自1885年,德國(guó)卡爾.本茨制造出世界上第一輛原型汽車——機(jī)動(dòng)三輪車,把馬車使用的燈具轉(zhuǎn)移到汽車上以來,按照光源分類,汽車燈具經(jīng)歷了煤油燈或蠟燭(1885)——乙炔燈(1905)——充惰性氣體的白熾燈(1913)——鹵素?zé)簦℉1、H3、H4、H7等,1960)的演變。鹵素光源的發(fā)明對(duì)汽車照明系統(tǒng)的進(jìn)步具有劃時(shí)代的意義,鹵素技術(shù)大幅度提高了光源的發(fā)光效率,達(dá)到22~25 lm/W,比白熾燈高近一倍,使用壽命大幅提高,很快在前照燈中廣泛使用并沿用至今。
20世紀(jì)90年代,氣體放電光源(HID)的發(fā)明將發(fā)光效率提高到90 lm/W,設(shè)計(jì)壽命達(dá)3000小時(shí)。這本應(yīng)是一大放異彩的光源技術(shù)突破,但由于設(shè)計(jì)及制造廠家忽視了市場(chǎng)培育,商務(wù)價(jià)格一直居高不下,使HID錯(cuò)過了中國(guó)及世界汽車工業(yè)的黃金發(fā)展十年,一旦功率型LED芯片技術(shù)突破,大功率白光LED光效迅速提高且設(shè)計(jì)壽命達(dá)到HID的30倍之后,HID迅速地?zé)o情地被市場(chǎng)淘汰,雖然它的優(yōu)點(diǎn)還是很多。
LED光源似乎天生即為汽車照明而生。今天,車規(guī)級(jí)LED光源中小功率LED光效輕松可達(dá)到120 lm/W,大功率白光可穩(wěn)定輸出85~90 lm/W。全色系、高亮度、長(zhǎng)壽命(10萬小時(shí)),易于造型、可邏輯控制、成本及商務(wù)價(jià)格快速下降,都使LED光源成為汽車燈具造型師的新寵兒,LED光源燈具迅速由豪華車家族走入千家萬戶,預(yù)計(jì)2020年,全球的LED車市場(chǎng)占有率將達(dá)到30%,其中,尾燈會(huì)達(dá)到60%,中國(guó)市場(chǎng)發(fā)展可能會(huì)更加突出。
LED技術(shù)隨時(shí)代不停進(jìn)步,下一代LED光源在持續(xù)展示技術(shù)的力量。前照燈方面:2014年1月,奧迪在美國(guó)拉斯維加斯消費(fèi)類電子展上發(fā)布搭載激光前照燈的Sport Laser light concept 概念車;同年,寶馬也在i8車型上配置了基于LaserLed的激光前照燈。信號(hào)燈方面:OLED是一種發(fā)光均勻、光照柔和的平面光源,可實(shí)現(xiàn)更多的信號(hào)燈類酷炫效果。2015年8月,寶馬發(fā)布首款使用 OLED的量產(chǎn)車M4 GTS;2016年1月,奧迪在國(guó)際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展(CES)上展出配備OLED的新款TT RS。
未來汽車光源不論是相對(duì)傳統(tǒng)點(diǎn)狀LED光源,還是OLED、LaserLED,MiniLed、Micro Led或是由歐司朗聯(lián)合英飛凌推出的EVIYOS光源組件,孰優(yōu)孰劣暫不評(píng)論,但隨著5G和智能網(wǎng)聯(lián)的快速發(fā)展,車燈不但從光源到產(chǎn)品結(jié)構(gòu),再到控制系統(tǒng)都將快速進(jìn)化,并變得越來越智能、美觀。
20世紀(jì)60年代起,隨著中國(guó)汽車特別是商用車的發(fā)展,誕生了中國(guó)第一代專業(yè)的、以白熾燈為主光源的汽車燈具廠,如北京車燈、濟(jì)南車燈、湖北車燈、容城燈泡、寶雞燈泡等;光學(xué)技術(shù)也以學(xué)習(xí)前蘇聯(lián)關(guān)于汽車燈具配光的基礎(chǔ)理論為主。隨著近20年汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,幾乎全部國(guó)際汽車照明企業(yè)涌入中國(guó)市場(chǎng),因?yàn)樵?jīng)相對(duì)較高的利潤(rùn)水平也促使一批優(yōu)秀的民族企業(yè)投身這個(gè)市場(chǎng)學(xué)習(xí)進(jìn)步并發(fā)展壯大。
但是,中國(guó)汽車燈具企業(yè)與國(guó)際巨頭的差距還是明顯的,這不僅僅是源于汽車照明企業(yè)本身的歷史、技術(shù)差距,更是在于汽車燈具有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)引入和制定、基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)設(shè)備及基礎(chǔ)工程技術(shù)的差距、汽車電子方面的差距。今天,基于LED光源的汽車照明技術(shù)的發(fā)展,使汽車燈具不僅僅是汽車造型的重要組成部分,安全部件,更重要的是LED汽車燈具已經(jīng)成為汽車感知和交互的重要組成部分,成為駕駛者與行人、駕駛者與乘客、整車與環(huán)境間的、運(yùn)動(dòng)行為與心理感受等之間的重要橋梁紐帶、交互平臺(tái),這客觀決定了電子技術(shù)特別是算法與控制技術(shù)、協(xié)議與通訊等都成為汽車照明企業(yè)必須掌握的必要技術(shù),否則汽車照明企業(yè)必將淪落為只能賺取辛苦錢的組裝代工廠。
雖然自2018年中國(guó)汽車銷量下滑,但中國(guó)汽車保有量已經(jīng)躍居全球第一,且逐年增加。據(jù)公安部統(tǒng)計(jì),2019年全國(guó)新注冊(cè)登記機(jī)動(dòng)車3214萬輛,機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)3.48億輛,其中新注冊(cè)登記汽車2578萬輛,汽車保有量達(dá)2.6億輛;預(yù)計(jì)2020年汽車保有量達(dá)2.8億輛,這在很大程度上推動(dòng)了汽車燈具后市場(chǎng)的迅猛發(fā)展,汽車銷量的下滑對(duì)燈具后市場(chǎng)影響甚微。
據(jù)公開的數(shù)據(jù)顯示,2016到2018年全球車燈需求量已超83億只,中國(guó)汽車燈具OEM需求23億只,全球車燈市場(chǎng)規(guī)模在2015年已達(dá)224億美元,估計(jì)到2021年將抵達(dá)277億美元的水平,年均復(fù)合增速約4%。與此同時(shí),我國(guó)車燈消費(fèi)需求堅(jiān)持較高增速,車燈需求量占全球比重從2010年的22.7%繼續(xù)增加為2016年的27.1%,自2016年我國(guó)已成為全球最大轎車車燈產(chǎn)銷市場(chǎng)。按照汽車銷量比例估算中國(guó)汽車燈具OEM需求量2020年為2100萬套,16.9億只。
LED汽車燈具自2018年進(jìn)入爆發(fā)期,新車型LED尾燈普及,LED前照燈加速進(jìn)入市場(chǎng),HID前照燈加速退出。LED車燈已經(jīng)成為汽車潮流的新寵,被廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)高端車型LED化趨勢(shì)明顯,目前已是名副其實(shí)的LED時(shí)代。由于LED滲透率的上升,整車全套燈具價(jià)格在逐年上升。LED車燈市場(chǎng)規(guī)模2020年將達(dá)約200億。就目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)而言,LED前照燈均價(jià)1000元/套以上,自適應(yīng)式前照燈(AFS)前大燈單價(jià)能達(dá)到2000左右,加上內(nèi)飾燈、DRL和后組合燈,LED汽車燈具單套價(jià)格達(dá)到3000元以上。
由于LED燈具的滲透率按4%左右逐年增加,2020年的滲透率達(dá)到30%,導(dǎo)致全車燈具的價(jià)格按4%的增長(zhǎng)率逐年增加,價(jià)格的上漲因素和銷量的下降因素決定了汽車燈具市場(chǎng)需求量,估算2020年OEM市場(chǎng)需求在386億元。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)車燈份額分布較全球來說更為分散。中國(guó)汽車車燈行業(yè)不屬于限制投資的行業(yè),屬于競(jìng)爭(zhēng)較為充分、市場(chǎng)化程度較高的行業(yè),2000 年以來國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)的“黃金十年”也催生了一系列本土車燈生產(chǎn)制造企業(yè),和歐美日已經(jīng)形成的較為穩(wěn)定的車燈市場(chǎng)格局相比,我國(guó)車燈行業(yè)仍然處于成長(zhǎng)階段,市場(chǎng)份額更為分散。 國(guó)內(nèi)核心車燈總成供應(yīng)商主要有如華域視覺(華域通過收購(gòu)原上海小糸日方股份組建)、星宇車燈、安瑞光電、燎旺車燈、嘉麗車燈、彤明高科、迅馳車業(yè)、浙江天翀、浙江金業(yè)等中國(guó)本土企業(yè),以及海拉車燈、日本小糸、三立車燈、法雷奧車燈、AL、斯坦雷、大茂偉瑞柯、摩比斯等國(guó)際化企業(yè)。
自2012年,LED照明市場(chǎng)開始爆發(fā),帶動(dòng)LED汽車照明飛速發(fā)展,到2018年,真正汽車LED時(shí)代到來,現(xiàn)在呈爆發(fā)式增長(zhǎng),鹵素?zé)粼庥鰯嘌率较碌A(yù)計(jì)2020年LED的滲透率是30%,2025年是50%,2030年達(dá)到80%。技術(shù)的進(jìn)步和換代將徹底改變?cè)嚐艟弋a(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局,朝更加集中的結(jié)構(gòu)方向發(fā)展,目前 LED 汽車照明的研發(fā)技術(shù)幾乎被日本小糸、法國(guó)法雷奧、德國(guó)海拉、意大利瑪涅蒂馬瑞利(MM AL)等幾個(gè)主要的國(guó)外車燈廠壟斷。這從全球布局上也可以看出,小糸市場(chǎng)份額領(lǐng)先,其余四家巨頭市場(chǎng)份額基本相當(dāng),目前 5 大國(guó)際車燈廠商壟斷 70%的全球市場(chǎng)。但以三安光電的全資子公司安瑞光電為代表的全產(chǎn)業(yè)鏈自主企業(yè),已漸露頭角。
車燈正向著 LED 化、電子化發(fā)展。對(duì)于 LED 車燈所使用的零部件主要是光學(xué)模組、控制器、電子元器件以及塑膠件等,其中電子件部分占總成本的 80%左右,隨著 LED技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及技術(shù)壁壘的突破,此部分的成本有望進(jìn)一步下降并且也必將成為各燈具制造廠在市場(chǎng)角逐時(shí)的重點(diǎn)。未來十年,掌握車燈產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)環(huán)節(jié)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、擁有技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)更容易勝出,而擁有成本優(yōu)勢(shì)的企業(yè)有望最終勝出。而車燈制造廠商要想在競(jìng)爭(zhēng)中獲勝,就必須采取措施以實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的建立,把客戶、生產(chǎn)廠家、供應(yīng)商聯(lián)系起來并進(jìn)行優(yōu)化,從而減少整個(gè)供應(yīng)鏈的成本。全產(chǎn)業(yè)鏈模式將盡顯競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
“畫龍點(diǎn)睛”式裝飾效果,符合“主動(dòng)安全”的設(shè)計(jì)理念,邏輯控制“可編輯”,感官效果“可交互”,在統(tǒng)一硬件平臺(tái)下支持基于軟件的迭代過程是現(xiàn)代汽車照明系統(tǒng)的重要特征。僅僅從光源和控制策略角度看,“像素化”和“智能化”是當(dāng)前汽車內(nèi)外部照明的一大趨勢(shì)?;诖朔N趨勢(shì)的判斷,按照解析度進(jìn)行分類,安瑞光電對(duì)現(xiàn)代汽車前照燈進(jìn)行如下技術(shù)分類:
◆低分辨率的像素化前照燈——ANRUI ADB前照燈技術(shù)方案(經(jīng)濟(jì)化的LED智能前照燈方案)。
◆高分辨率的像素化前照燈— ANRUI DLP前照燈技術(shù)方案(基于TI DMD芯片提供高像素但光損較高的智能前照燈方案)。
◆中分辨率的像素化前照燈— ANRUI Multibeam LED Solution(目前相對(duì)成本較高但高光效的可持續(xù)發(fā)展的LED智能前照燈方案)。
隨著LED芯片技術(shù)的發(fā)展,芯片的電流密度提高,單位光效有了質(zhì)的飛躍,芯片可切割尺寸不斷變小,封裝技術(shù)及巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)日趨成熟,基于MicroLed的Multibeam LED Solution更可能占據(jù)未來像素化汽車前照燈的主流市場(chǎng);后組合燈及其他類信號(hào)燈、內(nèi)外飾燈必將為Mini Led或Micro Led提供更大的發(fā)展舞臺(tái)。
基于汽車燈具的“像素化”發(fā)展特征及“智能化”的發(fā)展要求,電路及控制技術(shù)成為汽車照明廠家必須集中“補(bǔ)課”或發(fā)展的重要一環(huán)?,F(xiàn)代汽車燈具產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,基于DCU技術(shù)的發(fā)展,照明系統(tǒng)除作為車身域控制器控制的子系統(tǒng)外,出于“精準(zhǔn)控制與預(yù)判”的考慮,照明系統(tǒng)所需感知和判斷的環(huán)境與ADAS所關(guān)注的條件有共性但也有很大差異,所以,由照明廠家對(duì)汽車內(nèi)外環(huán)境整體取向進(jìn)行獨(dú)立識(shí)別與判斷分析,發(fā)展針對(duì)汽車內(nèi)外部照明系統(tǒng)的“圖像識(shí)別與行為預(yù)判系統(tǒng)”,為“智能出行及內(nèi)外部環(huán)境改善提供依據(jù)及服務(wù)”的獨(dú)立算法設(shè)計(jì)有可能得到較大發(fā)展,成為車身控制域中占有較高獨(dú)立地位的控制器。
隨著新能源汽車的普及,以及5G+人工智能的飛速發(fā)展,汽車及其燈具將發(fā)生重大變化。從光源上來說,LaserLed、OLED、MiniLed及Micro Led在2025年以后將加快市場(chǎng)滲透度,優(yōu)化并進(jìn)一步發(fā)展基于點(diǎn)光源的LED技術(shù),成為汽車的新寵。從性能、功能及控制方面,將更加安全、智能、美觀,以適應(yīng)未來自動(dòng)駕駛及審美的要求,大概有5個(gè)方面的變化:
1)被動(dòng)安全向主動(dòng)安全發(fā)展趨勢(shì)
AFS和ALS系統(tǒng)功能將更加強(qiáng)大,ADB智能防炫目遠(yuǎn)光系統(tǒng),將加入更多傳感器,包括攝像頭和紅外傳感器,該系統(tǒng)拫據(jù)環(huán)境、天氣、道路、車速、交通流量及其他車輛相對(duì)位置等信息來決定照射范圍、亮度、角度。大燈的亮度該到哪里亮,哪里就自動(dòng)照亮,亮度需要多少合適,就自動(dòng)調(diào)節(jié)到多少。并和中央屏一起組成夜間及惡劣天氣下照明、顯示及安全系統(tǒng)。有可能諸如海拉、小糸、馬瑞利等企業(yè)正嘗試將激光雷達(dá)嵌入車燈之中,以解決整體結(jié)構(gòu)布局及美觀問題,大燈不再只是一個(gè)照明的載體,而是集照明、信號(hào)指示、信息檢測(cè)的統(tǒng)一體。
2)從“美瞳大師”到能“思維”情感交互大師的發(fā)展趨勢(shì)
未來的車燈將依據(jù)不同的路況采用百種照明程序,任何顏色的可視化圖形、動(dòng)畫、信息將會(huì)出現(xiàn),矩陣照明也隨之出現(xiàn),燈光在不同場(chǎng)合為用戶營(yíng)造不同的氛圍,大燈不再是左右兩個(gè)點(diǎn),而是車身的部分外表,在外表上實(shí)現(xiàn)照明、圖形、指示、氛圍、聲音,或在道路上投射圖形、符號(hào),如斑馬線等,采用聲光等不同形式給道路、行人和車輛提供安全、愉悅、恰到好處的照明和提示。
3)更加節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)
4)尾燈將從普通信號(hào)照明向立體+動(dòng)態(tài)照明發(fā)展趨勢(shì)
5)氛圍燈將從簡(jiǎn)單照明向體驗(yàn)式場(chǎng)景發(fā)展
蕪湖安瑞光電有限公司注冊(cè)于2010年,2014年投產(chǎn),是三安光電全資子公司,總部位于安徽蕪湖,現(xiàn)有安徽蕪湖、重慶合川、浙江臺(tái)州 、英國(guó)伯明翰四大生產(chǎn)基地。
作為中國(guó)汽車燈具新興的汽車照明設(shè)計(jì)制造企業(yè),安瑞光電區(qū)別于其他汽車照明企業(yè),除包含汽車照明企業(yè)都擁有的一般車燈設(shè)計(jì)制造過程外,還包括了“車規(guī)級(jí)”全色系、全功率LED封裝設(shè)計(jì)及制造,汽車電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造。全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)為安瑞光電擁抱車燈“智能化”及“像素化”提供了重要平臺(tái)助力。主營(yíng)業(yè)務(wù)包括:以“安瑞光電ANRUI”為品牌的LED光源及汽車照明系統(tǒng)業(yè)務(wù);以“安瑞安捷ANGELLOR”為品牌的汽車電子產(chǎn)品及以圖像處理為主的主動(dòng)安全軟件開發(fā)業(yè)務(wù);以及為全球豪華汽車與超級(jí)跑車提供系統(tǒng)照明方案,1892年誕生于英國(guó)的“WIPAC”為品牌的業(yè)務(wù)。為支撐公司的長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略,安瑞光電以LED驅(qū)動(dòng)電路、圖像識(shí)別硬件及軟件開發(fā)的自主研發(fā)能力為基礎(chǔ),基于對(duì)無人駕駛時(shí)代照明系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì),拓展公司在主動(dòng)安全及車內(nèi)環(huán)境改善優(yōu)化領(lǐng)域的系列產(chǎn)品,持續(xù)開發(fā)生產(chǎn)LED前照燈、激光前照燈、DLP前照燈、全LED、OLED后組合燈,概念型MiniLed全屏后組合燈,以及ALS、AFS、ADB、激光、DLP光學(xué)組件產(chǎn)品,基于AUTOSAR架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化驅(qū)動(dòng)與控制電路系統(tǒng)組件等。
基于股東方三安光電的支持,客戶的認(rèn)可,安瑞光電通過6年的建設(shè)與發(fā)展,目前為國(guó)內(nèi)北汽、吉利、東風(fēng)、一汽、上汽、長(zhǎng)安、廣汽、奇瑞、現(xiàn)代等多家車企進(jìn)行了配套服務(wù),并通過收購(gòu)英國(guó)WIPAC公司完成了對(duì)大眾、賓利、寶馬、奔馳、勞斯萊斯、保時(shí)捷、邁凱倫、阿斯頓.馬丁、布加迪等豪車的市場(chǎng)拓展。
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