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未来10年,汽车的10种设计与科技趋势

geekcar·2014-09-04 02:20
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现在是汽车科技以及汽车行业的重要转折点:往后回顾是主导了一个多世纪的燃油、手动操作的汽车,往前展望则是充满想象力的电动、无人驾驶汽车。这一前一后之间的转变路径,是可以根据目前的概念车型、专利文件、技术报告等有迹可循的。那么我们未来的汽车到底是什么样子的呢?以下的10种汽车设计和技术的趋势可能会给我们一些答案。

外观设计与科技

未来的汽车应该有一些地方是适合每一个人的。它应该足够紧凑以方便在城市驾驶,但同时应该有足够的空间使得一家几口舒适的坐在车里。这款汽车的设计要富有动感和效率,能够吸引不同年龄段、性别和个性的司机。我们设想的汽车,不仅是要有大的变革,更重要的是要和人(司机、乘客)有和谐的关系。相信这样的设计会让每个人都能够舒心的驾驶和乘坐。

理想汽车的外形应该是介于Crossover(跨界风格)和Sportback(掀背)之间:底盘比典型的Crossover要低一些,同时比Sportback宽(空间性好)。后门设计仍携带着过去的烙印,它依然可以赋予其时尚的,功能性的方式,来增加汽车内部空间。简而言之,紧凑而保持舒适的空间未来汽车的核心设计元素。

1.技术趋势:插电式混动/燃油混合动力

关于全电动汽车的问题工程师们仍在努力解决:电池容量和充电时间的限制让司机只能在有限的驾驶范围内移动(GeekCar之前的许多文章都有提到这一问题)。有些解决方案仍处于实验室阶段,有可能需要较长的时间才能有实质性突破。一个可以被广泛接受的且负担得起的解决方案是不太可能在2020年实现的,远距离的驾驶估计还是得依赖燃油动力。

一种可行的方案是通过插入式电动和涡轮增压燃油动力传动系统提供动力,前者每次充电能够行使300多英里的距离,而后者有利于高效率地进行长途旅行。Tesla公司公开自己电池整体解决方案的相关专利,可有助于大力推进汽车电池的发展,提高整个汽车行业的前进步伐。同时,汽车公司如宝马奔驰奥迪等都强调柴油可用于高燃油效率的高速公路远途行驶:以宝马328d为例,能达到平均每加仑燃油45英里的燃油经济性指标,我们预计到2020年发动机技术和燃油本身质量的提升能够把上述指标往上再提升。

插电式混合动力是目前特别火爆,最近沃尔沃斯巴鲁都宣布将未来10多年的重心放在混合动力产品上,其他汽车生产商也有类似的表态。这样的战略是合理且可持续的:短途通勤可以选择电动模式,而同时又依然可以用燃油模式进行长途跋涉。也许到2020年,目前正在研究的藻类生物燃料和其他先进替代燃料(如氢能源,酒精燃料等)的发展可以使燃油驱动的传统内燃机汽车依然是拥有广大的空间。(日本大力发展氢能源汽车计划以及近来Tesla引起的电动汽车热,究竟未来哪一个会有更大的发展空间,这还得看接下来的技术发展。)

2.设计趋势:更高,更低,更宽

近年来,汽车制造商一直通过降低汽车净重来努力提高性能和效率——提高“功率/重量”比。同时他们倾向于更低,更宽和更长的汽车形状,以提高空气动力学性能、内部空间舒适度和视觉吸引力。(较宽的形状增大了内部空间,低车身高度提高了空气动力学性能,轻质结构提高了传动系统的功效。)未来汽车设计中,我们觉得应该强调这三点:车身更低、车体更宽、车重更轻。

其实上面强调的已经不是新的东西,但是他们确实代表了汽车设计的一个发展趋势。凯迪拉克在底特律车展上展示的2015年款凯迪拉克ATS双门轿跑车,就极力强调的“更长,更低,更精简”的设计重点。由于城市里面大量汽车平行泊车而需要占用很多空间,为了尽可能的减少这种“空间占据”就要避免过长的设计,如何做到这一点平衡将会是有远见的汽车公司都需要考虑的。

3.设计趋势:全景天窗

最近概念车设计的一个共同元素是全景天窗,用可扩展的天窗面板或窗口作为车顶。对于未来的汽车设计,车顶全景天窗的想法完全是大势所趋,之前的素描图如上所示。按照目前的消费选择性来判断,这样的车顶线条设计是不可能的,因为翻车事故及其他影响将使这样的设计选择方案存在严重的安全隐患。近年来,玻璃技术已经迅速发展:手机和平板电脑的需求,玻璃和高强度塑料大量被设计用于“高使用频率”、“重冲击”的场合且能保持良好的力学性能。这样的全景天窗含有最先进的玻璃技术,能够较大程度延伸乘客座舱里面的视觉范围。此设计结合两边的车窗使得整个视角更加开阔,可以有效地防止侧翻等事故。当然它的设计必须要防碎,就像苹果最新的iPad,使得天窗玻璃能够与像任何车身其他板件一样吸收冲击能量减少影响。

4.设计趋势:双门

紧凑的尺寸从根本上决定了这种设计,但是这并不意味着司机要放弃四门车的功能。车的外形的确是双门造型,但完全包含了四门车的全部功能,这些都部分得益于它的外开式双门设计。最近的城市轿车如宝马i3本田Element都是类似的对外开式车门,这种设计在达到了四门车的功能基础上还能减少占据的空间以及额外的重量。这已经成为了概念车越来越普遍采取的方式,到2020年前你将会看到更多这样的车门的出现。

5.设计趋势:高效且“霸气”的车头灯

“霸气”的头灯是一款精心设计的跑车的标志。有些品牌如奥迪已经把握了这一趋势——强调高效率,高输出的照明技术。未来汽车将分享这些特质,用一组极富“侵略感”的高效率LED指示灯,尽可能多的展示汽车的“态度”。传统的车灯只是在行驶中提供必要的安全信号,缺乏其独特的性格。

6.技术趋势:再生(回馈)制动

制动耗费了大量的动能,因为从数千级的动量到一个停止的状态,大量的动能会散失掉。之前工程师们已经发现怎样获得此动能并把它存储作为新的用途,这种技术被称为再生制动(回馈制动)。再生制动已经在火车、踏板辅助自行车和一些汽车上面应用了多年。今天,只有少数电动车利用这一点(特斯拉车型有用到此技术),但它尚未得到广泛应用。未来汽车包括各种电动汽车将会普遍拥有再生制动这一技术。

7.技术趋势:外部摄像头/传感器阵列

无人驾驶汽车不能单独依靠软件进行行驶,外部摄像头和传感器阵列是必要的,以提供汽车的计算机所需自动驾驶的信息。这种技术演进早已开始跳出“科幻”层面 ——很多车辆都在加入这种配置。摄像机和传感器安装在进气格栅、侧反射镜、后端等各处来捕获有关从各个视角的道路信息。汽车如ATS Coupe和奔驰S550均采用了摄像头和传感器,提供道路信息辅助司机驾驶。甚至有些自动驾驶汽车将拥有强大而复杂的一整套摄像头和传感阵列,它们捕捉到了驾驶的各种数据后传递给无人驾驶软件,最终实现汽车自动驾驶。

内部技术

8.技术趋势:抬头显示

挡风玻璃的内表面将会是信息显示的主要位置。用抬头显示(HUD)技术,驾驶员可以清楚的看到有关汽车和周围环境的信息,而无需考虑把眼睛从前方的路面移开。所有行驶的信息,包括车速、导航、安全警示灯数据都可以显示在挡风玻璃上,最大限度的使得驾驶变得方便且安全。

很庆幸的是这项技术完全不会显得那么遥远——现今已经有诸如此类的硬件设备提供此类服务(如Navdy车载抬头显示设备)。随着汽车更加自动化,最后达到完全无人驾驶的程度,HUD技术将变得更加有用。不管是主动(人工)驾驶和被动(自动)驾驶,汽车以后都会标配HUD系统。系统可以在传统驾驶模式下彻底关闭(当驾驶员紧握方向盘看向前方路况的时候,HUD将立即关掉显示变得透明),也可以开启辅助驾驶(屏幕显示导航和安全信息),或者在完全自动驾驶模式下激活全套的屏幕和相关应用程序以保证乘客的安全性。

9.技术趋势:语音控制操作系统

这一年,苹果公司宣称其CarPlay为下一代汽车的操作系统。CarPlay把Siri带入到汽车上,提供语音激活“语音-响应系统”功能用于控制汽车的媒体和导航。到2020年,CarPlay系统将被设计来承担更多重要的任务:可以想象一下,声控系统可以控制大部分的汽车功能。司机可以口头控制车辆的所有非基本功能。驾车时,口头命令如“保持速度55公里/小时”来控制定速巡航,“亮远光灯”将激活远光灯,并且在无人驾驶模式下,司机可以说出一个地址,汽车将自己导航行驶到该地点。基本的媒体和导航系统都可以通过语音来控制,到2020年,一些汽车的其他功能都能够通过语音控制来实现。国内的“科大讯飞”(之前GeekCar也有过介绍)也在汽车语音控制上做着相关的工作,我们相信未来汽车的语音控制系统是一个大的趋势。

10.技术趋势:(完全无人)自动驾驶技术

无人驾驶技术将会比我们大多数人所想来得还要快。事实上,目前许多车辆都内置有可用的辅助驾驶系统。很多车辆都可以以设定好的速度行驶,并且保持车道,自动跟车。在不久的将来,无人驾驶系统将会成为各个汽车生产厂商基于共享的硬件标准之上的纯粹软件技术,就像今天的移动手机操作系统一样。

摄像头和传感器阵列将是无人驾驶系统的必备(上面第7条已经谈到),而汽车甚至可以没有传统的挡风玻璃和方向盘,这一设计将会使得这一想象最终变为现实。它的设计允许驾驶员有了区别于传统的驾驶体验:驾驶员可以在路上长时间休息,并且可以在某些时刻接管对汽车的控制权。

这10个趋势代表了汽车未来10年发展一些清晰的方向,让我们能够提前洞悉这些改变,也对汽车的未来有了更多的遐想。好的汽车设计和技术,连接着过去和更遥远的未来:设计师和工程师们将会不断地给我们惊喜,当然geeker们也在纷纷加入到改变汽车未来的浪潮中。一言蔽之,对于汽车的未来,身处这个时代的我们能够做的可以很多!

你希望看到的“未来汽车”是什么样的呢?Geekcar也很知道你是如何“塑造”自己的未来汽车的,快来跟GeekCar的小伙伴们聊聊吧!

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