以前买了新车,第一件事是贴膜,现在车窗贴膜好像不是那么必须了。
因为在智能汽车时代,车窗玻璃也开始走向智能化。
最近,小鹏GX、蔚来ES9等新车相继发布了各自的智能玻璃技术。
彼时,可变色玻璃的主要应用场景还是在汽车天窗,使得通透的全景天窗也具备了可变色遮阳的功能。
但现在,这种可变色玻璃已经从全景天窗扩展到整车侧窗玻璃,车窗也具备了智能化特征。
不同的应用场景,背后的技术路线也有所不同,可变色的全景天窗主要应用了EC电致变色技术。
而小鹏GX、蔚来ES9等新车上搭载的智能侧窗玻璃,则应用了LC染料液晶技术。前者联合福耀玻璃,后者则牵手京东方。
这两种不同的技术路线各有什么优劣势?为何适配不同的场景?我们再来展开说说。
LC和EC有啥不同?
简单来说,LC属于“物理调光”,EC属于“化学调光”。实现调光的核心技术上,前者依靠物理分子排列,后者依靠化学离子反应,这也决定了它们核心特性的差异。
LC技术全称为“染料液晶调光技术”,其核心结构是在两层透明导电玻璃之间,夹着一层薄薄的染料液晶薄膜。
这层薄膜中含有液晶分子和二向色性染料。调光的关键是“电场控制分子排列方向”,属于纯物理变化。
具体来说,当LC玻璃接通电源后,电场会驱动液晶分子和染料分子有序排列,光线可以顺利穿透,此时玻璃呈透明状态。
而断电后,LC玻璃内的液晶分子和染料分子处于随机散乱状态,光线照射过来时会被大量散射,玻璃呈现不透明状态,起到隐私保护的效果。
为了提升体验,小鹏GX、蔚来ES9目前还都采用了“染料掺杂液晶”(DLC)技术。
相比传统LC技术,加入专用染料后,可以达到更好的遮光效率,颜色也更接近自然灰黑色,还能实现无级调光,而非简单的“透明/不透明”两挡切换。
这种物理调光机制最大的优势就是“快”。因为靠电场驱动分子排列,小鹏GX的智能玻璃从通透到隐私的响应速度只需0.16秒,蔚来ES9签名版更是只有0.1秒,基本能瞬间完成不同状态的切换。
与LC的电场控制、物理调光不同,EC技术是通过“可逆氧化还原反应”实现调光。其核心结构包括电致变色层(如三氧化钨WO₃)、电解质层和离子存储层。
调光原理可以理解为玻璃内部的“离子来回迁徙”。
当EC玻璃通电时,锂离子从离子存储层中脱出,嵌入电致变色层中,改变电致变色材料的光谱吸收特性,玻璃逐渐变暗。
反向通电时,锂离子从电致变色层中脱嵌,回到离子存储层,玻璃逐渐恢复透明。
这种离子嵌入/脱嵌的过程改变材料对光的吸收特性,从而实现调光,属于化学变化。
为什么“天各一方”?
既然都能变色,为什么一个主要应用在天窗,一个主要用在侧窗呢?
主要是因为两种技术的优劣势不同,我们这里只讨论技术应用场景。
首先,这两种玻璃在遮光、防紫外线等方面的能力都是基础配置。
LC玻璃的突出优点是响应速度快,更适合布置在需要隐私保护的侧窗。
其次,它的隐私性好。小鹏GX上的LC玻璃调到最暗时透光率仅为0.6%,还能实现“车外看不到车内,但车内能看清车外”的单向透视效果。
现场体验过小鹏GX上的LC玻璃,人在车窗外看不到车内,但车内的相机却能拍到车外的人,挺有意思的——感觉现在更需要隐私的反而是车外的路人。
另外,LC玻璃还可以分区控制。蔚来ES9上的LC玻璃可以分64区动态控制,甚至能实现“只亮一条缝”这种类似百叶窗的玩法。
但LC玻璃也有劣势。首先,因为内部是特殊的薄膜结构,难以适配复杂的大曲面天幕,更适合平面或微曲面玻璃。
其次,LC玻璃靠电场驱动分子排列,想保持透明就得一直通电,长时间使用,尤其是应用在大面积天窗上,会增加车辆能耗,对纯电车来说显然不是好选择。
而EC玻璃与LC玻璃的优劣势几乎是互补的。
EC玻璃的优势在于:柔性固态的EC薄膜更适合复杂的大面积曲面天幕;
其次,EC玻璃只在改变明暗状态时通电,其他状态完全不通电,对能耗很友好;
最重要的是,EC玻璃隔热更好,因为它通过离子嵌入改变光吸收特性,比利用光散射实现不透明的LC玻璃具有更高的红外线阻隔效率。
这对于全景天窗防晒这一应用场景来说,非常适合。
至于其他如循环寿命长、雾度低等优点,反而没那么突出。
EC玻璃的劣势则是:响应速度比LC慢很多,从透明到全暗需要数十秒甚至数分钟。
尤其是在低温环境下,离子迁移速度会随温度降低而减缓,这和锂电池低温掉电的逻辑差不多。
所以对于侧窗这种需要即时隐私的场景,显然不合适。
其次,EC玻璃容易有色差,比如会轻微偏蓝,用在侧窗上没有LC玻璃那么自然。
虽然像小米YU7 Max上采用了光羿的柔性固态EC薄膜,实现了接近纯黑的中性色,但EC相比LC,更高的成本也是一个问题。
总之,两相对比下来,大家应该能清晰地感知到为什么EC主要用在天窗、LC用在侧窗——确实是因地制宜,各有所长。
无论是EC还是LC,这种智能玻璃会给座舱带来哪些新玩法呢?其实有意思的场景还挺多。
比如小鹏GX联合福耀玻璃,基于LC技术开发的AI玻璃,已经深度匹配了整车电子电气架构和AI大模型。
AI程度有多高呢?小鹏GX全车搭载6块AI调光隐私玻璃,不仅可以联动座舱使用场景,还能实时智能预判遮光需求——依托外部光照感知实现自适应无级调光,让玻璃自动匹配最优透光度。
再比如蔚来的64分区控制,后排乘客可独立控制自己区域的车窗明暗。商务洽谈时,只遮挡后排车窗,但保留前排通透;甚至车窗只开中间一条透光缝隙,在保证隐私的同时,也方便观察周围情况。
除了EC、LC技术,这种可变色玻璃还有其他技术路线,比如成本更低、功能更简单的PDLC技术,以及成本更高的SPD技术等。
可变色的汽车玻璃也并非最近才出现在汽车上。2010年,奔驰的魔术天窗控制系统就采用了类似LCD液晶屏幕的技术,可以切换车顶玻璃的明暗度。
更早之前的法拉利限量版敞篷跑车Superamerica,其前挡风玻璃和顶棚玻璃也用到了可调光技术。
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