汽车充电桩造型设计研究

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摘要:文章研究品牌电动车配套充电桩的造型设计识别特征要素。以产品识别特征要素为基础，对充电桩的形态、尺寸、色彩以及材质识别特征进行分析研究，进而运用到设计方案的推演与发散当中。最终得到符合品牌产品识别要求的充电桩造型解决方案。通过设计实际案例，提出了基于产品识别特征要素的充电桩造型设计，为企业提供了电动汽车配套设施造型设计的新思路。

关键词:识别特征;充电桩;造型设计

目前按照国家规划出最理想的电动汽车与充电桩的比例应达到1:1，但截止于2019年，我国的车桩比约等于3．3:1［1］。根据目前缺口可以看出，充电桩行业未来仍有很大的发展建设空间。技术与制造工艺同质化现象愈发严重，品牌存在亟待提升自身产品识别度的需求。需要通过借助旗下产品来塑造成功的品牌形象。研究从产品识别中的形态、色彩、材质以及尺寸识别特征要素出发，以汽车充电桩为例进行相应的产品识别造型设计与研究。

1产品识别特征要素概述

企业在实现品牌认知的过程中会采用产品识别这一设计策略，产品识别是要素是品牌识别(CI)发展到产品识别(PI)过程中的识别理论产物。在产品设计过程中，产品由各个设计要素组成的，而产品识别的关键是有助于整合各个产品特征要素，使其形成一定的造型特征，从而运用于新产品的设计与研发当中，如图1所示。产品识别中的特征要素主要包括形态识别、色彩识别、材质识别以及尺寸识别［2］，这些特征要素由可成为产品识别的表现形式。一般存在可视化的物理特性。这种视觉上的造型特征能很快被用户接受，并进行相应的信息转码，转化为与品牌和产品形象统一的意象感受。

2汽车充电桩造型设计现状

优秀的充电桩造型设计能促进中国新能源电动汽车的推广与普及。作为电动汽车的配套设施，在产品造型、设计风格以及色彩材质这些识别特征上都应与品牌电动汽车保持一致性与协调性。目前市场上大部分汽车品牌会按照电动汽车造型与风格去定位充电桩的造型属性［3］。2018年伴随其电动汽车推出的专属充电桩，是充电桩造型设计上与电动汽车契合的典型案例［4］。其充电桩的整体视觉感受带有时代冲击力，充分彰显其品牌理念下的未来与科技感。充电桩正面运用蔚来家族化设计元素“X”，外轮廓又保持着与蔚来汽车电动汽车前脸车灯的方正棱角造型，在色彩上延续了蔚来汽车的品牌色蓝绿色。对于大部分汽车品牌来说，充电桩的造型设计上应与汽车外观形成统一的视觉体系，要做到能让用户快速辨认出各个品牌的特色所在。即使是同一款产品在不同的品牌背景下，会呈现出差异较大的形态或色彩等特征，从而能建立自己的市场定位与形象认知［5］。这种表现形式是品牌特有的符号与特征，这种独特、易识别的特征才能使品牌经受时间与市场的检验。目前品牌在售卖电动汽车的过程中会提供相应的配套私人充电桩安装服务。而充电桩产品发展至今，已经出现了技术同质化的现象。作为企业，特别是初创型公司，存在亟待提高品牌识别度，让消费者对品牌产生一定的识别认知的需求［6］，所以设计出与品牌相匹配且具有较高产品识别度的汽车充电桩造型是必要的。但对于大部分企业来说，并没有完全意识到产品识别对新能源等新兴产业的产品设计的重要性。针对于此，将根据产品识别设计中的特征要素对充电桩进行分析与研究，分为形态、色彩、材质以及尺寸四个方面的产品识别特征要素进行设计运用。

3基于产品识别特征要素的汽车充电桩造型设计思路

3．1充电桩形态要素的应用。产品的形态识别要素可以从点、线、面、体出发，提取出形态识别下的产品基因，有助于塑造出品牌旗下系列化产品的完整形态［7］。线在造型设计研究中有着非常重要的影响，例如汽车的造型特征线是汽车设计环节的基础。造型特征线能运用最小的单元来表达丰富的造型信息，能通过线与线之间的配合与联系构成完整的产品形态。一方面，线的形态影响着产品的风格走向，而另一方面，产品的风格也决定着线的形态。一般产品的风格主要由企业确定，而产品的风格具有多样性，可以从现有的其他产品意象或自身品牌产品造型特点出发进行考虑与研究。汽车充电桩作为一类具有时代代表性的产品之一，造型上的设计往往也会根据企业需求进行产品意象的发散。例如荣威的私人充电桩的造型意象来源于帝国冲锋队士兵的形象，如图3所示，只为突出其品牌的尊贵与自信，同时强调其充电桩集智能、安全、便捷于一身的特点。新一代宝马充电桩则是采用智能水滴造型，相比较上一代更加动感有型，其由内而外散发出来的时尚气息，带来独特的设计之美，同时几何化的造型与宝马汽车双肾型格栅造型相呼应，体现出宝马品牌自身产品的造型特征。特斯拉充电桩的造型线条运用极其简单，这与特斯拉汽车造型设计理念保持一致。在线条的运用上采用特斯拉惯有的流线型曲线;能从充电桩设计上看出其持续创新的品牌理念。3．2充电桩色彩要素的应用。色彩的物理属性一般包含饱和度、色相与明度，色彩占据了产品重要的视觉比例，所以充电桩的色彩识别要素具有重要意义。产品颜色的改变成本远远低于造型、材质等变化的成本，并且在产品色彩上有所变化，视觉的冲击效果也较大［8］。例如，国家电网作为充电桩行业重要生产者，在充电桩的色彩识别上运用国家电网独有的墨绿色，让公众对国家电网的充电桩具有较强的辨识度。充电桩色彩识别要素提取的影响因素通常为以下几种:1．品牌色的运用。品牌的差异影响着产品的整体风格偏向，一般充电桩品牌为突出其稳重和科技感，会以黑、白、灰色为主，同时运用有彩色进行充电桩灯带、装饰线条等小面积的点缀。其中有彩色则会使用各个品牌最突出和具有典型性的色彩进行修饰。2．使用环境的影响。使用环境可以分为地域性环境与地点性环境。地域性环境的决定因素是不同地区有不同的背景与文化，可以适当加入地域性标志装饰以符合当地特色。地点性环境主要考虑充电桩安装位置为户外停车场还是地下停车场等，公共充电桩应采用与环境有区别的、醒目的辨识色。3．产品的造型与工艺。产品的造型在一定程度上决定了产品的风格走向，例如具有科技风的产品一般会选用冷色，可爱圆润的产品会采用明亮的暖色。同时色彩的运用也受到不同的加工工艺等影响，从而让充电桩色彩产生细微的质感变化。3．3充电桩材质要素的应用。一般户外充电桩的使用环境特殊，要考虑风雨、严寒、曝光、用电安全等因素，避免环境中的温度、光以及粉尘等严重影响其产品寿命。因此对于充电桩外壳的材料性能具有一定要求，要同时考虑安全性、经济性等方面。目前运用在充电桩外壳上的材料有钣金材料和PC、PC/ABS、SMC等复合材料。目前部分国外产业的充电桩外壳，例如ABB企业，则主要以钣金为主。其优点是强度高、耐高温、散热好以及成本低，但重量大且运输困难。而例如北汽等汽车品牌的充电桩外壳材料较多选用PC等复合材料为主。这种材质有物理性能好、阻燃性好以及可塑性高的特点，也存在易老化、容易造成环境污染等问题。在充电桩外壳的材质选取上可以均衡两种材料的优势与劣势并加以合理运用。3．4充电桩尺寸要素的应用。根据《电动汽车分散充电设施技术标准》GB/T51313－2018的充电桩布置规定，充电桩与需充电的电动汽车、车位、建筑物之间的距离应满足安全、操作要求。充电桩安装在车侧时，不宜妨碍车门开启，充电桩应离电动汽车距离应大于40厘米。充电桩安装在车尾时，充电桩离电动汽车距离应大于50厘米。除此之外，充电桩应垂直安装，偏离垂直位置的方向范围不宜大于5度。汽车充电桩是为电动汽车提供电能的重要装置，市面上大多以使用壁挂式交流充电桩为主。为提高充电桩在产品造型设计上的合理性与舒适度，汽车充电桩应按照合理的尺寸参数进行制定。由于充电桩目前整体尺寸暂时没有标准规定，所以各品牌充电桩在外形尺寸上差异较大，但一般私人充电桩的长与宽所占面积应控制在1平米以内，深度不宜超过30厘米。

4基于产品识别要素的汽车充电桩造型设计实践

4．1汽车充电桩设计目标。根据以上充电桩要素的研究与分析工作，明确电动汽车配套充电桩产品造型设计目标如下:充电桩形态上运用符合电动汽车品牌的产品风格形象;色彩上要因地制宜，同时考虑环境、品牌以及工艺因素;材质上综合考量钣金和PC等复合材料;充电桩的形式采用随车桩的基本形式———壁挂式交流充电桩，同时保证其合理的尺寸完整性。4．2汽车充电桩设计实践。按照产品识别特征要素作为设计思路，进行以爱驰品牌为例的汽车充电桩造型设计实践，如图4所示。按照品牌需求，实践造型方案的设计整体呈现出一个“U”字造型，与爱驰U5系列汽车品牌相互呼应，符合品牌“与爱驰行”的宣传标语。充电桩上部分采用起伏有致的造型设计，体现科技感与层次感。色彩搭配上采用黑色与蓝绿色搭配，深灰色加以点缀，在展现品牌蓝绿色的同时，运用大面积的深色处理增添沉稳。根据PC材料可塑性较强的特点，材质上则以PC复合材料为主。尺寸上的长度、宽度与深度分别为50厘米、32厘米和12厘米，符合充电桩基本尺寸要求。

5结语

本研究在针对品牌充电桩的造型设计上，引入产品识别设计以及识别特征要素的理念，实现了基于产品识别特征要素的充电桩造型设计实践活动。将设计师单纯基于个人主观感受的设计过程与本次基于产品识别要素进行的充电桩设计活动进行对比，可以发现基于产品识别要素上的设计活动要素表现形式划分，例如形态、色彩、材质以及尺寸等，且同时具有明确的品牌针对性，为企业提供了具有可持续发展意义的设计策略，推动品牌形成产品识别的基因库。接下来可以通过针对更广泛的汽车衍生品进行研究，探索其配套产品之间的相关性与运用规律，从而完善基于产品识别特征要素下的理论与实践框架，减少设计师在方案设计过程中的主观性与相应的工作量。

参考文献:

［1］前瞻产业研究院．2018年中国充电桩行业盈利能力和发展驱动力分析［J］．电器工业，2019，220(03):35－39+42．

［2］王海涛．煤矿机械产品形象识别中的特征符号建构［J］．设计，2016(16):134－136．

［3］那成爱，吴志军，周曦，etal．基于产品识别的智能安全装备产品族造型设计研究［J］．机械设计，2018．

［4］蔚来．代表“未来”的汽车专属充电桩［J］．上海信息化，2018(10):68－70．

［5］任英丽，张中一．基于基因转移理论的产品造型设计研究［J］．工业设计，2020(02):28－29．

［6］王淦卿．基于用户体验的产品识别策略［J］．工业设计，2018(08):58－59．

［7］柳禄，章永年，丁为民，etal．Designofmulti－objectivedrivenproductfamilyshapegenefortractor%多目标驱动的拖拉机产品族外形基因设计［J］．农业工程学报，2017，033(017):82－90．

［8］王涛，俞春林，顾锦书．基于产品识别策略的电动汽车充电桩工业设计研究［J］．华电技术，2019，41(03):69－71．

作者:胥雅棋 单位:东华大学机械工程学院