編輯部

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2016

2月

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夜間行車安全,照明科技是重點,不管是後方車燈的警示效果,或是前方視野的照明,都在夜間行車上有扮演關鍵的地位。隨著LED後燈組普及,各國際汽車大廠爭先的項目,便成為頭燈的照射系統。

在世紀交接之際,HID氣體放電式頭燈成為顯學。不同於傳統鹵素燈炮以高電阻燈絲在電流通過下發熱發光的原理,HID頭燈以高壓極板向氙氣氣體施以超過2萬伏特的電壓而產生電弧,使氣體分子進入激發態,再從激發態回復至穩態的過程中發光,產生照明的效果,而其色溫極為接近日光,提供良好的色彩還原效果,有助於駕駛人辨別實際的路況。而HID在數倍於傳統鹵素燈的發光量之下,僅需鹵素燈一半的耗電量,亦成為受歡迎的主因。然而HID燈組需要成本高昂的高壓升壓及穩壓電路,燈泡組更換的成本亦較高,則是其推廣上的障礙。

夜間行車安全,照明科技是重點,不管是後方車燈的警示效果,或是前方視野的照明,都在夜間行車上有扮演關鍵的地位。

而當進入21世紀,隨著光電科技的進步,LED照明科技取而代之成為新顯學。LED照明的發光技術其實在1962年便已經發明,利用二極體中電子與電洞結合,釋放出的光進行照明。最早開發時僅有紅光,隨著材料科技的研發,逐漸增加了綠光、藍光,進而開發出白光的LED發光元件,再隨著高功率LED元件的研發成功,讓LED頭燈組成為汽車照明的最新顯學。就汽車公司的研究,HID頭燈燈泡的使用壽命約在3,000小時,而LED頭燈組的使用壽命更進一步提升至30,000小時,在同樣照明強度之下,LED頭燈的耗電量甚至只有HID頭燈組的1/5。此外,LED燈組的結構更為輕薄,在設計上擁有更高的自由度,讓其快速取代HID頭燈,成為新世代頭燈科技的新寵。Lexus LS 600h,便是首款採用全LED頭燈組的車款。

當進入21世紀,隨著光電科技的進步,LED照明科技取而代之成為新顯學。

2011年,BMW又再次將頭燈科技向前推進,這次BMW使用雷射光做為頭燈組的照明光源。廣義而言,雷射頭燈也是LED頭燈的一種,唯其LED發光模組所發射出來為波長統一的雷射光,再用雷射光射向充滿黃磷的透鏡,激發出高亮度的白光,再經由反射面調整,投射在前方。據BMW表示,雷射頭燈的發光效率較LED頭燈提升70%,具照射範圍可達到600公尺遠,是傳統LED頭燈的2倍以上,更為節能,對於夜間長途行車的助益更大。雷射燈組的體積更為精巧,也讓車輛的造型有更大的設計躍進。

2011年,BMW再次將頭燈科技向前推進,這次BMW使用雷射光做為頭燈組的照明光源。

關於雷射頭燈組的率先採用,其實還有個有趣的插曲。BMW在2011年開始研發,並在2013年法蘭克福車展發表i8時,率先導入此一設計,並宣布將在2014年夏天交車的i8開始提供雷射頭燈。然而Audi搶先在2014年Le Mans大賽的R18 e-tron賽車上,使用雷射頭燈,讓其成為首輛實際安裝雷射頭燈的車款。而除了展現科技的i8搭載之外,BMW 7 Series以及Audi R8等量產車,也紛紛將雷射頭燈納入配備之列。

BMW 7 Series (下圖) 以及Audi R8 (上圖) 等量產車,也將雷射頭燈納入配備之列。

相對於競爭對手爭相搶奪雷射頭燈先手的歷史地位,德國另一汽車大廠Mercedes-Benz則有不同的看法。Mercedes-Benz認為,雷射頭燈的強項在遠光燈使用,如此超長距離照明科技雖然極為酷炫,但僅能運用於遠光燈,能適用的機會不多,實用價值不高。因此Mercedes-Benz在頭燈組的設計上,採用矩陣式LED技術,採用高達24顆LED發光二極體,架構出複雜的頭燈組,搭配Intelligent Drive嚴密的偵測技術,可以依需要調整頭燈照射的光形,包含照射到對向來車、行人等範圍都可以局部調整,兼顧駕駛與其他用路人的安全需求。而Mercedes-Benz宣布,其在下一世代的頭燈組,預計將提升至80顆LED,且其遠光燈的照射距離也已可達到600公尺,雷射頭燈已不再具有優勢。

Mercedes-Benz在頭燈組的設計上,採用矩陣式LED技術,採用高達24顆LED發光二極體,架構出複雜的頭燈組。

眾多新穎的照明科技,顯然成為汽車公司競逐與展現科技實力的角力場,雷射照明的擁護車廠與LED科技的擁護車廠都仍持續進行研發,這場新世代照明科技大戰,才剛進行到初段。