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车用LED市场的应用现状及其挑战

时间:  2014-01-07  来源:润达网站

    台积固态照明公司领先市场的覆晶封装产品TH3系列产品凭借耐震、耐热、高可靠度等优异性能已顺利切进车用照明市场。据称,目前台积固态照明公司多种产品已顺利导入车用照明模块的设计,其中专业车用照明生产厂智明电子已顺利通过测试并全面导入应用,预期很快即可推展到欧美市场。
     LED光源
在汽车中应用具有很多优势,比如:首先是节能、成本低。在汽车上,同样的日间行车灯,LED组件的能耗仅为卤素灯的1/20。其次是寿命超长,目前用在汽车上的LED组件基本都能达到50000小时的水平,而知名的汽车灯光供应商已经能够提供寿命达100000小时的LED组件。相比之下,氙灯的寿命仅为3000小时左右。而且LED让大灯的形状和线条变得更加丰富,夜晚的识别度也更高。三是耐用性好,LED组件结构简单,抗冲击性、抗震性非常好,能够很好地适应各种环境。四是LED组件体积小,便于布置和造型设计——这是LED的一个巨大优势,充分迎合了汽车厂商在设计上的进化需求。五是响应速度快,LED的点亮仅需微秒级别,用在尾灯和转向灯上能够迅速点亮达到更好的警示效果,用在前大灯上,相比氙灯和卤素大灯拥有更高的响应速度,对于行车安全性有更好的保障。六是亮度衰减低,LED亮度高,光线亮度衰减远低于卤素灯,适合用作照明及刹车灯、转向灯等警示灯光。七是低压直流电即可驱动,负载小,干扰弱,对使用环境要求低,不像氙灯需要升压装置(高压包)。
    这些因素对节能和行车安全显然大有助益。
    为了让行车更加安全,欧盟率先于20089月宣布,要求自20112月始,所有小轿车、小货车的新车型均须配备昼行灯;而其他货车、巴士则是自201287日起须配备昼行灯。除了欧盟之外,其他国家和地区亦陆续开始规范全部车种的新车安装昼行灯。此外,包括欧盟、英国、日本、新西兰、澳大利亚、台湾、加拿大、美国、阿根廷等已正式宣布,最迟于2014年将全面禁用与禁产白炽灯。
LED在车内的应用最初是从仪表板指示灯开始的。如奔驰和奥迪公司使用白色、宝马使用橙色,绅宝使用绿色LED,作为仪表板和控制单元的指示灯。随着LED产品价格的下降,LED在车内的应用延伸到了阅读灯和足下灯等,像丰田、奥迪有使用白光LED作为车内阅读灯的车型。
在车辆信号灯中,LED的使用历史已有20年左右。2000年前,有车厂把LED光源作为车后端光源使用,2000年,卡迪拉克首先将LED用于车尾灯组。
当初使用LED车尾灯的大多是高价车,现在,LED车灯在向着平民化的车型蔓延。对于要求更高的车前灯,预计也会随着LED亮度的提高、价格的逐渐下降而获得市场斩获。
    车用LED光源尤其特殊性。车尾灯、第三剎车灯、方向灯、侧灯、近光灯及进光灯等,这些车外照明应用均要求高流明数,而流明数取决于所用光学设备的效率。照明所采用的光学系统越经济,显示应用所需的流明值越低。通常第三剎车灯的要求为2560流明、方向灯为50120流明,按照欧美或其它地区标准会有所不同。此外,近光灯和进光灯需要高亮度,法令则要求车头灯流明值为1,500流明,这一数据依据所使用的光学及温度系统方案而变化。昼光灯或其它车灯对于光源的均匀性要求也相当严格,但受限于LED的物理特性,仍有待于技术的进一步发展寻找突破。
    智能化应用也是LED一个潜在的优势。飞利浦曾透露,未来的LED照明不是带来更高的光效,而是更好的光线。日亚化学工业株式会社大黑弘树以日亚最新款根据外部环境而自动调节亮度的LED灯自动调光系统为例,指出除了高光效外,光的质量、尺寸的轻薄以及智能控制系统等将会是未来LED照明发展的重点。日前,德州仪器 (TI) 就推出可简化无线连接 LED 照明产品开发与控制的 ZigBee Light Link开发套件。该最新套件支持简单云网关连接,可更便捷地通过ZigBee网络将LED灯泡及其它照明产品连接至物联网。在汽车中,智能化照明是未来一个流行趋势,比如按需调节灯光的明暗程度、车内灯光随外界光线而自动调整等等。
    虽然如此,LED车灯的缺点也是显而易见。一是LED车灯比普通车灯成本高。二是汽车大灯普及困难,散热性不好。比如,即使较小的热量要集中到芯片大小的器件上去传导和发散,因装置的热容量小也会引起LED温度的骤升,散热处理不好容易光衰,影响车灯使用寿命。上面两点都需要期待技术的进步进一步解决。三是行业标准缺失,产品质量参差不齐,同款产品用不同LED生产价格相差很大。这其中,成本高并不是主要的问题,产品的可靠性和批量质量问题才是更主要的。
    车用LED的光辐射也是一个潜在问题。根据已经出版的国际照明委员会CIE S009/IEC 62471IEC TR 62471-2,在实际LED产品应用中,还应该考虑到LED潜在的光生物辐射危害。比如这种危害可能表现为蓝光对人体眼角膜的影响。近些年的研究还指出,由于紫外线LED的应用逐渐增多,近红外的辐射危害也应纳入LED的应用测试之中。根据不同的应用,LED也会因为闪烁和一些长期的光生物作用而对人带来健康方面的影响。这对于车内阅读灯来说也许不是个大问题,但是用户的使用体验会要求越来越高。
    目前来看,虽然大功率LED早已出现,但全球范围内车用LED生产成本的下降速度、LED的质量和安全性仍将是影响今后车用LED大规模应用的主要因素。此外,LED出现问题的概率并不低。由于终端消费者对车灯外观的要求越来越高,而车灯应用LED的数量越来越多,LED出现问题的概率增大。因此,对LED产品性能、可靠性的要求越来越高,随之整车商对LED供货商的要求就会越来越苛刻。这些信息最终会使LED自身的性能以及安全性等得以提升、市场得以规范,反过来更有利于LED的健康拓展。
    LED照明的汽车不仅仅是在欧洲等市场成长。在中国,新能源汽车已经进入中国十二五计划,属于国家低碳、节能、环保产业的一部分,符合国家产业支持政策,属于LED产业延伸的领域之一。随着我国经济持续快速发展和城镇化进程加速推进,今后较长一段时期汽车需求量仍将保持增长势头。
    这样看的话,无论是从LED技术的发展趋势,还是市场的应用趋势来看,汽车已经成为LED市场的重要组成部分。在需求与挑战因素下,伴随着LED技术的不断成熟与标准化的完善,相信LED产业在汽车这个行业中会成长的更健康。

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