2014款寶馬I8插電式混合動(dòng)力跑車(chē)將成為“藍(lán)光”前燈的首秀:這是這一技術(shù)首次在歐洲汽車(chē)市場(chǎng)正式使用。
自從1879年愛(ài)迪生發(fā)明了白熾燈開(kāi)始,人類(lèi)的照明歷史就發(fā)生了質(zhì)的改變,在汽車(chē)領(lǐng)域也是如此。隨著晶體管照明技術(shù)的日漸沒(méi)落,1991年BMW在其7系列轎車(chē)中使用的氙氣前燈,一直被認(rèn)為是當(dāng)時(shí)照明度最好的汽車(chē)前燈技術(shù):氙氣前燈發(fā)光強(qiáng)度保持在2800~3500流明,熱度可達(dá)到4000開(kāi)爾文。但相比于LED照明技術(shù),氙氣照明依然表現(xiàn)出光強(qiáng)弱、黃光成分高、效率低的劣勢(shì)。第一款LED前燈的問(wèn)世大約在六年前,當(dāng)時(shí)雷克薩斯公司將這一技術(shù)使用在其LS 600h L款轎車(chē)上。但很快,激光技術(shù)將沿襲歷史重任,登上汽車(chē)前燈的歷史舞臺(tái)。
“人們可能不容易直接判斷出光源質(zhì)量的好壞,但通過(guò)對(duì)比卻可以強(qiáng)烈感受出光源的差異。”寶馬公司“藍(lán)光”技術(shù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Stefan Weber介紹說(shuō)。“藍(lán)光”前燈的發(fā)光原理是由一個(gè)亮度達(dá)到普通發(fā)光二極管1000倍但能耗僅有三分之二、且體積只有LED十分之一的藍(lán)光二極管發(fā)出激光。激光的一部分通過(guò)熒光體,將激光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成黃色光的頻譜,混合后可以得到聚焦性極強(qiáng)的白色光束用于照明。寶馬公司的工程師們正在試圖將“藍(lán)光”前燈研制成能量更集中、更接近太陽(yáng)光一樣的光源,使其達(dá)到5500~6000開(kāi)爾文的熱能傳輸值,這可以有助于駕駛員在夜間有更清晰的視線,并有助于減輕視覺(jué)疲勞。
寶馬激光前燈
“LED前燈的時(shí)代即將結(jié)束。”中村修二說(shuō)。作為藍(lán)色激光技術(shù)和藍(lán)光LED技術(shù)的發(fā)明人,中村深知這將使得整個(gè)世界擁有一種穩(wěn)定而強(qiáng)大的照明技術(shù)。相比于普通LED照明,激光可以更高效準(zhǔn)確地將光能傳送到更遠(yuǎn)的地方,這個(gè)道理十分容易理解:激光的主動(dòng)發(fā)光面積只有10平方微米,是LED發(fā)光面積的十萬(wàn)分之一。極高的電流強(qiáng)度使得這一小塊發(fā)光體產(chǎn)生出比LED更耀眼的光芒。而LED光源散射度大,很難將光能集中。此外,較長(zhǎng)的光源持續(xù)性也是激光光源的一大優(yōu)勢(shì):“藍(lán)光”前燈3萬(wàn)小時(shí)的壽命遠(yuǎn)超出車(chē)子本身的使用壽命。激光相比于LED照明的另一大優(yōu)勢(shì)在于能量轉(zhuǎn)換效率。誠(chéng)然,LED相比于激光可以更有效地將電能轉(zhuǎn)化為光能,但如果考慮到整個(gè)能量系統(tǒng)的效率結(jié)論就大相徑庭了:激光光源可以使光的傳輸損耗相比于LED光源小很多。此外,激光前燈還可以省電:比如,一對(duì)老式的惰氣前燈需要120瓦,最好的LED前燈大約耗電40瓦,而“藍(lán)光”前燈可以將電能使用控制在30瓦以內(nèi)。
“我們相信激光技術(shù)將為人類(lèi)照明歷史翻開(kāi)新的篇章,”中村說(shuō),“它將被廣泛使用于家庭、企業(yè)照明,還會(huì)被用在各種顯示器上。”LED技術(shù)為數(shù)字顯示器帶來(lái)了輝煌,現(xiàn)在研發(fā)商們已經(jīng)讓“藍(lán)光”技術(shù)走上舞臺(tái)。如同當(dāng)年半導(dǎo)體照明一樣,隨著研發(fā)技術(shù)的提升,“藍(lán)光”的成本也會(huì)迅速降低。
當(dāng)然,目前的 “藍(lán)光”前燈技術(shù)仍然不是十全十美。寶馬公司的工程師們?nèi)匀幻媾R要精簡(jiǎn)“藍(lán)光”前燈系統(tǒng)以保證真實(shí)路況下的產(chǎn)品耐久性。系統(tǒng)散熱是另外一個(gè)挑戰(zhàn),用電動(dòng)風(fēng)扇或其他導(dǎo)體材料輔助的空氣流動(dòng)散熱仍然是最直接的解決辦法。目前寶馬公司已經(jīng)開(kāi)始在加州死谷和其他極端條件的地區(qū)進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試。
工程師們?cè)O(shè)想,未來(lái)的汽車(chē)照明系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)對(duì)自然環(huán)境的自動(dòng)識(shí)別,至少數(shù)以百計(jì)的照明系統(tǒng)將快速的切換以完成這一目標(biāo)。毫無(wú)疑問(wèn),激光照明技術(shù)的應(yīng)用將與這一發(fā)展趨勢(shì)相吻合。
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