底盘系统包含了悬架、制动、转向等子系统，在传统意义上它影响着整车的舒适性、安全性与操控性，而对于新能源汽车而言，它的影响更加深远。 

新能源汽车的底盘设计有两种途径，一种是由传统底盘改制设计，尽可能地沿用原有设计，根据需要进行部分的改制工作，开发难度小、开发成本低、开发周期短，并且能够与传统车共用平台，并在很大程度上沿用传统车的成熟零部件。但是考虑到公用性等，在开发设计的过程中受到的限制较多，总布置的难度较大，模块集成化较低等缺点。另外一种是新能源专有平台开发，没有燃油车公用等众多限制，新能源专有底盘的设计可以更优化、集成度更高、性能更卓越，因此专有平台已经成为新能源汽车底盘设计的新趋势。

新能源汽车的底盘系统需要适应于车载能源的多样性、适用于高度集成的系统模块，同时不限制汽车内部空间与外部造型的设计。

底盘零件新材料、新工艺和稳定性的总体要求

1.轻量化和新材料

汽车底盘在未来的发展方向之一便是汽车轻量化， 对于轻质合金材料和高强度钢的需求量在未来将会大大增加；底盘上对于铝合金的运用也会越来越多；镁合金的需求量也呈增长的态势。但是，也要不断研究一些新型设计来满足汽车零部件重量轻的需求。

2.底盘轻量化

新能源汽车电池的重量占全车总重量的30%，其他的是车身和配件，因此，为了提升新能源汽车的性能与能源效率要使底盘轻量化。在设计过程中，要积极采用先进的技术和材料，不断改进和完善结构。一般情况下，可以改变尺寸、形状或选择空心结构来降低零件质量。同时，要尽量选择铝合金和镁合金来代替钢质材料，这样可以降低质量，也可以引进热成形等新型方法降低零件质量。

3.对TRIP钢材料的应用

虽然TRIP钢材料现阶段在小型汽车中的应用并不多见，尤其是在底盘设计中，更是不会使用TRIP钢材料。但是，TRIP钢材料本身的稳定性较高，强度要优于其他钢材料，而且还具备耐腐蚀性，同时TRIP钢材料的可塑性也较高。因此，在进行底盘设计时可以进行TRIP钢材料的应用。在新能源汽车领域，TRIP钢材料的应用已经较为普遍了，在实践中也证明了TRIP钢材料能够与我国新能源汽车相契合，而且还可以提高汽车的环保性能。

4.对三聚磷酸铝的应用

对于新能源汽车设计来说，其最为核心的部分便是底盘设计。汽车底盘包含了汽车的核心部件和信息通，对于整车性能有着决定性的影响。也正是由于底盘系统的重要性，因此在进行设计时就必须要保证各零件的高质量。在汽车的使用中，底盘系统会受到一些自然外力的作用，例如雨水的侵蚀，生物菌的侵蚀以及其他物质的腐蚀，这些外部作用会导致底盘系统内部的零件出现腐蚀和磨损，影响汽车的整体性能，并最终造成汽车运行的不稳定。为了避免底盘系统出现磨损，就可以选取三聚磷酸铝的应用，利用其本身的抗腐蚀性能来提高底盘系统的整体稳定性。三聚磷酸铝本身分子结构稳定，在使用中会保护底盘系统免受腐蚀。

5.稳定性

底盘零件的稳定性就是汽车的安全基础，要做到强度、柔韧性、抗疲劳、抗损坏等性能，汽车车架和车桥对于管材液压成形技术的运用也会越来越频繁，压力加工技术向着高效、自动减轻汽车重量、降低成本等方向发展。

6.铸件

底盘铸件正在向高性能、薄壁、轻质、精（确）尺寸、优良切削性能方向发展；铸造生产过程向清洁、废物再生、高效、节能、节材、环保的绿色铸造方向发展。

7.机械加工

底盘零部件的机械切削加工技术已经抛弃了传统模式，而发展为柔性技术为特点的生产线生产的生存模式。高效、精密、柔性化、自动化是切削加工技术变化的主要趋势。高速加工技术、敏捷制造技术、智能化加工技术、绿色加工技术等都将得到快速发展。

8.表面处理

汽车零件的防护性电镀由原来单一的镀锌钝化工艺，向耐蚀性能更好且具有耐热、低氢脆性、良好加工性能及环保性能的锌合金镀层及无铬达克罗工艺发展。在镀层的耐腐蚀性能获得很大提高的同时，正向镀层耐热性能好、低摩擦系数方向发展。

9.环保要求

在底盘领域，随着对环保要求的不断提高，目前，世界各大汽车公司正在集中开发环境友好的零件，如低滚动阻力轮胎、绿色轮胎、不含铅的车轮平衡块、不含六阶铬的新零件涂层技术、电动转向系统等，相信不久的将来，底盘技术一定会朝着保护环境的方向越走越广阔。

现代汽车底盘电子化

随着各种汽车电子辅助功能在底盘上的应用，明显提高了汽车的主动安全性和驾驶舒适性，这些系统包括ABS/ASR/ESP集成控制系统、自适应巡航控制系统（ACC）、泊车辅助系统（PLA）、车道偏离和驾驶员警示系统、胎压监测系统（TPMS）、可调阻尼控制系统（ADC）等。随着底盘电子控制系统越来越向电子化、智能化、网络化方向发展。

底盘设计要求

底盘设计考虑的关键在于满足整车性能的各项指标。汽车应当具备的基本性能可概括为动力性、经济性、制动性、操稳性、平顺性、安全性和耐久性。一般所说的底盘工程包括前后悬架、转向系、制动系和车轮的设计配置。与这些系统直接相关的整车性能有制动性、操稳性和平顺性。底盘的悬架部件本身要足够牢固，而其设计是否到位直接影响车架车身的受力大小，同时底盘设计也和耐久性相关。

新能源车的底盘设计特点

新能源车的底盘设计跟传统燃油车有很大区别。首先车身设计自由度更大，现在的底盘越来越趋于平面化，为了空气流动性好，下面一般都是平的。车身与它分离，所以车身的设计自由度变大。第二，内部空间增加。现在利用整体化设计概念，包括电气化设计ESP，电气化设计越来越高，可以减少一部分的零部件，进而可以减少底盘的空间，以便于把内部空间释放出来。第三，由于系统化设计程度越来越高，产品越来越少，制作、维护也是大大简化。第四，电池包现在固定在底盘下部，重量、轴心都很低，这也增加了整车的操作性。

新能源汽车底盘设计趋势

 1.底盘结构

由于传统汽车底盘结构不可应用在电动汽车中，因而需要重新设计电动汽车的底盘。设计电动汽车时，可取消离合器及变速器，其后分别将电机布置在前后轴。电机提供动力，经传动轴传递至主减速器。运用上述设计方案一方面能使动力传递效率得到提高，还可使汽车质量有效减轻，另外，前后电机设置有利于均匀分配动力，继而充分利用空间。需注意的是，与传统内燃机对比，电机控制难度更复杂。

2.滑板式底盘

作为新能源汽车底盘的创新设计，滑板式底盘推翻了传统汽车常规性的底盘设计形式，此创新设计的核心是铝制滑板式底盘，具有一定的指导性和创新性。在新能源汽车中运用滑板式底盘的主要具备以下优势：

1）车身设计的自由度比较大。平面式底盘和平面式车身相独立，所以给车身造型的设计提供了自由空间。

2、操控性卓越。全部核心系统都安设在底盘上，降低了车辆的重心，提升了操控性。

3）安全性能高。制造整副汽车底盘时，保证前后配重为1：1，严格契合规定的碰撞安全标准，若发生磕碰问题，巩固的底盘能够汲取大量冲击力，有效避免乘客舱因激烈碰撞而发生内陷。

4）简化制造和维护工作。得益于底盘所采用的全体化设计理念，具有集成度高、零部件少等优点，制造工艺与装卸工艺的复杂性也有大幅度的降低。然而，滑板式底盘的设计也不是完美无缺的，目前使用范围还有局限性，只可用于燃料电池汽车，另外应用非机械底盘控制，依賴线传操控体体系的发展。

3.电池组布置

油箱的能量密度远大于电池组的。50L汽油能让汽车跑大约500km，特斯拉汽车的电池续航也可达到500km，而电池重量有0.9t。因此，要尽量在底盘上布置电池组，但以平铺方式会减小车内的空间。为了解决这个问题，可以改变座椅的角度位置等参数，但会降低用户的驾驶体验感，因此要合理设计座椅的摆放。另外，还要特别注意安全性能。要和乘坐者之间隔绝，而且要尽量分散摆放电池组，这样可以使车内的活动空间变大，给驾驶员更好的驾驶体验。同时，分散放置的电池组之间的接触面积比较小，能够避免反复摩擦或碰撞带来的危险。此外，当其中的一些电池出现故障时，不会对其他电池的使用造成影响，汽车仍然能够继续行驶。

新能源汽车底盘设计要考虑的三个方面

其一，汽车底盘设计平台的应用，即在底盘设计中，包括底盘设计的构架，以及其子系统都需要保持不变。其二，要根据原有的框架对汽车底盘子系统进行适当的改进。对于底盘的设计来说，不仅要安装真空动力泵，还有适当调整构架，达到改善真空源的目的。当然，也要改变新的动力系统的减速器接口。在零部件设计完的基础上，还要用CAE分析法对悬置系统进行运用，达到减轻噪音的目的。其三，车体后舱的布局会随着子系统采用的新的设计方案而改变，经过一系列对于荷载已经车的质量进行详细核算，保证悬架系统安全系数。不然，就要对子系统进行重设，这时候就要做好调整悬架系统的任务工作，分析新能源汽车的前轴荷的分布情况以及后轴荷的分布情况，会发现要重新设计悬架系统的参数。确定好悬架四轮定位参数，用Adams分析进行确定，但是最好尽量保证原有的设计方案，和实际相结合，这样可以有效节省开发周期，减小成本开发。

新能源汽车保持承载式车身

新能源汽车保持承载式车身，在于很多汽车都会采用这种设计。由于副车架并不能够承担车身质量的相关功能，因此，在动力总成部件的设计上，需要将悬置点确定下来。车身的悬置设计中，要对车身进行量化分析，可以采用CAE分析方法，可以在一定程度上避免由于悬置设计空间不规范而导致的总体布设困难。由于底盘可形成比较大的框架而使得底盘的承载力增强，其中可以布设全部的动力系统。所以，在新能源汽车设计的初期，就要规划好进行部件，不仅可以提高总体布置的简易程度，而且随着车身重心的降低而使得车身的整体质量有所减轻。

新能源汽车运用非承载式车身

汽车车身采用非承载式设计，由于底盘可形成比较大的框架而使得底盘的承载力增强，其中可以布设全部的动力系统。所以，在新能源汽车设计的初期，就要规划好进行部件，不仅可以提高总体布置的简易程度，而且随着车身重心的降低而使得车身的整体质量有所减轻。

底盘悬架

底盘悬架是弹性连接车轮和承载系统的装置，其作用不仅有衰减振动、传递载荷，还有缓和冲击，另外，对处于行驶状态的汽车而言，底盘悬架往往可用来调节车身位置，避免安全事故出现。

现将其核心功能概括如下：①向车架传递车轮受路面作用所产生应力，如支承力、制动力、驱动力和侧向反力，当然，上述应力带来的力矩同样经由底盘悬架向车架进行传递，这点易被忽视；②缓冲并吸收不平路面给行驶中汽车带来的冲击、振动，为车载货物的安全性提供保证，乘坐体验也会得到一定程度优化；③确保车轮和车身的关系始终满足动态几何特征，具体来说，就是车轮按照特定规律跳动，车身自然可以按照预期轨迹运动。现有汽车的底盘悬架，以非独立悬架较为常见，该悬架主要分为两部分，由稳定杆、减振器等部件组成的前悬架以及由缓冲块、平衡轴等部件构成的后悬架，其中，后悬架结构以平衡结构为主。

优化策略

要想使底盘悬梁达到轻量化设计所提出的要求，有关人员应着重考虑结构、工艺及材料的优化，以下将逐一对其进行介绍，希望能够给人以启发。

1.结构优化

对于底盘悬架而言，结构优化既能够实现轻量化设计目标，又可使零件质量与成本处于平衡状态。在计算机技术渗透到各行各业的当下，利用计算机对结构进行仿真设计和优化成为大势所趋。随着尺寸优化及形状优化手段被引入，汽车业可在成本维持不变的前提下，尽量降低结构质量。经由CAE 确定材料密度分布优化方向，得出符合扭力梁主体需求的方案，通过对尺寸加以优化，掌握结构、管梁厚度的最佳参数，可使汽车质量显著降低，这也是轻量化设计被提出的初衷。

2.工艺优化

要想使轻质材料得到广泛运用，其前提不仅是保证产品可靠且稳定，对制造工艺进行优化也很有必要。例如，由于不同部件需要达到的承载力、功能结构要求通常有显著差异，只有运用不同工艺，完成设计输入的相关工作，才能避免不必要问题出现。对铝合金部件而言，工艺优化方向可被概括为：以现有工艺为依托，同步开发零件承载力与结合方案，确保设计工艺优势均可得到充分发挥，由此而获得设计方案，自然可使行业要求得到最大程度满足。

3.材料优化

设计底盘悬架部件时，“出镜率”较高的方法是运用轻质材料，该法拥有良好的发展前景，这是因为其既能为汽车运行的可靠性提供保证，还可使底盘质量减小。在合金制造技术趋于完善的当下，以铝合金、高强度钢为代表的诸多材料，均已被用来制造汽车，冲焊零件固有优势通常可因此而得到充分发挥。例如，在对B 级汽车进行设计时，有关人员选择运用铝合金制造控制臂及副车架，汽车质量降低幅度明显，与此同时，底盘悬架功能的实现并未受到影响。由此可见，对中端和低端汽车而言，材料优化是轻量化设计的关键。

设计方法

1.集成设计

要想使汽车业具备实现持续发展目标的前提条件，将产品质量提升到更高水平，前提是对设计方案加以调整，现阶段，橡胶悬架、空气悬架均已得到推广，二者的优势主要是以悬架承载力达到行业要求为前提，通过对质量进行大幅降低，将制造成本控制在合理范围内。上述提到的橡胶悬架，强调用橡胶弹簧替代钢板弹簧，通常由推力杆、均衡梁及橡胶主（副）簧组成，其优势往往表现在三个方面，分别是无需维护、舒适性能佳、满足轻量化要求。在落实轻量化设计的相关工作时，有关人员往往将集成设计作为首选方案，通过细化分工的方式，使部件拥有更为理想的兼容性及实用性。在传统观念里，兼用性并非细化分工需要考虑的部分，因此，多数汽车的底盘部件均有明显界限，其中，界限最为分明的部件主要是前纵梁和弹簧支架，即便空间分布十分紧凑，仍然无法达到轻量化要求。而引入集成设计理念，通常可使上述问题迎刃而解，有关人员以零件集成应用为切入点，通过系统优化的方式，获得集成零件。事实证明，这样做可使零件质量得到有效降低，轻量化设计初衷随之实现。

2.等边界设计

事实证明，将等边界设计用于底盘悬架部件设计，对其质量的降低有突出效果。由底盘部件所用材料表现出的力学特征可知，以等边界条件为前提，参考现有制造工艺，对结构进行优化，通常可使轻量化设计优势得到充分体现。例如，控制臂适用减重方案，强调利用高强度钢材料替代原有材料，通过比对不同车型所用控制臂的方式，确定顺利通过验证的设计方案，随着减重设计得到落实，汽车沿用率往往有所提高。而底盘悬架质量减轻所带来的积极影响还有降低成本和增加效益，这点应当尤为注意。

3.等应力设计

有关人员考虑到底盘悬架质量与设计效果的关系，遂决定经由等应力设计的方式，在确保底盘悬架有效性的基础上，对其质量进行减轻，通过优化结构、科学分布材料等手段，将强度冗余维持在理想范围内，随着零件位置与结构得到约束，设计效果自然可以达到预期。其中，最应当引起重视的部件是控制臂、转向节。以转向节为例，在对其进行设计时，有关人员将铸铝材料作为首选，在CAE 结构的辅助下，弱化低应力区域并强化高应力区域，确保零件拥有均衡应力，而这样做所带来的积极影响，通常表现为：使提高效果的目标成为现实，均衡的零部件应力为质量降低提供了保证。

4.电控制动

汽车制动系统是对汽车的某一部分，主要是车轮，施加一定的压力，从而对其强制制动的一系列专门装置。主要是为了保证安全和改变汽车的速度。与传统的汽车制动系统不同，电动汽车并不能把电机作为真空源，所以制动的助力自然而然是一个难点。如今较广泛的解决方案是采用真空助力器作为助力执行机构，另外用电动真空泵作为真空的动力来源，但是这也有一些缺陷。于是，一种新的助力来源——电，开始被人们采用。有名的汽车零部件供应商Bosch，这家公司推出一款电动机械助力器——iBooster。这个汽车零部件的发明，带来了许许多多的能够智能化的新功能。它利用电子技术，通过电控方式实现制动。它的反应时间也是要比传统的汽车制动系统快三倍。

5.转向模式选择

传统燃油车的转向系统需要发动机的带动，从而提供液压助力。不过现在燃油车也已经都是电动助力转向，也就是EPS，EPS对于电动汽车是非常的重要。采用具有ECU控制器的EPS，可以实现主动的控制，就是不用驾驶者控制方向盘，让汽车自动转向。可以实现自动停车等功能，这些功能是创新。方向盘是驾驶者驾驶汽车的重要部件，是驾驶者驾驶车辆时感知车辆行驶路况的重要工具。不同的驾驶者可能对于方向盘的要求不同，但是大体上都是希望轻便而又不轻便，就是可以传知一些路感。这项功能真正的增加了汽车的个性化选择。

6.高度可控悬挂

当遇到凹凸不平的路面时，驾驶者可能有过这种希望，就是汽车的底盘可以根据路面的高低而调整高低。对于电动汽车来说，电机的涉水性会相对传统的发动机好一点。在改装市场上，早就已经有可以实现主动控制升降的气动悬挂了。它主要是通过电控气泵给气囊避震充气或放气，来实现悬挂高度的升与降。不过这种方法会破坏原车的内饰造型和内饰件。在智能大屏的基础上，再配置一套电控气动悬挂，其实就可以实现悬挂高度的调节。

随着我国经济的快速发展，对于新能源汽车的研究越来越完善，越来越多的人了解和接受使用新能源汽车。汽车底盘作为汽车的重要组成部分之一，对汽车的整体性能有着直接的影响，并与改善和提高汽车的安全性能紧密相关。未来，随着新能源汽车制造技术的进一步发展，电动汽车底盘系统将更加智能化，人性化，安全性和可靠性将进一步提高。