伴隨生活水平日益提高,人們逐漸對(duì)衣食住行有了新的定義和要求,于是互聯(lián)網(wǎng)大廠、新勢(shì)力、傳統(tǒng)企業(yè)積極順應(yīng)和把握消費(fèi)升級(jí)大趨勢(shì),做著相應(yīng)的更迭,來(lái)保住自己的江湖地位。今天璞躍中國(guó)移動(dòng)出行團(tuán)隊(duì)就汽車發(fā)展中常常被忽略,卻引領(lǐng)無(wú)數(shù)次汽車產(chǎn)業(yè)變革的部件——車燈,來(lái)粗淺地聊一聊。
車燈——安全守護(hù)者
人們?cè)谧非箅妱?dòng)化、智能化帶來(lái)的超前衛(wèi)的互動(dòng)體驗(yàn)時(shí),也一定會(huì)考慮到出行的本質(zhì)——安全,那么,車燈無(wú)疑是自帶光環(huán)的守護(hù)者。
早在20世紀(jì)90年代初期,奧迪首次將氙氣大燈技術(shù)應(yīng)用在汽車照明上,并掀起了車燈革命。歐盟在2011年通過(guò)了一項(xiàng)新規(guī)定,從2011年2月7日起,歐盟地區(qū)出廠的轎車或小型客車必須裝有日間行車燈,司機(jī)在白天駕駛的時(shí)候也必須保持常亮狀態(tài),引來(lái)了各大車廠的重視,而奧迪提前8年率先嘗試,走在了所有車廠的最前面。
在實(shí)際使用場(chǎng)景下,國(guó)際上主流的燈光標(biāo)準(zhǔn)主要是有兩大體系,分別是歐洲的ECE體系、ECE法規(guī);以及美國(guó)聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車安全標(biāo)準(zhǔn)(FMVSS)體系、SAE標(biāo)準(zhǔn)。
歐洲ECE法規(guī)規(guī)定,前照燈要求近光有清晰的明暗截止線,并且光形為非對(duì)稱分布,本方駕駛員視野區(qū)要求是高光強(qiáng)區(qū)域,而對(duì)方駕駛員的眼睛處要求是暗區(qū),考慮的重點(diǎn)是會(huì)車時(shí)本方有良好照明的同時(shí)對(duì)方不會(huì)炫目。中國(guó)的汽車燈光標(biāo)準(zhǔn)在結(jié)合國(guó)情的基礎(chǔ)上全面采用ECE法規(guī)。
我們也看到,隨著造車新勢(shì)力的崛起,正在催化著汽車燈光的革命,技術(shù)趨勢(shì)不斷演進(jìn),造車新勢(shì)力的車燈配置強(qiáng)調(diào)科技、智能。
乘用車燈進(jìn)化史
車燈,并不陌生,從汽車誕生之時(shí)起,就注定要有它的一席之地,舉足輕重。
初代照明系統(tǒng)
初代照明系統(tǒng)是由燃料(蠟燭、煤油或乙炔)直接燃燒發(fā)光,存在發(fā)光率很低,穩(wěn)定性弱、光強(qiáng)弱、操作復(fù)雜等明顯缺點(diǎn),但能滿足當(dāng)時(shí)的照明需求。
1885年10月,德國(guó)人卡爾本茨(Karl.Benz)研制出世界上第一輛真正意義上的汽車,盡管車輛的主要部件配備齊全,但卻沒(méi)有安裝前照燈。
到了1887年,一名駕駛員在黑暗的曠野中迷失了方向,幸好偶遇一位帶著手提燈的農(nóng)民,才得以安全回家,于是家用手提燈便成為了首個(gè)汽車前照燈,雖然后來(lái)有了電燈,但是里面的碳絲經(jīng)不起路上的顛簸,無(wú)法應(yīng)用于汽車上。
在這之后也出現(xiàn)了其他光源,但都因種種原因未獲成功,最終只有乙炔燈成為早期車燈的穩(wěn)定光源,而且一直沿用到1925年前后。
隨著汽車的發(fā)展,乙炔燈的缺點(diǎn)也逐漸暴露出來(lái)了。首先乙炔燈是依靠燃燒發(fā)光,很容易被路上的雨水澆滅,在惡劣天氣下行車簡(jiǎn)直成為了司機(jī)們的噩夢(mèng);其次乙炔燈的耐用度與剛剛面世的白熾燈相比強(qiáng)不到哪里,燃燒后的乙炔會(huì)產(chǎn)生大量堿石灰,落在皮膚上產(chǎn)生強(qiáng)烈刺激性和腐蝕性。
1913年,美國(guó)首先將白熾燈應(yīng)用在凱迪拉克的前照燈上,但是因?yàn)闊艚z技術(shù)不過(guò)關(guān)而被擱淺,直到1925年開始,汽車才真正進(jìn)入白熾燈照明時(shí)代,不過(guò)普通白熾燈的發(fā)光效率并不高。
第二代汽車照明
到了1960年,進(jìn)入第二代汽車照明時(shí)代,用于前照燈的鹵素車燈誕生了,一直沿用到今天。鹵素?zé)粢彩前谉霟舻囊环N,是白熾燈的升級(jí)版。鹵素?zé)舨捎酶呷埸c(diǎn)鎢絲,同時(shí)燈管里面注入碘或溴等鹵族元素,使用時(shí)鎢燈絲在高溫下升華,升華后的鹵元素又會(huì)在鎢絲上進(jìn)行凝固,從而延長(zhǎng)了燈泡的使用時(shí)間。
伴隨著交通環(huán)境的變化以及汽車安全性、環(huán)保性的提高,白熾燈已經(jīng)不能滿足需要了。首先白熾燈亮度不夠,由于車速越來(lái)越快,在夜間和低能見度的環(huán)境下,亮度不夠直接影響車輛和行人的安全;其次是不環(huán)保,一個(gè)鹵素車燈的功率就達(dá)到50W~70W,能量消耗比較大,而且因?yàn)榘谉霟舭l(fā)光是以鎢絲通電為基礎(chǔ),鎢絲高溫發(fā)光必然會(huì)有損耗,200~300小時(shí)的壽命雖然比燃料燈具強(qiáng)很多,但和汽車的整體壽命相比,白熾燈的壽命還是太短。
第三代汽車照明
90年代,第三代汽車照明應(yīng)運(yùn)而生,專業(yè)的車燈制造商海拉將技術(shù)成熟的氙氣車燈推向市場(chǎng)。簡(jiǎn)單地說(shuō),只要不人為損壞,車輛十余年的使用壽命內(nèi),不需要換車燈。剛開始應(yīng)用的氙氣大燈會(huì)給對(duì)面的司機(jī)造成眩光,這對(duì)于安全是一種隱患,后期自動(dòng)大燈高度調(diào)節(jié)開始得到應(yīng)用,解決了這方面的問(wèn)題。
LED半導(dǎo)體PN結(jié)二極管,使PN結(jié)系統(tǒng)受到激發(fā),當(dāng)一個(gè)正向偏壓施加于PN結(jié)兩端時(shí),載流子由低能態(tài)躍遷到高能態(tài),當(dāng)處于高能態(tài)的不穩(wěn)定載流子回到低能態(tài)復(fù)合時(shí),根據(jù)能量守恒原理,多余的能量將以光子形式釋放,就是LED電致發(fā)光原理。LED大燈在氙氣大燈的基礎(chǔ)上再一次地提高了燈光亮度、降低能耗,同時(shí)相較于氙氣大燈,LED燈又有著響應(yīng)速度快,且造型多樣性的優(yōu)勢(shì)。
奧迪憑借著其在LED大燈領(lǐng)域的多次創(chuàng)新,一舉成為眾人口口相傳的“燈廠”。LED大燈的發(fā)光光源是發(fā)光二極管,而激光大燈的發(fā)光光源則是激光二極管。相較于LED大燈,激光大燈在響應(yīng)速度、亮度衰減以及能耗、體積、壽命等方面都有著十分明顯的優(yōu)勢(shì),但是由于其高昂的成本造價(jià),目前只有豪華品牌的頂級(jí)旗艦車型才會(huì)配備。
車燈技術(shù)主流市場(chǎng)占比
通常,消費(fèi)者會(huì)重點(diǎn)關(guān)注匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)、變速箱型號(hào)以及懸掛系統(tǒng),這些都是汽車組成部分較為昂貴的部件,而忽略了汽車車燈系統(tǒng)是汽車上價(jià)值量最高的零部件之一。其單車價(jià)值量?jī)H次于發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱和座椅系統(tǒng),與天窗、車機(jī)等系統(tǒng)不相上下。隨著車燈技術(shù)在光源、智能化和氛圍營(yíng)造方面不斷升級(jí),未來(lái)汽車車燈系統(tǒng)的價(jià)值量仍有巨大提升空間。
可以看出,LED的技術(shù)應(yīng)用已趨于主流,并以LED技術(shù)為基礎(chǔ)不斷衍生出新型照明系統(tǒng),新極晝光LED汽車頭燈、兩用柔性LED車燈、HLED、Ostune E1608、點(diǎn)陣式系列LED車燈、數(shù)字矩陣LED大燈、激光大燈、ADB技術(shù)、DLP技術(shù),這些層出不窮的技術(shù)無(wú)疑都在圍繞著主動(dòng)安全、智能化、舒適防疲勞、信息化、新體驗(yàn)升級(jí)這些維度持續(xù)發(fā)力。
璞躍中國(guó)移動(dòng)出行團(tuán)隊(duì)結(jié)合車企發(fā)展現(xiàn)狀、技術(shù)路徑作出判斷,進(jìn)入21世紀(jì)20年代注定是從功能性車燈向智能化車燈轉(zhuǎn)型的分水嶺,其中,伴隨自動(dòng)駕駛技術(shù)不斷完善,會(huì)催化集成化智能車燈技術(shù)快速發(fā)展。
智能化
新時(shí)代大燈的進(jìn)化之一,就是控制單元與控制邏輯的進(jìn)化。它需要更復(fù)雜的控制,更好的軟件算法,同時(shí)也能控制多點(diǎn)光源。在這種情況下,燈光的控制基本是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算單元,通過(guò)智能芯片,靠算法進(jìn)行控制;同時(shí),燈光的控制單元也是智能的,將具備學(xué)習(xí)的能力和可在線升級(jí)的能力,它還將與車身傳感器、云端數(shù)據(jù)進(jìn)行溝通,幫助車輛提供更加穩(wěn)健,且更富想象力的功能。
網(wǎng)聯(lián)化
新時(shí)代燈光還將與車輛日漸豐富的傳感器進(jìn)行交互,例如車輛的雷達(dá)信息、GPS信息甚至未來(lái)的V2X信息,這些信息既可以幫助車輛調(diào)整燈光,也可通過(guò)燈光來(lái)提高傳感器的識(shí)別度。例如ADAS系統(tǒng)中,對(duì)于攝像頭的依賴度較高,但是在晚間甚至是一些極端天氣,由于照明度不夠,車輛的攝像頭很大可能處于失效狀態(tài),在這種狀況下,攝像頭可以與燈光系統(tǒng)進(jìn)行溝通,要求其為它專門照亮不能識(shí)別的區(qū)域,以增加整個(gè)系統(tǒng)的安全度。
高度集成化
海拉新推出的基于芯片的SSL | HD照明系統(tǒng)也是典型案例之一。通過(guò)SSL | HD技術(shù),海拉成功地在智能驅(qū)動(dòng)芯片上集成了非常小的、可單獨(dú)切換的LED像素。該技術(shù)不僅完善了現(xiàn)有的自適應(yīng)照明、無(wú)眩光遠(yuǎn)光燈等照明功能,還支持附加的基于光的安全功能,例如為騎自行車的人或行人投影出保護(hù)區(qū)域、車道光標(biāo)識(shí)等。據(jù)了解,配置SSL|HD技術(shù)的車燈將率先在歐洲投產(chǎn),之后也將會(huì)于2024年在中國(guó)投產(chǎn)。
總結(jié)趨勢(shì)
隨著《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》的發(fā)布,智能汽車的發(fā)展被提升到戰(zhàn)略發(fā)展高度。車燈將從傳統(tǒng)的功能安全件轉(zhuǎn)向電子化和智能化,并很可能成為未來(lái)汽車交互領(lǐng)域的主要途徑之一。無(wú)論是無(wú)人駕駛還是半自動(dòng)駕駛時(shí)代,車燈都逐漸承擔(dān)了人車交互、車車交互和車路交互的重要信息溝通功能。
璞躍中國(guó)移動(dòng)出行團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,隨著自動(dòng)駕駛控制器與燈控執(zhí)行層面的電子化及軟件化技術(shù)門檻提升,上下游供應(yīng)鏈將面臨一次大洗牌,行業(yè)資源和機(jī)遇將進(jìn)一步向具備雄厚技術(shù)儲(chǔ)備及技術(shù)投入能力的頭部企業(yè)集中。伴隨人們消費(fèi)升級(jí),這些造價(jià)高昂的技術(shù)成本,會(huì)隨著滲透率的提升得到明顯下降。
反觀車企,每次的革新幾乎都在車燈上投入大量的研發(fā)和時(shí)間,同時(shí),車燈作為最直觀的車身配置,能夠與消費(fèi)者零距離建立聯(lián)系,拉動(dòng)消費(fèi)。在這樣的發(fā)展趨勢(shì)下,消費(fèi)者往往可以通過(guò)車燈造型來(lái)判斷汽車品牌,隨著光源技術(shù)不斷豐富,造型靈動(dòng)多樣,將技術(shù)與藝術(shù)緊密融合在一起,所以車燈才是最有潮范兒的“文藝青年”。
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