素，旨在為駕駛員營造良好體驗及規(guī)避電池風(fēng)險。

汽車底盤設(shè)計材料的應(yīng)用

隨著對新能源汽車研究的不斷加強和深入，越來越多的新型材料被廣泛應(yīng)用于底盤設(shè)計，其中TRIP鋼與三聚磷酸鋁兩類材料表現(xiàn)亮眼。TRIP鋼又名相變誘導(dǎo)塑性鋼，其因為高強度／塑性、耐腐蝕、減少溫室氣體排放等特點應(yīng)用于新能源重型卡車底盤的生產(chǎn)制造中，實踐也證明了TRIP鋼材料與新能源汽車的設(shè)計理念高度契合。三聚磷酸鋁作為防銹顏料的杰出代表，完美解決了鉛、鉻等防銹材料存在毒性的問題，三聚磷酸鋁應(yīng)用于新能源汽車的底盤系統(tǒng)中可有效防止生物菌、雨水及其他物質(zhì)的磨損腐蝕，為汽車平穩(wěn)行駛保駕護(hù)航。

新能源汽車底盤設(shè)計優(yōu)化方向

優(yōu)化汽車底盤系統(tǒng) 一方面除了在底盤材料的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化之外，還應(yīng)當(dāng)朝汽車底盤一體化的方向進(jìn)行發(fā)展，在減輕新能源汽車重量的同時還能保障平穩(wěn)性及高性能，車企之間共享汽車底盤設(shè)計平臺，最大化縮短底盤開發(fā)實踐，從而營造良好的行業(yè)環(huán)境；另一方面考慮到未來純?nèi)加推囃顺鍪袌鰰r間表的公布，汽車底盤的各子系統(tǒng)也將逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?a target="_blank">電機控制系統(tǒng)，因此在新能源汽車底盤設(shè)計時除了優(yōu)化底盤系統(tǒng)外，還要適當(dāng)增加真空泵以提供新的真空能源。

重視新型技術(shù)的應(yīng)用

新能源汽車產(chǎn)業(yè)在國家的大力扶持下飛速發(fā)展，但不容忽視的是新能源汽車底盤設(shè)計還存在一定的上升空間，因此相關(guān)車企及工作人員要注重前沿技術(shù)的應(yīng)用，如刀片電池技術(shù)、自動駕駛技術(shù)及一體化大功率燃料電池系統(tǒng)技術(shù)等創(chuàng)新技術(shù)無不預(yù)示著新能源汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢。在汽車底盤的設(shè)計上與時俱進(jìn)，針對客戶反饋問題及現(xiàn)有不足進(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)以減少研發(fā)成本，推動新能源汽車行業(yè)良性發(fā)展。

結(jié)語

綜上所述，隨著當(dāng)前人們對汽車需求量不斷提高，環(huán)保意識的不斷增強，推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)一直備受各界關(guān)注。為了能夠進(jìn)一步提高新能源汽車的整體性能，促進(jìn)新能源汽車發(fā)展，必須做好新能源汽車的技術(shù)創(chuàng)新。本文以新能源汽車的底盤設(shè)計為切入點，分析了當(dāng)前國內(nèi)新能源汽車底盤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來底盤設(shè)計趨勢，不難看出當(dāng)前我國新能源汽車在底盤設(shè)計上還有較大的提升空間。新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)著眼于長遠(yuǎn)目標(biāo)，積極迎合汽車行業(yè)發(fā)展需求，不斷更新底盤設(shè)計理念及拓展設(shè)計方向，以智能化與輕量化為主旨，確保新能源汽車行駛的安全性和穩(wěn)定性，更好地滿足人們?nèi)粘３鲂械男枨蟆?/p>

審核編輯 ：李倩