有行業(yè)專家曾經(jīng)指出，激光大燈是未來汽車照明的主流方案。如今，汽車前照燈在經(jīng)歷了鹵素?zé)?、氙氣燈（Xenon HID）和LED后，迎來了相關(guān)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在部分高端車型中的激光大燈。汽車大燈技術(shù)的不斷革新，也有著其重要的意義。如今，對(duì)于車燈的評(píng)判已經(jīng)不局限于照明亮度單一指標(biāo)，車燈的能耗、設(shè)計(jì)、駕駛輔助功能都有必要納入考量范圍。國(guó)泰君安近日就以激光照明為主題分析對(duì)激光車燈進(jìn)行了一系列分析，智庫(kù)君下面帶大家一起去進(jìn)行深入了解學(xué)習(xí)。
相較而言，激光車燈自身具有著高能效、小體積、方向性好等多方面優(yōu)勢(shì)。相關(guān)調(diào)查分析顯示，雖然市場(chǎng)普遍認(rèn)為激光車燈仍是處在概念產(chǎn)品階段，然而截至目前，激光車燈已經(jīng)成功配置在多款高端車型中，其普及程度和市場(chǎng)規(guī)模均已超出預(yù)期。
在2015年的時(shí)候，市面上配備激光大燈的量產(chǎn)車型還相當(dāng)有限，只有BMW i8，其余包括少量概念車型（比如Audi R8，總數(shù)不會(huì)超過100輛）。到了2016年，BMW 7系中的部分車型也終于配備了激光大燈，由于存量基數(shù)較小，激光車燈產(chǎn)值規(guī)模增速較高。
據(jù)Research and Markets預(yù)測(cè)，激光車燈的產(chǎn)值年復(fù)合增速高達(dá)267％。下面，首先依據(jù)BMW i8和部分7系的銷量對(duì)市場(chǎng)空間進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)算，據(jù)BMW年報(bào)，2016年BMW i8全球銷量約為6000輛，BMW 7系全系列共銷售60000輛，兩個(gè)系列配備激光大燈的型號(hào)保守估計(jì)占比10％，從而估算出全年產(chǎn)量共有近7000套。因?yàn)榧す獯鬅魞r(jià)格較為昂貴，約為1萬美元，又可以推斷2016年市場(chǎng)規(guī)模近7000萬美元。以增速267％計(jì)算，2020年的激光車燈市場(chǎng)規(guī)?；?qū)⒖梢赃_(dá)到35億美元。
另外，Yole市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告稱，2020年全球汽車照明市場(chǎng)規(guī)模大約為270億美元，由此估算，屆時(shí)激光車燈產(chǎn)值占汽車照明市場(chǎng)約8％?？紤]到激光車燈單價(jià)遠(yuǎn)高于其他類型，滲透率大約為5％，可見該行業(yè)的前景相當(dāng)廣闊。
有行業(yè)專家曾經(jīng)指出，激光大燈是未來汽車照明的主流方案?；仡欉^去，汽車前照燈在經(jīng)歷了鹵素?zé)?、氙氣燈（Xenon HID）和LED后，迎來了相關(guān)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在部分高端車型中的激光大燈。激光車燈在亮度、能耗和外形設(shè)計(jì)等方面，都具有巨大優(yōu)勢(shì)，雖然現(xiàn)階段制造成本較高，但量產(chǎn)工藝已經(jīng)接近成熟，預(yù)期成本下降后滲透率會(huì)迅速擴(kuò)大，并成為汽車照明市場(chǎng)的重要組成。
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種類 |
色溫（K） |
價(jià)格 （美元） |
壽命 （小時(shí)） |
最遠(yuǎn)范圍 （米） |
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鹵素?zé)?/p> |
3000－3600 |
30 |
1000 |
150 |
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氙氣燈 |
4100－5000 |
400 |
3000 |
200 |
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LED |
5500－6000 |
2000 |
20000 |
300 |
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激光車燈 |
5500－6000 |
9000 |
30000 |
600 |
數(shù)據(jù)來源：Wikipedia、國(guó)泰君安研究
與此同時(shí)，我們可以看到大燈技術(shù)更新?lián)Q代速度正在加快。事實(shí)上，自2004年以來，LED大燈開始活躍在車燈設(shè)計(jì)中，自適應(yīng)遠(yuǎn)光燈等智能LED大燈系統(tǒng)相繼問世。2014年，BMW i8成為了第一款配置激光遠(yuǎn)光燈的量產(chǎn)車。汽車前燈的迭代更替正在加速，激光車燈的普及速度會(huì)比人們預(yù)想的要快。根據(jù)對(duì)氙氣LED復(fù)合燈具、LED大燈、LED矩陣燈從頂級(jí)車到中端車的滲透路徑分析，激光車燈在2018年將出現(xiàn)在大部分高端車型中，并在2025年成為中級(jí)車的標(biāo)準(zhǔn)配置，潛在市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)數(shù)千萬套。
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種類 |
優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
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鹵素?zé)?/p> |
價(jià)格低廉，更換方便 |
亮度低、壽命短、能耗高 |
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氙氣燈 |
工作壽命較長(zhǎng)，較鹵素?zé)裟芎母?，亮度更?/p> |
光耀影響對(duì)面交通，成本較高，系統(tǒng)較復(fù)雜，啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng) |
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LED |
模塊尺寸小，利于外形設(shè)計(jì)，所需能量少，亮度高于鹵素?zé)?，色彩較氙氣燈更溫和 |
價(jià)格很高，相鄰單元熱量聚集，散熱系統(tǒng)不易安裝 |
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激光車燈 |
能量效率最高，模塊尺寸小，高亮度和廠工作距離，啟動(dòng)速度快 |
價(jià)格昂貴，目前依然需要LED或氙氣燈配合，需要更多的冷卻 |
數(shù)據(jù)來源：Wikipedia、國(guó)泰君安研究
毫無疑問，汽車大燈技術(shù)的不斷革新，也有著其重要的意義。如今，對(duì)于車燈的評(píng)判已經(jīng)不局限于照明亮度單一指標(biāo)，車燈的能耗、設(shè)計(jì)、駕駛輔助功能都有必要納入考量范圍。這是因?yàn)樾履茉窜囀潜厝悔厔?shì)，車燈能耗減少有利于電池的有效利用。其次，LED和激光等新型光源賦予車燈設(shè)計(jì)更大自由度。并且，新型車燈可以滿足輔助駕駛的智能化控制需求。
據(jù)介紹，相對(duì)LED燈而言，激光大燈采用了藍(lán)色激光作為輻射源，再通過黃磷透鏡合成白色光束。其中短波藍(lán)色激光二極管的亮度超過LED千倍，而只需要后者60％的能量消耗。除了亮度的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，光束的對(duì)比度和聚焦程度也超過傳統(tǒng)車燈。其中，寶馬的激光車燈色溫達(dá)5500至6000K，這是國(guó)際車燈標(biāo)準(zhǔn)允許的最高色彩溫度。
行車安全和智能化
分析指出，在未來，激光車燈將助力行車安全和智能化。由于激光車燈的高亮度白光是通過藍(lán)色激光激發(fā)黃磷濾鏡產(chǎn)生，可以避免輿論所擔(dān)心的激光傷害。激光遠(yuǎn)光燈工作距離長(zhǎng)達(dá)600米，超遠(yuǎn)的照射距離保障了夜間行車安全。此外，激光車燈還是智能車燈的最佳載體，比如智能矩陣車燈和動(dòng)態(tài)車燈技術(shù)通過激光可以更好地實(shí)現(xiàn)。
激光車燈安全性有保障，超遠(yuǎn)照射距離保障夜間行車安全。在激光車燈中，激光指的是激發(fā)光源，而不是最終的照明光。從白光形成機(jī)理看，激光大燈與白光LED的工作原理相似，最終的白光屬于熒光而不是激光，所以不會(huì)出現(xiàn)所擔(dān)心的激光傷害。目前，激光車燈只用在遠(yuǎn)光模式，工作距離高達(dá)600米以上，亮度達(dá)到580cd／mm2，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)LED遠(yuǎn)光燈，極大地提高了駕駛者夜間視野范圍。至于遠(yuǎn)光燈影響對(duì)面車輛的問題，智能感應(yīng)系統(tǒng)可以探測(cè)路況提前切換，或者用矩陣技術(shù)進(jìn)行局部照明。
激光車燈與智能車燈相輔相成。未來的車燈將依據(jù)不同的路況采用數(shù)百種照明程序，雖然多數(shù)已經(jīng)借助LED完成，但是激光車燈的指向性和亮度更有優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)更智能的設(shè)計(jì)。例如，奧迪將智能矩陣技術(shù)與激光車燈結(jié)合，通過微型鏡面陣列，可以根據(jù)對(duì)面來車方位自動(dòng)關(guān)閉部分車燈單元，變換照射區(qū)域。另外，作為一種激光發(fā)射源，激光大燈也可以作為輔助光源，用于諸如碰撞警告、緊急剎車、自動(dòng)巡航控制和ADAS等智能駕駛系統(tǒng)。例如，激光大燈干涉感應(yīng)技術(shù)（Laser headlight interference sensing technology）有望被用作車寬引導(dǎo)指示，可以避免夜間行車事故，與前車保持安全距離。
顯示與通信新疆域
研究表明，激光照明是在多種場(chǎng)景下用激光代替白光LED，實(shí)現(xiàn)公共照明、顯示照明、投影成像等功能，激光投影小型化還可以催生手機(jī)投影等消費(fèi)電子應(yīng)用。此外，如果用激光代替LED，LiFi的數(shù)據(jù)傳輸速率將大幅提高。
激光照明是LED照明的升級(jí)版，激光車燈體現(xiàn)了激光照明的蓬勃發(fā)展。概括的說，激光照明即用激光代替白光LED，實(shí)現(xiàn)公共照明、顯示照明、投影成像等功能，比如激光投影、激光電視。激光小型化還可以催生手機(jī)投影等消費(fèi)電子應(yīng)用。激光電視（Laser TV）的實(shí)質(zhì)是激光投影顯示。激光電視由一個(gè)投影屏幕和激光投影機(jī)組成，投影機(jī)只需距離屏幕60厘米就可以投射出100英寸效果。與普通投影儀相比，激光電視采用紅綠藍(lán)三色激光或者白色激光替代氙氣燈，色彩飽和度大大提高。不同于OLED等技術(shù)，激光投影的本質(zhì)使得顯示尺寸擴(kuò)大的成本極低，所以激光電視適用于大屏幕或戶外場(chǎng)景。
LiFi采用激光可以大幅提高數(shù)據(jù)傳輸速度。為了進(jìn)一步提高效率，原本LiFi的LED光源可以用半導(dǎo)體激光器代替。最新研究顯示，以調(diào)制激光為載體的LiFi傳輸速率大約為L(zhǎng)ED為載體的十倍。白光LED是通過藍(lán)光LED激發(fā)黃磷獲得，發(fā)光過程限制了調(diào)制速率，而白色激光可以通過混合不同波長(zhǎng)獲得，調(diào)制速率提高的同時(shí)，信號(hào)頻段也成倍增加。使用LED的LiFi速率大約為10Gb／s，而使用激光的LiFi可以輕松達(dá)到100Gb／s。
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