孟子说:“鱼和熊掌不可兼得。”
但对于新能源车主来说却是:“光和热,不可不兼得。”
原因就在于车主头顶的那块全景天窗。
新能源汽车迅猛发展的显著标志之一,全景天窗设计使得驾驶者在车内能够享受到更广阔的视野,同时拥有较为宽敞的头部活动空间。
对于汽车制造商而言,在车辆组装过程中,优化效率至关重要;同时,配备天窗这一设计,不仅能增添时尚感,还能在市场营销中营造出多种潮流氛围。
在上车初期,本来是个你好我好大家好的事情。
但车企和车主都忘了,即便再怎么包装营销,这也只是一块玻璃。
在炎炎夏日,气温常常高达三四十度,全景天窗的透明特性使得整个车内宛如一座“阳光房”。
长期暴露在阳光下使得车内装饰加速老化,这固然不是首要问题,但即便空调全开,头顶上持续的热气仍旧让人感觉异常温暖。
所以曾经"车里打伞"成了人们嘲笑新能源车主的场景之一。
但这真的是顽疾吗,有没有办法解决呢?
在十多年前,当特斯拉Model S的初代车型引入全景天窗这一创新设计之际,可能尚无完善的解决方案;然而,时至今日,似乎已经找到了相应的解决途径。
那就是“可变色天幕”。
什么是可变色天幕?
在年初的春晚预热视频中,余承东向观众展示了一项颇具前沿科技感的特性,该特性属于尊界S800手机。
指尖轻触,尊界S800的尾窗玻璃便实现了明暗度的灵活调节。
这块车窗玻璃不仅支持手动调整,而且能够根据外部光线及车辆行驶状态自动调整其亮度,显得十分有趣。
在尊界S800上,这个技术叫“智能感知光幕技术”。
而这就是可变色天幕的一种。
在当今的智能汽车领域,这种可调色天幕被广泛运用的场景,并非集中在车窗部分,而是主要集中在全景天窗的设计上。
这类可调光天幕不仅具备调节光线的能力,而且能有效阻挡紫外线,同时还能提供隐私保护的功能。
对于头顶全景天窗的新能源车主来说,这项技术简直是刚需。
听起来是不是很黑科技,其实这类技术并不算新鲜发明。
在日常生活中,此类技术已被广泛应用,例如在影视剧中,我们常看到一键变色功能的办公室玻璃墙;又或是乘坐飞机升至高空时,舷窗玻璃会逐渐由透明变为蔚蓝色;此外,在汽车领域,这类技术的应用也相当早。
在2004年,法拉利曾推出了一款极具收藏价值的敞篷跑车,名为Superamerica。
这台车的前挡风玻璃和顶棚玻璃,就首次使用了可调光技术。
2010年,奔驰推出了名为“魔术天窗控制系统”的创新技术(Magic Sky Control),而这一技术首次被应用于第三代SLK跑车。
该技术原理基于电压对玻璃内部分子排列方式的调控,当分子排列有序时,光线得以穿透;而当排列无序时,光线则被阻挡,从而实现车顶玻璃亮度的调节。值得一提的是,这项技术已被广泛应用于奔驰品牌的众多车型之中。
然而,必须明确的是,此类技术与我们日常生活中所接触到的某些其他可变色材料,例如可变色眼镜等,在技术原理上存在着明显的差异。
可变色眼镜之所以能够改变颜色,是因为其镜片中含有氯化银等分子成分。当这些分子遇到紫外线时,会发生化学反应,导致镜片发生形变。这种形变使得新的分子结构能够吸收部分可见光,从而使镜片逐渐变暗。这一变色过程是自动进行的,而非主动操作。
尽管技术路径各异,但大多数车载变色天幕均能实现自动调节,且拥有更高的灵活性。
可变色天幕的主流技术路线
在技术领域,车载变色天幕的主流分类可归纳为以下四种类型:电子控制型(EC)、液晶/双层液晶(LC/DLC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PDLC)以及超快速响应型(SPD)。
正如之前所述,2004年法拉利Superamerica车型上首次采用的调节光线强度的技术,是EC型电致变色技术。
该原理同样依赖于电流引发天幕玻璃内部电致变色层的化学变化,进而导致玻璃对光线的吸收与反射特性发生改变,最终形成变色效果的天幕。
EC电致变色技术是新能源汽车领域应用最为广泛的技术方案,它具备诸多优点,如明暗度能够实现连续的无级调整、具备出色的透光性、能耗较低、能够适应较大尺寸的安装需求,包括曲面屏幕,并且其使用寿命相对较长。
特别是其适用于较大尺寸和曲面设计,同时具备低功耗的特点,这些优势对于新能源车型所配备的全景天窗来说极具吸引力。
蔚来、极氪、埃安等众多知名品牌生产的汽车,其车型中均有采用EC电致变色技术的可变色天幕配置。
然而,EC电致变色技术的不足之处主要体现在调光速度上,这一过程较为缓慢,短则需数秒钟,长则可能长达半分钟。

全景天窗的使用对整体影响有限,然而,若为高端豪华车型,其侧车窗调光速度若较慢,则会降低使用体验。
极氪001所采用的变色全景天窗技术为EC电致变色技术,而极氪009光辉版在侧车窗方面则采用了不同的可变色天幕技术,即LC/DLC染料液晶技术。
与EC电致变色技术相比,此技术的一大优势在于其调光速度极快,仅需一秒钟即可实现响应,同时玻璃的雾度较低,对色彩的调节效果也相当不错。
EC电致变色技术容易让玻璃偏蓝,看起来就没那么高级。
LC/DLC的可变色天幕在遮挡光线之后,其颜色会倾向于灰黑色,从视觉上看,效果更为出色。
然而,LC/DLC的不足之处在于它不适合用于曲面形状的加工,因此这种材料更常被应用于车辆两侧的窗户部分。
除了极氪009光辉版,红旗H9也用到了这种技术。
尊界S800同样采用了LC/DLC技术,然而,它所拥有的手势感知功能尤为出色,加之LC/DLC可变色天幕的快速调光特性,整体呈现出的视觉效果极具科技感。
EC电致变色技术能够与大型曲面结构相匹配,然而其调节速度较为缓慢;而LC/DLC染料液晶技术虽然调节速度较快,却无法与大面积的弧形玻璃相兼容。
PDLC在两者之间实现了某些优点的融合,其调节速度较快,并且能够制造出大尺寸的弧形玻璃天幕。
在可变色玻璃技术的进步历程中,PDLC技术无疑是率先应用且发展最为成熟的一条路径,其优势在于,通过电流的通断,能够控制玻璃液晶膜中高分子的有序与无序排列,进而实现调光功能。
PDLC技术的调光速度极快,同时具备出色的隐私保护功能。之前所提及的那款能够一键实现颜色变化的办公玻璃墙,正是采用PDLC技术实现的。
其不足之处在于无法实现无级调整,对光线的遮挡要么是完全遮挡,要么是完全不遮挡,仅有两个调节档位。
此外,PDLC的隔热性能并不显著;无论是处于透明还是非透明状态,它对近红外线的阻挡能力都相当微弱。
遮光后,其雾度较高,给人以类似白色毛玻璃的视觉印象;然而,若将其应用于汽车,则略显缺乏高级感。
岚图FREE、大众ID.7、宝马iX以及保时捷Taycan等车型均采用了PDLC技术于全景天窗设计,尽管该技术成本较低且技术成熟,但其主要功能仅限于遮光。
对于某些高端的MPV车型而言,PDLC技术的一个适用场景便是充当前排与二三排之间的分隔,其主要功能是提供隐私遮挡,而在车内,隔热性并非首要考虑因素。
鉴于PDLC不具备良好的隔热性能,因此,在所有可变色天幕技术中,SPD以其卓越的隔热效果脱颖而出。
SPD技术的显著特点是只有在通电时才会允许光线通过,不通电时则光线无法穿透,并且在未通电的状态下,它能够吸收超过99%的可见光。
前述2010年奔驰SLK车型所采用的魔术天窗控制系统,即Magic Sky Control,正是基于SPD技术路线。
SPD技术的应用材料并非仅限于玻璃,它同样适用于亚克力面板等复合材料,并且在这些材料上也能实现光线的连续调节。
然而,SPD的不足之处在于其工作状态需要110伏特的电压,这不仅存在一定的安全风险,而且成本相对较高,目前采用这种技术路径的汽车数量也相对较少。
能解决新能源汽车的痛点吗?
新能源汽车配备可变色天幕的必要性在于,它能够有效遮挡光线、隔绝热量以及保护个人隐私。
在遮光和隐私遮挡方面,目前市面上销售的可变色天幕在遮光性能上表现相当出色。
其差异主要体现在对响应速度的调整以及遮光后颜色变化的差异上,部分EC电致变色天幕在遮光后颜色易偏向蓝色,而采用PDLC技术路线的玻璃在遮光后则可能呈现出雾白色,这样的视觉效果并不理想。
尽管PDLC技术对于紫外线的阻挡能力并不出色,但其主要优势仍体现在良好的透光性上,并且其隐私保护功能也相当不错。
就隔热性能而言,对于汽车来说,仅仅依靠车顶的隔热功能,传统配备遮阳帘的天窗或是不带车窗的设计,其隔热效果无疑是最为出色的。
此外,诸如小米SU7这类运用了镀银防晒玻璃的产品表现同样出色,它通过镀银技术实现红外线的反射,传闻其紫外线阻隔率高达99.5%,红外线阻隔率则达到了97.6%。
在当前流行的可变色天幕技术领域,除了PDLC技术路径之外,其他几种可变色天幕在太阳能热量的阻隔效果上,也普遍能够实现大约90%的阻隔率。
若将可变色天幕技术与玻璃镀银工艺巧妙融合,则实际隔热性能将显著提升,基本可以达到头部温度与装有遮阳帘的天窗温度相仿的效果。
因此,目前配备全景天窗的新能源汽车中,可变色天幕不仅非同寻常,更是成为了不可或缺的必备功能。
写在最后
在当前市场上,新能源汽车配备的可变色天幕通常出现在售价约二十万元的产品中,这样的配置并不属于特别高端的范畴。
目前,众多汽车制造商普遍将此配置作为可选配件提供,不论采用何种技术路径,其价格普遍超过5000元,更有部分车型的变色天幕选装费用接近10000元。
从我们的立场来看,可能与其投入资金去购置一款不熟悉的可变色车顶,不如将这笔钱用于贴上玻璃保护膜和车身贴膜,这样可能会更加稳妥可靠。
实际上,在日常生活中使用汽车时,拥有一款原厂配备、既具备优良遮光和隔热性能的可变色天幕,相较于后期市场加装的热阻隔膜,无疑更为实用且可靠。
现在,随着可变色天幕在新能源汽车领域的广泛应用,这种具有变色功能的汽车玻璃已经越来越接近我们大多数人的日常生活了。



