汽车窗膜的光电智能化发展趋势

2024-03-13 11:09:55来源：今日热点网

汽车玻璃膜是一种广泛应用于汽车车窗的薄膜材料，经过30年的发展，汽车窗膜的覆盖率早已突破90%，已经到了成熟阶段。在这个阶段，汽车玻璃膜的生产也逐步向国内制造转移，相关技术已经日趋成熟，产品的性能和质量也得到了极大的提高。围绕着汽车玻璃膜的传统功能——即隔热、防紫外线、提升玻璃安全性和隐私性的产品已经得到市场的充分竞争。汽车窗膜作为连接【新材料技术】与【车窗】的载体，除了传统功能外还具有哪些新的可能性？汽车窗膜的下一步将如何发展？未来几年有哪些有潜力新技术会在汽车窗膜领域爆发？

【1.0传统功能膜时代】

传统功能膜指针对玻璃原生缺点改善的这一类功能，如隔热、防紫外线、提升安全性、提升隐私性等。

汽车玻璃面积随着汽车设计的发展在不断扩大。随着汽车车顶也向着全玻璃天幕的方向发展，针对玻璃的隔热要求也提高到了前所未有的程度。新能源车主如何遮阳也是每个夏天逃不掉的热点。新的需求也会带动新的技术与产品的诞生，针对全景天幕的隔热问题，有以下新科技产品：

中远红外阻隔膜：

目前汽车采用的全景天幕玻璃多数已经具备阻隔红外线及紫外线的功能，且参数上看已经非常高，如特斯拉Model 3采用的天幕玻璃的参数为红外线阻隔率>90%和紫外线阻隔率100%。但由于采用吸收红外线的方式，阳光照射导致整个车顶升温。高温车顶的二次辐射成为了困扰车主，影响车主体感的更严重的困扰。也就是说，新能源车主感受到的不是阳光的“晒”，而是车顶的“烤”。

针对车窗的“烤”，也就是二次辐射的主要波段——中远红外辐射，目前已经有专门的中远红外阻隔膜，使得天窗的二次辐射能被有效反射。同时中远红外阻隔膜比起传统太阳膜，其冬季保温效果也非常显著。在新能源车时代，冬季空调能耗尤其是车窗的热损耗也是受到车厂及消费者关注的问题，也让中远红外阻隔膜备受关注。

零能耗辐射降温膜：

此项技术为2021年开始新兴的降温技术。通过大量（大于90%)反射太阳光及其在“大气辐射窗口”即9-13mm波段有高达140w/㎡的辐射功率，实现让附着物温度可以降到低于环境温度2-5℃。此前已经成熟应用在降温需求极大的建筑领域，如粮仓、服务器大楼等。从2023年开始此技术也已经在汽车天窗降温领域开始应用，也是解决天窗隔热问题的一项高潜力技术。

【2.0新型功能膜时代】

新材料领域是拥有大量创新技术的领域，许多新兴技术在突破了膜材料领域一些门槛性条件（如透明度要求等）后，便可以应用在汽车窗膜领域，给汽车窗膜的未来发展带来新的亮点。如今市场上已经可以看到一些突破过去传统功能的新型功能窗膜产品：

负氧离子抗菌膜：

通过特殊的稀土矿物涂层，实现对空气中水份及氧气的电荷转移，持续生成负氧离子。负氧离子是空气清新程度的标准，世卫组织对“清新空气”的标准为负氧离子浓度≥1500个/立方厘米。负氧离子还可以清洁空气中的甲醛、粉尘颗粒物及其他污染物，并具有杀菌消毒的作用。负氧离子膜可以兼容1.0传统功能膜的隔热、防紫外线、提升玻璃安全性等功能，并持续释放负氧离子，改善车内空气。相较于其他车内负氧离子产品，如车载负氧离子发生器等，负氧离子膜具有24小时持续释放、效果年限长（8年衰减低于20%）、无需电源、不占空间等优势。在汽车作为第三空间的属性增强，车主愈发重视车内空气环境的当下，负氧离子膜产品热度趋势也在不断提高。

【3.0光电智能膜时代】

在新的智能化时代，玻璃窗膜是否能跟上时代，与光、电、互联网深度链接？

当然可以，而且呈现爆发式增长趋势。

窗膜上光电技术的应用在近几年迎来爆发，众多智能化的光电膜产品已经面世，并且部分已经在主机厂前装已经实现应用。按功能分类，主要有以下产品：

1、显示功能

车窗在汽车座舱设计及汽车外观设计中都占有大比例的面积。随着汽车车顶也向着全玻璃天幕的方向发展，玻璃在乘车人的视觉面积占比已经占据超三分之二。在汽车越来越智能化的今天，对于汽车玻璃所在的区域的也就产生了多种显示功能的需求，也因此产生了各类具备显示功能的膜产品：

虚像显示投影膜（ARHUD）：在前挡玻璃上为了实现ARHUD的效果，在玻璃夹层中增加可以投影虚像的特殊投影膜层，以起到增强亮度、矫正重影、重叠主副像等功能。

OMTD柔性透明光电显示膜 ：OMTD（Opticelectric Mapping Transparent Display)技术通过在基材膜片上光刻图案，并注入晶体固化，晶体在关闭状态下实现完全的隐形效果，在开启状态由映射灯激活实现梦幻且动态的显示效果。

此项技术在车内已应用产品方案包括：

【OMTD星空天窗】：“星空顶”是许多车主心中”车内氛围天花板“，“OMTD星空天窗”即是全景天幕时代的“星空顶”，在天窗玻璃或全景天幕上实现沉浸式的星空体验，满足后排乘客梦幻感与氛围感的需求。

【OMTD星空座舱】：为OMTD星空天窗的进阶版，在天窗及侧窗玻璃上均装贴OMTD柔性透明光电显示膜，实现360°的沉浸座舱体验。

【OMTD耀夜侧窗展示系统】：让侧窗及小三角窗成为抓人眼球的个性展示或品牌展示窗，与车身整体设计美学融为一体。

透明投影膜：目前新能源车设计中大量加入了显示屏的应用，已有车辆在车内设计了高达11块屏幕。玻璃经过安装透明投影膜也可以当做投影屏使用。并且在保持玻璃透明状态下可以实现正投、背投、单侧显示等不同的场景需求。

2、智能调光

随着汽车玻璃占比的增加，除了对传统的隔热、防紫外线等光线调节的需求增加之外，如何更智能化的对玻璃的透光率、隐私性做出实时的调整也成为一个重要的需求点。目前的技术路线有以下几种：

光致变色技术：光致变色是一种可逆的光化学反应。通过紫外光辐射，使三氧化钨变色材料产生颜色明显变化的着色态，在UV辐射强弱不同时产生不周的明暗显示效果，同时，效果是可逆的。光致变色技术由于是应对紫外线强度变化而变化，无法手动控制开启与关闭，在有限的应用场景中适用。

颜色：蓝紫色。

控制方式：紫外线光照控制

响应时间：Off→On 数秒 On→Off 数分钟

PDLC调光膜：在两张透明导电膜是间注入液晶/混合物材料，在没有电场作用的情况下，处于不透明状态。当通入交流电时，液晶分子实现有序排列，调光膜便从不透明转化为透明状态。PDLC可以实现迅速的雾度变化，实现透明与不透明的切换，实现玻璃隐私性能的智能控制。透明状态时的雾度是目前此技术的改良重点。另外，隔热功能并非PDLC的强项。

颜色：白色。

可见光透过率：

控制方式：电控

响应时间：1S

EC电控调光膜：是基于电场作用下的电化学氧化还原反应。该反应使材料中的金属离子发生转移，从而影响材料的光学性质。这个过种程可以通过施加电压来实现，电压会改变电荷间的不平衡状态，促进离子的迁移，进而影响材料的颜色表现，达到调光效果。

颜色：蓝色。

控制方式：电控

响应时间：<2min

SFS亚秒级柔性无极调光膜：两层透明导电材料中间，镀入氯化钨等调光粒子涂层，在外界光线进入电泳介质层时，调光粒子被不同程度地吸收、散射或反射。在交流电场作用下发生定向排列，并在胶囊内部集中，因粒子聚集，调光粒子对光线的吸收、散射及反射均受到影响，产生变化，从而达到调光效果。