車用LED市場(chǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其挑戰(zhàn)

一則新聞使得關(guān)注汽車LED的人士眼前一亮。臺(tái)積固態(tài)照明公司領(lǐng)先市場(chǎng)的覆晶封裝產(chǎn)品TH3系列產(chǎn)品憑借耐震、耐熱、高可靠度等優(yōu)異性能已順利切進(jìn)車用照明市場(chǎng)。據(jù)稱，目前臺(tái)積固態(tài)照明公司多種產(chǎn)品已順利導(dǎo)入車用照明模塊的設(shè)計(jì)，其中專業(yè)車用照明生產(chǎn)廠智明電子已順利通過測(cè)試并全面導(dǎo)入應(yīng)用，預(yù)期很快即可推展到歐美市場(chǎng)。

針對(duì)汽車應(yīng)用的LED研發(fā)廠商積極性很高，而LED也確實(shí)以它的獨(dú)特性吸引著車用市場(chǎng)。

LED光源在汽車中應(yīng)用具有很多優(yōu)勢(shì)，比如：首先是節(jié)能、成本低。在汽車上，同樣的日間行車燈，LED組件的能耗僅為鹵素?zé)舻?/20。其次是壽命超長(zhǎng)，目前用在汽車上的LED組件基本都能達(dá)到50000小時(shí)的水平，而知名的汽車燈光供應(yīng)商已經(jīng)能夠提供壽命達(dá)100000小時(shí)的LED組件。相比之下，氙燈的壽命僅為3000小時(shí)左右。而且LED讓大燈的形狀和線條變得更加豐富，夜晚的識(shí)別度也更高。三是耐用性好，LED組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗沖擊性、抗震性非常好，能夠很好地適應(yīng)各種環(huán)境。四是LED組件體積小，便于布置和造型設(shè)計(jì)——這是LED的一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)，充分迎合了汽車廠商在設(shè)計(jì)上的進(jìn)化需求。五是響應(yīng)速度快，LED的點(diǎn)亮僅需微秒級(jí)別，用在尾燈和轉(zhuǎn)向燈上能夠迅速點(diǎn)亮達(dá)到更好的警示效果，用在前大燈上，相比氙燈和鹵素大燈擁有更高的響應(yīng)速度，對(duì)于行車安全性有更好的保障。六是亮度衰減低，LED亮度高，光線亮度衰減遠(yuǎn)低于鹵素?zé)簦m合用作照明及剎車燈、轉(zhuǎn)向燈等警示燈光。七是低壓直流電即可驅(qū)動(dòng)，負(fù)載小，干擾弱，對(duì)使用環(huán)境要求低，不像氙燈需要升壓裝置(高壓包)。

這些因素對(duì)節(jié)能和行車安全顯然大有助益。

為了讓行車更加安全，歐盟率先于2008年9月宣布，要求自2011年2月始，所有小轎車、小貨車的新車型均須配備晝行燈;而其他貨車、巴士則是自2012年8月7日起須配備晝行燈。除了歐盟之外，其他國(guó)家和地區(qū)亦陸續(xù)開始規(guī)范全部車種的新車安裝晝行燈。此外，包括歐盟、英國(guó)、日本、新西蘭、澳大利亞、臺(tái)灣、加拿大、美國(guó)、阿根廷等已正式宣布，最遲于2014年將全面禁用與禁產(chǎn)白熾燈。

LED在車內(nèi)的應(yīng)用最初是從儀表板指示燈開始的。如奔馳和奧迪公司使用白色、寶馬使用橙色，紳寶使用綠色LED，作為儀表板和控制單元的指示燈。隨著LED產(chǎn)品價(jià)格的下降，LED在車內(nèi)的應(yīng)用延伸到了閱讀燈和足下燈等，像豐田、奧迪有使用白光LED作為車內(nèi)閱讀燈的車型。

在車輛信號(hào)燈中，LED的使用歷史已有20年左右。2000年前，有車廠把LED光源作為車后端光源使用，2000年，卡迪拉克首先將LED用于車尾燈組。

當(dāng)初使用LED車尾燈的大多是高價(jià)車，現(xiàn)在，LED車燈在向著平民化的車型蔓延。對(duì)于要求更高的車前燈，預(yù)計(jì)也會(huì)隨著LED亮度的提高、價(jià)格的逐漸下降而獲得市場(chǎng)斬獲。

車用LED光源尤其特殊性。車尾燈、第三剎車燈、方向燈、側(cè)燈、近光燈及進(jìn)光燈等，這些車外照明應(yīng)用均要求高流明數(shù)，而流明數(shù)取決于所用光學(xué)設(shè)備的效率。照明所采用的光學(xué)系統(tǒng)越經(jīng)濟(jì)，顯示應(yīng)用所需的流明值越低。通常第三剎車燈的要求為25～60流明、方向燈為50～120流明，按照歐美或其它地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)有所不同。此外，近光燈和進(jìn)光燈需要高亮度，法令則要求車頭燈流明值為1，500流明，這一數(shù)據(jù)依據(jù)所使用的光學(xué)及溫度系統(tǒng)方案而變化。晝光燈或其它車燈對(duì)于光源的均勻性要求也相當(dāng)嚴(yán)格，但受限于LED的物理特性，仍有待于技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展尋找突破。

智能化應(yīng)用也是LED一個(gè)潛在的優(yōu)勢(shì)。飛利浦曾透露，未來的LED照明不是帶來更高的光效，而是更好的光線。日亞化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社大黑弘樹以日亞最新款根據(jù)外部環(huán)境而自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度的LED燈自動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)為例，指出“除了高光效外，光的質(zhì)量、尺寸的輕薄以及智能控制系統(tǒng)等將會(huì)是未來LED照明發(fā)展的重點(diǎn)”。日前，德州儀器 (TI) 就推出可簡(jiǎn)化無線連接 LED 照明產(chǎn)品開發(fā)與控制的 ZigBee Light Link開發(fā)套件。該最新套件支持簡(jiǎn)單云網(wǎng)關(guān)連接，可更便捷地通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)將LED燈泡及其它照明產(chǎn)品連接至物聯(lián)網(wǎng)。在汽車中，智能化照明是未來一個(gè)流行趨勢(shì)，比如按需調(diào)節(jié)燈光的明暗程度、車內(nèi)燈光隨外界光線而自動(dòng)調(diào)整等等。

雖然如此，LED車燈的缺點(diǎn)也是顯而易見。一是LED車燈比普通車燈成本高。二是汽車大燈普及困難，散熱性不好。比如，即使較小的熱量要集中到芯片大小的器件上去傳導(dǎo)和發(fā)散，因裝置的熱容量小也會(huì)引起LED溫度的驟升，散熱處理不好容易光衰，影響車燈使用壽命。上面兩點(diǎn)都需要期待技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)一步解決。三是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，同款產(chǎn)品用不同LED生產(chǎn)價(jià)格相差很大。這其中，成本高并不是主要的問題，產(chǎn)品的可靠性和批量質(zhì)量問題才是更主要的。

車用LED的光輻射也是一個(gè)潛在問題。根據(jù)已經(jīng)出版的國(guó)際照明委員會(huì)CIE S009/IEC 62471和IEC TR 62471-2，在實(shí)際LED產(chǎn)品應(yīng)用中，還應(yīng)該考慮到LED潛在的光生物輻射危害。比如這種危害可能表現(xiàn)為藍(lán)光對(duì)人體眼角膜的影響。近些年的研究還指出，由于紫外線LED的應(yīng)用逐漸增多，近紅外的輻射危害也應(yīng)納入LED的應(yīng)用測(cè)試之中。根據(jù)不同的應(yīng)用，LED也會(huì)因?yàn)殚W爍和一些長(zhǎng)期的光生物作用而對(duì)人帶來健康方面的影響。這對(duì)于車內(nèi)閱讀燈來說也許不是個(gè)大問題，但是用戶的使用體驗(yàn)會(huì)要求越來越高。

目前來看，雖然大功率LED早已出現(xiàn)，但全球范圍內(nèi)車用LED生產(chǎn)成本的下降速度、LED的質(zhì)量和安全性仍將是影響今后車用LED大規(guī)模應(yīng)用的主要因素。此外，LED出現(xiàn)問題的概率并不低。由于終端消費(fèi)者對(duì)車燈外觀的要求越來越高，而車燈應(yīng)用LED的數(shù)量越來越多，LED出現(xiàn)問題的概率增大。因此，對(duì)LED產(chǎn)品性能、可靠性的要求越來越高，隨之整車商對(duì)LED供貨商的要求就會(huì)越來越苛刻。這些信息最終會(huì)使LED自身的性能以及安全性等得以提升、市場(chǎng)得以規(guī)范，反過來更有利于LED的健康拓展。

LED照明的汽車不僅僅是在歐洲等市場(chǎng)成長(zhǎng)。在中國(guó)，新能源汽車已經(jīng)進(jìn)入中國(guó)十二五計(jì)劃，屬于國(guó)家低碳、節(jié)能、環(huán)保產(chǎn)業(yè)的一部分，符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)支持政策，屬于LED產(chǎn)業(yè)延伸的領(lǐng)域之一。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速推進(jìn)，今后較長(zhǎng)一段時(shí)期汽車需求量仍將保持增長(zhǎng)勢(shì)頭。

這樣看的話，無論是從LED技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，還是市場(chǎng)的應(yīng)用趨勢(shì)來看，汽車已經(jīng)成為L(zhǎng)ED市場(chǎng)的重要組成部分。在需求與挑戰(zhàn)因素下，伴隨著LED技術(shù)的不斷成熟與標(biāo)準(zhǔn)化的完善，相信LED產(chǎn)業(yè)在汽車這個(gè)行業(yè)中會(huì)成長(zhǎng)的更健康。

責(zé)編：李杰