精彩看点：可变形技术“颠覆”汽车设计

2023-03-29 10:23:20 来源 : 中国汽车报网

(资料图片)

可以变形的汽车，你想象过吗？曾几何时，能够变形合体成为机器人的变形金刚是无数人的童年幻想。近日，麦格纳推出了可变形式表面（Morphing Surfaces）技术，让汽车“变形”成为现实。虽然此“变形”与变形金刚相去甚远，但新技术无疑为未来的汽车设计带来全新思路，汽车或迎来“变形”时代。　　基于空气动力学的变形技术据麦格纳方面介绍，“变形”技术是基于为汽车制造商生产数百万套主动空气动力学系统所积累的技术专长，可实现先进的空气动力学和冷却性能，并将可变形的车身部件无缝集成于优化后的车辆外饰件。　　作为下一代汽车外饰解决方案，该技术不仅能够优化车辆设计，也能提升车辆效能。麦格纳外饰技术部门负责人介绍：“相较于如今的主动式进气叶片、面板和格栅，可变形式表面技术是一种颠覆式创新。它采用主动式‘可弯曲’表面，该表面在开启或闭合时，能在视觉上与车身融为一体，从而根据需要对冷却、通风或空气动力学系统进行优化。通过这一技术，汽车设计师在平衡未来汽车的外在美感和空气动力学性能时，将会有更多思路。”　　麦格纳的官方宣传片显示，在汽车前脸两侧进气格栅应用了可变形式表面技术，随着两扇全黑叶片向后弯折，前方空气自然流入汽车内部，随后自动关闭，看起来十分“高大上”。这个可变形式表面技术是什么，又如何实现？　　“这一新技术可能是麦格纳在原有机电一体化和先进热塑性材料方面进行的专研技术。同时，可变形表面技术的基础可能是基于麦格纳开发或者应用的新材料作为底层来实现的。”北方工业大学机械与材料学院讲师杨立在接受记者采访时推测表示，关键在于对材料成形机理的研究。通过材料通电，利用电流、电压大小与材料变形量、强度之间的关系，控制材料变形，从而改变表面形状特征。这样做的好处是可以去除复杂的机械结构，减小阻力。　　汽车技术工程师赵启希对记者讲了一个生动的比喻，这项技术可以想象成鸟类的羽毛，加速时能够紧绷减少阻力，减速时膨胀开增加阻力，而且控制可以完全集成在车机端。　　在原理上，可变形式表面技术能减少各种车型，尤其是电动汽车的阻力。杨立认为，从功能性角度来说，这一技术可替代当前应用广泛的主动式进气格栅。　　主动式空气系统的变革与创新如何跑得更快、行驶更远，一直以来是汽车行业研究的重要问题。麦格纳推出可变形式表面技术，也为解决这一难题带来新的思路。　　在传统燃油车时代，进气格栅是汽车上必不可少的配备，普通汽车在行驶过程中，除了通过车身的气流以外，还有一大部分空气会直接进入汽车底部和进气口中，这也是造成乱流和空气阻力的两大原因。因此，除了造型平滑、受力面积较小的车头以外，如何让空气平顺地通过车身避免乱流也是设计师要考虑的重要因素之一。　　进气格栅发挥了重要作用，一方面，发动机做功需要吸入空气，进气格栅能够让空气自由进入通道，同时也能让发动机热空气及时发散；另一方面，用户消费升级，对时尚、个性化需求提升，被称为“汽车前脸”的进气格栅承担了时尚美观、彰显品位的功能。　　新能源汽车快速发展，正在重构汽车设计理念。特斯拉开启了电动汽车时代的帷幕，传统内燃机汽车的架构实现全新变革，也让进气格栅得以进化升级，在实现同样功能的基础上，能够呈现更多样式。麦格纳此次推出的可变形式表面技术，就是在这一方向的成功探索。　　此前，主动进气格栅经过多年发展，通过多个布置于车内的传感器信息，能够根据汽车行驶时的外界环境，控制进气格栅上的叶片选择性开启或关闭，甚至还可以调节叶片的开启角度，能够对进入内部的空气流大小和速度都有更智能、精确的控制，实现了真正的“按需分配”、科学控制模式。　　作为全新的主动式空气动力系统，可变形式表面技术与主动进气格栅的功能似乎如出一辙，又有区别，按照麦格纳方面描述，可变形式表面技术在空气动力学基础上实现了前所未有的优化，能够大大提升整车性能。此项技术应用于电动车，能够减少10％的阻力，增加5％的续驶里程。对于电动车来说，这虽不是“雪中送炭”，但也可谓“锦上添花”了。　　高奢需求或率先在高端车和性能车上落实多位业内人士认为，可变形式表面技术可能将率先用在跑车、豪华车等高端车和性能车上。赵启希从两个方面阐述了其原因。首先，在一些高端的跑车上，特别是在赛车上，内燃机在未来很长一段时间内不会消失，可变形式表面技术完全可以替代主动进气格栅，成为高端车辆的标配元素。另一方面，新材料的应用，需要外接电源或其他控制器件，会导致成本增加，功能多了，故障率也会提高，对普通消费者而言会增加不必要的维护成本，也是一种压力。赵启希说：“这一技术只会用于高端车型特别是跑车上，毕竟普通的家用车也不需要那么高端的技术，能跑，省油就行了。”　　杨立也向记者表达了相似看法。他认为，普通乘用车更新换代不会很快，如果随意进行大批量更新换代，就意味着舍弃以往的技术积累，研发成本很高。　　业内几位专家都一致表示认可此技术的独特性和创新性，但在应用场景上的观点也都十分谨慎，一致认为近期其应用场景狭窄。“可变形材料本身的抗冲击能力差，这样的材料不会应用在整个车身上，只会用在进气格栅、尾翼等零部件上。车身主体仍需要用高强钢保证车身的强度和刚度，以保护乘员安全。”杨立补充说，从长远来说，车身轻量化、车机智能化、车辆电气化是今后汽车行业发展的主流，可变形式表面技术在汽车上还是过于小众。　　麦格纳方面对这一技术的应用有着更大的野心。麦格纳外饰技术部门负责人表示，可变形式表面技术将全面应用于2027年的量产车上。麦格纳方面还认为，该技术也可用于汽车行业的其他领域，这也是他们下一步开发和探索的重要方向。　　北京木马设计总经理、IMD汽车设计学院创始人黄将认为，除了功能性应用，可变形式表面技术带来的最大意义可能是给予汽车设计新的创意和可能性。可变形式表面技术可以整合到任何车身面板上，能够更好地展现出优雅的设计特点、优化空气动力学，还可通过不同的颜色、纹理和照明功能进行定制，帮助汽车设计师对汽车外部进行最后的设计润色。　　“新能源汽车时代已经完全不同于传统汽车，设计另起炉灶了，可以放飞自我，产品可以更加大胆前卫。”黄将表示，“替代进气格栅后，汽车前脸可以实现更多设计形式，也为电动化时代的汽车设计提供更多创新元素，未来的电动汽车可能更具科技、时尚和未来感。”

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