LED车灯发展势头正强 引领未来汽车技术潮流

发布时间:2015-02-11 来源:中国汽车工业信息网

近几年,中国 LED 产业有了很大的发展和进步。无论是在政府对 LED 产业的政策扶持上,还是 LED 技术的进步上,都给人们留下了深刻的印象。为了节约能源,减少温室效应,目前世界各国都把 LED 灯具产业作为新一代的绿色增长产业,重点予以培养,在汽车领域 LED 灯也正在如火如荼的发展。
  国内 LED 车灯发展现状
  LED 照明因其节能、环保、长寿、低热、抗震、显色性好、响应快等优点越来越受到汽车厂商的青睐,很多高端车型都已采用 LED。随着 LED 技术的提升与成本的下降, LED 不仅在高端车型得到了应用,在天津一汽夏利、重庆长安、比亚迪等中低端轿车信号灯上已开始大面积使用。
  随着市场利好的影响也促使一些国内企业开始投身其中,鸿利光电通过收购佛达信号布局汽车照明领域、瑞丰光电生产及销售汽车用 LED 器件,比亚迪推出前大灯解决方案,车灯厂星宇股份在 LED 车灯领域也是动作频频。
  目前,比亚迪照明主营业务由 LED 室内照明、LED 户外照明以及 LED 车灯三大板块构成。其中 LED 车灯业务中包括 LED 刹车灯、LED 组合尾灯、LED 仪表灯、LED 红外灯等。值得一提的是,目前比亚迪已经推出了相应的 LED 前大灯解决方案。而在此前,LED 前大灯一直被国际大厂垄断,国内厂商鲜有涉足。
  除了比亚迪照明以外,鸿利光电通过收购佛达信号布局汽车照明领域,2014 年上半年 LED 汽车照明产品营收4679.04 万元,比上年同期 2969.96 万元增长了 57.55%。 2014 年上半年瑞丰光电汽车应用 LED 器件营业收入 182.77万元,同比下降 67.69%。
  同样在 LED 车灯领域动作频频的还有星宇股份。2014 年 6 月,星宇股份年产 50 万套 LED 车灯项目如期按计划正式投产;7 月底传出消息,预计星宇股份配套一汽-大众 Audi Q3 改款车型的后组合灯于 2016 年量产;8 月初有消息称,公司 LED 汽车大灯技术获得突破, 先期东风日产一款车车型小批量供货, 预计 2015 年年初将批量生产。
  据相关数据统计,我国车灯配套市场从 2010 年的 178 亿元增长到 2013 年的 255 亿元,未来空间仍然乐观。按照 2015 年我国汽车销量达到 3100 万辆以上,对应车灯配套市场将超过 350 亿元,持续提升的市场空间为具备实力的车灯企业创造良好的成长空间。
  国内 LED 车灯发展瓶颈
  首先,LED 车灯的制作成本过高。LED 芯片生产技术难度大、门槛高,养晶过程的温度、湿度、供电、除尘要求十分严格,初期需要投入巨资兴建工业园式的工厂。目前 LED 芯片的主要产地为中国台湾,占有 LED 市场的 47%,而在中国大陆的 LED 厂多仅为树脂封装加工,芯片需要大量进口,是造成成本高的主要原因。其实,LED 车灯成本高并不是主要问题,质量与批量问题解决后价格自然会下来,但也不可指望 LED 下降到与白炽灯价格一致。不过,可以相信 LED 车灯的价格不会成为它发展的障碍,LED 车灯将会像当初昂贵的白炽灯取代蜡烛灯一样替代白炽车灯。
  其次,由于我国轿车自主品牌少,并主要以中低档车为主,对 LED 的需求量非常有限。而占据国内轿车主要市场份额的国外品牌车型,其对 LED 供应商的选择和认证非常苛刻,国内 LED 企业很难进入其供应链中。但随着具有自主知识产权的民企轿车的崛起,每年要推出一二十款甚至更多的新车型,由于汽车灯具更新较快,合资企业迫于竞争压力,采用 LED 灯作为市场卖点以及本地化采购 LED 以降低成本的意向逐步加大,这对于国内 LED 企业来说会是一个发展机遇。
  再次,国产 LED 以中低档 LED 产品为主,很难达到车用 LED 标准。目前国内企业很难采购到国外车用 LED 的生产线设备,其中最主要是芯片生产设备买不到,国外设置的技术壁垒严密。
  最后,在营销模式上,针对整车厂出厂时就会装备好电子产品的前装市场,准入门槛较高,基本为整车厂系统内的配套,这个市场对于国内 LED 车灯企业来说很难切入。所以竞争主要表现在相对于前装市场的 4S 店、汽车零配件等销售渠道的后装市场。后装市场是一个完全竞争的市场,虽然机会大一些,但也存在产品质量参差不齐,销售价格低的特点。
  当前 LED 汽车大灯技术最新动向
  奔驰发布第二代 LED 头灯 多达 84 颗 LED 组成
  2014 年 11 月消息,奔驰发布了第二代 LED 头灯,后面会逐渐引入到量产车上面。据悉, 新一代 LED 大灯由多达 84 颗 LED 光源组成,这比上一代 S 级的 LED 头灯的 56 颗还要增加了 28 颗,而改款 CLS 家族车型搭载的 Muti-beam LED 大灯也不过才 36 颗 LED。所以新一代的 LED 头灯最大的看点就是由更多的 LED 光源组成,而且这 84 颗 LED 都可以对它们进行单独的控制,由此所带来的最直接好处便是让大灯更亮、照得也更远、也更加的智能,为驾驶员提供更加安全的照明服务。
  同时奔驰也证实在不久之后也会将高照明范围的 LED 作为远光灯使用,其照明范围更广、可以覆盖车辆前方更多区域,同时距离最远可以超过 600m,并且每个 LED 都能够进行单独控制的特性让光线能够自动躲开对向行驶的车辆,保证不会影响到其他交通使用者。而这仅仅是奔驰 LED 头灯技术的第二个阶段,在更下一步,奔驰还打算使用 LED 芯片来将照明效果提升到超过 1024 像素的水平,使得照明效果更加清晰、接近自然光。
  TI 推出新一代汽车前后灯 LED 驱动器
  2014 年 5 月消息,德州仪器(TI)宣布推出汽车产业首款前灯双通道开关 LED 驱动器与唯一一款支持后灯单短路 LED 检测的线性 LED 驱动器。与市场上其它 LED 驱动器不同,新推出的 TPS92630-Q1和 TPS92602-Q1 都具有高侧电流感应模拟调光与脉宽调制(PWM)调光功能,以及全面诊断与热管理功能,其可帮助设计人员创建符合多国不同交通规则要求的高灵活照明系统。应用范围包括汽车 LED 前灯、后灯以及车内照明灯等。
  TPS92630-Q1(适用于汽车后灯)的主要特性与优势:
  业界唯一的单 LED 短路检测解决方案:单 LED 短路检测与全面诊断功能可为设计人员提供符合不同国家交通规则要求的高灵活性;多芯片故障总线连接:不仅可通过一个总线支持多达 15 个 IC 连接,而且无需额外的微控制器,便可实现轻松的逻辑控制。与前代产品相比,可节省宝贵的板级空间与成本;阈值可编程的热电流返送:可避免热关断条件下的 LED 闪烁。
  TPS92602-Q1(适用于汽车前灯)的主要特性与优势:
  业界首款双通道开关 LED 驱动器:每个通道都可支持大量拓扑,包括降压、升压、升降压、SEPIC 与反激等,可节省板级空间与成本;支持高侧电流感应线性模拟调光以及高侧 PMOS-FET 的 PWM 调光:客户可创建简单、稳健的设计;专用诊断引脚:可通过发送正常状态和故障信息至车身控制模块实现灵活控制;自动恢复:此装置通过在恒定电流和恒定电压模式间切换实现 LED 开路保护:TPS92602-Q1 可在 LED 开路时切换至恒定电压模式,并可在 LED 开路关闭时自动恢复为恒定电流模式。
  雪莱特推出了后装型 LED 汽车灯
  2014 年 11 月消息,雪莱特推出的“先行者”LED 汽车大灯与同类产品相比,不管是在亮度,光源方面,还是在启动时间,散热性能等方面均有明显优势。 在亮度方面,雪莱特 LED 汽车灯采用美国(CREE)POWER LED 芯片,通过超高电流输出实现超高亮度。经检测,雪莱特 LED 车灯比传统汽车灯亮度提升了 80%。在光源方面, LED 汽车灯先行者延续了雪莱特健康照明理念, 5000K/6500K 的色温接近于日光,既能保护本车司机的舒适视觉,也不会引起邻车/会车司机的视障。同时还可以保证司机在夜间也能像白天一样方便地发现并看清交通标志,从而能在较远距离尽早发现而提高行车安全。另外,零秒启动的优势也是 LED 汽车灯先行者备受瞩目的关键因素。有经验的驾驶员都知道,汽车灯的启动时间在很多情况下决定了驾驶员的生命安全。当使用雪莱特零秒启动 LED 灯作为汽车尾灯时,就可以给后续汽车司机留下更多反应时间,从而最大限度减少交通事故的发生。
  而在行业公认的 LED 灯散热管理难方面,雪莱特也有了重大的突破。雪莱特 LED 灯先行者通过配备智能化高效散热系统来监测并自动调节灯泡本身的温度,可以最大限度的降低 LED 芯片负荷,延长 LED 汽车灯的使用寿命。
  LED 车灯普及时代即将到来
  LED 车灯打造“绿色照明”
  安全与节能是汽车工业发展中永恒的话题,也是现代汽车技术发展的核心。灯光信号是汽车的语言,及时灵敏的灯光信号是安全驾驶不可或缺的保障。而夜间驾驶由于视线较差,驾驶员对行车前方的判断力会下降,光线不足或者光线过亮都容易造成交通事故。据美国国家高速公路交通安全局的统计资料显示,虽然夜间行驶的时间只占总驾驶时间的 1/4,但发生交通事故导致死亡的比例却占 1/2。此外,世界汽车安全事故统计资料表明,全世界每年汽车交通事故伤亡人数在 1000 万以上,其中死亡者约 50 万。夜间发生的交通事故是白天的三倍,灯光照明状况不良时的事故率又是照明良好时的三倍。由于 LED 车灯点亮速度快,能实时反映车况和路况,留给驾驶者更长的判断时间。据测时速百公里时,能让后车缩短刹车距离 7.5m,有效预防追尾,减少汽车安全事故,对于提高汽车主动安全性具有积极意义。此外,LED 具有可控性,例如光型、照射范围、亮度都可以做到线性可调,而传统的氙气灯就不行了。近年来,LED 的技术不断发展,技术短板不断被克服,LED 车灯也越来越智能化。例如,一些车型的 LED 大灯配有对向车侦测雷达和控制电脑,即使驾驶者长开远光灯,遇到对向车会自动调低灯光的光型甚至降低亮度。
  节能环保是 LED 车灯另外一大显著优点。据工信部规划,截至 2015 年底,汽车照明需要完成二氧化碳的减排目标。由于 LED 车灯是冷光源,具有耗电量低、寿命长的优势,耗电仅相当于传统灯的 1/10,能更好的节省油耗。除此之外,LED 车灯还有高亮度、耐高温、体积小、稳定性高、无辐射等优势,被公认为“绿色照明”。未来LED 将受到更多汽车厂商的青睐,在汽车应用方面也将更为广泛,LED 汽车照明市场前景可期。
  完全取代还需过渡期
  LED 车灯市场分为内部车灯应用与外部车灯应用。在汽车内部车灯应用上,由于 LED 颜色丰富,目前应用十分广泛,例如仪表盘。目前仪表盘应用小灯泡的车子已经非常少。未来几年,应该全部的车用仪表盘都会用 LED。除了仪表盘外,常见的 LED 内部车灯还有顶灯、仪表灯、门灯、阅读灯、踏步灯等。
  常见的外部车灯有前照灯、制动灯、雾灯、倒车灯、转向灯和日行灯等。目前,制动灯、尾灯、转向灯、倒车灯、高位制动灯等都已经应用 LED。而对于前照灯,因为对汽车安全驾驶起着重要作用,配光的要求比较高,加上成本限制与散热问题,LED 作为车头的主要照明光源还很不成熟。我国自主品牌汽车大多是中低档车,采用LED 车灯不多,目前只有高位制动灯和侧转向灯使用 LED 光源,另外,因为照明距离和亮度的问题, LED 甚少用于头灯照明。目前配置 LED 大灯的主要集中在少数高端车型上,如奥迪 R8 和 A8、奔驰 CLS、宝马 X6M 以及新款宝马7 系等。受到高成本的阻碍,LED 在未来的 3~5 年内仍然不能全面取代卤素灯和氙气灯。回顾车灯的发展历程,卤素灯经历了近 20 年才慢慢成熟起来, 从 LED 车灯的优势来说,未来 LED 车灯必然会成为车灯发展的趋势,但需要一段时间过渡。
  LED 车灯正在引领潮流
  根据中汽协数据,2014 年,全国汽车产销累计分别为 2372.29 万辆和 2349.19 万辆,同比分别增长 7.26%和6.86%,累计增幅继续稍有回升,产量增幅增长 0.05 个百分点,销量增长 0.28 个百分点。随着城镇化进程的不断推进,预计未来 10 年有能力购车的家庭将新增 1.8 亿户,在未来十多年里,汽车市场的竞争,就其本质而言,就是汽车电子化的竞争。据预测,汽车电子产品占整车成本的价格将超过 45%。而新型、智能化的 LED 灯具是国际上汽车电子化中最耀眼的产品之一。专家预测:在未来 5 年内我国 LED 车灯将会快速发展。
  近段时间,全国许多地方出台政策,对 LED 照明及显示屏行业进行补贴,掀起了新一轮 LED 产业发展热潮。2014 年 8 月份以来,广东省江门市经济和信息化局正加紧对此前企业上交的 LED 补贴资金申报进行汇总和审核。按照江门市 LED 产业扶持办法,审核通过后,将对设备投资总额 5000 万元(含 5000 万元)以下的企业给予设备总额 6%的资金补贴;设备投资总额 5000 万元以上的,超出 5000 万元部分给予 8%的资金补贴。组团投资的,最高还可获得 100 万元的奖励。除了江门,目前全国有许多 LED 企业获得了当地政府的政策补贴。随着国家政策补贴的支持,LED 汽车灯具将有望成为车灯应用的一种潮流。
  结语
  随着 LED 车灯从概念走入现实,伴随着生产技术的进步、光学系统的优化已及成本的进一步降低, 相信美观、节能、环保特别是更加安全的 LED 车灯照明将获得更大范围的推广,引领未来汽车灯具市场的新潮流。同时,在不久的将来,还会有更多更具有优势的技术引领汽车照明的发展。