以前買了新車,第一件事是貼膜,現(xiàn)在車窗貼膜好像不是那么必須了。
因為在智能汽車時代,車窗玻璃也開始走向智能化。
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最近,小鵬GX、蔚來ES9等新車相繼發(fā)布了各自的智能玻璃技術(shù)。
彼時,可變色玻璃的主要應(yīng)用場景還是在汽車天窗,使得通透的全景天窗也具備了可變色遮陽的功能。
但現(xiàn)在,這種可變色玻璃已經(jīng)從全景天窗擴展到整車側(cè)窗玻璃,車窗也具備了智能化特征。
不同的應(yīng)用場景,背后的技術(shù)路線也有所不同,可變色的全景天窗主要應(yīng)用了EC電致變色技術(shù)。
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而小鵬GX、蔚來ES9等新車上搭載的智能側(cè)窗玻璃,則應(yīng)用了LC染料液晶技術(shù)。前者聯(lián)合福耀玻璃,后者則牽手京東方。
這兩種不同的技術(shù)路線各有什么優(yōu)劣勢?為何適配不同的場景?我們再來展開說說。
LC和EC有啥不同?
簡單來說,LC屬于“物理調(diào)光”,EC屬于“化學調(diào)光”。實現(xiàn)調(diào)光的核心技術(shù)上,前者依靠物理分子排列,后者依靠化學離子反應(yīng),這也決定了它們核心特性的差異。
LC技術(shù)全稱為“染料液晶調(diào)光技術(shù)”,其核心結(jié)構(gòu)是在兩層透明導電玻璃之間,夾著一層薄薄的染料液晶薄膜。
這層薄膜中含有液晶分子和二向色性染料。調(diào)光的關(guān)鍵是“電場控制分子排列方向”,屬于純物理變化。
具體來說,當LC玻璃接通電源后,電場會驅(qū)動液晶分子和染料分子有序排列,光線可以順利穿透,此時玻璃呈透明狀態(tài)。
而斷電后,LC玻璃內(nèi)的液晶分子和染料分子處于隨機散亂狀態(tài),光線照射過來時會被大量散射,玻璃呈現(xiàn)不透明狀態(tài),起到隱私保護的效果。
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為了提升體驗,小鵬GX、蔚來ES9目前還都采用了“染料摻雜液晶”(DLC)技術(shù)。
相比傳統(tǒng)LC技術(shù),加入專用染料后,可以達到更好的遮光效率,顏色也更接近自然灰黑色,還能實現(xiàn)無級調(diào)光,而非簡單的“透明/不透明”兩擋切換。
這種物理調(diào)光機制最大的優(yōu)勢就是“快”。因為靠電場驅(qū)動分子排列,小鵬GX的智能玻璃從通透到隱私的響應(yīng)速度只需0.16秒,蔚來ES9簽名版更是只有0.1秒,基本能瞬間完成不同狀態(tài)的切換。
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與LC的電場控制、物理調(diào)光不同,EC技術(shù)是通過“可逆氧化還原反應(yīng)”實現(xiàn)調(diào)光。其核心結(jié)構(gòu)包括電致變色層(如三氧化鎢WO?)、電解質(zhì)層和離子存儲層。
調(diào)光原理可以理解為玻璃內(nèi)部的“離子來回遷徙”。
當EC玻璃通電時,鋰離子從離子存儲層中脫出,嵌入電致變色層中,改變電致變色材料的光譜吸收特性,玻璃逐漸變暗。
反向通電時,鋰離子從電致變色層中脫嵌,回到離子存儲層,玻璃逐漸恢復透明。
這種離子嵌入/脫嵌的過程改變材料對光的吸收特性,從而實現(xiàn)調(diào)光,屬于化學變化。
為什么“天各一方”?
既然都能變色,為什么一個主要應(yīng)用在天窗,一個主要用在側(cè)窗呢?
主要是因為兩種技術(shù)的優(yōu)劣勢不同,我們這里只討論技術(shù)應(yīng)用場景。
首先,這兩種玻璃在遮光、防紫外線等方面的能力都是基礎(chǔ)配置。
LC玻璃的突出優(yōu)點是響應(yīng)速度快,更適合布置在需要隱私保護的側(cè)窗。
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其次,它的隱私性好。小鵬GX上的LC玻璃調(diào)到最暗時透光率僅為0.6%,還能實現(xiàn)“車外看不到車內(nèi),但車內(nèi)能看清車外”的單向透視效果。
現(xiàn)場體驗過小鵬GX上的LC玻璃,人在車窗外看不到車內(nèi),但車內(nèi)的相機卻能拍到車外的人,挺有意思的——感覺現(xiàn)在更需要隱私的反而是車外的路人。
另外,LC玻璃還可以分區(qū)控制。蔚來ES9上的LC玻璃可以分64區(qū)動態(tài)控制,甚至能實現(xiàn)“只亮一條縫”這種類似百葉窗的玩法。
但LC玻璃也有劣勢。首先,因為內(nèi)部是特殊的薄膜結(jié)構(gòu),難以適配復雜的大曲面天幕,更適合平面或微曲面玻璃。
其次,LC玻璃靠電場驅(qū)動分子排列,想保持透明就得一直通電,長時間使用,尤其是應(yīng)用在大面積天窗上,會增加車輛能耗,對純電車來說顯然不是好選擇。
而EC玻璃與LC玻璃的優(yōu)劣勢幾乎是互補的。
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EC玻璃的優(yōu)勢在于:柔性固態(tài)的EC薄膜更適合復雜的大面積曲面天幕;
其次,EC玻璃只在改變明暗狀態(tài)時通電,其他狀態(tài)完全不通電,對能耗很友好;
最重要的是,EC玻璃隔熱更好,因為它通過離子嵌入改變光吸收特性,比利用光散射實現(xiàn)不透明的LC玻璃具有更高的紅外線阻隔效率。
這對于全景天窗防曬這一應(yīng)用場景來說,非常適合。
至于其他如循環(huán)壽命長、霧度低等優(yōu)點,反而沒那么突出。
EC玻璃的劣勢則是:響應(yīng)速度比LC慢很多,從透明到全暗需要數(shù)十秒甚至數(shù)分鐘。
尤其是在低溫環(huán)境下,離子遷移速度會隨溫度降低而減緩,這和鋰電池低溫掉電的邏輯差不多。
所以對于側(cè)窗這種需要即時隱私的場景,顯然不合適。
其次,EC玻璃容易有色差,比如會輕微偏藍,用在側(cè)窗上沒有LC玻璃那么自然。
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雖然像小米YU7 Max上采用了光羿的柔性固態(tài)EC薄膜,實現(xiàn)了接近純黑的中性色,但EC相比LC,更高的成本也是一個問題。
總之,兩相對比下來,大家應(yīng)該能清晰地感知到為什么EC主要用在天窗、LC用在側(cè)窗——確實是因地制宜,各有所長。
無論是EC還是LC,這種智能玻璃會給座艙帶來哪些新玩法呢?其實有意思的場景還挺多。
比如小鵬GX聯(lián)合福耀玻璃,基于LC技術(shù)開發(fā)的AI玻璃,已經(jīng)深度匹配了整車電子電氣架構(gòu)和AI大模型。
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AI程度有多高呢?小鵬GX全車搭載6塊AI調(diào)光隱私玻璃,不僅可以聯(lián)動座艙使用場景,還能實時智能預(yù)判遮光需求——依托外部光照感知實現(xiàn)自適應(yīng)無級調(diào)光,讓玻璃自動匹配最優(yōu)透光度。
再比如蔚來的64分區(qū)控制,后排乘客可獨立控制自己區(qū)域的車窗明暗。商務(wù)洽談時,只遮擋后排車窗,但保留前排通透;甚至車窗只開中間一條透光縫隙,在保證隱私的同時,也方便觀察周圍情況。
除了EC、LC技術(shù),這種可變色玻璃還有其他技術(shù)路線,比如成本更低、功能更簡單的PDLC技術(shù),以及成本更高的SPD技術(shù)等。
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可變色的汽車玻璃也并非最近才出現(xiàn)在汽車上。2010年,奔馳的魔術(shù)天窗控制系統(tǒng)就采用了類似LCD液晶屏幕的技術(shù),可以切換車頂玻璃的明暗度。
更早之前的法拉利限量版敞篷跑車Superamerica,其前擋風玻璃和頂棚玻璃也用到了可調(diào)光技術(shù)。
只不過在如今的新能源汽車市場,在車企的集體內(nèi)卷以及智能座艙技術(shù)進步的背景下,智能化的汽車玻璃或許很快就要真正普及開了。
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