摘要：随着汽车车灯照明光源的变化，在浅谈LED发展历程、LED照明行业发展现状的基础上，介绍LED发光原理及其特点，对比分析激光大灯的技术优缺点，OLED信号灯的技术优缺点，LED技术的优缺点，展望汽车车灯未来发展方向。
关键词：汽车；照明；LED；激光；OLED；发展趋势
前几年，汽车照明行业主流照明灯具无非就是氙气灯和卤素灯。但随着技术的发展，LED在汽车照明中的应用日渐增多，从最初的汽车内部照明应用，跨越到了前照大灯及组合尾灯等更宽广应用。特别是由于尺寸小，LED能够自由组合，形成丰富的形状和线条变化，有助展示汽车的独一无二的风格，被指定用于众多中高档车的前照灯系统，配合漂亮的外观造型设计。
一、汽车照明现状
1、汽车照明现状
据咨询机构罗兰贝格2016年发布的《全球汽车零部件供应商研究》[1]报告可以了解到：北美自由贸易协定去的全球轻量汽车市场最可能面临增长迟缓；中国进入增长成熟期。对宏观经济的影响更加敏感：巴西和俄罗斯的市场需求进一步下降（至少在2016年是如此）；同时，伊朗和北非市场的增长潜能尚未得以发挥。
事实上，有相关的调查显示，在购置税减半、新能源汽车推广等多重行业利好政策促进下，中国汽车市场已经从以轿车为主的单一需求发展为更加追求个性化、强调功能性和等多元化的需求阶段。全球汽车市场整体则仅有2%的增速。2019年中国车市走势将如何？产业政策对2019年中国车市有着重要的影响。基于今年的车市发展情况以及目前的政策走向，预计2019年的汽车市场将呈温和增长趋势。
LED光源近年来越来越受到欢迎，主要原因是相较于卤素灯和HID光源，LED光源的耐久性更高，也更为轻巧，其设计的空间也就可以缩小。另外，LED光源具备更高的能源效率。
LED大灯中，自适应前大灯ADB的控制策略，在于透过芯片端的电子控制，或者是更精密的光栅控制，来达到光形的变化，以确保光源在提升亮度的同时，还能够维持行车照明的安全。目前欧洲方面已开始拟定高亮度的光源测试法规，以因应未来更高亮度光源的搭配，预料相关法规将完备，相关产品也将开始进入市场，供应给高阶车使用。
自适应功能有防眩目与提高照射范围，雨天行车，弯道随动转向等多种选择。防眩目与提高照射范围是广受驾驶者青睐的自适应系统功能。
弯道随动转向AFS多年前就已进入市场，夜间，在高速公路转弯处，车灯总只能向前照亮，无法照亮右侧方的弯道，导致只能减速慢行，好方便驾驶者慢慢适应前方道路。弯道随动转向，利用图像识别技术来识别前方道路是否是弯道，前大灯远光灯自动探测到的弯道，启动弯道随动转向，使得驾驶员始终都能看到汽车前方被照亮的道路。
雨天行车自适应系统，由于雨天路面反光，当车灯灯光照到地面，路面反光会使得驾驶员对路面的判断会失常，雨天行车自适应系统，通过图像识别技术来识别雨天，自动降低近光灯的照亮位置，减少对行人的照亮炫目，同时矫正了驾驶者对路面状态的误判。
2、LED汽车照明的未来
因此，近年来，无论是合资是自主品牌，低端还是豪华品牌，LED 车灯已成为很多车的标配。LED灯已经成为车灯应用的一种潮流。
未来5年里、LED灯、无线电通讯等技术最有发展前途。在汽车器件中LED灯销量增长最快，其中预期LED前大灯年销量平均增幅为51%。
二、汽车照明的发展趋势
5-10年后，汽车车灯的发展趋势，将随着创新技术的不断发展，而呈现出新的变化。
1、创新技术不断发展
目前，LED供应商正利用半导体技术开发新一代的LED，提高成本效益。高质量的高端LED汽车前灯加强路途的安全，提供更佳的可视性。而且这些LED灯可以减少能源消耗和二氧化碳的排放量，同时改善汽车的外观，它们的使用寿命长达25000个小时。
技术创新也促进了OLED灯的发展，后者提供了新的灯具设计方案，而且OLED灯照明均匀，不会闪光或者产生阴影，适合作为信号灯、尾灯和车内照明。
目前，激光大灯属于汽车照明中的最先进技术。然而由于它们成本高，所以一般只有豪华汽车会使用。[3]
2、车内环景式照明及其车灯新技术OLED
OLED（Organic Light Emitting Diode）即有机电致发光二极管，是有机半导体材料在电场的作用下发光的一项新兴技术。OLED产品简单来说拥有两大优势：
（1）其自发光的特性，不需要任何光源系统的支持，厚度只有1.4毫米，未来的尾灯甚至可以做到像贴纸一样粘贴在车尾，无需占用后备箱的空间，在体积上与普通LED产品相比拥有更大的优势；
（2）与LED的点光源相比，OLED拥有面光源和漫反射的特点，光质均匀，可实现无级调光，不会投射任何阴影。照明效果既可以是均匀的，也可产生明暗效果，甚至是动态效果。
这二个特性，使OLED非常适合用来制作车内环景式产品和汽车尾灯。
OLED照明技术也有它的缺憾，目前由于其使用寿命短暂，材料只能承受80摄氏度的温度，价格高，故目前未能在车灯市场上广泛应用。[4]
3、激光大灯与LED大灯的对比
让我们看看目前几种大灯各自的优缺点和性能对比，在市场上普及。
表1 目前市场汽车大灯性能对比
表1显示，虽然激光大灯的优点比LED大灯更多，但是成本是其普及的最大的制约，相比LED大灯逐渐在15万元级别车型上的普及，激光大灯如今只能在豪华品牌的高档车型上使用，离真正“与民同乐”还有很长一段距离。[5]
LED大灯的主要缺点，归纳为以下几点：
（1）散热：LED的工作温度必须保持在150℃以下的范围，一般建议LED工作温度是在80℃以下。因此，如何通过高效率的散热技术，让LED车灯顺利工作，成为LED车灯设计面临的关键挑战。
（2）成本价格：尽管LED灯成本在持续下降，但要做到与传统光源不相上下，还需要在质量和产量上逐步提高。目前单个LED的光照强度仍显不足，增加的LED的数目也就无形中增加了成本。此外，LED芯片生产技术难度大、门槛高，养晶过程的温度、湿度、供电及除尘要求十分严格，初期需要投入巨资建厂也是其高成本的一个原因。
相对LED大灯，激光大灯技术上有着更多的优势：
（1）发光面积以及能耗的减小，冷却系统相对简单。
（2）其更小的尺寸、更亮的照明以及更低的发热等优点，便允许设计师重新设计车体，可以将更大的空间留给空气动力学的布局，以及适当的对前悬和发动机位置进行调整，以达到优化空间的用意。
（3）激光灯的照明度是LED灯的1000倍，同时体积比LED灯减小100倍。激光大灯在照射距离方面能照射到前方600米的范围，而采用LED远光灯的车型则只能照射到300米。
因此，应用激光大灯后，驾驶员的视野也会因灯光的改变而变得更加开阔，有助于更早做出危险判断，同时，面向对方向会车，灯光的可控范围也会更大，避免炫目带来的潜在风险。
虽然激光技术相对LED大灯有着无与伦比的优势。但其价格的高昂，仍然阻止了它在市场上的广泛应用。
目前LED车灯在未来大灯发展趋势领域，对比激光大灯有其劣势，但LED在信号灯领域，仍有着无可比拟的优点。
4、未来汽车车灯照明发展趋势
通过上述LED与激光大灯的对比，我们可以预见，激光大灯掌握着未来大灯的发展趋势。奥迪和宝马已经公开地竞相展示其激光大灯。从目前的实际情况来看，激光大灯最大的劣势就是成本太高，不利于普及。如果能解决激光灯成本高这一难题，那么，激光大灯很有可能成为未来汽车产业的普及配置。奥迪采用的是激光灯与LED灯组合在一起搭配使用的方法，利用LED灯组发散性强与激光大灯照射距离远发散度低的优点，让LED作为近光光源，激光作为远光光源，它们分别担任不同的职责，起到鱼与熊掌兼得的效果。这也许是未来大灯发展的一个方向。
而信号灯照明市场，随着OLED技术在未来的逐步成熟，将冲击现有的LED信号灯照明市场
但就目前而言，激光与OLED都还不能取代LED在车灯照明在未来5年迅速增长的发展趋势。5-10年以后，OLED，激光与LED，各自利用其长处，避其短处，研发出的新型车灯产品，有望在2025年成为汽车照明信号灯的主流。
参考文献：
[1]罗兰贝格，全球汽车零部件供应商研究.国外刊物，2016.
[2]李海涛，王永春，魏飞雄，井珍珍，曹琛，紧凑型LED汽车前照灯的开发[J].照明工程学报.2015，（2）：134-136.
[3]关靖雯，激光灯在未来汽车照明中的应用前景[J].汽车维修，2015，（6）：6-9.
[4]王文静，OLED技术在照明产品造型设计中的应用研究[D]上海：华东理工大学，2013.
[5]花建新，浅谈汽车大灯的种类及其优缺点[J].汽车维修，2016，（5）：4-6.
论文作者:陈思远
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/4
标签：大灯论文; 汽车论文; 车灯论文; 激光论文; 光源论文; 技术论文; 弯道论文; 《基层建设》2019年第11期论文;