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你是否会好奇汽车的造型是如何从马车型一步步发展到今天的？是什么决定了如今道路上交通工具的样子？各种科幻作品中的汽车真的会是未来汽车的样子吗？
有些人可能会讲造型嘛，肯定是好看优先。就像普通消费者买车必然是挑最顺眼的那款买，没人买的汽车自然被淘汰更迭了呗。
事实上，每一款量产汽车造型的设计都是“带着镣铐的舞蹈”，设计师很可能是在几厘米几毫米之间进行调整和设计（图1-27）。那么在道路上奔跑着的长得大同小异的汽车的总体造型是由什么决定的呢？它又是怎样一步步发展成今天这个样子的呢？
图1-27 大众高尔夫数十年间的迭代，变化相当微妙
首先，决定汽车总体结构造型的可不是“艺术家”，而是工程师。汽车总体造型是为了汽车跑得更快、更稳服务的。在过去的一百多年里，无数的工程师和设计师为了寻找到汽车最合适的造型付出了非常多的心血。节能的意义在石油没有短缺迹象的很长时间内，意味着工程师们希望汽车能运用同等的燃料却比以前跑得更远、速度更快。
在1885年10月德国人卡尔·本茨发明第一辆汽车之后的几年时间里，汽车的造型还维持着马车的样子，如图1-28所示。这个时候并没有人觉得汽车造型太陈旧。这是因为当时汽车还没有走入哪怕是相对富裕的百姓家，更多是工程师和部分感兴趣的贵族的某种先进的“玩具”；另一方面，创造者们正忙于提升发动机的性能让汽车跑得更快、更安全，毕竟前几个版本的危险程度高，而且跑得比马车还慢。
图1-28 马车型汽车
渐渐地，发动机的性能提升了，汽车跑得越来越快了。这个时候坐在敞篷马车型汽车里的乘客们感受到了狂风吹拂脸颊的痛感。同时，马车型汽车的结构所导致的巨大阻力成为提高车速的绊脚石，汽车造型的改变迫在眉睫。与此同时，在1900年，德国的费迪南德·波尔舍设计出了带曲面挡风板的汽车，福特等公司紧随其后推出带有风窗玻璃的汽车，可以封闭的室内空间宣告着马车型汽车的时代进入尾声。
箱型汽车的时代来到了。1915年福特汽车公司生产出的一种T形车，如图1-29所示，在之后的汽车发展史研究中，人们认为它就是箱型汽车的代表。这个时候充气车轮、车窗、车门、车灯等汽车的组成元素已经成为配置中的常客。箱型汽车内部空间大，还有遮风挡雨的功能。伴随着福特公司流水线的成熟化，箱型汽车正式“飞入寻常百姓家”。为了提高车速，工程师们也算是各显神通。为了努力减轻整车重量而使用薄钢板作为车身材料，降低高度以减少迎风面积，更换更高科技的车轮，如此手段之后车速的提升再一次遇到瓶颈，箱型汽车作为统治汽车造型数十年的霸主，终于也走向了末路。
工程师们发现，这一次空气阻力变成了阻止汽车跑得更快的罪魁祸首，随着流体力学的研究深入，1937年，费迪南德·波尔舍开始设计类似甲壳虫外形的汽车，如图1-30所示。在大众的甲壳虫汽车热销之后，二十世纪的三四十年代成为甲壳虫型汽车的黄金年代。但人们似乎总是这样用力过猛，在甲壳虫型取代在箱型汽车的一段时间后，人们才在有效提高汽车行驶速度的欢愉中清醒过来——甲壳虫型汽车的舒适性远低于其他车型！
图1-29 福特T型车
图1-30 大众甲壳虫
随着更多诸如人体工程学等高端学科的技术加入，还有加工工艺的提升，福特公司设计的一体化程度更高的船型车占据了市场的首位，很快又因为空气涡流的缘故自我升级成为了鱼型车，如图1-31所示。此时空气阻力被压得更低，乘坐舒适性也提高了，但是新的问题出现了——因为二战后很多搞飞机的工程师加入了汽车研发的行列，他们惯性地将降低飞机风阻的手法用在了汽车身上，导致汽车产生了不必要的升力，抓地力的降低导致了汽车稳定性的狂跌。
图1-31 船型和鱼型汽车
最后统治市场的，是今天我们仍旧能看到在大街小巷上穿梭的楔形汽车和它的多个变种。楔形汽车是汽车工程师和设计师在数百年间努力摸索为内燃机汽车找到的最佳答案，今天我们看到的所有的量产车，无论是千篇一律的大众车系，还是变化多端的日系车，整体的造型差距也是相对较小的。
今天的汽车公司对减少风阻仍旧有非常大的执念，风洞试验的结果仍旧是决定一个车型好坏的重要条件之一，只是随着技术的增进和发展，我们几乎已经将风阻系数压到极限了，下一个“瓶颈期”似乎已经伴随着新能源技术一同到来了。
以上总结的是汽车整体造型的大改变，事实上，每一个时代都有造型中的佼佼者和被那个时代嘲笑的“丑车”。在相似的结构之下，那些带着“镣铐”的造型设计师们用成千上万张草图成就了一个又一个经典的设计。
在今天的大街上，我们能看到极致理性的奥迪，也能看见富含情绪的雷克萨斯；我们能看到圆润饱满的保时捷，也能看到线条硬朗的吉普。而这些历史悠久的品牌，在几十年前甚至上百年前就已经确定了自己的整体调性，哪怕整体车型一再改变，独属于品牌的韵味也不会被丢失。
就像我们能看到百种千样、各种风格的汽车一样，曾经的汽车世界也一定是这样繁复美好的，它们或许在整体结构上大致相同，但各自的风格却是独特鲜明，虽有许多在历史的长河中渐渐被腐蚀，但仍有幸运者被保存在博物馆中。它们中很多哪怕以今天最苛责的眼光看待也是漂亮到闪闪发光的，它们只是追不上我们科技发展的步伐，渐渐被我们落下了。
由马匹拉运变成内燃机驱动，交通工具的造型“阵痛期”长达八十余年，将汽油加内燃机组合更换成电池加电动机的今天，我们还会经历这样的“阵痛”吗？答案无疑是肯定的。
就像因为不再用马匹而抛弃缰绳一样，电动汽车或者说是电控系统同样抛弃了变速器、离合器等一系列燃油汽车中举足轻重的机构。决定汽车原有固定造型的油箱和内燃机的消失，以及机械结构逐渐简化，势必会对汽车造型产生很大的影响。现在很多电动汽车都还保持着原有燃油汽车的样子，或许就像内燃机取代掉所有马匹后造型开始渐渐远离马车一样，当我们生活中的交通工具都是电池电力驱动后，交通工具的样子很可能就不再像燃油汽车那样了。
对于汽车而言，在行驶过程中的阻力主要包括：轮胎滚动阻力、空气阻力、加速阻力和爬坡阻力。如果一辆车是在平直路面匀速行驶的情况下，那么，其能耗主要就用在了克服轮胎滚动阻力和空气阻力了。
简单来说，空气阻力就是车辆在行驶时来自空气的阻力，也称风阻，而汽车的风阻大小会直接影响汽车行驶过程中的能耗水平，其计算公式如图1-32所示。
图1-32 空气阻力计算公式
从公式中不难发现，减小迎风面积是优化整车风阻较为有效的手段。其实这个也很好理解，比如我们参加跑步比赛，穿上贴身的跑步服和穿着宽松的运动服去跑，得到的成绩肯定是不一样的。
随着汽车技术的发展，各大车企对于风阻的追求愈发极致了。有仿真模拟分析结果显示，在车速50km/h时，风阻占整车阻力的30%；车速100km/h时，风阻占整车阻力的58%；车速120km/h时，风阻占整车阻力的65%；车速160km/h时，风阻占整车阻力的73%，如图1-33所示。这就意味着：如果风阻越小，高速行驶时车辆用来对抗风阻所消耗的能量就越小，车辆就可以跑得更远了。
图1-33 某款纯电动汽车不同车速下空气阻力占整车阻力的比例分析
因此，市面上许多纯电动汽车都会在与风阻息息相关的空气动力学上狠下功夫，而为了实现更低的风阻系数，很多汽车厂商除了采用流线型设计外，还针对细节做出了大量优化。
比如很多车企除了遵循空气动力学设计的基本原则之外，还结合气动、散热、人机布局、仿生等多种设计理念。例如，采用空气动力学轮毂设计，搭配车辆侧方的导流腰线，降低风阻；此外，很多电动车也都开始采用隐藏式门把手、主动进气格栅等设计，这样也能在一定程度上降低风阻。图1-34和图1-35所示，是特斯拉Model 3上实施的部分风阻优化措施。
图1-34 特斯拉Model 3整车风阻优化措施（一）
图1-35 特斯拉Model 3整车风阻优化措施（二）
我们总是喜欢畅想未来，从《海底两万里》到《三体》，这些科幻小说显示出我们无时无刻不在幻想着未来世界的样子，总有人试图跟着科学发展的步伐窥探未来十年、五十年，甚至一百年后的样子。
因为汽车高昂的研发成本及较长的生产周期，或许汽车厂商们早已习惯预测十年后的交通工具市场。电动化、智能化、网联化，这些关键词连不接触汽车行业的人都一清二楚。节能、清洁能源、自动驾驶政策推行，这些似乎也不再遥不可及。新技术，新能源会接二连三地运用在交通工具上，更节能的替代高耗能的，更高速安全的替代缓慢不稳定的。
就像20世纪初的欧洲一样，我们这些人似乎要见证交通工具的又一次变革，就像马车要给内燃机汽车让出位置一样，内燃机汽车也要渐渐退出历史舞台，而电力驱动的车辆将成为未来的主宰。
现在各大汽车厂商的概念车，多数标着2030、2035这样的字眼，参展的人也直呼有未来感、科技感。看着这些精致的展车，我们找不到后视镜、传统变速杆、进气格栅甚至方向盘这些我们目前生活中使用的汽车上常见元素的影子。
但是，这是未来十年、二十年甚至五十年、一百年后交通工具的样子吗？现在的电动汽车上有太多燃油汽车的影子。汽车前脸的进气格栅已经没有存在的意义，但是购买者和设计者都习惯这里有格栅，所以干脆把类似格栅的花纹加上去。我们已经不需要排气管，但是加上去会使人认为车的动力性好，所以仍做保留。这些“历史”的痕迹太明显了。
或许你要讲毕竟汽车官方发布的概念车（图1-36）还是趋于保守以迎合大众审美的，那些网络上的设计比赛或者设计师和学生的作品都很大胆前卫（图1-37）。那么这些长得像飞船、类生物体，或者更多栖的交通工具，就能更贴近遥远的未来吗？
图1-36 雷克萨斯LF-Z概念车官方图
图1-37 概念设计
关于未来，其实每一个人都可以发表自己的想法，越来越多的未来汽车设计比赛中开放了大众通道，每个人都拥有发言权。以电池和电机为核心的未来交通工具的造型是怎样的呢？你心中一定有一个属于自己的答案。
有一个故事想要分享给大家，在一百多年前的一次展会上，当时世界上最顶尖的科学家和工程师对一百年后的交通工具进行了大胆的预测，如图1-38所示。
图1-38 一百多年前预测的未来交通工具的样子
很显然，这个预测对于现在的我们来说是有一点荒唐可笑了。一辆由一匹机械马拉动的马车，现在似乎只能在公园里给小朋友做的玩具设施中找到了。做出这样预测的人当然怎么也想不到一个叫“汽车”的家伙会横空出世。归根结底，是发展限制了他们的目光，他们的想象力终究逃不出一个叫“马车”的交通工具。
然而2020年发布的很火爆的游戏《赛博朋克2077》的宣传图上同样画着我们对于未来交通工具的畅想，赛博朋克的美术风格以及思想前卫性也算得上是获得了相对较多的好评，可是你看到它的交通工具还长着传统燃油汽车的样子，如图1-39所示。
图1-39 《赛博朋克2077》官方宣传图
还有同年发布的、科技已经发展到人造人社会（2038年）的游戏《Detroit：Become Human》里面的交通工具仍然是我们经常能看到的样子，如图1-40所示。
图1-40 《Detroit：Become Human》游戏截图
或许你要反驳我，这些游戏设计并不能代表世界上最顶尖的概念车设计，当然我们有完全脱离现有汽车模式的让所有人惊叹的设计，比如奔驰的VISION AVTR，如图1-41所示。
图1-41 奔驰VISION AVTR
固步不前是设计的死敌，我们永远不缺好看的设计，却永远缺少有远见、有魄力的设计。我们今天为之尖叫的那些超棒的概念车，会是下一个“机械马车”吗？或许只有时间能给我们答案，只是希望未来的人们不会像我们今天嘲笑一百多年前的预测一样，说我们也是井底之蛙吧。