芝能科技出品
汽车产业的竞争多了一个容易被忽视的维度:光线。
刺眼的阳光会影响大屏;天幕玻璃的防晒效果影响到乘坐舒适;同样,车窗的隐私和氛围灯也直接影响乘坐体验。于是,一块能“随心变色”的玻璃,逐渐被更多的车企当作新卖点。
蔚来在新一代ES8上搭载光羿的电致变色调光车窗。这项曾属于豪华品牌的配置,开始进入主流市场。
调光玻璃有四种技术路线:电致变色(EC)、聚合物分散液晶(PDLC)、染料液晶(DLC)以及悬浮粒子(SPD)。
背后是不同的材料科学突破,和成本、性能和体验之间的权衡。
01
电致变色与液晶类
调光技术的工程特点
电致变色(EC)技术的原理基于电化学反应。
以三氧化钨(WO)为代表的无机薄膜在外加电压下能够发生离子嵌入和脱嵌反应,从而改变其光学吸收特性。通电时玻璃由透明逐渐变为深蓝或灰黑,断电则恢复透明。
与机械遮阳帘不同,EC天幕的透光率可在1%-60%之间连续可调,实现无极调光。其能耗极低,通常每平方米功耗低于0.5W,并且寿命可超过十万次循环。由于采用固态薄膜工艺,EC玻璃能够在大曲面上实现均匀变色,因此适合覆盖整车天幕。
在技术实践中,EC的主要挑战在于响应速度。
传统EC方案从完全透明切换至深色需要2-3分钟,在低温环境下甚至可能延长至数分钟。
光羿科技近年来在固态电致变色薄膜上取得突破,将响应时间缩短至90秒,并在-40℃环境下仍能保持较快变色,显著改善了用户体验。
值得注意的是,EC玻璃的色调常偏蓝,对车内视觉色彩有一定影响,但随着多层复合膜的工艺优化,这一问题正在缓解。
与EC不同,液晶类调光技术主要分为PDLC和DLC两类。
◎ PDLC(聚合物分散液晶)的核心原理是将液晶微滴均匀分布在聚合物基质中。当外加电场存在时,液晶分子取向一致,玻璃表现为透明状态;当电场消失,液晶取向紊乱,玻璃出现乳白色雾化。
PDLC的最大优势是响应速度快,能够在50毫秒内完成切换,几乎没有延迟。这一特性使其在隐私保护和快速遮光应用中表现突出。但由于其透光率调节只有“全透/全雾”两挡,无法实现渐变效果,且雾态玻璃在视觉上偏白,显得不够高级。
◎ DLC(染料液晶)技术是近年来的新兴方案。它利用二向色性染料分子的可控排列,在电场作用下改变透光率。相比PDLC,DLC能实现0.01%-40%的透光率可调范围,同时保持较快的响应速度。
京东方在2022年解决了染料耐候性不足的问题,使其产品通过了ISO 10677车规测试,并在极氪009光辉版上实现量产。
DLC玻璃的优点是颜色中性、雾度低,能够满足商务车和高端轿车对视觉舒适性的需求。
总结这一类技术,EC更强调低能耗和大面积渐变效果,PDLC则以速度快和低成本见长,而DLC在色彩和透光率控制上表现均衡。
三者的应用场景各不相同:
◎ EC正在新能源汽车和科技旗舰车型上快速普及,
◎ PDLC更多用于中端车型或隔断玻璃,
◎ DLC则刚刚进入市场,适合定位高端的商务或豪华车型。
02
悬浮粒子技术与产业化路径
SPD(Suspended Particle Device)悬浮粒子调光技术起源于20世纪60年代,其原理是将纳米级悬浮颗粒封装在透明薄膜中。
无电场时,颗粒随机分布并阻挡光线,使玻璃呈深色;在高电压(约110V AC)作用下,颗粒排列整齐,光线能够透过,从而实现透明状态。
SPD的最大特点是透光率调节范围广,可实现超过99%的遮光率,且可以无级调整,满足驾驶舱在不同场景下的光环境需求。
在实际应用中
◎ SPD的遮阳效果最为出色。以极氪001搭载的SPD天幕为例,其紫外线阻隔率高达99.8%,能够有效减少车内温升,降低空调能耗。
根据国际能源署的研究,采用SPD或EC天幕的车辆在空调负载上可减少12%-18%,对新能源汽车的续航有直接帮助。相比机械遮阳帘,这种节能效果在长途驾驶中尤为明显。
◎ SPD的缺点是,它需要高电压驱动,这对车载电子架构提出额外要求,增加了功率转换和安全隔离的设计难度。
由于成本较高,目前仍主要集中在奔驰S级、劳斯莱斯Spectre等豪华车型,尚未形成规模化普及。
SPD的响应时间在1-3秒之间,虽然比传统EC快,但不及PDLC和DLC的亚秒级响应。
从产业角度看,SPD的商业化推进受到专利壁垒的限制。
核心专利由美国Research Frontiers持有,全球范围内的供应商数量有限。
以色列企业Gauzy与中国精一科技正在尝试突破高温高湿环境下的稳定性难题,并探索与PDLC复合的方案,力求在保证遮光性能的同时降低成本和电压要求。这类复合技术的探索,可能成为SPD进入中端市场的重要途径。
03
车载调光玻璃市场
结合四种技术的发展,可以看出汽车调光玻璃的市场格局正在快速演化。
根据TrendForce的数据,2025年全球市场规模预计达到48亿美元,中国市场份额超过40%,且新能源汽车成为主要驱动力。
国内供应链在PDLC和EC领域已形成一定优势,以光羿科技和海优威为代表的企业,正在逐步进入全球车企的核心供应体系。这不仅改变了调光玻璃的成本曲线,也推动了整车厂在配置上的普及意愿。
从工程角度来看,汽车智能调光玻璃的演进体现了材料科学、光学设计和车规产业化的协同进步。
◎ EC通过电化学反应实现无级调光,兼顾节能与美观;
◎ PDLC和DLC以快速响应和色彩控制在不同细分场景中展现价值;
◎ SPD则以极致遮光性能锁定豪华车市场。
未来几年,随着成本下降和复合方案的成熟,调光技术将进一步普及,从高端向主流渗透。
对于车企而言,选择何种调光技术不仅取决于成本与性能,还要结合用户群体的偏好与车型定位。
从市场趋势看,
◎ PDLC与EC将在中短期内保持主导,
◎ SPD继续服务于豪华细分市场,
◎ 而DLC有望凭借色彩优势在商务车和高端轿车领域扩展。
中国企业的快速跟进,使得这一领域的竞争更加激烈,也为全球市场提供了更多解决方案。
未来的汽车天幕将不仅仅是遮阳隔热的装置,而可能成为智能交互的重要媒介。当调光玻璃与车内传感器和控制系统结合,形成全场景的自适应光环境时,智能座舱的舒适性和能效表现将迎来新的提升。
小结
在调光技术的赛道上,没有绝对的赢家。EC凭借低能耗和渐变效果正在新能源汽车中普及;PDLC和DLC在速度和色彩上各有优势,适合不同的细分市场;SPD则依旧守住豪华车的极致体验。随着成本曲线的下降和复合工艺的探索,可能共同重塑汽车的“光环境”。对于车企来说,在下一波竞争中,光线管理会像大屏和语音一样。当车窗和天幕与传感器和算法联动,形成自适应光环境时,汽车这个空间将会更具备场景化。
原文标题 : 调光玻璃会取代遮阳帘吗?不同技术路线分析