“中國智能電動車在完成了大屏、零重力座椅普及之后,第三個普及高端配置會是EC調光天幕和側窗。”
在小米YU7長達一個多小時的上市介紹過程中,雷軍專門用了一分多鐘的時間來講小米YU7上智能調光天幕。雷軍說,小米YU7的智能調光天幕采用了最新一代EC調光玻璃,有更強的防曬隔熱,同時可以遮光。
他給出了三個99級數字:99.85%最大遮光率、99.9%紫外線隔絕、99.9%紅外線隔絕,防曬指數相當于SPF100+和PA++++。
毫無疑問,小米YU7上的這塊智能調光天幕可以說是這輛車上最“黑”的科技。然而盡管小米YU7發布后,很多媒體幾乎把每個模塊的零部件供應商都挖了出來,不過卻很少看到有人對這塊智能調光天幕有詳細介紹。
小米YU7上的這套智能調光天幕,其實背后的供應商是一家叫做光羿科技的供應商,它是全球唯一實現電致變色大面積曲面產品量產的科技企業。那么,小米YU7 Max上的智能調光天幕到底有多高的技術含量呢?和之前別家車企推出的白霧色的調光天幕又有什么區別呢?
這次,我們進行了深度的研究,給大家講清楚汽車行業調光天幕的門門道道。
01
體驗小米YU7可以“變黑”的天幕
為了講清楚小米YU7上的智能調光天幕功能,我們專門去小米門店簡單體驗了這款天幕。
首先是小米YU7上的智能調光天幕只有兩擋:遮光和通透,而不是像別家那樣有5檔甚至10檔不同檔位的遮光。其次是在界面上會明確提示“調節后天幕透光度將緩慢變化,約3分鐘”,即便是后排調整時也會提示時間。其實雷軍在講這個智能調光天幕的時候,第一句話就是強調了這款調光天幕的缺點:變化速度慢,大概要2-3分鐘,這應該是雷軍特意做的預期管理。
實際體驗上,在通透模式下小米YU7的天幕也會有一定的遮光效果,并且也有比較好的防曬效果。當啟動遮光模式后,天幕會從邊緣開始慢慢變黑,幾分鐘后就變成全黑的狀態。
但需要注意的是,這個全黑狀態并不是完全看不見外面,其實這個調光天幕最暗的時候也能看到外面的光源,依然具備一定的通透性。
體驗之后,我們可以把光羿科技提供給小米YU7的這套智能調光天幕和別家的調光天幕的區別總結為:
1. 變化后的顏色有區別,不是其他車型的藍色或者乳白色,而是接近完全黑色;
2. 調光能力更強,光線透過率可調范圍更大,從很透明到很黑,這也是區別于其他調光產品最大的能力特點;
3. 變化速度比較慢,全景天幕需要3分鐘;
4. EC天幕變黑后并不是像那些白色調光天幕完全看不見外面,而是有通透性。
那么接下來的問題是,光羿科技給小米YU7提供的智能調光天幕為什么會有這些不同呢?
02
智能調光天幕的分門別類
要講清楚為什么小米YU7的調光天幕是黑色,我們先要搞清楚為什么還有藍色、乳白色的調光天幕。
實際上,最早被人熟知的調光天幕是波音787上面在2008年就使用了的可變色舷窗,這種技術被稱為電致變色(Electrochromic, EC)調光技術。EC技術的原理,就是在電化學反應,在電壓的作用下讓材料里面的離子向離子存儲層移動,從而實現變色,并且這一化學過程也是可逆的。
不過波音787的EC可調光技術屬于非常早期的第一代EC技術,采用的方案是把凝膠態電解質夾在兩片玻璃板中間,并且最典型的問題就是外觀只能呈現藍色,并且變化時間基本上也要20-30秒以上。
波音787可調光舷窗之所以沒有普及開,主要還是成本高,且只能做窗戶,防眩目后視鏡這樣的小面積產品。
調光之后天幕為藍色,其實是EC技術一直以來有的問題,比如最早期款極氪001,比亞迪也有EC可調光天幕,但是調光之后就是藍色。而且選裝價格偏高,2021年的極氪001選裝價1萬,而比亞迪的車型也要6600元。之所以EC調光技術會呈現藍色,是因為EC調光要吸收所有光線的技術難度太高,而藍色是除了黑色以外,在戶外環境下大眾比較容易接受的外觀顏色,其實EC調光也可以做出紅色、綠色。
另一種顏色就是乳白色,這也是大家在車上比較熟悉的可調光天幕的顏色,比如在本田S7/P7、嵐圖free、大眾ID.7以及智己L6(參數丨圖片)上面的多擋可調變色天幕。這類可調光天幕用的技術被稱為PDLC的液晶調光技術,主要可以把玻璃變成模糊或者磨砂感,而且變化速度快,基本上0.1-0.5秒就可以完成。
但實際上,PDLC技術本身主要作用是隱私保護,并沒有真正意義上的防曬的功能,這些車宣傳的防曬,都是依靠玻璃本身的材質、鍍膜來應對,畢竟白色并沒有吸收光或者反射光的能力,車企說PDLC調光天幕能防曬,主要是一種變色后的心理暗示。
我們實測中,PDLC調光天幕確實可以通過玻璃本身的技術完全隔絕紫外線,但其BUG在于隔熱——暴曬之后,也就和很普通的、后期加裝的那種折疊淺色單層物理遮陽簾差不多一個水平,但要說“比物理遮陽簾更隔熱”、“比黑色完全不透光的物理遮陽簾更隔熱”是不客觀的。PDLC還有一個問題其實是能耗,因為PDLC需要持續供電才能保持透明,斷電則是霧化狀態。
另一種技術是SPD懸浮微粒技術,這種技術的優勢在于速度快,同時可以實現無級調節。可缺點也很明顯,那就是只能做藍色,成本更高,能耗也很高,最關鍵的是需要110V電壓,對電動車來說并不方便。這項技術曾在極氪001的改款上出現過,被稱為LV分區調光天幕。
現在還有一項技術,被稱為LC染料液晶技術,是在液晶分子中加入不同顏色的染料,然后再通電控制液晶旋轉角度控制通光量。LC本身不是新技術,就是你電腦顯示器的技術原理,染色后就可以用于調光。技術的優勢同樣是速度極快, 1秒可以變色,也可以有無極調光,而且因為是染料控制顏色,所以可以實現黑色。
可以說,LC技術的本質是液晶屏幕,但目前有量產能力的LC調光公司,核心材料還需要進口,自然就是價格不菲。同時因為玻璃基底難實現大曲面所以做不了天幕,但是能做側窗。目前也就是尊界S800、極氪009等超豪華車型的變色玻璃在采用這項成本高昂的技術,目前的量產數量也不多。
以上技術路線我們簡單總結下:
PDLC霧化技術變色快,但是霧度較大且不防曬;
又黑又通透又變色快的LC技術,做不了曲面,而且貴;
速度快的SPD耗電高也是藍色,技術主要在國外;
早期的EC技術變化速度慢、顏色偏藍。
那么,調光天幕的技術路線那么多,小米YU7選擇的是哪一項技術呢?
雷軍在發布會上講到,他們在考慮了許久之后,還是選擇采用了最新一代的EC電致變色可調光技術。“因為用戶調光也就是一周一次、一個月一次,時間上可以等,但是變色效果、防曬能力、面積大小這些,只有最新一代的EC技術可以達到。”
雷軍所說的最新一代EC技術,就是光羿科技自主研發的第三代EC技術中最新一個代際的量產技術。小米在發布會上展示的數據表明,采用最新EC技術的智能調光天幕在遮光模式下,即使暴曬了1.5個小時,也比加了物理遮陽簾的Model Y車內溫度還低6度。
目前光羿科技的這項技術已經經過了4次技術迭代,解決了外觀中性黑色,提升調光倍率等問題,達到了量產調光產品中最高倍率。因此,小米YU7的智能可調光天幕除了變色速度較慢之外,EC技術其余缺點差不多都已經解決了。
換句話說,汽車天幕應用最多的2個調光技術: EC和PDLC,調光性能上EC勝出,價格上PDLC更便宜。而在汽車側窗應用僅有的調光技術:EC和LC,EC在性能上已經齊平LC,但EC更清晰,LC速度更快,價格上EC更便宜。
03
光羿科技的技術底色
毫無疑問,從小米YU7智能調光天幕的效果來看,光羿科技的最新一代EC電致變色技術已經逐漸成熟。光羿科技也表示他們已經為20款車型提供EC汽車調光產品,僅僅是今年5月的出貨量已經超過了1萬臺,刷新了全球調光產品量產紀錄。
某種程度來說,光羿科技的EC調光產品在汽車行業里,就是“寧德時代”的地位,盡管也有其他競爭者,但是從性能、性價比和規模量上來看,光羿的EC調光產品就是最好的選擇。雷軍的選擇,顯然也是基于以上的結果。
為什么光羿科技可以在汽車行業做到EC調光產品的領先地位呢?
EC調光技術的發展剛剛說到過波音787的故事,其實之所以EC調光技術沒有快速發展和普及,就是因為它的局限性太大。
一個是局限于玻璃基底,另一個則是局限于中間材料為凝膠態。這兩個因素限制了面積、形狀和造型——比如波音787的第一代EC技術是玻璃夾有機凝膠態化學材料,面積只能做到很小,飛機舷窗已經是最大了,更大規模的使用其實我們也并不陌生,就是自動防眩目汽車后視鏡,但是成本也貴。
之后的第二代EC技術改進了化學成分,采用無機材料,是全固態器件,但依然還是玻璃基底,這樣可以用到建筑上的玻璃窗等大面積領域,而問題在于第二代EC技術只能做平面,不能做曲面,成本依然高昂,所以汽車或者消費電子行業都沒辦法做。
可以看出來,EC技術要發展,要解決的是兩個難題:化學材料和基底的選型 。前者決定了可調光的性能指標,后者就決定了應用范圍和規模化量產后的價格打下來,這也是一個橫跨兩個學科、從學科研究到應用落地的巨大難題。
由于EC技術的兩個難題難以同時突破,所以EC技術的發展停滯了很長的一段時間,從1974年的第一代EC技術、到1989年的第二代EC技術——直到2017年才出現第三代的EC調光技術。
這一次突破,是一家專注于電致變色科研領域,成立僅8年的新材料科技公司,這就是光羿科技。
光羿科技在解決EC技術的應用上,最大的創新就在于,從一開始就選擇了柔性PET薄膜作為基底,而非之前的玻璃基底。柔性PET薄膜的優勢顯而易見,可以做大面積,也可以彎曲,同時能夠卷對卷生產,規模成本更低。
可是都知道柔性薄膜優勢這么多,但是為什么大家不選擇呢?原因就是要找到能夠涂覆到薄膜上的穩定化學物質,還有工程工藝水平,因此太難研發了。
光羿科技最終全棧自研的專利技術,以獨特的材料配比做出了固態電解質,然后采用三明治結構,把聚合物EC材料以納米級厚度均勻涂覆在柔性薄膜上,制成最后不到0.4毫米的EC薄膜,另外加上全程自研的獨特電控技術,形成了一套完整的EC調光產品的研發和量產。
隨著固態聚合物的技術突破,光羿就可以實現大批量生產。相較于傳統液態灌裝技術的批量單件生產,光羿使用了獨家研發的卷對卷生產工藝方案,也是全球唯一擁有連續性流水線的電致變色薄膜產品的產線。
這個成本效應有多大呢?光羿給了一個數據是,卷對卷的加工能力約為傳統的液態灌裝工藝的300倍,單條生產線年產能可以達到500萬平方米。
這些EC復合薄膜可以被夾在不同材質中間,比如玻璃、透明塑料等等,然后被應用到不同的領域。光羿科技方面說,他們一開始主要設想的應用場景是建筑領域,調光可以解決很多公共大型空間的光線環境問題,比如圖書館里刺眼的陽光下打傘看書,大型玻璃幕墻要么沒有安裝窗簾,安裝空間和清理維護成本高,窗簾會積灰也不健康,以及玻璃幕墻的隔熱防曬難題;其次則是用在消費電子領域,比如他們的第一個項目其實是給OPPO手機做的變色背殼。
汽車方面, 是因為新能源車的電池擠占車內空間,同時又要保持外觀流線造型,主機廠為了不壓抑的視野做了全景天幕,又因此產生曬的問題,但安裝遮陽簾又重新擠占車內空間,調光天幕在這樣的硬性需求下一躍登上了汽車行業的舞臺。
光羿科技從2021年開始提供汽車調光天幕量產產品,從極氪,比亞迪等知名車企, 之后蔚來的深度合作,一步一步迭代出來的。現在有了更多的車企項目,從而也讓成本大幅下降,小米YU7 Max則是第一次做到了標配——而不像之前其他車型那樣進行額外選裝,這或許也標志著EC調光產品,已經進入了大規模普及的階段。
04
EC調光產品在汽車天幕上的前世今生
什么是好的EC調光產品?
根據光羿科技在上海車展做的一次2000人規模的調研,研發人員發現用戶的需求特別極端,用戶的需求集中在三點:防曬、清晰、夠暗成為三大剛需。
“無論是否體驗過調光產品,大多數用戶對調光玻璃的首要訴求是‘防曬隔熱效果好’。"光羿科技說,“同時,對于627個有調光產品的用戶來說,往往市面上現有的調光產品黑色不純正,因此‘能調得足夠暗’成為第二重要的因素。而對于843個沒有調光產品的用戶來說,他們往往使用的是遮陽簾、貼膜等傳統解決方案,因此更在意"視野清晰度高"。這反映出在基礎的防曬隔熱要求之后,對眼睛舒適性與環境隱私性的需求,正在逐步成為真實的使用剛需。”
從調查中可以看到,“調節速度”和“能調的特別亮”這兩點,反而并不在用戶著重考慮的前列。
要解決防曬,其實就要解決“夠暗”,因為黑色能夠吸收一切光線,從而有效隔熱。從傳統EC技術的偏藍,做到“夠暗”,光羿的工程師至少花費了4年時間去解決。
光羿科技工程師透露說,其實極氪001最早的可調光天幕是EC調光產品首次在汽車項目上應用,所以使用的算是初代技術,調光之后呈現純正的藍色。后來光羿也迭代過一次藍色產品,速度更快,藍色更深——據說比亞迪對這個顏色很滿意,因為所應用到的海洋系就要藍色。這里面的緣由就是上面提到的,藍色是太陽光中比較難吸收的顏色。
后來光羿科技又接到了蔚來的定點項目,用在蔚來 EC7、 ET5T、 EC6、ET7等車型上。定點之初,李斌就要求不能是藍色,一定要中性色,符合蔚來的設計一致性。光羿科技繼續迭代技術方案,做出了官方叫”水墨黑“方案,調光變色出來的效果已經呈現出灰色,而不是藍色了。
直到這次小米YU7上的新方案,才算解決了天幕“夠黑”的問題——在蔚來上的產品他們命名為“水墨黑”,在小米YU7和另一個品牌上應用的產品,則被稱為“松煙黑”,用以區別兩款產品在“黑度”上的區別。
之所以更暗,是因為透光率的進一步降低。理解透光率的變化,就像你戴上墨鏡看東西一樣。據駕仕派了解,光羿科技用在小米YU7上的全新EC可調光產品的透光率可以達到0.15%,也就是只有0.15%的可見光能透過這塊玻璃,最大透光率能到6%,也就是40倍的狀態變化。
“不要覺得6%的透光率不夠高,實際上在陽光下這個透光率已經很高了,可以很通透的看到外面,但也保證了防曬隔熱效果。”光羿科技的工程師說。工程師給了一個參照概念:白天晴天陽光可能6-10萬lux的亮度,折中算8w x 0.0015 = 120 lux / 8w x 0.06 = 4800 lux 。
除了顏色之外,光羿的EC調光產品其實還有一個優勢,被稱為“通透度”,也就是更小的“霧度”。
為什么會有通透度的問題呢?這就是因為加入了變色層,由于變色層通透度可能有區別,會導致汽車用戶透過玻璃去看外面會發生光線的折射,又或者變色之后無法看清外面。最典型的就是 PDLC天幕即使在最通透的狀態下,視覺上還是會覺得車頂不夠清澈透明,會有霧蒙蒙的感覺,所以也不會用到側窗上——因為側窗對于通透清晰的要求遠遠比天窗高得多。
現在我們能夠看到的是,小米YU7天幕的清晰度是足夠好,不會覺得全景天幕看外界是模糊的。同時光羿科技說他們的最新一代松煙黑EC技術也用到了已經量產的側窗隱私玻璃上,也證明了其通透性的優勢,在技術上已經實現了領先,并且“夠暗”這個特質,也能解決現在車企越來越強調的車內隱私功能。
05
駕仕總結
也有網友認為,這項技術雖好,但看下來頂多也就是和最好的、全不透光的黑色厚實電動遮陽簾相當,為什么還要花費精力去搞這么一個“3分鐘變色”的調光玻璃?
正如雷軍在發布會上所說,這塊玻璃已經可以做到“比友商的物理遮陽簾更隔熱”,更重要的是,電動遮陽簾:1,占頭部空間,2,是完全不通透的、甚至如果是全黑色的話,會有略帶壓抑的車內氛圍,不可否認的是,這塊EC調光天幕在通透、儀式感、防曬隔熱這幾項的使用體驗上,肯定是大大優于黑色電動遮陽簾的。
而從整個光羿科技這家公司和EC技術的發展路徑來看,科技的發展,不就是為了滿足人們不斷提高的、“既要、又要、還要”的需求么?
總之,環顧目前汽車行業調光技術方案,光羿科技的這套EC汽車調光產品應該是目前體驗最好的一款產品,可以真正在各個維度上做到均衡。隨著小米YU7在高配車型上開始標配,預計光羿的EC調光產品會逐漸從一項高端選裝配置而成為一項代表高級體驗的標桿級配置。
希望在不久的將來,30萬元級甚至20萬元級別的車型上,也能越來越多地標配這項配置,讓更多人感受到中國頭部企業為汽車生活帶來的不凡體驗。
畢竟,用一副水墨畫的視覺效果來替代以前完全遮光的電動遮陽簾,這種感覺很中國、很高級。
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