LED照明技术已经成熟,为什么很多汽车出厂时仍然配备卤素灯泡?
国际汽车照明联盟
2021-01-19 14:40
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LED照明完全可以取代传统的卤素灯泡、氙气灯。而LED未能在所有的车型上普及,并不是技术不到位,而是成本原因造成的。


毕竟汽车是批量生产的,年产量可以达到十万辆或者更多。如果一台车成本能降低十元,那么一年就可以节约百万资金。更何况LED大灯成本远远高于卤素灯泡,并不是十块钱能解决的。因此很多新车型也没能标配LED大灯,尤其是合资车型,只有中高配才配备LED照明灯、低配一律卤素灯。


说到LED成本高,可能有人就会说了:电动自行车都是LED照明的,生活中很多灯具都采用了LED照明,没觉得贵啊!甚至可以充电的LED手电也不过十几块钱而已。汽车用的LED非常贵吗?其实同称LED,但是功率与结构是不一样的,手电筒、电动自行车的LED功率只有几瓦而已,而汽车用的LED灯泡单只功率要50w以上,生活中的照明灯具很少有超过50w的。小功率LED方案简单,成本非常低,我们看一下小功率LED车灯的样子:



这种灯功率通过增加单体LED数量得到的,小功率灯珠成本非常低,多只方案就可以叠加功率,因此这种灯的售价非常低。我们看一下某品牌的汽车LED灯泡:



上方小小的一条LED芯片,功率在25w左右,两个LED芯片总功率可以达到50w,高亮度高集成度导致LED成本大幅度增加,毕竟生产工艺与材料都不一样。高度集成的同时也带来了散热难题,毕竟LED能量转换效率只有12-30%左右,70%以上电能转化为热量需要及时散发掉。


虽说LED是冷光源,但这只是针对LED发出的光含热量低,没有红外光谱、不会导致照射物升温而已。而LED工作时一样会产生热量的,需要及时散发掉否则LED会因为散热不良而烧毁。因此汽车用的LED灯泡必须带有散热装置,保证LED在安全的温度区间工作,这也是成本高的的一个原因。


LED是一种半导体器件,也是负温度系数半导体原件(伏安特性)。负温度系数则代表其电阻会随着温度升高而减小,这种情况下如果驱动电源电压始终不变,那么LED温度增加后其工作电流就会增加。



LED就会处在过流状态下工作,不仅寿命会缩短,而且还会产生光衰。也就是亮度会越来越低,这就是便宜的LED灯泡亮度不高 或者亮度越来越低的原因。


汽车上每一个零件必须要考虑其稳定性与寿命,对于多零件协同工作的汽车来讲,任何一个零部件损坏都会影响全局。因此LED面世多年后始终没有在汽车上普及,最近几年技术成熟稳定后才逐步在汽车上应用。为了保证LED亮度不变,同时保证LED灯泡寿命 那么必须要采用专用的驱动电源。这种电源就是恒流驱动,无论LED灯泡内阻如何变化 ,其输出的电流是不变的。我们看一下LED驱动的样子:


灯珠下方的散热器内部就是LED驱动板,带有风扇散热系统。可以看到汽车上的LED灯泡要比生活中常见的LED照明灯具成本高的多,成本差上N倍。


除了LED灯泡成本有差距之外,LED灯壳、灯室结构也与卤素灯不同。为了整体效果更加完美,采用LED照明的灯组往往设计上也不一样:



这种多变的造型也是拿钱换来的,生产成本明显高于传统灯组:



因此不仅采用LED灯泡会增加成本,灯组灯壳还要增加一部分成本。成本增加后要么单车利润降低,要么性价比降低。在没有强制要求下大家都默默地遵守游戏规则,低端车型普遍采用便宜的卤素灯泡,中高配置则采用LED灯泡。

其实卤素灯泡也没什么不好的,有些后加装的便宜LED灯泡照明效果还不如卤素灯泡。



LED灯泡并不是简单的换上就好,如何让光照均匀才是关键,很多后改的LED车灯看上去闪瞎眼,实际上铺路效果非常差。这就像手机上的LED手电筒功能一样,令人不敢直视感觉亮度很高其实照明效果很差!


因此加装LED灯泡必须要调整光路,加透镜可以让光线均匀散发出去,拓宽照明范围。避免出现光柱、光斑局部照射的现象,出现光柱光斑就是典型的“照人不照路”,也是换回卤素灯泡的一个原因。而加了透镜后一些功率不足、流明不足的便宜LED灯泡其亮度会进一步降低,如果换上高透透镜,优质LED灯泡那么成本也不会太低,还不如老老实实的换上一对好的卤素灯泡了!


Shania
2021-03-23 23:03

LED大灯温控到底是不是亮点?