隨著生產(chǎn)條件以及市場的日益成熟，商品經(jīng)濟(jì)的重心從“產(chǎn)品”逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭恕?，以人為本的設(shè)計(jì)理念要求產(chǎn)品充分考慮用戶的多層次需求

。而現(xiàn)有充電設(shè)備多注重充電功率，不重視用戶的多元需求，制約了電動汽車的快速發(fā)展

。當(dāng)前對公共充電樁的研究主要有：基于情景分析的公共充電樁選址研究、充電服務(wù)設(shè)計(jì)策略研究、充電樁的差異化競爭策略及互聯(lián)網(wǎng)背景下充電設(shè)備的智能化設(shè)計(jì)等

，為研究充電樁的用戶需求提供了理論基礎(chǔ)。充電樁的發(fā)展越來越注重需求多元化、智能化及運(yùn)營策略的科學(xué)性。文章選取公共充電樁為設(shè)計(jì)對象，對充電設(shè)施現(xiàn)狀及電動汽車用戶進(jìn)行了深入研究，并運(yùn)用馬斯洛需求層次理論與Kano 需求模型對用戶在充電樁使用過程中的真實(shí)需求進(jìn)行分析，提出一個(gè)能滿足用戶需求的公共充電樁設(shè)計(jì)方案，以期為公共充電樁的發(fā)展提供參考。

1 電動汽車公共充電樁設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

截至2021 年11 月我國電動汽車保有量784 萬輛，而公共充電樁保有量僅109.2 萬臺，遠(yuǎn)低于車樁比1：1 的目標(biāo)，難以滿足用戶的正常充電需求。通過實(shí)地觀察與閱讀文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)由于充電樁故障、充電車位被占等原因?qū)е麓罅抗渤潆姌堕e置，全國平均使用率不足15%，用戶可用的充電樁變得更加稀少，電動汽車用戶常常陷入里程焦慮中，缺乏對用戶操作習(xí)慣、服務(wù)流程等設(shè)計(jì)因素的重視。

2 用戶需求分析

用戶需求通常是由用戶進(jìn)行表達(dá)或者設(shè)計(jì)師通過情景模擬用戶使用產(chǎn)品體驗(yàn)或個(gè)人生活經(jīng)驗(yàn)而得出的，但所獲取的用戶需求無法確定是否是用戶在產(chǎn)品使用過程中的真實(shí)需求。因此，需要運(yùn)用馬斯洛需求層次理論與Kano 模型來充分發(fā)掘用戶需求，明確用戶的具體需求類型

。

2.1 收集用戶需求信息

用戶需求是有層級關(guān)系的，在分析用戶需求信息時(shí)，馬斯洛需求層次理論是最常被用到的分析理論，美國心理學(xué)家亞伯拉罕·馬斯洛將其由低到高分為生存需求、安全需求、社交需求、尊重需求、自我實(shí)現(xiàn)需求五個(gè)層次

。通過實(shí)地調(diào)查、查閱相關(guān)文獻(xiàn)與新聞，以及對20 位電動汽車車主的訪談?wù){(diào)查，總結(jié)出對應(yīng)的五個(gè)用戶需求屬性（如圖1）。

本研究以某大型高速齒輪制造企業(yè)年產(chǎn)2 917臺風(fēng)電齒輪箱涂裝生產(chǎn)線為例，運(yùn)用工業(yè)代謝分析方法繪制物質(zhì)代謝圖，定量分析物質(zhì)代謝輸入輸出過程，結(jié)果表明，風(fēng)電齒輪箱涂裝生產(chǎn)線表面處理水耗高、對揮發(fā)性高的清洗劑及油性漆的過分依賴，是導(dǎo)致廢物排放量大、末端處理處置難的癥結(jié)所在；同時(shí)，大量“廢物”不可循環(huán)利用而是直接進(jìn)行廢物集中處理，“廢物”只是從水體或大氣中轉(zhuǎn)移進(jìn)入土壤，這部分“資源”浪費(fèi)嚴(yán)重。最后針對物質(zhì)代謝系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)特征，從原料選擇、作業(yè)方式、三廢循環(huán)利用和治理思路等方面提出若干優(yōu)化代謝過程和減少三廢排放的對策建議。

通過對上文得出的五個(gè)需求屬性進(jìn)行分析，并與相關(guān)充電樁從業(yè)者溝通，提出了14 條合理可行的具體需求（如表1）。

2.2 應(yīng)用Kano 模型分析需求

某發(fā)電廠1000 MW機(jī)組汽輪機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)優(yōu)化完成后，機(jī)組升負(fù)荷全過程鍋爐給水溫度平均值提高約9 ℃。90%THA負(fù)荷工況鍋爐平均給水溫度提高3.5 ℃；75%THA負(fù)荷工況為9.9 ℃；50%THA負(fù)荷工況為13.8 ℃。由于系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)未充分考慮0號抽汽在低負(fù)荷工況存在較大的節(jié)流損失[19]，鍋爐給水提升幅度小于優(yōu)化方案預(yù)期。

2)解決車位資源矛盾。雖然明令禁止燃油車停放在充電車位，但是隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市停車位緊缺問題日益嚴(yán)重，車位被無充電需求車輛占據(jù)的問題不應(yīng)該被簡單歸結(jié)為大眾的素質(zhì)問題，而是運(yùn)行模式存在缺陷

。為了解決該問題，文章提出一種可移動充電樁的運(yùn)行模式，在長排的車位后方安裝軌道及位置傳感器，使充電樁可以通過軌道進(jìn)行移動。在空閑時(shí)，充電樁會停放在軌道兩頭，當(dāng)用戶有充電需求時(shí)，可以通過手機(jī)小程序輸入車位號，充電樁自主移動到指定位置并接入電源，滿足用戶對車輛進(jìn)行充電的需求。該運(yùn)行模式可以有效降低用戶尋找充電車位的難度，同時(shí)提高充電樁的使用率。隨著城市中心功能區(qū)域車位資源的緊張，移動式充電設(shè)備是未來發(fā)展的主要趨勢，目前特斯拉、大眾公司都在積極探索移動式的充電樁運(yùn)行模式，而軌道式移動充電樁已在上海浦東機(jī)場停車場進(jìn)行試運(yùn)營。

表4 中的Better 指數(shù)是用來衡量該設(shè)計(jì)提供某一功能因素或滿足某一需求時(shí)，增加用戶滿意度的程度；Worse 指數(shù)是用來衡量該設(shè)計(jì)不提供某一功能因素或不滿足某一需求時(shí)，降低用戶滿意度的程度。根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪出Better-Worse 象限圖（如圖2）。

在設(shè)計(jì)過程中，受限于生產(chǎn)條件與現(xiàn)有資源，設(shè)計(jì)者難以滿足用戶的全部需求，因此日本東京理工大學(xué)教授狩野紀(jì)昭提出Kano 需求模型來進(jìn)一步分析用戶對各需求因素的滿意程度，從而確定產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程中各項(xiàng)功能的優(yōu)先級。狩野紀(jì)昭教授認(rèn)為可以將用戶需求分為五類：基本型需求(M)、期望型需求（O）、興奮型需求（A）、無差異型需求（I）、反向型需求（R）。基本型需求是指產(chǎn)品必須具備的核心功能，該需求理所應(yīng)當(dāng)被滿足，解決用戶的痛點(diǎn)問題，滿足此類需求不會增加用戶的滿意度，但是如果缺少此類功能將會大大降低用戶對該產(chǎn)品的好感；期望型需求是指用戶期待產(chǎn)品具備的功能，也可被稱為癢點(diǎn)，這部分需求如果被滿足會增加用戶好感，如果無法滿足則會降低用戶好感。期望型需求大多為市面上已經(jīng)出現(xiàn)或已被提出的功能因素，期望型需求的滿足程度是一個(gè)產(chǎn)品是否具備競爭力的關(guān)鍵；興奮型需求是指用戶潛在的需求，可以稱為暗點(diǎn)，此需求如果不滿足不會降低用戶的好感，但如果在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中恰當(dāng)?shù)臐M足用戶的此類需求，將會大大提升用戶對產(chǎn)品的忠誠度；反向型需求是指用戶不需要的功能，如果提供，會降低用戶的使用體驗(yàn)；而無差異需求是指可有可無的功能，提供之后，無法提升用戶好感，不提供也不會使用戶體驗(yàn)變差。反向型需求和無差異需求都是在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)盡避免的

。

Kano 模型通過量化調(diào)查問卷進(jìn)行分析，文章根據(jù)上文提出的14 條具體需求制作Kano 調(diào)查問卷，對113 名電動汽車用戶進(jìn)行問卷調(diào)查，選取其中的100 份有效的問卷進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，把用戶的滿意程度分為5 級：非常滿意、理應(yīng)如此、無所謂、勉強(qiáng)喜歡、很不喜歡。以用戶對滿足某一功能因素時(shí)和不滿足某一功能因素時(shí)的滿意程度為基礎(chǔ)，得到針對某一功能因素的二維評價(jià)對照表（如表2），M、O、A、I、R 分別代表五種需求類型，Q代表可疑結(jié)果。分別計(jì)算各類需求所占比例，每個(gè)具體需求以所選人數(shù)最多的需求類型作為該具體需求的需求類型，并根據(jù)如下公式（1）、（2）計(jì)算Better 指數(shù)和Worse 指數(shù)，得到用戶對各項(xiàng)外觀及功能需求的滿意度數(shù)據(jù)（如表3）。

3 電動汽車公共充電樁設(shè)計(jì)思路

3.1 色彩設(shè)計(jì)

色彩是產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一項(xiàng)，不僅能夠帶給用戶最直接的視覺感受，還能凸顯產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，滿足用戶突出功能區(qū)的需求，除此之外符合用戶需求的產(chǎn)品色彩往往會給用戶留下良好的第一印象。色彩的選擇不僅要與環(huán)境整體和諧，滿足用戶基本的功能需求，也要滿足用戶多元的審美需求和生活習(xí)慣。

1)注重設(shè)備的安全性與易用性。通過實(shí)地觀察與用戶交談，發(fā)現(xiàn)用戶在尋找充電樁時(shí)經(jīng)常會遇到故障設(shè)備導(dǎo)致無法進(jìn)行充電，極大地降低了用戶的使用體驗(yàn)。因此，可以增加設(shè)備故障自動上報(bào)功能，設(shè)備向管理人員進(jìn)行自動反饋，有助于管理人員發(fā)現(xiàn)問題設(shè)備，降低用戶遇到故障設(shè)備的概率。而設(shè)備安全監(jiān)測功能，也是充電樁必須具備的安全保障措施，通過電路監(jiān)測設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備安全。

3.2 造型設(shè)計(jì)

公共充電樁的造型設(shè)計(jì)中除了應(yīng)滿足圓潤造型與藝術(shù)美感，同時(shí)還要考慮停車場的有限空間，注重造型的空間利用率，運(yùn)用圓角、曲線造型進(jìn)行過渡，采用嵌面、分面等方式，打破單調(diào)的平面，改變傳統(tǒng)充電站方正、呆板的造型（如圖3）。

產(chǎn)品的外觀包括實(shí)用性、藝術(shù)性、科學(xué)性三個(gè)層面。結(jié)合公共停車場的地形與空間，實(shí)用性方面要滿足充電樁的基本充電功能；在藝術(shù)性上通過藝術(shù)設(shè)計(jì)手法使其具有感染力，帶給用戶優(yōu)良的感官體驗(yàn)，符合用戶的審美習(xí)慣；在科學(xué)性方面要注重結(jié)構(gòu)的可行性，同時(shí)要符合人機(jī)工程學(xué)，方便用戶操作

。

教師講解階段是教學(xué)的第一階段，主要是指對分割后知識點(diǎn)進(jìn)行講解，這一階段的和諧課堂教學(xué)工作應(yīng)在課堂開始后前15分鐘進(jìn)行，而且講解工作必須做到細(xì)致、充分。仍以乘法口訣為例，將乘法口訣分割完畢后，選取1-3階段的運(yùn)算方法作為知識點(diǎn)，在講解時(shí)，應(yīng)該從1講起，由于1的運(yùn)算是最多的，可以將其與其他8個(gè)數(shù)字的運(yùn)算方式列成一個(gè)豎列，通過多媒體設(shè)備展現(xiàn)出來，詳解1和其他8個(gè)數(shù)字的計(jì)算。確定學(xué)生理解之后，在第二列寫出2和其他數(shù)字的運(yùn)算方式、結(jié)果，并進(jìn)行詳細(xì)講解。在第四列以后不再標(biāo)寫數(shù)字、結(jié)果，只留空白，講解階段結(jié)束。

3.3 功能設(shè)計(jì)

功能作為產(chǎn)品的第一要素，是設(shè)計(jì)的核心與最終目的，而功能的設(shè)計(jì)要遵從以用戶為中心的原則。

當(dāng)前，電動汽車色彩設(shè)計(jì)以“灰色調(diào)”為主，而充電設(shè)備作為配套設(shè)施，應(yīng)與電動汽車保持協(xié)調(diào)性。因此，公共充電樁的色彩設(shè)計(jì)應(yīng)選用如黑色、灰色等無明顯色相的色彩作為主體色彩，搭配小面積白色等高明度色彩及燈光突出功能區(qū)域，營造出科技感與藝術(shù)美感。

授予單位應(yīng)針對來華留學(xué)生特點(diǎn)指定詳細(xì)的留學(xué)生論文撰寫要求。①撰寫語言，考慮到中文的學(xué)習(xí)難度、大部分來華留學(xué)生采取英文授課等情況，筆者認(rèn)為除了語言文學(xué)、中醫(yī)等極少數(shù)專業(yè)外，應(yīng)采用英文作為留學(xué)生博士論文撰寫語言。②無論博士論文采用何種語言撰寫，都應(yīng)有詳細(xì)的中文摘要。中文摘要不僅利于博士論文編目加工，對于留學(xué)生博士論文的查找和利用也十分重要。除此之外，授予單位應(yīng)該對留學(xué)生博士論文封面、題名頁等信息做出明確規(guī)定。留學(xué)生博士論文封面信息應(yīng)為中文。作者名應(yīng)為英文全名，如果有中文名可以在英文全名后附帶中文名。導(dǎo)師名、專業(yè)名、授予單位、提交日期等均為中文。留學(xué)生博士論文應(yīng)有中文題名。

3)交互便利性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)交互從實(shí)體按鍵發(fā)展到觸屏控制，再到如今各類手機(jī)APP 的遠(yuǎn)程控制，產(chǎn)品的交互方式發(fā)生了巨大的變化，給用戶生活帶來了極大的便利，但用戶對于操作流程不夠了解，APP 應(yīng)具備操作指引，幫助用戶快速了解產(chǎn)品的功能及使用流程。除此之外，用戶希望APP 操作可以帶來新的使用體驗(yàn)，例如充電資源共享，整合各品牌充電樁的信息，降低用戶尋找充電樁的時(shí)間成本，增加用戶使用流程中的便利性，提升產(chǎn)品的競爭力。用戶調(diào)查結(jié)果顯示，車友互動屬于用戶的興奮型需求。通過在充電應(yīng)用中劃分獨(dú)立的用戶互動版塊，供用戶分享電動汽車日常駕駛、充電與旅途中的經(jīng)驗(yàn)、感受，通過引導(dǎo)者不斷的更新相關(guān)內(nèi)容，維持模塊熱度，吸引更多用戶參與其中，自發(fā)的進(jìn)行信息交流，滿足用戶的社交需求，將服務(wù)進(jìn)行延伸，使用戶從中獲得社會認(rèn)同感，進(jìn)而在心理上達(dá)到自我實(shí)現(xiàn)的層面，增加用戶粘性

。

4 基于用戶需求的電動汽車公共充電樁設(shè)計(jì)實(shí)踐

通過對用戶色彩、造型和功能三方面的需求進(jìn)行分析，確定了公共充電樁的創(chuàng)新設(shè)計(jì)要點(diǎn)。在色彩設(shè)計(jì)方面，選用經(jīng)典黑白配色，突出功能區(qū)域，配合呼吸燈顯示充電樁狀態(tài)。在造型設(shè)計(jì)方面，主體造型選用空間利用率較高的扁平立方體，區(qū)別于現(xiàn)有充電樁棱角分明的造型，利用圓角與漸變面進(jìn)行面與面之間的過渡，提升藝術(shù)美感；在功能設(shè)計(jì)方面，通過完善的檢測功能保證用戶的使用安全，并賦予其移動功能，通過軌道與傳感器移動至目標(biāo)車位，用戶無需再尋找專用充電車位，能有效改善充電專用車位與燃油車的矛盾問題。文章從公共充電樁的可用、安全、便利、交流及美觀性出發(fā)，對充電樁的產(chǎn)品端與交互端進(jìn)行設(shè)計(jì)，并確定最終設(shè)計(jì)方案（如圖4、圖5）。

本文采用基于IBC 體系的加密方案。本方案不需要證書來保存公鑰和私鑰的信息，可根據(jù)接收方的任何數(shù)據(jù)發(fā)送方都可以根據(jù)接收方身份信息計(jì)算出相應(yīng)的公鑰，接收方通過自己的私鑰進(jìn)行解密，獲取密文的對稱秘鑰。確保了信息安全的同時(shí)也簡化了安全系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，解決了數(shù)據(jù)在前端和后臺之間傳輸泄密的問題。

5 結(jié)語

在飛速發(fā)展的消費(fèi)社會中，需求引領(lǐng)著生產(chǎn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的用戶需求分析與功能創(chuàng)新尤為重要。文章以公共充電樁的方案探索為例，討論用戶需求分析理論在創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，幫助設(shè)計(jì)者準(zhǔn)確捕捉用戶的痛點(diǎn)、癢點(diǎn)與暗點(diǎn)，從而明確產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方向，以期為電動汽車充電樁設(shè)計(jì)提供實(shí)踐參考。

看來李老黑對我說的話比較滿意，對李金枝的表現(xiàn)也比較滿意，他的黑臉?biāo)上聛砹?。勝利你既然想通了，我也不過分要求你，事情操辦得簡單一點(diǎn)，越快越好。

[1] Zhang Jian-min.Humanized Design in Modern Industrial Design Concept[J].Advances in Higher Education，2019,3(3).

[2] 胡珊，蔣旭，李兢.基于用戶體驗(yàn)的智能充電樁系統(tǒng)改良設(shè)計(jì)[J].包裝工程，2018，39（16）：5-11.

[3] 邢霽月.基于情景分析的電動汽車充電服務(wù)設(shè)計(jì)策略研究[D].江南大學(xué)，2016.

[4]趙智昊.基于用戶使用體驗(yàn)的電動汽車充電設(shè)備設(shè)計(jì)研究[D].河北科技大學(xué)，2020.

[5]肖謙，陸龔曙，陳小黎.“充電設(shè)施+互聯(lián)網(wǎng)”商業(yè)模式設(shè)計(jì)[J].華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），2017（06）：21-27.

[6] 張楨.電動汽車充電的產(chǎn)品服務(wù)體系設(shè)計(jì)研究[D].江南大學(xué)，2013.

[7]林凱斌.電動汽車智能充電樁設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究[J].技術(shù)與市場，2021，28（07）：59-60+65.

[8]滕勇，王懌愷，樓一儒，等.創(chuàng)新充電服務(wù)體驗(yàn)，圍繞用戶痛點(diǎn)構(gòu)建差異化的競爭能力[J].汽車與配件，2019（08）：74-77.

[9]楊勤，李尚澤，王衛(wèi)星，等.基于優(yōu)化Kano 分析的產(chǎn)品定位設(shè)計(jì)決策[J].機(jī)械設(shè)計(jì)，2020，37（06）：129-133.

[10]金小璞，畢新.基于用戶體驗(yàn)的移動圖書館服務(wù)質(zhì)量影響因素分析[J].情報(bào)理論與實(shí)踐，2016，39（6）：99—103.

[11]曹木麗，張昆，張寧，等.基于個(gè)性化需求的智能養(yǎng)生壺交互設(shè)計(jì)研究[J].包裝工程，2017，38（18）：225-229.

[12]汪天雄.基于模糊Kano 模型的智能空氣凈化器設(shè)計(jì)研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)，2017，34（02）：122-125.

[13]田夢瑤.基于CMF 的電動汽車充電樁設(shè)計(jì)研究[D].長春工業(yè)大學(xué)，2020.

[14] Zhang Yao-li,Liu Xing-yu,Wei Wen-shen .Mobile charging:A novel charging system forelectric vehicles in urban areas[J].Applied Energy，2020(278).

[15]于佳.純電動汽車充電服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D].湖北美術(shù)學(xué)院，2020.