汽車前大燈由于具備安全實用性與觀賞性,一直是車企作為賣點的厚愛,從鹵素燈到氙氣燈一直在更新換代。但是作為節能環保的LED前燈市場卻不溫不火。奧迪首先在A4上使用了LED示寬燈,開啟LED大燈時代。之后很多廠商都開始跟進,采用LED示寬燈,歐盟甚至開始立法規定,為了行駛安全,所有在售車型都必須裝配LED示寬燈。2008年以前LED大燈只能在豪華車上見到,現在,這項配置也逐漸下放到其他級別車型中。
據預計,今年全球生產的新車中僅有2%配備LED大燈,而這項數字到2020年將變成20%。
LED尾燈和日間行車燈是汽車設計師們的最愛,他們利用LED燈的特點塑造出結構層次分明、具有水晶質感的車燈系統。
汽車制造商青睞LED燈的原因之一是其耐久性強、結構緊湊、高效節能,不過LED燈的成本相對較高。一個鹵素大燈的成本大約20美元,一個疝氣大燈大燈的成本在60-80美元之間。而LED大燈的成本雖然呈下滑趨勢,但目前仍舊達到疝氣大燈的兩倍。
LED燈全稱發光二極管燈,它通過一個芯片產生電流,經過二極管后產生光。鹵素燈和疝氣燈產生的白熾燈光則是另一種類型的光。
預計未來三年內,LED燈的價格將逐漸跌回至與疝氣大燈相同的水平,LED燈的價格在過去2-3年內已經發生了質的改變,同時其性能也得到大幅提升。
LED燈并不是利用熱能轉化而成的電能發光,因此相比鹵素燈泡,它更節能。一只鹵素燈泡需要65瓦的功率,而LED燈泡功率僅在15瓦左右。
3年前,歐司朗推出了一款類似一個小冰球的通用LED燈單元。該單元成本相對較低,可應用于尾燈、頭燈、剎車燈等位置。通用汽車曾將LED等單元配備在凱迪拉克XTS、ATS上。福特和三菱則將其用于霧燈模塊,寶馬也將其應用于霧燈與前大燈區域。不過,歐司朗市場總監David Hulick表示,雖然該LED單元適用性很高,但也并不是一個可以通用的元件。他說:“隨著汽車制造商對于LED燈規格的標準化,今后將會有更多機會。”
不過,有些汽車設計師對于這款LED“冰球”評價并不高,因為其形狀已經確定,使汽車燈泡的設計過于局限。
Hulick表示:“在夜晚,汽車的頭燈/尾燈樣式就代表著這款車的品牌。而目前的挑戰就是要將品牌特征在照明系統中進一步體現。”
在法蘭克福車展,奧迪發布了其最新的LED燈技術。奧迪A8中全新矩陣式LED燈組共有25個高光束發光二極管組成,每個二極管都可以單獨開啟或關閉,并可以調節明暗亮度。這樣可以使燈光更加醒目,增加識別率和安全性。
為了避免高亮度LED燈在遠光的時候影響到對面來車或前方車輛,矩陣式LED頭燈還將與光緣傳感器、導航系統與攝影頭協同工作。
矩陣式LED大燈由多個獨立控制的LED二極管組成,遠光燈的光柱就是由這些獨立LED光束集合而成的。不但光線明亮、均勻,而且通過打開或關閉矩陣中的某些LED二極管,可以實現光束分叉、局部變暗等,精確控制照明區域。
有了矩陣LED大燈,駕駛者可以一直開著遠光燈行駛,它能自動調暗或關掉正對著對面車輛的相應LED二極管,駕駛者無需手動切換近光燈,減輕駕駛疲勞和注意力分散。對于其他交通參與者來說,它不晃眼也不影響注意力。。
具體工作過程為:當近距離跟車、對面來車或燈光正對行人或動物時,基于車輛雷達和攝像頭的傳感器給控制器輸出特定信號,在反饋控制單元的作用下,每盞LED可根據環境相應地開啟、關閉或變暗。
歐司朗目前正在與奧迪合作開發一項全新的LED頭燈技術,將78個LED燈泡矩陣排列。雖然目前該技術還處于實驗階段,不過近日其在德國技術中心的鄉間道路進行夜間行駛時對該技術進行了有效性測試。
雖然,一些汽車制造商已經開發出了可自適應調節亮度的大燈,不過基本都需要以來機械結構。歐司朗與海拉的新技術則無需依賴機械結構,此外還能夠有效防止對迎面車輛造成眩光。目前來說,矩陣LED頭燈技術成本過于高昂,不過正在逐漸下降。Allgeier表示:“近光燈的視野極限為70米,而現在,這一瓶頸或將被突破。”
LED前燈應用于汽車系統中主要有以下幾點優勢:第一、屬于國家低碳、節能、環保產業,符合國家產業支持政策,屬于LED產業延伸,第二、顏色飽和度高,使輸出光線更加清晰柔和,符合汽車大燈應用的特點;第三、使用壽命長,經久耐用,抗震性強,可超過100000小時,是鹵素燈與氙氣燈的數倍;第四、效率高,較少額外損耗,比起傳統燈的復雜散熱系統,可以看出LED燈的熱損耗要小得多,轉換效率可達到85%以上,且無重金屬汞污染,尤其適合未來汽車注重節能的設計理念;第五、響應速度快,不同于傳統白熾光,HID燈需要較長的驅動點亮延遲,更實時反映車況和路況,留給駕駛者更長的判斷時間,減少汽車安全事故;第六、體積小,重量輕,,可以實現更小巧精致的燈具,為其他的車型設計節約更多空間。如果說前期市場應用少,主要是亮度,色衰與散熱問題及產品成本比較高,但是現在公司已經從根本解決亮度、高溫散熱技術,隨著應用規模的擴大,成本也會快速將低,性價比會有很大的提高,相信LED前燈市場春天即將來臨。
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