不僅僅是漂亮！全面解讀LED大燈技術(shù)

2025-02-14 14:14:02 作者：資訊小編

LED的優(yōu)點和歷史

都說眼睛是心靈的窗戶。對于汽車來說，有一對漂亮的大燈，就像有一雙漂亮的眼睛一樣。LED大燈的出現(xiàn)就像是在大燈上附加了“化妝品隱形眼鏡”，直接將“眼睛”的魅力指數(shù)提升了一個等級，功能也是日新月異。我覺得是時候好好看看LED大燈了。

它是發(fā)光二極管的縮寫，它有一個非常流行的中文名字——發(fā)光二極管。如今，它們經(jīng)常作為燈箱、招牌和各種電器的指示燈和背光燈出現(xiàn)，也是汽車尾燈、高位剎車燈和日間行車燈的重要組成部分。

LED大燈有哪些優(yōu)點？

既然說LED，那就先說說為什么現(xiàn)在這么熱。眾所周知，汽車上的大燈主要不超過兩種:鹵素大燈和HID氙氣大燈。新興的LED大燈與這兩種主流大燈相比有什么優(yōu)勢？

對于汽車來說，LED光源具有以下優(yōu)點:

1.節(jié)能低成本:LED發(fā)光效率高，幾乎是熒光燈的兩倍。如果以我們?nèi)粘Ｊ褂玫墓?jié)能燈為類比，節(jié)能燈比白熾燈節(jié)能4/5，而LED比節(jié)能燈節(jié)能1/4。在汽車上，同樣的日間行車燈，LED組件的能耗只有鹵素?zé)舻?/20。LED元器件的成本也在逐年大幅降低，成本和價格仍在以每年20%以上的速度下降。

2.使用壽命長:目前汽車使用的LED組件基本可以達(dá)到5萬小時的水平，而知名的汽車照明供應(yīng)商已經(jīng)能夠提供10萬小時使用壽命的LED組件，相當(dāng)于11年。相比之下，氙燈的壽命只有3000小時左右。

3.耐用性好:LED組件結(jié)構(gòu)簡單，抗沖擊、抗沖擊性能優(yōu)異，不易破碎，能很好地適應(yīng)各種環(huán)境。

4.LED組件小巧緊湊，便于布局和造型設(shè)計:這是LED的巨大優(yōu)勢，充分迎合了汽車廠商在設(shè)計上的進(jìn)化要求，打破了過去照明系統(tǒng)對造型創(chuàng)新的束縛，讓我們擁有更具創(chuàng)意的汽車產(chǎn)品。

“LED豐富了大燈的造型和線條，使其在夜間更具辨識度”

5.響應(yīng)速度快:LED照明只需要微秒級，可用于尾燈和轉(zhuǎn)向燈快速點亮，達(dá)到更好的警示效果。與氙氣燈和鹵素大燈相比，LED照明的響應(yīng)速度更快，對行車安全的保障更好。

6.亮度衰減低:LED亮度高，光亮度衰減遠(yuǎn)低于鹵素?zé)簟＿m用于照明、剎車燈、轉(zhuǎn)向燈等警示燈。

7.可采用低壓直流驅(qū)動，負(fù)載小，干擾弱，對使用環(huán)境要求低，適應(yīng)性好。與氙燈不同，需要一個升壓裝置。

●為什么LED大燈來得這么晚？

光數(shù)一數(shù)，電燈已經(jīng)存在了150多年，LED在各個方面都是新奇的。其實LED的起源可以追溯到100多年前的1907年。那一年，從事無線電行業(yè)的亨利·約瑟夫·輪在碳化硅晶體上施加一定的電壓后，在陰極上觀察到一種暗淡的黃光，應(yīng)該算是發(fā)光二極管的鼻祖。

實用LED直到50多年前才被發(fā)明出來，所以60年代的這個時間節(jié)點被很多人認(rèn)為是LED真正的起點。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，led的顏色也在從最早的紅光、橙色、黃色、綠色慢慢擴(kuò)展。早期的led主要用于各種儀器的光源和各種設(shè)備的指示燈，后來隨著顏色的增加，開始應(yīng)用于紅綠燈、大顯示屏和車燈等。

以前LED不能發(fā)出大燈照明所需的“白光”，因為可見光譜中沒有“白光”，它不是單色光，而是由各種單色光組成的復(fù)合光。人眼看到的白光需要兩種波長的藍(lán)光+黃光或者三種波長的藍(lán)光+綠光+紅光的混合。由于兩種方法都需要藍(lán)光，藍(lán)色LED成為發(fā)展白光LED的重要技術(shù)節(jié)點。

直到上世紀(jì)（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）末，隨著超高亮度藍(lán)色LED的成功研制，白色LED的發(fā)展才分階段取得了真正的進(jìn)展。白色LED色溫接近太陽光，照明效果更自然，更接近人眼白天看到的顏色。也是從這個時候開始，LED正式加入照明領(lǐng)域。

從LED合成白光的方法就是前面提到的兩種方法。目前普遍采用藍(lán)色LED芯片+黃色熒光粉或黃色熒光粉濾光片制作白光LED。現(xiàn)在，它廣泛應(yīng)用于日間行車燈和用作前照燈的白光發(fā)光二極管，它們都使用相同的原理。白色LED的出現(xiàn)也可以載入液晶顯示器的發(fā)展史，為提高液晶顯示器的色彩性能，促進(jìn)液晶顯示器的普及做出了巨大的貢獻(xiàn)。

你一定注意到了，很多車其實在很小的時候就使用了LED尾燈，但是LED大燈只是近幾年才流行起來。其中一個原因就是上面提到的LED不能產(chǎn)生白光。另一個問題是LED的亮度和成本。LED正式商業(yè)化以來，亮度提升了近100倍，而價格下降了數(shù)百倍。成本的降低和亮度的提高使得LED終于具備了加入汽車大燈的條件。第三個原因是北美、歐洲等發(fā)達(dá)國家之前沒有關(guān)于LED大燈在汽車照明中使用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，2021年后SAE、ECE相繼發(fā)布相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

LED大燈開路者

● LED大燈:兩個“第一”

LED大燈應(yīng)該算是汽車發(fā)展史上的一個里程碑，刻在里程碑上的名字無疑應(yīng)該屬于LED大燈首次應(yīng)用的“1號”。第一款正式配備LED大燈的車型是2021年亮相的雷克薩斯LS（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）600h/LS600hL車型。其大燈是量產(chǎn)車型中使用的第一款LED大燈，也是LED大燈的第一款商用產(chǎn)品。這款大燈來自日本汽車照明系統(tǒng)供應(yīng)商KOITO。不過這款大燈并不是100% LED大燈，只是近光和輔助照明使用的是白色LED，這也是為什么還有另一個“第一名”座椅的原因。

另一款“第一名”座椅屬于奧迪R8（查成交價|參配|優(yōu)惠政策），2021年底上市，搭載5.2升V10發(fā)動機(jī)，全球首款商用全LED大燈。其遠(yuǎn)近燈、轉(zhuǎn)向燈、日間行車燈的照明功能均采用LED組件。這款大燈于2021年問世，是比小樽更晚的產(chǎn)品，由Magneti Marelli的子公司Automotive Lighting設(shè)計開發(fā)。

上面的實拍顯示了2010年的國產(chǎn)R8 5.2 FSI quattro，也配備了全LED大燈。

繼KOITO和汽車照明之后，HELLA HELLA和法雷奧也很快加入了LED大燈的陣營。說到這里，海拉海拉其實應(yīng)該出現(xiàn)在LED的里程碑上，就在奧迪R8 V10版本發(fā)布的同一年。海拉為美國版的凱雷德白金2008提供了全發(fā)光二極管大燈。他們在2021年開發(fā)了這種大燈。根據(jù)該車的上市時間來看，2021年夏天發(fā)布的凱雷德鉑金版可以早于奧迪R8的V10版本。此外，當(dāng)時首次亮相的第四代奧迪A8（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）的全發(fā)光二極管大燈也是海拉海拉的杰作。

●解讀LED大燈結(jié)構(gòu)

LED大燈的結(jié)構(gòu)與目前傳統(tǒng)大燈基本相同，通過反射或透鏡結(jié)構(gòu)聚光。不同的是LED大燈往往由多個LED元件組成，需要一個控制模塊來控制整個系統(tǒng)。

同時，LED元件對溫度變化敏感。如果結(jié)溫較高，LED的發(fā)光性能會降低，因此LED大燈對散熱的要求較高，需要良好的散熱設(shè)計來保證LED元件的溫度穩(wěn)定性。正因為如此，我們可以看到在LED大燈的背后，那些LED組件的背后都有散熱器甚至風(fēng)扇，這是目前普通鹵素大燈和氙氣燈所沒有的。

LED大燈盤點：奧迪/寶馬

●解讀主流LED大燈庫存

◆奧迪:LED大燈代言品牌

說到LED大燈，大多數(shù)人肯定會想到奧迪品牌。對于奧迪來說，LED大燈已經(jīng)成為其設(shè)計標(biāo)志的一部分。從R8和A8到A3，目前奧迪使用LED大燈的車型陣營最大。說起奧迪，就跟提到LED大燈的代言人一樣。

奧迪A8和A6車型上的幾款全LED大燈，大部分都采用了和之前的凱雷德一樣的多鏡頭結(jié)構(gòu)。我相信這與他們來自同一個供應(yīng)商——海拉海拉不無關(guān)系，LED組件往往是按幾十個來計數(shù)的。然而，無一例外，他們的遠(yuǎn)光燈都使用反射結(jié)構(gòu)。

“左:奧迪A8右:奧迪A6L（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）它們的近光燈由幾個獨立的LED鏡頭單元組成”

由多個LED單元組成的燈座幾乎不可能像氙燈的二維透鏡燈座那樣上下左右旋轉(zhuǎn)，于是工程師們設(shè)計了這種燈組的近光燈座上下俯仰，由步進(jìn)電機(jī)控制，轉(zhuǎn)彎時的照明依靠獨立設(shè)計的轉(zhuǎn)向輔助燈。

相比之下，汽車照明公司為A7提供的全LED大燈要清新得多。遠(yuǎn)近光燈的功能集成在最外層的照明模塊中，燈座也由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，可以自動調(diào)節(jié)車輛的光照水平。

“左:奧迪A7（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）基本照明近光右:奧迪A7遠(yuǎn)光燈開啟”

最可喜的是，奧迪已經(jīng)把所有l(wèi)ed都降到了A3級車。雖然大燈看起來遠(yuǎn)沒有它們的兄弟復(fù)雜，但它們的實用性和功能性絲毫不遜色。

“奧迪A3（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）還配備了LED大燈”

◆寶馬:獨特清新的LED大燈

“寶馬6系（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）Grancoupe全LED大燈”

與奧迪相比，寶馬的LED大燈色彩要遜色很多。X6M、6系和改進(jìn)型7系車型上的全LED大燈是典型的反射式LED大燈。它們的LED組件布置在大燈反光碗的頂部，所以很難從正常角度看到光源。只有抬頭看大燈，才能看到燈碗中“天花板”上的LED組件。

“左圖為寶馬X6 M（查成交價|參配|優(yōu)惠政策），右圖為全新7系，均為LED大燈。”

“配備LED大燈和氙氣大燈的X6 M僅通過透鏡和燈碗中央的“橫條”就能與兩個大燈區(qū)分開來”

寶馬沒有透露太多關(guān)于其全LED大燈的信息，他們似乎也沒有計劃在LED上做出更復(fù)雜的改變。也許相比之下，他們更愿意談?wù)撍麄儗⒋笠?guī)模生產(chǎn)的激光大燈技術(shù)。什么是激光大燈？我們將在以后的文章中為您解讀。

“對于寶馬粉絲來說，i8上的激光大燈值得期待。”

盤點：奔馳/謳歌/其他品牌

◆奔馳:曾經(jīng)驚艷，會驚艷嗎？

奔馳在燈光方面似乎不如奧迪活躍，但實力還在。CLS大燈是奔馳對LED大燈的一次成功測試。

汽車照明為奔馳CL（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）S開發(fā)的LED大燈，應(yīng)該算是透鏡大燈的標(biāo)桿。它的近光燈采用了可上下或左右旋轉(zhuǎn)的透鏡燈座，使LED大燈可以像目前的自適應(yīng)氙氣大燈一樣，輕松實現(xiàn)轉(zhuǎn)角照明、自動調(diào)節(jié)高度等功能。這是我見過的最靈活的LED大燈。

奔馳用概念車CSC證明玩大燈綽綽有余，但量產(chǎn)的奔馳A級卻沒有在大燈上留下多少精髓。

「CSC概念車的大燈真的很驚艷」

“左:奔馳CSC概念車右:量產(chǎn)奔馳CLA級”

下面的視頻展示了CSC概念車的大燈“行云流水”轉(zhuǎn)向燈，以及百花齊放的大燈設(shè)計，堪稱“前所未有”的新格局。

更多精彩視頻，均在車載家庭視頻頻道。

CLA之后亮相的全新E級大燈設(shè)計也引來不少爭議。經(jīng)典的“四眼”設(shè)計只有LED行車燈勾勒出的輪廓。不過從視覺上來看，全LED大燈的設(shè)計還是值得肯定的。接下來，奔馳全新S級、全新C級等眾多新車將陸續(xù)亮相。E級大燈的設(shè)計不禁讓人對新車型有了更多的聯(lián)想和期待。

◆謳歌:落后者

回看亞洲，繼雷克薩斯之后，全LED大燈似乎追隨者不多，一直在技術(shù)上特立獨行的本田也開始在這方面嶄露頭角。本田的謳歌RLX是本田對LED大燈研究的成果展示。

◆其他品牌:百花齊放在即？

越來越多的品牌將加入全LED大燈的陣營。即將上市的新一代蒙迪歐是眾多新加入的車型之一。它將采用法雷奧法雷奧提供的LED大燈，不僅造型簡潔，而且能耗僅為26瓦，僅為普通大燈的一半。

在設(shè)計上一直走進(jìn)步路線的起亞也表明了態(tài)度:我們看到全新的K9已經(jīng)配備了一對巨大的LED大燈，相信現(xiàn)代很快就會跟進(jìn)量產(chǎn)車。

“起亞新款K9還配備了LED大燈”

總結(jié):

LED大燈的時代似乎即將開啟。此前，只有高端車型才開始出現(xiàn)在低價車型上，如蒙迪歐、全新奧迪A3、高爾夫7等。相信隨著LED成本的進(jìn)一步下降，主流緊湊型車甚至小型車都會涉足LED大燈的趨勢。當(dāng)然，所有的LED大燈都不會是車燈的終點。當(dāng)LED大燈全民普及后，高端品牌肯定會想出新花樣。事實上，已經(jīng)在移動的“激光大燈”和“有機(jī)發(fā)光二極管”燈是明顯的信號，不是嗎？

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