螺蛳壳里做道场 从蔚来ES6谈汽车空气动力设计

随着近两年电动汽车的日益普及和油价的上涨，风阻系数和风阻这两个术语已经成为与汽车功耗和油耗相关的朋友们非常关注的技术参数。那么这件事有什么意义呢？它影响了什么？

1.风阻和风阻系数无论是对于新能源汽车还是传统汽车，风阻都是汽车行驶过程中的一个重要能耗因素，尤其是在高速行驶时，风阻占了能耗的绝大多数。例如，在110公里/小时的行驶状态下，风阻的能耗已经超过70%。在燃油车领域，有一种说法是，阻力系数每降低10%，燃油经济性就会提高7%。然而，对于新能源汽车来说，由于电池容量的限制，它们自然比燃油车更注重阻力性能，而自身的能耗水平也成为评价电动汽车实用性甚至优缺点的重要指标。

因为简单来说，风阻的大小主要由风阻系数、迎风面积和速度的平方决定，计算公式为：正面空气阻力=（风阻系数x空气密度x正面投影面积x车速的平方）÷2。由此可见，速度对汽车能耗的影响非常明显，这也是电动汽车在高速行驶时续航里程下降非常快的根本原因。但是，为了保证车辆的实用性和适用性，无论是车辆前部的正面投影面积还是用户的行驶速度，都不能做出过度的妥协，所以主机厂自然不得不在风阻系数上大做文章。这让我们的传统印象是，像老“212”这样的硬核越野越来越罕见。现在看来，我们只能去梅赛德斯-奔驰G级记住一两辆。

至于如何有效降低阻力系数，虽然有理论依据，但目前汽车的气动外形设计已经做了大量的优化工作，实际上只有通过大量的模拟计算和风洞实验才能走得更远。说起风洞实验，很多人可能会认为这个航空业是一项专利。没错，但随着汽车速度的提高和对阻力系数的日益担忧，这项实验逐渐在汽车行业得到广泛应用。第二，阻力系数的优化本文以蔚来汽车的新产品ES6为例，介绍了汽车行业特别是电动汽车领域阻力系数优化的主要措施。之所以以ES6为例，不仅是蔚来汽车的高度关注，其0.28Cd的超低阻力系数也是一个关键因素。尽管这一数据与特斯拉Model X的惊人成绩仍有差距，但可以与梅赛德斯-奔驰和捷豹等老牌车企相提并论。空气动力学/流体力学中有一句话叫“形状决定流动”，也就是说，什么形状早就是什么流场。SUV是一种车身形状较高的汽车，经过一定的启动优化后，其平均阻力系数在0.34Cd左右波动。这个水平仍然由气动工程师优化，如果SUV在5-10年前是0.37-0.4，这是正常的。

ES6是如何在这个行业的基础上将阻力系数降低近20%的？事实上，这无非是依靠电动汽车的先天优势和设计团队的精心打磨。电动汽车原有的优点，如无需在前舱容纳巨大的发动机，使设计更加自由；大大缩小的进气格栅足以满足电动驱动单元的冷却需求；

扁平的电池组平放在没有排气管的汽车底部，底盘的平整度自然等等。说到仔细打磨，是多种因素造成的。高效的团队合作和先进的研发手段是必不可少的。来自蔚来空气动力学和热管理团队的26名工程师在空气动力学和热量管理方面拥有丰富的经验，他们分别在中国和欧洲制造了两辆1:1模型汽车，具有两条车道，并提高了效率。并与其设计团队密切合作，大大提高了研发效率。

在研发中，CFD流体模拟试验被广泛用于通过计算机模拟车辆在各种工况下的气动性能。CFD的应用大大提高了开发效率，减少了开发时间、资金和人力。然而，CFD并不能完全取代风洞试验。只有让风吹过车身，我们才能收集到最真实的数据，并有效地优化和解决问题。蔚来ES6的150小时风洞试验是一项巨大的投资，但它无疑会带来更好、可靠的实际结果。最终，ES6的设计实现了电动汽车原有优势的充分发挥和多种有效的优化细节（以下信息来自蔚来官方信息）：

1.AGS主动进气格栅：空气动力学阻力-8%，巡航里程为120公里/小时+23公里。

蔚来ES6有上下两组进气格栅，以满足空调和动力驱动单元的冷却需求。由于电动驱动单元的散热要求远低于内燃机，汽油车常见的“大嘴”变成了一个精致的狭窄开口，在满足功能要求的前提下，大大减少了进入前舱的空气。采用标准的上下AGS（主动格栅）主动进气格栅，AGS叶片在热交换要求较低时关闭，并采用严格的泄漏标准，在120公里/小时的最高速度下，空气动力学阻力可降至8%。

2.发动机罩转角：空气动力学阻力为-0.7%，120公里/小时+2公里发动机罩转角的巡航范围是空气动力学发展的重要分离点。如何局部优化家族X-Bar的典型特性是对空气动力学发展的挑战，发动机罩转角已成为工程师们发展突破的重点。经过十多次对转弯表面曲率的迭代优化，空气动力学阻力降低了0.7%，同时达到了最佳的视觉效果，为120公里/小时的巡航里程贡献了2公里。

3.扁平底盘布局：空气动力学阻力-10%，巡航里程为120公里/小时+28公里。在行驶过程中，大量的空气会进入车底，无论是副车架、电机还是众多的管路，都会成为空气进入的“死角”，增加阻力。作为电动汽车，威来ES6的电池组均匀地布置在车辆中部，并与前后副车架的底部护板相匹配，使转向气流能够快速从底部通过，这不仅提高了车辆高速行驶时的稳定性，还将气动阻力降低了10%，并且在120公里/小时的速度下巡航里程增加了28公里。

4.前翼子板：空气动力学阻力-8%，巡航里程为120公里/小时+23公里。前翼子板的存在度很低，许多用户可能没有意识到它的存在，但它是改善空气动力学的重要组成部分。在没有阻塞的情况下，空气会直接进入车轮和轮罩中的空腔，被车轮吸入并无序地进入车辆底部和侧面，形成强烈的涡流，而前轮挡板可以有效地引导气流以避免这种情况的发生。经过几轮对尺寸、排列位置和硬度的优化……

前挡泥板，空气动力学阻力最终降低了8%，巡航里程在120公里/小时时增加了23公里。

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5.后扰流板：空气动力学阻力为-3%，120公里/小时+9公里的巡航里程是车辆后部设计的重要元素。后扰流板不仅为ES6增加了年轻运动的视觉效果，还有效提高了整车的空气动力学性能。在开发过程中，对后扰流板的长度、高度和倾角进行了数十次迭代优化。最后，空气动力学阻力降低了3%，120公里/小时的巡航里程增加了9公里。

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6.后翼子板：空气动力学阻力为-2%，120公里/小时+6公里的巡航里程是尾部的重要设计元素。后挡泥板的功能绝不像美观那么简单。事实上，它也是空气动力学的重要组成部分之一。更“锋利”的挡泥板可以迫使气流分离，并使高速气流远离尾流涡流区域。经过几轮调整和优化，蔚来ES6后翼子板的分离点和曲率最终将空气动力学阻力降低了2%，巡航里程在120公里/小时时增加了6公里。

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7.A柱：空气动力学阻力-1.5%，巡航范围为120公里/小时+4毫安。立柱的设计不仅是空气动力学的一部分，还涉及安全、视野、风噪、水管理等性能，具有很高的用户感知度。在开发过程中，空气动力学工程师进行了十多次迭代，对A柱的表面差异、圆角和表面曲率进行了优化，最终实现了空气动力学阻力降低1.5%，巡航里程增加4公里，达到120公里/小时。

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8.主动空气悬架：空气动力学阻力为-2.5%，120公里/小时的巡航里程为+7公里。蔚来ES6的首发纪念版和性能版都配备了主动空气悬架。当速度达到极限时，车身高度将自动降低20毫米，这可以大大减少通过车底的气流，减少进入尾流涡流的气流能量，从而使空气动力学阻力优化约2.5%，在120公里/小时时巡航里程将增加7公里。小结：当然，空气动力学外形的优化远不止上述，还有更多的细节，即使这个细节只能带来0.001Cd的减少，这也是工程师努力的成功。最终，在蔚来工程设计团队的努力下，ES6最终取得了0.28Cd的优异成绩。该团队甚至自信地表示，他们之所以不把它做得更低，主要是考虑到整车的形状和空间适应性（空间是否足够，乘坐感觉是否舒适等）与风阻之间的平衡。这也表明，汽车是一个庞大的系统工程，任何参数的设置都不是任意的或过度的追求，而是一系列精心平衡的权衡过程。随着新技术和新动力的使用，汽车在许多方面获得了不同的调整可能性，也为汽车市场带来了更多样化的产品。（本文中的一些图片来自互联网。）

4随着近两年电动汽车的日益普及和油价的上涨，风阻系数和风阻这两个术语已经成为与汽车功耗和油耗相关的朋友们非常关注的技术参数。那么这件事有什么意义呢？它影响了什么？

1.风阻和风阻系数无论是对于新能源汽车还是传统汽车，风阻都是汽车行驶过程中的一个重要能耗因素，尤其是在高速行驶时，风阻占了能耗的绝大多数。例如，在110公里/小时的行驶状态下，风阻的能耗已经超过70%。在t……中……

在燃油汽车领域，有一种说法是，阻力系数每降低10%，燃油经济性就会提高7%。然而，对于新能源汽车来说，由于电池容量的限制，它们自然比燃油车更注重阻力性能，而自身的能耗水平也成为评价电动汽车实用性甚至优缺点的重要指标。

因为简单来说，风阻的大小主要由风阻系数、迎风面积和速度的平方决定，计算公式为：正面空气阻力=（风阻系数x空气密度x正面投影面积x车速的平方）÷2。由此可见，速度对汽车能耗的影响非常明显，这也是电动汽车在高速行驶时续航里程下降非常快的根本原因。但是，为了保证车辆的实用性和适用性，无论是车辆前部的正面投影面积还是用户的行驶速度，都不能做出过度的妥协，所以主机厂自然不得不在风阻系数上大做文章。这让我们的传统印象是，像老“212”这样的硬核越野越来越罕见。现在看来，我们只能去梅赛德斯-奔驰G级记住一两辆。

至于如何有效降低阻力系数，虽然有理论依据，但目前汽车的气动外形设计已经做了大量的优化工作，实际上只有通过大量的模拟计算和风洞实验才能走得更远。说起风洞实验，很多人可能会认为这个航空业是一项专利。没错，但随着汽车速度的提高和对阻力系数的日益担忧，这项实验逐渐在汽车行业得到广泛应用。第二，阻力系数的优化本文以蔚来汽车的新产品ES6为例，介绍了汽车行业特别是电动汽车领域阻力系数优化的主要措施。之所以以ES6为例，不仅是蔚来汽车的高度关注，其0.28Cd的超低阻力系数也是一个关键因素。尽管这一数据与特斯拉Model X的惊人成绩仍有差距，但可以与梅赛德斯-奔驰和捷豹等老牌车企相提并论。空气动力学/流体力学中有一句话叫“形状决定流动”，也就是说，什么形状早就是什么流场。SUV是一种车身形状较高的汽车，经过一定的启动优化后，其平均阻力系数在0.34Cd左右波动。这个水平仍然由气动工程师优化，如果SUV在5-10年前是0.37-0.4，这是正常的。

ES6是如何在这个行业的基础上将阻力系数降低近20%的？事实上，这无非是依靠电动汽车的先天优势和设计团队的精心打磨。电动汽车原有的优点，如无需在前舱容纳巨大的发动机，使设计更加自由；大大缩小的进气格栅足以满足电动驱动单元的冷却需求；

扁平的电池组平放在没有排气管的汽车底部，底盘的平整度自然等等。说到仔细打磨，是多种因素造成的。高效的团队合作和先进的研发手段是必不可少的。来自蔚来空气动力学和热管理团队的26名工程师在空气动力学和热量管理方面拥有丰富的经验，他们分别在中国和欧洲制造了两辆1:1模型汽车，具有两条车道，并提高了效率。并与其设计团队密切合作，大大提高了研发效率。

在研发中，CFD流体模拟试验被广泛用于通过计算机模拟车辆在各种工况下的气动性能。CFD的应用大大提高了开发效率，减少了开发时间、资金和人力。然而，CFD并不能完全取代风洞试验。只有让风吹过车身，我们才能收集到最真实的数据，并有效地优化和解决问题。蔚来ES6的150小时风洞试验是一项巨大的投资，但它无疑会带来更好、可靠的实际结果。最终，ES6的设计实现了电动汽车原有优势的充分发挥和多种有效的优化细节（以下信息来自蔚来官方信息）：

1.AGS主动进气格栅：空气动力学阻力-8%，巡航里程为120公里/小时+23公里。

蔚来ES6有上下两组进气格栅，以满足空调和动力驱动单元的冷却需求。由于电动驱动单元的散热要求远低于内燃机，汽油车常见的“大嘴”变成了一个精致的狭窄开口，在满足功能要求的前提下，大大减少了进入前舱的空气。采用标准的上下AGS（主动格栅）主动进气格栅，AGS叶片在热交换要求较低时关闭，并采用严格的泄漏标准，在120公里/小时的最高速度下，空气动力学阻力可降至8%。

2.发动机罩转角：空气动力学阻力为-0.7%，120公里/小时+2公里发动机罩转角的巡航范围是空气动力学发展的重要分离点。如何局部优化家族X-Bar的典型特性是对空气动力学发展的挑战，发动机罩转角已成为工程师们发展突破的重点。经过十多次对转弯表面曲率的迭代优化，空气动力学阻力降低了0.7%，同时达到了最佳的视觉效果，为120公里/小时的巡航里程贡献了2公里。

3.扁平底盘布局：空气动力学阻力-10%，巡航里程为120公里/小时+28公里。在行驶过程中，大量的空气会进入车底，无论是副车架、电机还是众多的管路，都会成为空气进入的“死角”，增加阻力。作为电动汽车，威来ES6的电池组均匀地布置在车辆中部，并与前后副车架的底部护板相匹配，使转向气流能够快速从底部通过，这不仅提高了车辆高速行驶时的稳定性，还将气动阻力降低了10%，并且在120公里/小时的速度下巡航里程增加了28公里。

4.前翼子板：空气动力学阻力-8%，巡航里程为120公里/小时+23公里。前翼子板的存在度很低，许多用户可能没有意识到它的存在，但它是改善空气动力学的重要组成部分。在没有阻塞的情况下，空气会直接进入车轮和轮罩中的空腔，被车轮吸入并无序地进入车辆底部和侧面，形成强烈的涡流，而前轮挡板可以有效地引导气流以避免这种情况的发生。经过几轮对尺寸、排列位置和硬度的优化……

前挡泥板，空气动力学阻力最终降低了8%，巡航里程在120公里/小时时增加了23公里。

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5.后扰流板：空气动力学阻力为-3%，120公里/小时+9公里的巡航里程是车辆后部设计的重要元素。后扰流板不仅为ES6增加了年轻运动的视觉效果，还有效提高了整车的空气动力学性能。在开发过程中，对后扰流板的长度、高度和倾角进行了数十次迭代优化。最后，空气动力学阻力降低了3%，120公里/小时的巡航里程增加了9公里。

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6.后翼子板：空气动力学阻力为-2%，120公里/小时+6公里的巡航里程是尾部的重要设计元素。后挡泥板的功能绝不像美观那么简单。事实上，它也是空气动力学的重要组成部分之一。更“锋利”的挡泥板可以迫使气流分离，并使高速气流远离尾流涡流区域。经过几轮调整和优化，蔚来ES6后翼子板的分离点和曲率最终将空气动力学阻力降低了2%，巡航里程在120公里/小时时增加了6公里。

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7.A柱：空气动力学阻力-1.5%，巡航范围为120公里/小时+4毫安。立柱的设计不仅是空气动力学的一部分，还涉及安全、视野、风噪、水管理等性能，具有很高的用户感知度。在开发过程中，空气动力学工程师进行了十多次迭代，对A柱的表面差异、圆角和表面曲率进行了优化，最终实现了空气动力学阻力降低1.5%，巡航里程增加4公里，达到120公里/小时。

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8.主动空气悬架：空气动力学阻力为-2.5%，120公里/小时的巡航里程为+7公里。蔚来ES6的首发纪念版和性能版都配备了主动空气悬架。当速度达到极限时，车身高度将自动降低20毫米，这可以大大减少通过车底的气流，减少进入尾流涡流的气流能量，从而使空气动力学阻力优化约2.5%，在120公里/小时时巡航里程将增加7公里。小结：当然，空气动力学外形的优化远不止上述，还有更多的细节，即使这个细节只能带来0.001Cd的减少，这也是工程师努力的成功。最终，在蔚来工程设计团队的努力下，ES6最终取得了0.28Cd的优异成绩。该团队甚至自信地表示，他们之所以不把它做得更低，主要是考虑到整车的形状和空间适应性（空间是否足够，乘坐感觉是否舒适等）与风阻之间的平衡。这也表明，汽车是一个庞大的系统工程，任何参数的设置都不是任意的或过度的追求，而是一系列精心平衡的权衡过程。随着新技术和新动力的使用，汽车在许多方面获得了不同的调整可能性，也为汽车市场带来了更多样化的产品。（本文中的一些图片来自互联网。）

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标签：蔚来蔚来ES6奔驰捷豹Model X

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