我國LED車燈發展現狀與瓶頸分析

????? 汽車燈具從最原始的蠟燭燈,發展到普遍使用的白熾燈,近年來又出現了新型HID燈以及LED燈。自從奧迪家族第一款加裝LED前燈的車型R8曝光以來,國際上高檔轎車生產商如奔馳、寶馬、豐田、福特等紛紛推出配有五彩繽紛的LED燈具的新款式轎車以吸引顧客,尤其是日本汽車對LED的應用已相當廣泛。它被稱為一生不需要更換燈泡的汽車燈,是國際上汽車電子化中最耀眼的產品之一。

LED車燈的特點與分類

　　LED車燈的優勢主要有以下七點：一、單色性好、色彩鮮艷豐富。顏色飽和度達到130%全彩色,使燈光更加清晰柔和。二、壽命長、抗震性好。LED是半導體元件,與白熾燈不同,沒有玻璃、鎢絲等易損可動部件,故障極低,可以免維修。三、點亮無延遲,響應時間快。LED的啟動時間僅為幾十納秒,啟動時間較白熾燈泡大大縮短,這樣便給司機留下了更多的反應時間。四、高效率、低能耗。LED光源不需要濾色就能直接產生汽車燈具需要的紅色、琥珀色等顏色,無損耗,電能利用率高達80%以上。五、體積小、重量輕。利用其特點可設計又薄、又輕、又緊湊的各種式樣的燈具,給汽車造型設計提供空間。六、綠色照明光源。LED光譜中單色性好,沒有多余紅外、紫外等光譜,不含汞有害物質,熱量、輻射很少。七、單個LED的光通量小。目前單個LED的光通量研究水平可達120lm/W,產品水平≤60lm/W,而且大功率的LED往往要增加尺寸很大的散熱器,所以LED光源一般采用LED陣列設計方法。

國內LED車燈應用現狀

　　國內第一只LED汽車燈具是1999年由上海汽車電子工程中心與上海小糸車燈有限公司聯合開發并通過上海大眾汽車公司認證的桑塔納高位制動車燈。此后,LED車燈發展很慢,2002年我國加入WTO,2003年汽車產量出現井噴式增長,世界各大汽車公司紛紛在華設廠,我國奇瑞、吉利等具有自主產權民營企業迅速崛起,汽車市場拉動了我國LED車燈的發展。2003年我們成功推出除前照大燈以外全套LED車燈的別克君威概念車。2004年下半年我國汽車高增長速度下降,汽車市場競爭空前激烈,新款式、新車型不斷推出,加速了新型LED車燈的開發。上海汽車電子工程中心與上海小糸車燈公司在2004年啟動了25項LED車燈的開發,2005年超過30項。其中特別重要的是豐田、通用和奇瑞等汽車整車制造公司提出4個車型7種LED信號燈具的需求,這顯示了LED在汽車上應用已突破了高位制動小燈范圍,標志著我國LED信號汽車燈具進入了一個新階段。

　　福美來2代上市的時候,LED轉向/倒車燈也成為該款車極大的亮點。上海小糸車燈有限公司電子技術部科長蔣淳介紹：“側轉向燈、高位剎車燈、剎車燈、尾燈已經在國內中高檔轎車上得到較多的應用。在LED車燈領域,小糸公司主要集中于組合后燈、后視鏡側轉向燈、高位剎車燈領域,已經為凱迪拉克系列、別克榮御、豐田MARKX等成功開發出LED后燈產品；現在正逐漸將LED應用于車內照明等方面?！?/P>

國內LED車燈發展瓶頸

　　在車用LED領域,國內目前還沒有企業專門生產,只有為數不多的幾個光電產業基地在做這方面的研發。

　　國內車用LED市場發展瓶頸主要來自以下三個方面：

　　首先,LED車燈的制作成本過高。LED芯片生產技術難度大、門檻高,養晶過程的溫度、濕度、供電、除塵要求十分嚴格,初期需要投入巨資興建工業園式的工廠。目前LED芯片的主要產地為中國***,占有LED市場的47%,而在中國大陸的LED廠多僅為樹脂封裝加工,芯片需要大量進口,是造成成本高的主要原因。其實,LED車燈成本高并不是主要問題,質量與批量問題解決后價格自然會下來,但也不可指望LED下降到與白熾燈價格一致。不過,我們相信LED車燈的價格不會成為它發展的障礙,LED車燈將會像當初昂貴的白熾燈取代蠟燭燈一樣替代白熾車燈。

???? 其次,由于我國轎車自主品牌少,并主要以中低檔車為主,對LED的需求量非常有限。而占據國內轎車主要市場份額的國外品牌車型,其對LED供應商的選擇和認證非常苛刻,國內LED企業很難進入其供應鏈中。但隨著具有自主知識產權的民企轎車的崛起,每年要推出一二十款甚至更多的新車型,由于汽車燈具更新較快,合資企業迫于競爭壓力,采用LED燈作為市場賣點以及本地化采購LED以降低成本的意向逐步加大,這對于國內LED企業來說會是一個發展機遇。

　　再次,國產LED以中低檔LED產品為主,很難達到車用LED標準。海拉汽車燈具研發中心長春有限公司技術部工程師金榮皓表示,唯有在產品專利技術上有所突破,才有可能在LED相關應用市場上占有一席之地,目前國內企業很難采購到國外車用LED的生產線設備,其中最主要是芯片生產設備買不到,國外設置的技術壁壘嚴密。

國內LED車燈發展前景

　　目前我國有購車能力的家庭為2000萬戶,我國有可能成為全球第三大汽車市場,占全球份額的6%,僅次于美國和日本。而到2025年,我國汽車市場的規模將達到目前美國汽車市場的規模。2002年,我國汽車產銷量為325萬輛,2003年銷量達到430萬輛,2004年銷量達到515萬輛,中國成為當今世界汽車銷售增長最快的地區。

　　在未來十多年里,汽車市場的競爭,就其本質而言,就是汽車電子化的競爭。據預測,汽車電子產品占整車成本的價格將超過45%。而新型、智能化的LED燈具是國際上汽車電子化中最耀眼的產品之一。專家預測：在未來5年內我國LED車燈將會快速發展,近幾年內會形成年產10億元的產值,5年內會形成每年30億元的產值。

　　從LED車燈技術發展現狀與趨勢來講,我國LED高位制動燈將進一步普及,價格穩步下降,LED后制動燈、轉向燈和霧燈開始商品化,LED汽車燈具向個性化和藝術化方向發展,同時LED智能控制系統也將快速發展。

車燈演變史

　　汽車燈具的演變隨著汽車光源的更迭而發生,大體上經過如下四個階段：

　　第一代汽車光源是由燃料(蠟燭、煤油或乙炔)直接燃燒發光,它能滿足早期車燈的要求,但存在發光效率很低、光強弱、性能不穩定、操作復雜等明顯缺點。

　　第二代汽車光源是白熾燈。1879年愛迪生發明白熾燈,1913年美國首先將白熾燈技術應用在凱迪拉克汽車前照燈上,汽車燈具發生了革命性的變化,從此汽車照明進入了電氣時代。接著,先后出現汽車反光鏡、啟動機、發電機和蓄電池等新技術,1925年開始汽車真正進入白熾燈汽車燈具時代。20世紀50年代又出現鹵鎢燈,它很快成為汽車強光源的主要燈泡。

　　第三代汽車光源是氣體放電燈(HID)。它具有高發光效率、高亮度和高可靠性等優點,將替代白熾燈、鹵鎢燈成為新型的汽車前照燈的光源。

　　第四代汽車光源是半導體發光二極管(LED)。LED是半導體PN結二極管,當一個正向偏壓施加于PN結兩端時,使PN結系統受到激發,載流子由低能態躍遷到高能態,當處于高能態的不穩定載流子回到低能態復合時,根據能量守恒原理,多余的能量將以光子形式釋放,它就是LED電致發光原理。