可以變形的汽車，你想象過(guò)嗎?曾幾何時(shí)，能夠變形合體成為機(jī)器人的變形金剛是無(wú)數(shù)人的童年幻想。近日，麥格納推出了可變形式表面(Morphing Surfaces)技術(shù)，讓汽車“變形”成為現(xiàn)實(shí)。雖然此“變形”與變形金剛相去甚遠(yuǎn)，但新技術(shù)無(wú)疑為未來(lái)的汽車設(shè)計(jì)帶來(lái)全新思路，汽車或迎來(lái)“變形”時(shí)代。

基于空氣動(dòng)力學(xué)的變形技術(shù)

據(jù)麥格納方面介紹，“變形”技術(shù)是基于為汽車制造商生產(chǎn)數(shù)百萬(wàn)套主動(dòng)空氣動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)所積累的技術(shù)專長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的空氣動(dòng)力學(xué)和冷卻性能，并將可變形的車身部件無(wú)縫集成于優(yōu)化后的車輛外飾件。

作為下一代汽車外飾解決方案，該技術(shù)不僅能夠優(yōu)化車輛設(shè)計(jì)，也能提升車輛效能。麥格納外飾技術(shù)部門負(fù)責(zé)人介紹：“相較于如今的主動(dòng)式進(jìn)氣葉片、面板和格柵，可變形式表面技術(shù)是一種顛覆式創(chuàng)新。它采用主動(dòng)式‘可彎曲’表面，該表面在開(kāi)啟或閉合時(shí)，能在視覺(jué)上與車身融為一體，從而根據(jù)需要對(duì)冷卻、通風(fēng)或空氣動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)這一技術(shù)，汽車設(shè)計(jì)師在平衡未來(lái)汽車的外在美感和空氣動(dòng)力學(xué)性能時(shí)，將會(huì)有更多思路。”

麥格納的官方宣傳片顯示，在汽車前臉兩側(cè)進(jìn)氣格柵應(yīng)用了可變形式表面技術(shù)，隨著兩扇全黑葉片向后彎折，前方空氣自然流入汽車內(nèi)部，隨后自動(dòng)關(guān)閉，看起來(lái)十分“高大上”。這個(gè)可變形式表面技術(shù)是什么，又如何實(shí)現(xiàn)?

“這一新技術(shù)可能是麥格納在原有機(jī)電一體化和先進(jìn)熱塑性材料方面進(jìn)行的專研技術(shù)。同時(shí)，可變形表面技術(shù)的基礎(chǔ)可能是基于麥格納開(kāi)發(fā)或者應(yīng)用的新材料作為底層來(lái)實(shí)現(xiàn)的。”北方工業(yè)大學(xué)機(jī)械與材料學(xué)院講師楊立在接受記者采訪時(shí)推測(cè)表示，關(guān)鍵在于對(duì)材料成形機(jī)理的研究。通過(guò)材料通電，利用電流、電壓大小與材料變形量、強(qiáng)度之間的關(guān)系，控制材料變形，從而改變表面形狀特征。這樣做的好處是可以去除復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，減小阻力。

汽車技術(shù)工程師趙啟希對(duì)記者講了一個(gè)生動(dòng)的比喻，這項(xiàng)技術(shù)可以想象成鳥(niǎo)類的羽毛，加速時(shí)能夠緊繃減少阻力，減速時(shí)膨脹開(kāi)增加阻力，而且控制可以完全集成在車機(jī)端。

在原理上，可變形式表面技術(shù)能減少各種車型，尤其是電動(dòng)汽車的阻力。楊立認(rèn)為，從功能性角度來(lái)說(shuō)，這一技術(shù)可替代當(dāng)前應(yīng)用廣泛的主動(dòng)式進(jìn)氣格柵。

主動(dòng)式空氣系統(tǒng)的變革與創(chuàng)新

如何跑得更快、行駛更遠(yuǎn)，一直以來(lái)是汽車行業(yè)研究的重要問(wèn)題。麥格納推出可變形式表面技術(shù)，也為解決這一難題帶來(lái)新的思路。

在傳統(tǒng)燃油車時(shí)代，進(jìn)氣格柵是汽車上必不可少的配備，普通汽車在行駛過(guò)程中，除了通過(guò)車身的氣流以外，還有一大部分空氣會(huì)直接進(jìn)入汽車底部和進(jìn)氣口中，這也是造成亂流和空氣阻力的兩大原因。因此，除了造型平滑、受力面積較小的車頭以外，如何讓空氣平順地通過(guò)車身避免亂流也是設(shè)計(jì)師要考慮的重要因素之一。

進(jìn)氣格柵發(fā)揮了重要作用，一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)做功需要吸入空氣，進(jìn)氣格柵能夠讓空氣自由進(jìn)入通道，同時(shí)也能讓發(fā)動(dòng)機(jī)熱空氣及時(shí)發(fā)散;另一方面，用戶消費(fèi)升級(jí)，對(duì)時(shí)尚、個(gè)性化需求提升，被稱為“汽車前臉”的進(jìn)氣格柵承擔(dān)了時(shí)尚美觀、彰顯品位的功能。

新能源汽車快速發(fā)展，正在重構(gòu)汽車設(shè)計(jì)理念。特斯拉開(kāi)啟了電動(dòng)汽車時(shí)代的帷幕，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)全新變革，也讓進(jìn)氣格柵得以進(jìn)化升級(jí)，在實(shí)現(xiàn)同樣功能的基礎(chǔ)上，能夠呈現(xiàn)更多樣式。麥格納此次推出的可變形式表面技術(shù)，就是在這一方向的成功探索。

此前，主動(dòng)進(jìn)氣格柵經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，通過(guò)多個(gè)布置于車內(nèi)的傳感器信息，能夠根據(jù)汽車行駛時(shí)的外界環(huán)境，控制進(jìn)氣格柵上的葉片選擇性開(kāi)啟或關(guān)閉，甚至還可以調(diào)節(jié)葉片的開(kāi)啟角度，能夠?qū)M(jìn)入內(nèi)部的空氣流大小和速度都有更智能、精確的控制，實(shí)現(xiàn)了真正的“按需分配”、科學(xué)控制模式。

作為全新的主動(dòng)式空氣動(dòng)力系統(tǒng)，可變形式表面技術(shù)與主動(dòng)進(jìn)氣格柵的功能似乎如出一轍，又有區(qū)別，按照麥格納方面描述，可變形式表面技術(shù)在空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了前所未有的優(yōu)化，能夠大大提升整車性能。此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)車，能夠減少10%的阻力，增加5%的續(xù)駛里程。對(duì)于電動(dòng)車來(lái)說(shuō)，這雖不是“雪中送炭”，但也可謂“錦上添花”了。

高奢需求或率先在高端車和性能車上落實(shí)

多位業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，可變形式表面技術(shù)可能將率先用在跑車、豪華車等高端車和性能車上。趙啟希從兩個(gè)方面闡述了其原因。首先，在一些高端的跑車上，特別是在賽車上，內(nèi)燃機(jī)在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)消失，可變形式表面技術(shù)完全可以替代主動(dòng)進(jìn)氣格柵，成為高端車輛的標(biāo)配元素。另一方面，新材料的應(yīng)用，需要外接電源或其他控制器件，會(huì)導(dǎo)致成本增加，功能多了，故障率也會(huì)提高，對(duì)普通消費(fèi)者而言會(huì)增加不必要的維護(hù)成本，也是一種壓力。趙啟希說(shuō)：“這一技術(shù)只會(huì)用于高端車型特別是跑車上，畢竟普通的家用車也不需要那么高端的技術(shù)，能跑，省油就行了。”

楊立也向記者表達(dá)了相似看法。他認(rèn)為，普通乘用車更新?lián)Q代不會(huì)很快，如果隨意進(jìn)行大批量更新?lián)Q代，就意味著舍棄以往的技術(shù)積累，研發(fā)成本很高。

業(yè)內(nèi)幾位專家都一致表示認(rèn)可此技術(shù)的獨(dú)特性和創(chuàng)新性，但在應(yīng)用場(chǎng)景上的觀點(diǎn)也都十分謹(jǐn)慎，一致認(rèn)為近期其應(yīng)用場(chǎng)景狹窄。“可變形材料本身的抗沖擊能力差，這樣的材料不會(huì)應(yīng)用在整個(gè)車身上，只會(huì)用在進(jìn)氣格柵、尾翼等零部件上。車身主體仍需要用高強(qiáng)鋼保證車身的強(qiáng)度和剛度，以保護(hù)乘員安全。”楊立補(bǔ)充說(shuō)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)，車身輕量化、車機(jī)智能化、車輛電氣化是今后汽車行業(yè)發(fā)展的主流，可變形式表面技術(shù)在汽車上還是過(guò)于小眾。

麥格納方面對(duì)這一技術(shù)的應(yīng)用有著更大的野心。麥格納外飾技術(shù)部門負(fù)責(zé)人表示，可變形式表面技術(shù)將全面應(yīng)用于2027年的量產(chǎn)車上。麥格納方面還認(rèn)為，該技術(shù)也可用于汽車行業(yè)的其他領(lǐng)域，這也是他們下一步開(kāi)發(fā)和探索的重要方向。

北京木馬設(shè)計(jì)總經(jīng)理、IMD汽車設(shè)計(jì)學(xué)院創(chuàng)始人黃將認(rèn)為，除了功能性應(yīng)用，可變形式表面技術(shù)帶來(lái)的最大意義可能是給予汽車設(shè)計(jì)新的創(chuàng)意和可能性。可變形式表面技術(shù)可以整合到任何車身面板上，能夠更好地展現(xiàn)出優(yōu)雅的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、優(yōu)化空氣動(dòng)力學(xué)，還可通過(guò)不同的顏色、紋理和照明功能進(jìn)行定制，幫助汽車設(shè)計(jì)師對(duì)汽車外部進(jìn)行最后的設(shè)計(jì)潤(rùn)色。

“新能源汽車時(shí)代已經(jīng)完全不同于傳統(tǒng)汽車，設(shè)計(jì)另起爐灶了，可以放飛自我，產(chǎn)品可以更加大膽前衛(wèi)。”黃將表示，“替代進(jìn)氣格柵后，汽車前臉可以實(shí)現(xiàn)更多設(shè)計(jì)形式，也為電動(dòng)化時(shí)代的汽車設(shè)計(jì)提供更多創(chuàng)新元素，未來(lái)的電動(dòng)汽車可能更具科技、時(shí)尚和未來(lái)感。”