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未来汽车设计核心 看汽车玻璃七十二变

2019-11-07  Դ:  :涟水新闻中心

  [ 行业]  过去,车窗玻璃对于用户来说仅仅是一个遮风挡雨的工具,但随着科技的革新,特别是自动驾驶技术的逐渐成熟,汽车玻璃的应用将越来越广泛,且功能正变得多样化。据相关数据显示,现在一辆汽车平均需采用5平方米的玻璃,这个数字是30年前的2倍。那么,目前乃至未来几年,汽车上会有哪些智能玻璃的应用?汽车智能玻璃是否会改变用户的驾驶习惯?本文带你一窥究竟。



   60秒get核心信息:
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车载屏幕的潮流不只是由小变大,由少变多,3D曲面玻璃的应用正成为车载面板新趋势,这种技术改进了汽车内饰的设计,提高了功能整合的自由度。
  ★福耀玻璃、大陆集团等供应商正在开发自动调光玻璃,结合先进的电子技术,让智能玻璃为驾乘人员提供更舒适、安全和节能的驾乘体验。
  ★小小的后视镜不限于只应用物理光学方面的技术,而是集电子、软件设计、视觉系统、玻璃处理等技术于一体,为用户带来更多的功能需求。
  ★AR-HUD是自动驾驶应用初期的一种必备技术,能满足用户的切实需求,但因为成本问题,是否能大规模普及还有待市场考验。


3D曲面玻璃成车载面板新趋势

  现阶段,以特斯拉为首的众多车企掀起了车载大屏的潮流,但汽车屏幕的变化远不只是由小变大、由少变多。为了让汽车内饰氛围上有更大的提升,部分汽车厂商在功能的基础上追求设计的美感,开始拥抱3D曲面玻璃屏。

  提及“3D曲面玻璃”,很多人还很陌生,但如果告诉你平时使用的智能手机屏幕使用的就是这种玻璃,你是不是很熟悉呢?自从乔布斯在2010年构思3D曲面玻璃屏幕后就颠覆了人们对传统手机的认识。现今,3D曲面玻璃走进汽车内饰,让车载中控屏不再千篇一律的方方正正,而是实现三维表面的无缝衔接,使屏看起来更“温柔”,这改进了汽车内饰的设计,提高了功能整合的自由度。


『康宁AutoGrade曲面盖板玻璃屏幕展示』

  从市场来看,由于成本和技术因素,汽车3D曲面玻璃大部分尚处于概念阶段,但有些企业已经开始逐步落地,比如康宁玻璃。今年7月,康宁首个大尺寸车规级内饰玻璃工厂在中国正式投产。“康宁大猩猩”玻璃材质所具备的高韧性和高强度特点,让车规级超大尺寸曲面盖板从概念走进现实。

  据康宁汽车玻璃事业部亚洲区商务总监王剑波介绍,做成高精度的曲面屏技术难点很高,表面需要很多涂层技术。而传统的热弯曲工艺成本很高,康宁为此研发出一种冷弯曲技术,只需要在常温中加工,极大地降低了生产加工难度以及成本。


赋予“灵魂”的自动调光玻璃

  为了防晒,大部分汽车采用贴膜或配备遮阳帘。自动调光玻璃技术则能够兼顾视野和防晒。它由两层玻璃与夹层的液晶膜合成,在断电状态下,玻璃呈现透光而不透明的效果,隔绝视线;通电后,就像拉开了百叶窗,光线可自由穿透,玻璃呈现透明状态,视野清晰明朗。同时,这种玻璃同样能隔音、隔热,能保护个人隐私,可以说是防偷拍偷窥的秘器。


  自动调光玻璃技术最早出现在建筑行业,在汽车上的应用并不广泛,目前已有一些汽车零部件供应商致力于开发这一技术,并赋予一块普通玻璃更多的功能。大陆集团正是嗅到了这一市场机遇,利用集成到玻璃的特殊膜片,根据电子控制信号来调整玻璃的透明度,为驾乘人员创造更舒适、安全和节能的驾乘体验。

  具体而言,大陆集团的自动调光玻璃技术能让汽车的每个车窗都可以根据指令单独调暗。如果风挡玻璃上的变色功能与车载电源和云连接相互关联,还能根据天气状况提前自动调暗或调亮车窗。这项技术在热管理方面也具有一系列优势。在冬季,与车辆锁止系统连接时,只要驾驶员接近了汽车,车窗就可以启动解冻功能。


  在自动调光玻璃领域有建树的企业还有汽车玻璃行业大佬福耀玻璃,一家要把“灵魂”注入玻璃的中国品牌企业。为什么这么形容?因为福耀除了在大尺寸的全景天窗里加入PDLC调光膜,智能控制光线进行隔热防晒外,还在天窗内加入氛围灯的酷炫之举。车主可自由选择氛围灯颜色,定制不同图案。试想一下,当夜幕降临,打开氛围灯,整个车厢便沐浴在柔和的色彩中,开着这样的车是不是浪漫指数直升?


  更厉害的是,福耀在天窗玻璃内安装太阳能电池芯片,直接将太阳能转化为电能存进车内蓄电池为车载电器提供能源。事实上,自动调光玻璃尤其适用于新能源汽车,由于其能阻挡100%紫外线和70%的太阳热能,减少夏天空调耗电。

  然而,结合多样化功能的自动调光玻璃还未出现在量产车型上,但大陆集团声称,其已掌握了全套的智能玻璃控制技术,只要市场提出需求,他们便可以在很短的时间内予以满足。

小小反光镜隐藏着“黑科技”

  目前,智能玻璃中比较成熟的一项应用技术是智能反光镜,该产品的市场还在持续扩大。在该领域,镜泰公司(Gentex)防炫目后视镜已经销售了十几年,长期占据全球市场份额的八成以上。


『防炫目后视镜』 

  镜泰还推出了全屏显示内后视镜,通过车后安装的摄像头,可以直接将后方的路况显示到电子屏上,后视影像取代了镜片成像,视野更加宽阔,又解决了安全隐患。这款产品已应用于通用凯迪拉克CT6上,即通常所说的流媒体后视镜。


『全屏显示内后视镜』

  认同“后视影像将取代镜片成像”的零部件企业还有麦格纳,其推出的ClearView内镜和外镜也是基于车镜和摄像头技术相结合产品。麦格纳镜像系统全球工程执行总监基斯·富特在媒体采访中表示:“与摄像头结合的后视镜可能会逐渐代替传统后视镜,但是这个过程会比较缓慢,循序渐进。2025年会有0.5%的车型采用与摄像头结合的后视镜。”

  同时,基斯·富特也坦言,这种发展趋势受以下几方面制约:一、消费者是否愿意接受全摄像头的显示屏;二、成本因素,用摄像头结合的后视镜成本比传统车镜成本高6倍;三、法规因素,例如,日本政府允许部分摄像头可以代替车镜,但是在美国没有任何法规松动的迹象。

  眼下,小小的后视镜已经不限于只应用物理光学方面的技术,而是集化工、电子、微电子、软件设计、视觉系统、玻璃处理等技术于一体。在今年的CES展上,镜泰正将后视镜的定义推向了一个新的高度,推出了用于乘客识别的生物识别虹膜扫描系统、内部舱室监控系统和可调光玻璃窗元件等,以上技术将应用在汽车智库林斯比得(Rinspeed)的最新概念车microSNAP上。


microSNAP概念车

  其中,通过虹膜扫描系统用于授权车辆使用、路线跟踪和乘车费用支付等。据悉,授权用户一旦进入车辆,仅需看内后视镜,即可对车辆进行操作并进行一系列个性化设置,如自动调节座椅、空调控制、音乐收藏、GPS定位等。


  在这些“人性化”新技术的赋能和加持下,后视镜的重要性被提升了很多,驾驶员可以与车真正地互动起来,而随着这些技术的逐步落地,人们的驾驶习惯也将不断被颠覆。

从HUD过渡到AR-HUD

  改变驾驶习惯的还有在汽车上安装HUD抬头显示系统,驾驶员不用再低头查看仪表盘上的导航、车速等信息。HUD抬头显示系统使用的玻璃可将这些信息投影到驾驶员正前方2-3m处,有效减少驾驶员低头频率,避免酿成事故。

  同样,HUD抬头显示玻璃也有技术难点,由于普通玻璃内外表面均可反射光线,容易形成图像重影,成像效果差。针对这一问题,福耀将夹层玻璃内部PVB膜片设计成楔形状,即呈现上厚下薄的状态,重叠主像和副像,校正重影,进一步优化设计汽车前挡风玻璃。目前这款产品已在路虎、宝马、奥迪、通用等品牌的车型上量产。

  尽管HUD已开始批量应用,但成本仍是阻碍HUD大规模普及的一大障碍。据悉,用户在选装宝马5系(参数|询价)的HUD功能需额外支付高达11600元,奥迪A6L为18700元,对于这种“锦上添花”的功能,经济型车型上很少见。


  近两年又出现了AR(增强现实)新技术,让汽车HUD技术如虎添翼。与传统的HUD相比,AR-HUD显示的范围更大,距离更远,前者只是投射并显示信息,后者则需要和辅助驾驶系统深度整合,以实现更高级的效果和功能,更满足用户的真正需求。

  具体而言,通过与LDW车道偏离报警系统以及ACC自适应巡航等辅助驾驶系统结合,AR-HUD会将报警信息以虚拟图像的方式呈递给驾驶员。所以,AR-HUD也是自动驾驶应用初期的一种必备技术,在未来的自动驾驶方面会被广泛应用。

  目前,主流汽车零部件企业都在加大AR-HUD的技术投入和商业化落地,包括大陆集团、哈曼、LG、松下、伟世通和Wayray等都曾在这项技术上展示过自己的产品。按照目前全球各大零部件企业和主机厂的车型规划,搭载初级AR技术的HUD抬头显示玻璃将在2020年进入真正前装量产元年。


编辑有话说:

  除了以上提到的汽车智能玻璃外,还有自愈玻璃、自洁玻璃等技术正在研发中。可以预见的是,随着汽车日益智能化,汽车智能玻璃是一个充满机会的蓝海市场。根据相关机构预测,2019-2023年间全球汽车智能玻璃市场增长率将达8%。

  眼下,无论是车载3D曲面玻璃,可调光玻璃,AR-HUD还是智能后视镜,未来能否大规模应用都离不开“成本”这一道坎。其次,汽车智能玻璃是否能达到用户的真正需求还有待市场考验,安全、舒适、节能与美观等都是用户关注的属性,只有当技术和市场匹配起来,才是真正的佳偶天成。屏幕前的你,是否对这些赋予“黑科技”的智能玻璃有期待呢?(文/ 彭斐)

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