摘要:隐藏式汽车门把手最初是为了塑造极致的车身线条,同时优化空气动力学性能。这种设计早年专属于赛车或者豪华车,比如梅赛德斯-奔驰 300SL 赛车版等。在机械技术尚不成熟的年代,高昂的制造成本,注定了它只是少数追求极致美学与新颖设计消费者的选择。
创新,还是为了不同而不同?
文丨赵宇
编辑丨龚方毅
隐藏式汽车门把手最初是为了塑造极致的车身线条,同时优化空气动力学性能。这种设计早年专属于赛车或者豪华车,比如梅赛德斯-奔驰 300SL 赛车版等。在机械技术尚不成熟的年代,高昂的制造成本,注定了它只是少数追求极致美学与新颖设计消费者的选择。
1970 年代前后,技术的成熟、成本的降低,或许还有关键专利的到期,隐藏式门把手开始出现在更多主流车型上,菲亚特 850 Spider 就是个例子。厂商希望通过它营造更高端或者先进的品牌形象,从而在市场竞争中获得优势。
特斯拉毫无疑问在这个过程中扮演了最重要的推动角色。2012 年上市的 Model S 是全球首款采用隐藏式门把手设计的电动车,在提高产品科技感的同时,也有减小风阻、增加续航、提升车辆整体性能的考量。
Model S 因为更全面的产品力大获成功,很多设计也逐渐被固化为电动车的身份标签,隐藏式门把手便是其中之一。一位汽车一级供应商高管告诉我们:“现在不用隐藏式门把手的电动车,反倒显得另类。”
受限于自身结构,隐藏式门把手近几年暴露出不少问题,比如夹手、冬天车门冻住无法弹出,或者传感器失灵、连接机构易损坏等。
门把手技术的快速发展,特别是对电子和软件的依赖度越来越高,超过了现有监管和安全测试标准的制定速度,也因此引发监管部门介入。
5 月 8 日,工信部发布《汽车车门把手安全技术要求》强制性国标征求意见稿,指出隐藏式门把手存在强度不足、控制逻辑风险、识别困难、断电失效等问题,可能影响事故救援与逃生。拟出台的新标准将强化事故场景下的汽车门把手安全逻辑,要求增加断电保护等冗余设计、规范识别标志、提高结构强度,确保事故中门把手的可靠性。
最近两周,我们联系了数位头部车企工程师和供应商人士,与他们共同探讨汽车门把手行业当前面临的挑战、潜在原因以及未来的发展方向,重新评估它带来了什么,又牺牲了什么。
对改善风阻效果极其有限,但能让车看起来更酷
隐藏式门把手最常被强调的价值,是降低整车风阻系数,从而提升续航。但据一汽-大众工程师张超的说法,大众内部测试数据显示,隐藏式门把手对风阻系数的改善幅度只有 0.001 到 0.002 Cd(对应续航提升约 1 至 3 公里,不同车型间存在差异),几乎可以忽略不计。
相比采用流线型车身、封闭式轮毂、平整化底盘这类成熟手段,隐藏式门把手所能带来的空气动力学效益,远低于其设计和制造成本。
特斯拉曾在产品推广初期强调,隐藏式门把手能提高电动车的整体效率。但据美国《连线》杂志披露,在特斯拉 Model S 的研发阶段,几乎所有高管都反对采用隐藏式门方案,因为这会显著增加门把手结构的复杂性。
马斯克顶住内部压力,坚持保留这项设计。在特斯拉此后推出的 Model X、Model 3、Model Y 等车型上,隐藏式门把手设计依然保留,但其实际带来的续航提升,在日常使用中已难以被用户感知。
比风阻效果更确定的,是这项设计所带来的工程复杂度、系统风险和成本。
传统汽车门把手通过一套机械联动装置控制车门的开关,主要包括外部把手、内部把手、连杆、锁舌、锁扣以及用来固定锁舌的棘爪。拉动外部把手时,内部的连杆会带动门锁机构释放锁舌,车门就能打开。关门时,锁舌撞击车身的锁扣并自动锁紧。
几十年前的隐藏式门把手主要是改变门把手位置或者造型,融入车身。现代隐藏式门把手则复杂得多。
根据外形设计,目前市场上的隐藏式门把手可以分为全隐藏式和半隐藏式两种,其工作原理均类似传统门把手。其中,全隐藏式门把手可以完全嵌入车身,需通过用户触碰或者其他方式弹出或展开后,才能拉动开启车门;半隐藏式指门把手部分外露,可以直接握住并拉动开启车门。
根据不同的解锁方式,隐藏式门把手又可以分为 “隐藏把手 + 机械拉线锁” 和 “隐藏把手 + 电子锁” 两种。
前者是弹出式结构加机械拉线方案,外观看似电子化,但内部仍依赖物理连接;后者是在弹出式结构上增加电子锁开关的电动方案,为安全起见多数车企保留了机械机构,日常通过电子开关电动解锁,紧急情况可通过机械拉线解锁。
越复杂的设备隐含着更多的潜在故障点。由于隐藏式门把手嵌入门板,可能发生即使解锁但门把手无法弹出的情况。 在极端情况下,纯电动门把手可能在断电后完全失效,车内人员失去逃生路径。 对于不了解特定门把手结构的救援人员来说,车门更容易成为阻碍。
去年 4 月,山西运城发生一起严重交通事故,造成三人不幸遇难,事发后车门无法从外部打开,救援人员最终选择打破车窗,依靠机械内把手打开车门。品牌方在后来的事故说明里称,事故车辆以 115km/h 高速追尾,前方车辆的坚硬结构瞬间侵入车舱、切断电源和信号线,导致门把手控制器失效。
电动车普遍强调科技感,消费者对新交互方式接受度高,也容易接受隐藏式门把手所带来的学习成本。但张超说,其带来的风险是传统车企迟迟不愿全面采用隐藏式门把手的原因之一。
他说,大众最初内部讨论时,认为隐藏式门把手具有一定营销噱头的成分,但注意到用户对其有需求,市场也正快速向前发展,于是决定在保证大众安全和质量标准的前提下跟进采用。
成本方面,隐藏式和传统门把手的差距更为显著。也因此,即便美观度提升明显,隐藏式门把手的实际收益仍不清晰。
据长城汽车专业工程师赵晨辉估算,整车四个车门采用隐藏式门把手,会增加 7-8 公斤重量。BOM 成本则远高于传统结构,采用机械拉线结构的系统成本贵 4 到 5 倍,电子结构甚至贵 6 到 7 倍。在制造环节,还需为隐藏式门把手加装更复杂的密封、加固、隔音和防水方案,进一步抬升系统成本。
一些车企在具体实施中采取折中方案。如大众 ID.4 采用半隐藏结构设计,外观平整但保留传统把手凹槽,可以用电动按键开启,同时支持上翻应急开启。这种处理方式在产品结构和用户习惯之间寻求平衡,尽可能避免因纯电动方案带来的使用门槛和失效风险。
但即使这样,ID.4 这几年仍陆续在美国和加拿大因为门把手防水性能不符合规范,累计召回数十万辆车。类似地,2023 年,丰田 bZ3 因隐藏式门把手存在设计缺陷、在极端情况下后门无法正常开关,召回超 1.2 万辆;去年,有媒体报道称,奔驰 EQE 在全车车门关闭且解锁状态下,副驾驶隐藏式门把手无法正常弹出。
隐藏式门把手可以更安全,成本也更高
懂车帝数据显示,今年 4 月,中国市场销量排名前 100 的新能源车型中,隐藏式门把手的搭载率约为 60%。
综合一线工程师的说法和公开资料,隐藏门把手供应商间的能力差距不大,门把手在断电状态下的可操作性差异,主要取决于车企的技术积累、对供应商的要求,以及愿意投入的各项成本。
一部分品牌采用相对保守的半隐藏式门把手,在车门没有额外凸起物的同时,保留应急拉线解锁装置;有些品牌追求极简设计,采用高集成度的全隐藏车门,一些甚至没有应急拉线解锁装置。
考虑到电子冗余系统在时速超过 80 公里的碰撞中可能失效,机械解锁被视为最终和最可靠的备份。因此,保留应急拉线的设计在一定程度上体现了车企对安全性的重视,但也意味着更高的成本投入。
据张超介绍,大众对电动隐藏式门把手的测试标准要求是不低于传统机械式门把手:疲劳实验均为 10 万次;外把手滥用力需达 1000 牛,内把手为 350 牛,且在高温和低温环境下都满足标准;电动门把手驱动电机的往复次数需要达到 15 万次。
他估计,由于采用了更加严格的内部标准,大众隐藏式电子门把手的 BOM (Bill of Materials, 物料清单)成本高出行业平均水平 20% 左右。
赵晨辉告诉我们,长城对隐藏式门把手的应用比较谨慎。截至目前,长城旗下所有采用隐藏式门把手的车型,如魏牌蓝山、摩卡,以及哈弗神兽等,均采用了 “隐藏把手 + 机械拉线锁” 方案,强度要求与传统把手保持一致,采用同一标准设计。
作为强制性国标起草的参与单位之一,长城汽车已向标准工作组提交关于门把手设计的多项建议,涵盖强度、标识统一性和应急操作规范等方面。
大众正探索更多解决方案,以进一步提升安全性:一是在车门的控制器上加装超级电容,二是在门锁内部集成超级电容,三是在域控制器中增加备用电源。这三种方案都是为了给门锁系统持续供电,确保车门在发生紧急情况时可顺利解锁。
不过,如工信部在这次强制国标草案中说的,汽车门把手已有的行业标准主要针对耐久性、强度、耐高低温、耐振动、耐腐蚀等提出技术要求,但随着电动式、隐藏式门把手的应用,暂无标准对其布置、标志、安全功能、结构强度等进行技术要求。
张超也告诉我们:“虽然大众自己有标准,但是行业层面还没有统一标准。比如,由于结构形式及电机选择不同,有些厂商的门把手可以不破冰,任何破冰功能不具备都是可以的。”
更成熟的欧洲市场,对隐藏式门把手有不同想法。
在英国汽车杂志《Top Gear》今年 3 月评选出的 “欧洲市场 20 佳电动车” 中,半数车型采用隐藏式门把手设计。其中,有 4 款为平推式全隐藏,1 款为旋转式全隐藏,另有 5 款为翻转式半隐藏。像劳斯莱斯闪灵、保时捷 Taycan 这样似乎应该理所当然隐藏门把手的豪华车,也选择装上门把手。
据我们了解,一些供应商在开发更安全的隐藏式门把手解决方案。例如,汽车零部件厂商 ITW 依工汽车集团借鉴汽车安全带的惯性锁原理,提出了一种 “惯性触发 + 蓄力弹簧” 的机械自启动机制,不再依赖电力驱动。具体来说,当车辆发生碰撞时,装置内部的钢球会因惯性释放弹簧,从而自动弹出并保持门把手的展开状态,确保救援人员能够快速发现并执行操作。
另一家头部门把手汽车供应商霍富集团称,他们开发了一种新型的紧急开关,安装在把手凹槽的一个小挡板后面,司机或急救人员可以拉动拉索,通过机械件解锁车门。这样做,就可以保证在电池耗尽或发生事故的情况下,相关人员仍然能进入车内。
霍富为宝马 iX 开发的隐藏式门把手包含紧急开启装置。来源:霍富集团。
“我们创造的东西,正是我们自身的写照”
和隐藏式门把手一样,弹出式大灯也曾是风靡一时的汽车设计。它平时隐藏在前备舱内部,以保持车身线条的简洁流畅,同时可以在需要使用时弹出,显得十分炫酷。
1960 年代,由于美国法规对大灯形状的限制,为了让车更好看的设计师们开始寻求隐藏式方案。到了八、九十年代,弹出式大灯已广泛应用于美国和日本市场,塑造出一代经典车型,如 1983 年的丰田 AE86、1984 年的雪佛兰 Corvette、1987 年的本田雅阁 DX 轿车和 1993 年的福特 Probe 等。
但产品的连续迭代没有解决弹出式大灯故障率高的问题,加上法规放宽、大灯设计不再受限,这一设计逐渐衰落。到 2004 年,随着最后一款采用弹出式大灯的莲花 Esprit V-8 停产,它也成为历史。
弹出式大灯是好看但无用的一个例子。百年汽车工业不缺技术突破,最后延续、迭代至今的,几乎都靠实际作用和验证机制支撑。比如三点式安全带、安全气囊、ABS 防抱死、ESP 车身电子稳定系统等。
但即使这些真正改善性能或提升安全的设计,最初也只是少数车型的选配功能,在经历过无数事故、技术迭代和政策推动之后,再逐步普及或者固化为行业强制标准。
美国战后最重要的设计师之一维克多·帕帕奈克 (Victor Papanek) 曾在《为真实的世界设计》一书中强调,设计应该具有社会责任感,并具有意义。他认为,设计不应仅仅满足人们的欲望,而是应该满足真正的需求,并对人类与环境的未来发展负责。
行业内部已有类似反思。常冰曾担任中国汽车工程学会造型学组副组长,在汽车造型设计领域经验较丰富。他在 2023 年 6 月的一场论坛上说,现在很多汽车设计 “反直觉”,点名隐藏式门把手、全景天幕和取消物理按键等。
“全隐藏门把手需要用户先后执行按压和拉出两个动作才能开门,而传统门把手只需一个动作即可完成”,常冰说。“传统门把手到底有什么罪过?”
一位供应链高管看到了更严重的问题。汽车行业最重要管理体系之一是 IATF 16949(汽车管理体系国际标准),它有五大工具,包括产品质量先期策划(APQP)、失效模式与影响分析(FMEA)等,几个工具相互关联,构成维持行业正常运转的基本体系。设计失效模式分析(DFMEA)是 FMEA 的子类别,这位高管说,理论上每一个产品在设计阶段都应该进行详细分析,提前识别可能的失效路径,并采取措施规避。
“但现在行业环境极度内卷,成本被排在所有要素的第一位。这也造成上下游都特别短视,仿佛产品与产品之间没有差异性,唯一的区别就是谁更便宜。成本压缩到一定程度,产品风险自然随之上升,这是必然结果。” 这位高管表示,“当用户车辆出现了严重问题时,消费者所看到的原因和整车厂内部所分析出的根本原因往往并不一致,如果没有相关部门或者行业组织的介入,可能错失了倒逼企业重视质量和技术而非成本的机会。”
上周,久未露面的苹果传奇工业设计师乔纳森·艾维(Jonathan Ive)出席在旧金山举行的一场活动。
他以自己在苹果公司工作的经历为例,提出产品设计存在两种目标:一种是着眼于更宏大的目标,试图推动人类向前走的一种努力;另一种只是为了在某个时间节点完成、为了满足某个价格预期被匆忙设计出来。
回忆大学最后一年看到 Mac 时的反应,他说自己意识到了一些事情 —— 本该更早意识到的 —— 即我们所创造的东西,映照着我们的身份、承载着我们的价值观,也简洁而清晰地呈现出我们真正关心和在意的事。
“我对人们把创新和 ‘与众不同’ 或者 ‘打破一切’ 混为一谈感到困扰。我对为了打破而打破毫无兴趣。我也不认为打破之后迅速向前是一种建设性的做法——那只会留下混乱。” 艾维说。
来源:晚点LatePost