底盤系統包含了懸架、制動、轉向等子系統，在傳統意義上它影響著整車的舒適性、安全性與操控性，而對于新能源汽車而言，它的影響更加深遠。 

新能源汽車的底盤設計有兩種途徑，一種是由傳統底盤改制設計，盡可能地沿用原有設計，根據需要進行部分的改制工作，開發難度小、開發成本低、開發周期短，并且能夠與傳統車共用平臺，并在很大程度上沿用傳統車的成熟零部件。但是考慮到公用性等，在開發設計的過程中受到的限制較多，總布置的難度較大，模塊集成化較低等缺點。另外一種是新能源專有平臺開發，沒有燃油車公用等眾多限制，新能源專有底盤的設計可以更優化、集成度更高、性能更卓越，因此專有平臺已經成為新能源汽車底盤設計的新趨勢。

新能源汽車的底盤系統需要適應于車載能源的多樣性、適用于高度集成的系統模塊，同時不限制汽車內部空間與外部造型的設計。

底盤零件新材料、新工藝和穩定性的總體要求

1.輕量化和新材料

汽車底盤在未來的發展方向之一便是汽車輕量化， 對于輕質合金材料和高強度鋼的需求量在未來將會大大增加；底盤上對于鋁合金的運用也會越來越多；鎂合金的需求量也呈增長的態勢。但是，也要不斷研究一些新型設計來滿足汽車零部件重量輕的需求。

2.底盤輕量化

新能源汽車電池的重量占全車總重量的30%，其他的是車身和配件，因此，為了提升新能源汽車的性能與能源效率要使底盤輕量化。在設計過程中，要積極采用先進的技術和材料，不斷改進和完善結構。一般情況下，可以改變尺寸、形狀或選擇空心結構來降低零件質量。同時，要盡量選擇鋁合金和鎂合金來代替鋼質材料，這樣可以降低質量，也可以引進熱成形等新型方法降低零件質量。

3.對TRIP鋼材料的應用

雖然TRIP鋼材料現階段在小型汽車中的應用并不多見，尤其是在底盤設計中，更是不會使用TRIP鋼材料。但是，TRIP鋼材料本身的穩定性較高，強度要優于其他鋼材料，而且還具備耐腐蝕性，同時TRIP鋼材料的可塑性也較高。因此，在進行底盤設計時可以進行TRIP鋼材料的應用。在新能源汽車領域，TRIP鋼材料的應用已經較為普遍了，在實踐中也證明了TRIP鋼材料能夠與我國新能源汽車相契合，而且還可以提高汽車的環保性能。

4.對三聚磷酸鋁的應用

對于新能源汽車設計來說，其最為核心的部分便是底盤設計。汽車底盤包含了汽車的核心部件和信息通，對于整車性能有著決定性的影響。也正是由于底盤系統的重要性，因此在進行設計時就必須要保證各零件的高質量。在汽車的使用中，底盤系統會受到一些自然外力的作用，例如雨水的侵蝕，生物菌的侵蝕以及其他物質的腐蝕，這些外部作用會導致底盤系統內部的零件出現腐蝕和磨損，影響汽車的整體性能，并最終造成汽車運行的不穩定。為了避免底盤系統出現磨損，就可以選取三聚磷酸鋁的應用，利用其本身的抗腐蝕性能來提高底盤系統的整體穩定性。三聚磷酸鋁本身分子結構穩定，在使用中會保護底盤系統免受腐蝕。

5.穩定性

底盤零件的穩定性就是汽車的安全基礎，要做到強度、柔韌性、抗疲勞、抗損壞等性能，汽車車架和車橋對于管材液壓成形技術的運用也會越來越頻繁，壓力加工技術向著高效、自動減輕汽車重量、降低成本等方向發展。

6.鑄件

底盤鑄件正在向高性能、薄壁、輕質、精（確）尺寸、優良切削性能方向發展；鑄造生產過程向清潔、廢物再生、高效、節能、節材、環保的綠色鑄造方向發展。

7.機械加工

底盤零部件的機械切削加工技術已經拋棄了傳統模式，而發展為柔性技術為特點的生產線生產的生存模式。高效、精密、柔性化、自動化是切削加工技術變化的主要趨勢。高速加工技術、敏捷制造技術、智能化加工技術、綠色加工技術等都將得到快速發展。

8.表面處理

汽車零件的防護性電鍍由原來單一的鍍鋅鈍化工藝，向耐蝕性能更好且具有耐熱、低氫脆性、良好加工性能及環保性能的鋅合金鍍層及無鉻達克羅工藝發展。在鍍層的耐腐蝕性能獲得很大提高的同時，正向鍍層耐熱性能好、低摩擦系數方向發展。

9.環保要求

在底盤領域，隨著對環保要求的不斷提高，目前，世界各大汽車公司正在集中開發環境友好的零件，如低滾動阻力輪胎、綠色輪胎、不含鉛的車輪平衡塊、不含六階鉻的新零件涂層技術、電動轉向系統等，相信不久的將來，底盤技術一定會朝著保護環境的方向越走越廣闊。

現代汽車底盤電子化

隨著各種汽車電子輔助功能在底盤上的應用，明顯提高了汽車的主動安全性和駕駛舒適性，這些系統包括ABS/ASR/ESP集成控制系統、自適應巡航控制系統（ACC）、泊車輔助系統（PLA）、車道偏離和駕駛員警示系統、胎壓監測系統（TPMS）、可調阻尼控制系統（ADC）等。隨著底盤電子控制系統越來越向電子化、智能化、網絡化方向發展。

底盤設計要求

底盤設計考慮的關鍵在于滿足整車性能的各項指標。汽車應當具備的基本性能可概括為動力性、經濟性、制動性、操穩性、平順性、安全性和耐久性。一般所說的底盤工程包括前后懸架、轉向系、制動系和車輪的設計配置。與這些系統直接相關的整車性能有制動性、操穩性和平順性。底盤的懸架部件本身要足夠牢固，而其設計是否到位直接影響車架車身的受力大小，同時底盤設計也和耐久性相關。

新能源車的底盤設計特點

新能源車的底盤設計跟傳統燃油車有很大區別。首先車身設計自由度更大，現在的底盤越來越趨于平面化，為了空氣流動性好，下面一般都是平的。車身與它分離，所以車身的設計自由度變大。第二，內部空間增加?，F在利用整體化設計概念，包括電氣化設計ESP，電氣化設計越來越高，可以減少一部分的零部件，進而可以減少底盤的空間，以便于把內部空間釋放出來。第三，由于系統化設計程度越來越高，產品越來越少，制作、維護也是大大簡化。第四，電池包現在固定在底盤下部，重量、軸心都很低，這也增加了整車的操作性。

新能源汽車底盤設計趨勢

 1.底盤結構

由于傳統汽車底盤結構不可應用在電動汽車中，因而需要重新設計電動汽車的底盤。設計電動汽車時，可取消離合器及變速器，其后分別將電機布置在前后軸。電機提供動力，經傳動軸傳遞至主減速器。運用上述設計方案一方面能使動力傳遞效率得到提高，還可使汽車質量有效減輕，另外，前后電機設置有利于均勻分配動力，繼而充分利用空間。需注意的是，與傳統內燃機對比，電機控制難度更復雜。

2.滑板式底盤

作為新能源汽車底盤的創新設計，滑板式底盤推翻了傳統汽車常規性的底盤設計形式，此創新設計的核心是鋁制滑板式底盤，具有一定的指導性和創新性。在新能源汽車中運用滑板式底盤的主要具備以下優勢：

1）車身設計的自由度比較大。平面式底盤和平面式車身相獨立，所以給車身造型的設計提供了自由空間。

2、操控性卓越。全部核心系統都安設在底盤上，降低了車輛的重心，提升了操控性。

3）安全性能高。制造整副汽車底盤時，保證前后配重為1：1，嚴格契合規定的碰撞安全標準，若發生磕碰問題，鞏固的底盤能夠汲取大量沖擊力，有效避免乘客艙因激烈碰撞而發生內陷。

4）簡化制造和維護工作。得益于底盤所采用的全體化設計理念，具有集成度高、零部件少等優點，制造工藝與裝卸工藝的復雜性也有大幅度的降低。然而，滑板式底盤的設計也不是完美無缺的，目前使用范圍還有局限性，只可用于燃料電池汽車，另外應用非機械底盤控制，依賴線傳操控體體系的發展。

3.電池組布置

油箱的能量密度遠大于電池組的。50L汽油能讓汽車跑大約500km，特斯拉汽車的電池續航也可達到500km，而電池重量有0.9t。因此，要盡量在底盤上布置電池組，但以平鋪方式會減小車內的空間。為了解決這個問題，可以改變座椅的角度位置等參數，但會降低用戶的駕駛體驗感，因此要合理設計座椅的擺放。另外，還要特別注意安全性能。要和乘坐者之間隔絕，而且要盡量分散擺放電池組，這樣可以使車內的活動空間變大，給駕駛員更好的駕駛體驗。同時，分散放置的電池組之間的接觸面積比較小，能夠避免反復摩擦或碰撞帶來的危險。此外，當其中的一些電池出現故障時，不會對其他電池的使用造成影響，汽車仍然能夠繼續行駛。

新能源汽車底盤設計要考慮的三個方面

其一，汽車底盤設計平臺的應用，即在底盤設計中，包括底盤設計的構架，以及其子系統都需要保持不變。其二，要根據原有的框架對汽車底盤子系統進行適當的改進。對于底盤的設計來說，不僅要安裝真空動力泵，還有適當調整構架，達到改善真空源的目的。當然，也要改變新的動力系統的減速器接口。在零部件設計完的基礎上，還要用CAE分析法對懸置系統進行運用，達到減輕噪音的目的。其三，車體后艙的布局會隨著子系統采用的新的設計方案而改變，經過一系列對于荷載已經車的質量進行詳細核算，保證懸架系統安全系數。不然，就要對子系統進行重設，這時候就要做好調整懸架系統的任務工作，分析新能源汽車的前軸荷的分布情況以及后軸荷的分布情況，會發現要重新設計懸架系統的參數。確定好懸架四輪定位參數，用Adams分析進行確定，但是最好盡量保證原有的設計方案，和實際相結合，這樣可以有效節省開發周期，減小成本開發。

新能源汽車保持承載式車身

新能源汽車保持承載式車身，在于很多汽車都會采用這種設計。由于副車架并不能夠承擔車身質量的相關功能，因此，在動力總成部件的設計上，需要將懸置點確定下來。車身的懸置設計中，要對車身進行量化分析，可以采用CAE分析方法，可以在一定程度上避免由于懸置設計空間不規范而導致的總體布設困難。由于底盤可形成比較大的框架而使得底盤的承載力增強，其中可以布設全部的動力系統。所以，在新能源汽車設計的初期，就要規劃好進行部件，不僅可以提高總體布置的簡易程度，而且隨著車身重心的降低而使得車身的整體質量有所減輕。

新能源汽車運用非承載式車身

汽車車身采用非承載式設計，由于底盤可形成比較大的框架而使得底盤的承載力增強，其中可以布設全部的動力系統。所以，在新能源汽車設計的初期，就要規劃好進行部件，不僅可以提高總體布置的簡易程度，而且隨著車身重心的降低而使得車身的整體質量有所減輕。

底盤懸架

底盤懸架是彈性連接車輪和承載系統的裝置，其作用不僅有衰減振動、傳遞載荷，還有緩和沖擊，另外，對處于行駛狀態的汽車而言，底盤懸架往往可用來調節車身位置，避免安全事故出現。

現將其核心功能概括如下：①向車架傳遞車輪受路面作用所產生應力，如支承力、制動力、驅動力和側向反力，當然，上述應力帶來的力矩同樣經由底盤懸架向車架進行傳遞，這點易被忽視；②緩沖并吸收不平路面給行駛中汽車帶來的沖擊、振動，為車載貨物的安全性提供保證，乘坐體驗也會得到一定程度優化；③確保車輪和車身的關系始終滿足動態幾何特征，具體來說，就是車輪按照特定規律跳動，車身自然可以按照預期軌跡運動。現有汽車的底盤懸架，以非獨立懸架較為常見，該懸架主要分為兩部分，由穩定桿、減振器等部件組成的前懸架以及由緩沖塊、平衡軸等部件構成的后懸架，其中，后懸架結構以平衡結構為主。

優化策略

要想使底盤懸梁達到輕量化設計所提出的要求，有關人員應著重考慮結構、工藝及材料的優化，以下將逐一對其進行介紹，希望能夠給人以啟發。

1.結構優化

對于底盤懸架而言，結構優化既能夠實現輕量化設計目標，又可使零件質量與成本處于平衡狀態。在計算機技術滲透到各行各業的當下，利用計算機對結構進行仿真設計和優化成為大勢所趨。隨著尺寸優化及形狀優化手段被引入，汽車業可在成本維持不變的前提下，盡量降低結構質量。經由CAE 確定材料密度分布優化方向，得出符合扭力梁主體需求的方案，通過對尺寸加以優化，掌握結構、管梁厚度的最佳參數，可使汽車質量顯著降低，這也是輕量化設計被提出的初衷。

2.工藝優化

要想使輕質材料得到廣泛運用，其前提不僅是保證產品可靠且穩定，對制造工藝進行優化也很有必要。例如，由于不同部件需要達到的承載力、功能結構要求通常有顯著差異，只有運用不同工藝，完成設計輸入的相關工作，才能避免不必要問題出現。對鋁合金部件而言，工藝優化方向可被概括為：以現有工藝為依托，同步開發零件承載力與結合方案，確保設計工藝優勢均可得到充分發揮，由此而獲得設計方案，自然可使行業要求得到最大程度滿足。

3.材料優化

設計底盤懸架部件時，“出鏡率”較高的方法是運用輕質材料，該法擁有良好的發展前景，這是因為其既能為汽車運行的可靠性提供保證，還可使底盤質量減小。在合金制造技術趨于完善的當下，以鋁合金、高強度鋼為代表的諸多材料，均已被用來制造汽車，沖焊零件固有優勢通常可因此而得到充分發揮。例如，在對B 級汽車進行設計時，有關人員選擇運用鋁合金制造控制臂及副車架，汽車質量降低幅度明顯，與此同時，底盤懸架功能的實現并未受到影響。由此可見，對中端和低端汽車而言，材料優化是輕量化設計的關鍵。

設計方法

1.集成設計

要想使汽車業具備實現持續發展目標的前提條件，將產品質量提升到更高水平，前提是對設計方案加以調整，現階段，橡膠懸架、空氣懸架均已得到推廣，二者的優勢主要是以懸架承載力達到行業要求為前提，通過對質量進行大幅降低，將制造成本控制在合理范圍內。上述提到的橡膠懸架，強調用橡膠彈簧替代鋼板彈簧，通常由推力桿、均衡梁及橡膠主（副）簧組成，其優勢往往表現在三個方面，分別是無需維護、舒適性能佳、滿足輕量化要求。在落實輕量化設計的相關工作時，有關人員往往將集成設計作為首選方案，通過細化分工的方式，使部件擁有更為理想的兼容性及實用性。在傳統觀念里，兼用性并非細化分工需要考慮的部分，因此，多數汽車的底盤部件均有明顯界限，其中，界限最為分明的部件主要是前縱梁和彈簧支架，即便空間分布十分緊湊，仍然無法達到輕量化要求。而引入集成設計理念，通?？墒股鲜鰡栴}迎刃而解，有關人員以零件集成應用為切入點，通過系統優化的方式，獲得集成零件。事實證明，這樣做可使零件質量得到有效降低，輕量化設計初衷隨之實現。

2.等邊界設計

事實證明，將等邊界設計用于底盤懸架部件設計，對其質量的降低有突出效果。由底盤部件所用材料表現出的力學特征可知，以等邊界條件為前提，參考現有制造工藝，對結構進行優化，通?？墒馆p量化設計優勢得到充分體現。例如，控制臂適用減重方案，強調利用高強度鋼材料替代原有材料，通過比對不同車型所用控制臂的方式，確定順利通過驗證的設計方案，隨著減重設計得到落實，汽車沿用率往往有所提高。而底盤懸架質量減輕所帶來的積極影響還有降低成本和增加效益，這點應當尤為注意。

3.等應力設計

有關人員考慮到底盤懸架質量與設計效果的關系，遂決定經由等應力設計的方式，在確保底盤懸架有效性的基礎上，對其質量進行減輕，通過優化結構、科學分布材料等手段，將強度冗余維持在理想范圍內，隨著零件位置與結構得到約束，設計效果自然可以達到預期。其中，最應當引起重視的部件是控制臂、轉向節。以轉向節為例，在對其進行設計時，有關人員將鑄鋁材料作為首選，在CAE 結構的輔助下，弱化低應力區域并強化高應力區域，確保零件擁有均衡應力，而這樣做所帶來的積極影響，通常表現為：使提高效果的目標成為現實，均衡的零部件應力為質量降低提供了保證。

4.電控制動

汽車制動系統是對汽車的某一部分，主要是車輪，施加一定的壓力，從而對其強制制動的一系列專門裝置。主要是為了保證安全和改變汽車的速度。與傳統的汽車制動系統不同，電動汽車并不能把電機作為真空源，所以制動的助力自然而然是一個難點。如今較廣泛的解決方案是采用真空助力器作為助力執行機構，另外用電動真空泵作為真空的動力來源，但是這也有一些缺陷。于是，一種新的助力來源——電，開始被人們采用。有名的汽車零部件供應商Bosch，這家公司推出一款電動機械助力器——iBooster。這個汽車零部件的發明，帶來了許許多多的能夠智能化的新功能。它利用電子技術，通過電控方式實現制動。它的反應時間也是要比傳統的汽車制動系統快三倍。

5.轉向模式選擇

傳統燃油車的轉向系統需要發動機的帶動，從而提供液壓助力。不過現在燃油車也已經都是電動助力轉向，也就是EPS，EPS對于電動汽車是非常的重要。采用具有ECU控制器的EPS，可以實現主動的控制，就是不用駕駛者控制方向盤，讓汽車自動轉向?？梢詫崿F自動停車等功能，這些功能是創新。方向盤是駕駛者駕駛汽車的重要部件，是駕駛者駕駛車輛時感知車輛行駛路況的重要工具。不同的駕駛者可能對于方向盤的要求不同，但是大體上都是希望輕便而又不輕便，就是可以傳知一些路感。這項功能真正的增加了汽車的個性化選擇。

6.高度可控懸掛

當遇到凹凸不平的路面時，駕駛者可能有過這種希望，就是汽車的底盤可以根據路面的高低而調整高低。對于電動汽車來說，電機的涉水性會相對傳統的發動機好一點。在改裝市場上，早就已經有可以實現主動控制升降的氣動懸掛了。它主要是通過電控氣泵給氣囊避震充氣或放氣，來實現懸掛高度的升與降。不過這種方法會破壞原車的內飾造型和內飾件。在智能大屏的基礎上，再配置一套電控氣動懸掛，其實就可以實現懸掛高度的調節。

隨著我國經濟的快速發展，對于新能源汽車的研究越來越完善，越來越多的人了解和接受使用新能源汽車。汽車底盤作為汽車的重要組成部分之一，對汽車的整體性能有著直接的影響，并與改善和提高汽車的安全性能緊密相關。未來，隨著新能源汽車制造技術的進一步發展，電動汽車底盤系統將更加智能化，人性化，安全性和可靠性將進一步提高。