空氣力學長久以來一直是汽車產業、設計師們相當重視的領域，一台車的極速表現、性能、油耗與靜肅性都跟車體的空氣力學表現息息相關。一般而言，一台汽車如果要讓速度加倍，意味著需要增加四倍的功率來克服空氣阻力；通常車子只要時速到達 80km/h 時，就會有 60% 的阻力來自空氣，平均高速行駛車輛時，有超過 50% 能量在對抗空氣阻力。

 

特別對電動車來說，空氣力學又更顯至關重要。電動車廠特斯拉就曾在 2013 的研究指出，平均一台電動車空力性能只要提升 10% 就能讓行駛里程增加 5-8% 左右。目前很多消費者至今對電動車還保持觀望的態度除了價錢以外，不外乎就是對電動車的續航力、補充能源方式還有疑慮。站在繼續普及至大眾市場的角度來看，除了改善電池​​材料、降低車輛重量以外，設計出適宜車體，用以降低空氣阻力來增進能源效率、增加續航力，對電動車發展也是相當重要的環節。

 

 

不過相較於燃油車，好消息是電動車在對抗空氣阻力時有幾個先天優勢。第一是相比複雜的燃油引擎，電動車馬達所產生的廢熱、溫度要低得多，這代表電動車跟燃油車的引擎室與散熱器相比起來，僅需非常少的進氣量幫助排熱。

 

電動車最主要需要降溫的部位是電池。較早期電動車還是部分車款使用氣冷幫助電池降溫，不管是自然對流、強制對流，原理上都是使用車輛行駛中的空氣與電池接觸達到降溫作用。不過，現在電動車大多都採更靈活、熱管理系統體積也更小的液冷方式（多半使用乙二醇），再搭配一點點的氣冷管理車輛溫度。液冷的好處就在於配置靈活，不管是搭配獨立的水冷板、設置大大小小的冷卻通道等形式，都可以跟電池採模組化方式裝設。

 

既然需要的進氣量被大幅降低了，那也代表電動車可以減少進氣口、車頭設計可以加更扁平化來大幅降低正面風阻。目前有的電動車款採用主動式進氣護罩，護罩開啓時可以同時跟液冷一起幫馬達、電池散熱，並為車身增加下壓力增加行車穩定性；護罩關閉時就可減小風阻。

 

↑Tesla Model S 就是利用電動車優勢，把進氣口重新設計的典範之一。Photo Credit: Tesla

 

電動車在空氣力學先天第二個優勢就在底盤。翻起燃油車的底盤，通常佈滿密密麻麻的樑、傳動系統、懸吊與排氣管，這種凹凸不平的狀況會造成底盤下氣流紊亂、增加風阻。過去在油車市場，只有高階車款才會刻意使用平整的護板消除底盤風阻。

 

但電動車絕大部分都是把電池做在底盤，一來組裝最方便、二來也最省空間，這讓電動車底盤一開始就是平整化的，可以做到理論上完全密閉的底盤來大幅壓低電動車的底盤空氣阻力。

 

 

目前市面上絕大部分主流電動車，都將其風阻系數作為重要的賣點之一。傳統燃油車 SUV 的風阻系數 0.34~0.39 Cd 之間、轎車則是 0.28~0.35 Cd；但是電動車顯然要小了一個等級，SUV 車型風阻平均分佈在 0.24~0.3Cd 間，轎車更少，只有 0.22~0.29 Cd。

 

上面說了，電動車在空力表現上有「底盤平滑」、「進氣量需求較少」兩大先天優勢。但怎麼把旗下車款的空氣力學表現最優化，每間車廠都有不同的獨門設計理念。我們可以先看看目前「市售」電動車空氣力學冠軍-風阻系數僅有 0.175 Cd 的太陽能電動車 Lightyear 0。

↑Lightyear 0 是市售電動車空氣力學的冠軍。Photo Credit: Lightyear

 

可以看到，Lightyear 0 特別在後輪採用了半封閉式的設計。輪胎轉動也是一個造成汽車周遭空氣流動產生亂流的主因之一，所以 Lightyear 0 直接將後輪輪拱用上半封閉設計讓後輪轉動的空氣不會造成亂流；而且 Lightyear 0 的輪圈不像一般鋁圈，而是特殊的全封閉式輪。這是因為 Lightyear 0 甚至直接把電動馬達裝在輪子裡，這麼做的好處不僅是為了盡可能降低傳動效率損耗，而且全封閉式輪還能讓輪胎轉動的亂流再壓低一點。

 

同時 Lightyear 0 採用跟 Audi E-tron 一樣，但面積更小的全電子式後照鏡，降低車兩側的空氣阻力；汽車中後部呈現相當長且緩下降的設計，這不僅是要讓車頂的太陽能板最大化，同時還能大幅壓低車尾的尾部渦流。

 

總體來說，車廠正在為電動車的空氣動力學下足了功夫，但除了不斷改善車體的設計之外，還有哪些方法嗎？其中一個路徑是使用「形狀記憶材料」，在不影響車體強度的前提下，試著用新材料在車尾等部位改變形狀來降低風阻。但另一個研究途徑就更讓人意想不到了！根據報導，德國斯圖加特大學汽車工程系的 Andreas Wagner) 教授正在研究透過揚聲器，對車體產生特定的震動降低車尾尾部渦流，據說對 SUV 特別有效，可以降低 7% 喔。