LED前照灯的发展前景：安全与艺术的完美结合

LED前照灯的发展前景：安全与艺术的完美结合
2010-06-16 16:13:46 中国半导体照明网行业:灯具浏览

　　迄今为止，只有少量的高端车选择使用了LED前照灯。那么，为什么丰田会将成本相对较高的LED前照灯应用到其成本相对较低的丰田普瑞斯呢？

　　2010年，丰田普瑞斯将提供LED前大灯作为该车型2010款的一种选装配置，这是LED前照灯首次被安装到成本相对较低的车型上。这也代表着丰田公司对LED前照灯市场做出的积极反应，当然也是LED前照灯从研发阶段走向应用发出的有力信号。丰田普瑞斯并非是第一个使用LED光源前照灯的，但是目前装配LED前照灯中成本最低的。从灯具设计角度来看，由于白光LED不能发出红色波长的光束，无法进行红外反馈，出于主动安全考虑，因此该款LED前照灯同该公司的LEXUS车型所装备的LED前照灯一样，远光灯部分没有采用LED光源而是卤素光源；但二者依然有着异曲同工之处，就是全部采用投影灯光组来实现近光灯的截止线来满足法规要求。LED前照灯作为一种新生事物，市场上反应一直是褒贬不一，但是LED应用于汽车前照灯已被越来越多的汽车生产商和车灯生产商所重视。

　　高油价与低碳时代的选择

　　LED在汽车方面应用已相当丰富，例如汽车车内照明、系统状态指示灯、日间行车灯、雾灯以及装备LED的后组合灯的车型目前也越来越多，在这其中最常见的还属刹车灯和转向灯。目前，装配LED照明灯具的汽车的价格也呈现出越来越低的趋势，例如自主品牌车型比亚迪、奇瑞，合资品牌上汽通用凯悦等车型的后组合灯也越来越多地使用了LED光源。且LED在汽车信号灯中已经完全进入了市场中低端车型。

　　为什么LED光源在短短几年内会受到市场的如此青睐，其主要原因还在于其相对其它光源具有节能和长寿命的优点。在当今环保和节能减排的社会环境下，LED的发展前景宽广毋庸置疑。LED光源与环保低耗永远是紧密联系在一起的，2011年欧洲将全面强制使用昼行灯（DRL），而LED技术主要针对降低CO2排放与燃油消耗的降低。

　　鉴于汽车白天使用的灯具（近光灯、后灯、位置灯），例如：AUDI R8生产全LED前照灯的AL公司官方统计显示如下表，也能显示使用LED的节能与环保优势。

　　不可抗拒的造型诱惑

　　不仅如此，对昼行灯的外观改变也十分的重要。

　　目前汽车前照灯的远近光灯主要使用卤素与氙气光源等单光源系统，这大大限制了汽车灯具的造型。但随着大功率LED技术发展，LED作为远近光灯的光源成为可能。

　　与此同时，LED可采用多光源组合形式，这将完全改变汽车前照灯的形状和布置方式。过去用卤素灯或氙气灯光源无法实现的概念车造型，使用LED光源都能得以完美的实现。例如，LED光源可以使用多颗光源排列，多只反射镜或透镜进行光学设计，让灯具更加紧凑。设计师们可以使用２颗LED组合成近光灯，也可以用更多的模块来组合出近光灯，而这些模块可以完全的服从造型设计师的要求。

　　LED光源容易模块化，这也将为远光灯、近光灯、昼行灯等不同的光学单元提供更多的造型选择。在卤素灯与氙气灯中，模块化最成功的应该是投影灯光组的使用。自从宝马车首次采用近光投影灯光组后，现在几乎成为车灯的近光灯标准部件，市场上已有几十种近光投影式灯光组在使用，这种标准化模块给灯具设计师带来了极大的便利。LED光源将可以极致发挥模块化功能，可以开发出多种类型的投影灯光组与反射镜，以适应不同情况光学设计的需要。

　　从造型的角度来看，未来的汽车前照灯会有一个全新的面貌。在设计方面，由于LED寿命超过了汽车本身的寿命，所以减少了维护的需要，而且可以使汽车的功能性与观赏性更加完美，同时给汽车造型师更广阔的想象和创意空间。
消除前照灯水雾可考虑引入对流装置

　　LED与普通卤素灯和氙气灯光源不同的是，LED是冷光源，这个特性可以使车灯材料产生变革，由于LED光源产生的辐射热量很低，因此灯腔中温度变化很小，因此前照灯常用的耐热材料比如HTPC、PBT、PEI、PAR等昂贵的材料均可以使用ABS+PC取代，而一些金属材料也可以被树脂材料取代。不仅材料成本得以降低，而且避免了金属材料常用的防锈防腐等不环保的工艺。基于这种特性，设计师们更愿意把LED光源当作一个普通的电子元器件一样看待，就像笔记本电脑中的一个芯片一样。它所产生的热量仅仅与其功率有关系，而且合理的设计散热系统，就可以很好的控制灯腔中的温度。

　　LED冷光源实际也面临一个消除前照灯水雾的问题。由于LED灯腔内的温度比较低（远比卤素灯的低），一旦前照灯在恶劣环境下形成水雾就极不容易消除。因此设计师们可以考虑引入对流装置，使用LED散热系统散发的热量来消除水雾。可以考虑引入专用的导流泵来实现将热量导入到前照灯面罩。斯坦利电气最近研制出的试制品的冷却机构使用了专用散热器。该公司还希望在今后使其与车载逆变器的冷却机构“可共用部分散热器和冷却水”。AUDI R8同样也采用了风扇散热与导流泵结构。由于散热器和泵专用品，导致了成本的上升，但目前实用化还面临着成本问题，灯具公司将设法解决这一问题。

　　在《2008-2009年中国及全球汽车LED照明产业研究报告》中这样描述，目前LED前照灯的成本比HID前照灯要高30%~100%，这是一般主流车型无法接受的，而且相应的LED前照灯的标准法规、试验方法也尚未正式出台，这将在一定程度上影响LED的应用普及进度。但LED前照灯寿命很长，未来的灯具设计可能不存在更换光源的问题，灯具中不需要更换光源的装置，因此设计者与用户都不再需要考虑灯具的维护成本。

　　但迄今为止，只有少量的高端车选择使用了LED前照灯。那么，为什么丰田会将成本相对较高的LED前照灯应用到其成本相对较低的丰田普瑞斯呢？据丰田称：“现有的第三代普瑞斯车头灯LED技术利用，以较少的能源消耗，产生更多的光线。提供即时的LED照明，并能保留其15年的寿命90%亮度。”目前，LED的前照灯原型的近光灯已达到约1000流明的光通量水平，相当于一个氙气大灯水平。虽然LED前照灯面临着成本的压力，但伴随着LED技术的不断发展，汽车产能的日益增大，成本将在不久的将来大幅下降，所以我们需要更多关注的是涉及LED前照灯的散热管理以及新的生产工艺和光学元件的发展。（编辑：Led鱼）

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