LED照明完全可以取代傳統的滷素燈泡、氙氣燈。而LED未能在所有的車型上普及,並不是技術不到位,而是成本原因造成的。
畢竟汽車是批量生產的,年產量可以達到十萬輛或者更多。如果一臺車成本能降低十元,那麼一年就可以節約百萬資金。更何況LED大燈成本遠遠高於滷素燈泡,並不是十塊錢能解決的。因此很多新車型也沒能標配LED大燈,尤其是合資車型,只有中高配才配備LED照明燈、低配一律滷素燈。
說到LED成本高,可能有人就會說了:電動自行車都是LED照明的,生活中很多燈具都採用了LED照明,沒覺得貴啊!甚至可以充電的LED手電也不過十幾塊錢而已。汽車用的LED非常貴嗎?其實同稱LED,但是功率與結構是不一樣的,手電筒、電動自行車的LED功率只有幾瓦而已,而汽車用的LED燈泡單只功率要50w以上,生活中的照明燈具很少有超過50w的。小功率LED方案簡單,成本非常低,我們看一下小功率LED車燈的樣子:
這種燈功率通過增加單體LED數量得到的,小功率燈珠成本非常低,多隻方案就可以疊加功率,因此這種燈的售價非常低。我們看一下某品牌的汽車LED燈泡:
上方小小的一條LED晶片,功率在25w左右,兩個LED晶片總功率可以達到50w,高亮度高集成度導致LED成本大幅度增加,畢竟生產工藝與材料都不一樣。高度集成的同時也帶來了散熱難題,畢竟LED能量轉換效率只有12-30%左右,70%以上電能轉化為熱量需要及時散發掉。
雖說LED是冷光源,但這只是針對LED發出的光含熱量低,沒有紅外光譜、不會導致照射物升溫而已。而LED工作時一樣會產生熱量的,需要及時散發掉否則LED會因為散熱不良而燒毀。因此汽車用的LED燈泡必須帶有散熱裝置,保證LED在安全的溫度區間工作,這也是成本高的的一個原因。
LED是一種半導體器件,也是負溫度係數半導體原件(伏安特性)。負溫度係數則代表其電阻會隨著溫度升高而減小,這種情況下如果驅動電源電壓始終不變,那麼LED溫度增加後其工作電流就會增加。
LED就會處在過流狀態下工作,不僅壽命會縮短,而且還會產生光衰。也就是亮度會越來越低,這就是便宜的LED燈泡亮度不高 或者亮度越來越低的原因。
汽車上每一個零件必須要考慮其穩定性與壽命,對於多零件協同工作的汽車來講,任何一個零部件損壞都會影響全局。因此LED面世多年後始終沒有在汽車上普及,最近幾年技術成熟穩定後才逐步在汽車上應用。為了保證LED亮度不變,同時保證LED燈泡壽命 那麼必須要採用專用的驅動電源。這種電源就是恆流驅動,無論LED燈泡內阻如何變化 ,其輸出的電流是不變的。我們看一下LED驅動的樣子:
燈珠下方的散熱器內部就是LED驅動板,帶有風扇散熱系統。可以看到汽車上的LED燈泡要比生活中常見的LED照明燈具成本高的多,成本差上N倍。
除了LED燈泡成本有差距之外,LED燈殼、燈室結構也與滷素燈不同。為了整體效果更加完美,採用LED照明的燈組往往設計上也不一樣:
這種多變的造型也是拿錢換來的,生產成本明顯高於傳統燈組:
因此不僅採用LED燈泡會增加成本,燈組燈殼還要增加一部分成本。成本增加後要麼單車利潤降低,要麼性價比降低。在沒有強制要求下大家都默默地遵守遊戲規則,低端車型普遍採用便宜的滷素燈泡,中高配置則採用LED燈泡。
其實滷素燈泡也沒什麼不好的,有些後加裝的便宜LED燈泡照明效果還不如滷素燈泡。
LED燈泡並不是簡單的換上就好,如何讓光照均勻才是關鍵,很多後改的LED車燈看上去閃瞎眼,實際上鋪路效果非常差。這就像手機上的LED手電筒功能一樣,令人不敢直視感覺亮度很高其實照明效果很差!
因此加裝LED燈泡必須要調整光路,加透鏡可以讓光線均勻散發出去,拓寬照明範圍。避免出現光柱、光斑局部照射的現象,出現光柱光斑就是典型的「照人不照路」,也是換回滷素燈泡的一個原因。而加了透鏡後一些功率不足、流明不足的便宜LED燈泡其亮度會進一步降低,如果換上高透透鏡,優質LED燈泡那麼成本也不會太低,還不如老老實實的換上一對好的滷素燈泡了!