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车用LED前景看好 聚焦照明、显示两大应用

在提升行车安全的前提下,不少中端车款已经开始内建LED日行灯与AFS转向头灯。图片来源:Skoda Motor
在提升行车安全的前提下,不少中端车款已经开始内建LED日行灯与AFS转向头灯。图片来源:Skoda Motor

在超过百年的汽车产业发展过程中,使用寿命较白炽灯泡长达数倍的卤素泡,由于拥有可在更高温度下正常运作,以及高光亮度高的特性,所以一直被广泛应用在汽车头灯、尾灯、方向灯等领域之中,作为主要照明、警示等用途。

然而在汽车工业持续进步下,传统卤素灯泡因耗电量高、发热量大,长期使用下来除会对电瓶造成负担之外,也因难以配合汽车造型做改变,所以当低耗能、高亮度的LED技术逐渐成熟后,自然为汽车制造商亟欲尝试的新替代方案。

驾驶人从车用液晶面板中,可以取得许多有用的行车信息,如左、右车道是否有车辆等。图片来源:Luxgen Motor

驾驶人从车用液晶面板中,可以取得许多有用的行车信息,如左、右车道是否有车辆等。图片来源:Luxgen Motor

在汽车制造商全力相挺,以及家用LED灯具价格陷入价格战之际,投入车用照明领域的LED业者日增,且在价格也逐渐下滑至合理水准下,以往只能在高级车见到的LED灯具,也慢慢出现在平价车款中,也带动车用LED出货量大增。

根据LEDinside公布的2016 LED供需市场趋势报告显示,2016年车外照明用LED销售量达到27.9亿颗LED,整体市场产值约达12.1亿美元,预计2020年将会成长至36.7亿颗,产值约可达22.9亿美元,年复合成长率为8%。

LEDinside认为,在高功率LED价格下滑下,该技术已被广泛应用方向灯、雾灯、远近灯与位置灯等在车外照明中,其中又以前灯模块(远近灯)LED封装的产值成长幅度最高,年复合成长率达11%,成为各家供应商积极争取的目标。

至于低功率的车内用LED照明方面,尽管产品普及率将会逐年攀升,但最终受到价格下滑的影响,市场产值反而呈现逐年降低的趋势,预计将从2016年市场产值的6.05亿美元,减少至2020年的6.03亿美元。

此外,在全球积极发展车联网的带动下,许多车厂开始运用LED背光的液晶仪表板取代机械式仪表板,加上内建车用导航系统的车辆日增,工研院IEK预估2019年车用面板市场规模将成长到65亿美元,2020年更达72亿美元,使少数能够维持两位数成长的汽车元件。

强制标配日行灯  带动车用LED出货量

自从汽车成为人类不可或缺的重要通工具之后,各国对汽车安全性要求也更为重视,每隔一段实践便会制定安全法规,促使车厂研发安全系数更高的车辆,如需通过严苛的防撞测试等等。

以目前多数新车因应法规搭载的日行灯(Daytime Running Light;DRL) 为例,根据,爱尔兰道路安全局2009年公布的研究告指出,将有助于提高车辆与背景之对比,可让驾驶人更容易发觉其他车辆存在,能使车与车间保持更大之行车间距,对于白天多车碰撞事故可减少死亡事故15%、重伤事故10%及轻伤事故5%。

因此,过去几年欧盟、加拿大、日本、台湾等国家,都要求汽车车厂新生产车辆须内建日行灯,且须具备在车辆启动后自动开启的设计。为因应法规要求,多数制造商在将高功率LED应用于前车灯照明之外,亦大量应用低功率LED于日行灯之中,以达到降低电力消耗、避免灯具频繁启动而故障,而影响到车辆的整体品质。

随着新式车辆使用LED照明比例提高,LED制造商开始也将车用LED应用目标,转移到其他仍然在使用卤素灯泡的数亿台老旧车辆,期望抢进商机更为庞大的替换LED头灯市场。

新式车辆内建LED灯具均为一体成型,无法直接安装在既有车辆中,所以系车市场对替换式LED头灯需求期大。特别是市面上并没有相对应的法规,反而让有意投入业者能够发挥创意,设计符合不同车型的产品。不过,因为传统车灯组为反射式结构,替换式LED头灯能亦应该要线型设计,才能发挥较佳的照明效果,达到吸引消费者购买的目标。

车用LED加持  主动式头灯效果佳

为避免驾驶者在夜晚于路灯或山区道路上,因车灯照明不足而产生行车上的危险头灯,汽车制造商设计AFS(Adaptive Front Lighting System)主动头灯转向系统,让前车灯照明角度能够随着车身变化而改变,同时提高灯泡的照明距离,以便提升夜间行车的安全。

这项技术以往多搭配高亮度的HID(HID Intensity Discharge Lamp)氙气灯,不过在LED头灯技术成熟之后,现今汽车商多选择搭配 MULTIBEAM技术LED头灯,以精准LED光栅模块为所有用路人提供更安全的夜间行车环境。

MULTIBEAM LED头灯中的LED模块,每颗能以电子方式单独控制而行成特殊的「光栅」模式,搭配内建的多重传感元件之后,便能依照行车路况的变化,快速且精准的动态调整LED亮度。

举例而言,当MULTIBEAM LED头灯侦测到前方有车辆迎面而来时,会主动降低左侧头灯的亮度,右侧头灯则维持既有的照明距离,除可主动防止对向来车间接感受到的眩目程度外,亦能提供本身所需的视线亮度,以确保整体行车安全。

此外,部分车款还会进一步提供市区照明功能,当侦测到车辆以低速行驶时,或是驾驶在有路灯照明的道路上,则会启用特别开阔的光线分配效果模式,主动照亮视线较差的铺设道路及危险地区。在智能头灯的协助下,可避免音量度过高影响到路上行人的安全,亦能让驾驶者享有较佳体验,让都会行车更为安全。

迎合车联网发展趋势  车用面板出货量日增

受惠于多款新式汽车将车用液晶屏幕列为标准配备,以便能够告知驾驶者更多行车信息所赐,也顺势带动LED背光模块的出货量。根据夏普研究报告指出,预计2020年车用液晶屏幕出货量将会达到1亿台以上,部分新车出货量时还会搭配可提供导航、娱乐功能的大尺寸液晶屏幕,出货量可望达到1,000万台左右。由于车用液晶面板的毛利较高,且市场需求量较为稳定,所以过去几年也成为众多业者兵家必争之地,亦是台湾面板厂商转型的重要市场。

以往车用面板是日本厂商的天下,关键在于须取得QS9000、TS16949、美国汽车工业标准、JIS日本汽车工业标准与ISO14000环保标准等多项认证标准,加上认证时间相当冗长,所以台湾面板业者切入难度极高。

不过在取得任认证之后,台湾面板厂商在短短几年间,即凭着价格与品质上的优势,在市场上取得相当优异成绩,2015年的市场占有率达到40%,不仅超越日本的34%,更大幅领先韩国的10%、大陆的12%,群创、友达、华映名列全球前五大供应商,已与汽车制造商保有相当紧密的合作关系。