汽車激光前照燈解析

王華猛，壽好芳

（鶴壁汽車工程職業學院，河南 鶴壁 458030）

汽車激光前照燈解析

王華猛，壽好芳

（鶴壁汽車工程職業學院，河南 鶴壁 458030）

介紹汽車激光前照燈的結構和工作原理，對比分析激光前照燈特性，并展望其在國內車輛上的應用前景。

激光前照燈；結構特性；應用前景

隨著汽車電氣及電子技術的快速發展，汽車前照燈燈光系統呈現蓬勃發展之勢。到目前為止，在汽車上運用的前照燈類型主要有鹵素前照燈、氙氣前照燈、LED前照燈等。由于汽車電器工業發展，要求汽車燈光具有一定的光亮度、較遠的照射距離、較低的能源消耗以及占空比小美觀耐看等，一種新型的汽車燈光——激光前照燈便應運而生。最早提出將激光技術用于汽車前照燈想法的是寶馬公司和美國桑迪亞國家實驗室。他們把藍色、紅色、綠色和黃色4種發光的光源相結合，通過一定的技術處理，使發光器把4種有色光源變為白色光源發射出來，這樣就解決了激光二極管激光器的發光問題。2011年，寶馬公司率先將激光前照燈技術應用于i8概念車上，并在2014年秋季將該量產車型推向了市場，成為全球第一款配備激光前照燈的量產車型，之后寶馬公司又將激光前照燈技術應用到新一代7系車型上。與此同時，奧迪公司將矩陣式的激光前照燈技術應用于量產車型R8LMX車輛上。

1 激光前照燈結構及原理

與目前車輛上廣泛使用的鹵素前照燈、氙氣前照燈、LED前照燈不同，激光前照燈包括激光光源（激光二極管）、反射鏡、黃磷濾光鏡、反射碗以及防護外殼等幾個部分。其工作過程為：三束藍色的激光光線從激光光源射出，此三束光線狹窄而發散，發散的三束激光光線照射到反射鏡上，經過反射鏡之后以平行聚焦的光束形式照射到黃磷濾波鏡上，黃磷濾波鏡經過濾波處理，最終只許白色的光波照射出來，白色光波照射到反射碗上，經過反射碗的再次反射，從而最終形成集中照射的圓錐形光束照射到車輛前方。

2 激光前照燈特性

2.1 體積小，亮度高

激光前照燈相對來說體積變小，一款激光前照燈的體積僅僅相當于LED前照燈的五分之一。如此小的體積，對于汽車流線的設計具有很大的意義，同時對車燈的形狀改變有很大的空間，從而使車頭前照燈的造型更為美麗。激光前照燈在體積縮小的同時，而亮度卻有大大的提高。研究表明，一般的激光前照燈的照明亮度在每瓦170流明，而普通的LED前照燈的照明亮度則為每瓦100流明，激光前照燈的照明強度將近為LED大燈的2倍。

2.2 照射距離遠，反應速度快

與其他類型前照燈相比較而言，激光前照燈的照射距離更遠。普通LED前照燈只能照射到車前300 m左右的距離，而激光前照燈的照射距離為600 m，照射距離將近LED前照燈的2倍。而普通的氙氣前照燈在接通開關后約0.8 s才能達到額定亮度的20%，在啟動開關4 s以內才能達到額定亮度的80% 以上，只有當鎮流器向燈具提供約85 V供電電壓后，氙氣前照燈才能保持以恒定的功率進行運轉。而激光前照燈則不然，即開即亮，并且同時達到額定亮度，沒有時間延遲。

2.3 使用壽命長，燈光具有可控性

從發光的原理上來講，鹵素、氙氣、LED前照燈的使用壽命各有不同，通常使用情況下，鹵素前照燈的照射壽命約為幾百小時，氙氣前照燈的使用壽命為2 500～3 000 h，LED燈在使用約4萬h后會有明顯的光衰，而激光前照燈的使用壽命則為10萬h，可以說，當車輛達到報廢的時間時，而激光前照燈依然是完好的。氙氣前照燈和LED前照燈的控制性也較差，通常氙氣前照燈和LED前照燈發射的光束發散性較大，在加有透鏡的情況下才得以聚集，而激光前照燈的發光是定向的，光束的發散度極小，大約只有0.001弧度，接近平行，因而控制性更好。

3 應用前景

3.1 發展契機

汽車前照燈的照射距離和照射亮度一直是國家交通部門重點強調的內容之一。近年來，隨著交通的便捷和高速公路的普及，加上能源的危機及環境的污染，因此創新技術十分重要，這就為激光前照燈的發展帶來了廣闊的前景。通過以上種種羅列的激光前照燈的特點，體現出激光前照燈集鹵素、氙氣、LED前照燈優點于一身，充分滿足了現代交通對于燈光的要求，同時，隨著國家加大對新能源汽車的投入力度，激光前照燈的節能優點更適合于新能源汽車上。

3.2 市場前景

在國家層面上，霧霾天氣的增加，使中國政府對節能環保更加重視，激光前照燈的產生符合中國環保的利益；在消費層面上，現代的年青人的消費成為中國消費的主力，年輕人追求時尚，因此，裝配激光前照燈的車輛必將是年青一族購車的首選，因而銷量必將大增。所以，無論從政府法規、節能環保、潛在市場上看，激光前照燈相比其他燈具都具有巨大的優勢，必將成為國內汽車市場上的新寵。

（編輯 心 翔）

征集“新能源汽車”稿件

全球新能源汽車產業已經走向商品化，面臨規模化。新能源汽車已是全球競相追逐的戰略性新興產業，方興未艾。新能源汽車的中國時代即將來臨，中國已經為全面發展新能源汽車做好了充分的準備，這一結論來源于以下四個方面。

一、新能源汽車已經被明確為中國國家戰略，后續政策將陸續出臺，這是國家意志的展現。

2014年以來，國務院、國家發改委、財政部、工信部、交通部等多個中央部門出臺了新一輪的新能源汽車補貼政策，明確支持新能源汽車的發展。

二、經過數年的積累，一批富有創造精神的企業在產業鏈幾乎所有關鍵技術環節上取得了突破，中國的產業體系已經具備競爭力；我國金融界提出中國新能源汽車產業鏈各環節投資價值的排序依次是：電解質、隔膜、整車、電機電控、鋰資源和充電樁。

三、伴隨著動力電池由鉛酸蓄電池向鋰電池快速切換，通過對產業鏈的積聚效應以及核心技術的大面積突破，中國新能源汽車產業已初步建立起完整的產業鏈體系，對全球范圍內電動汽車的大規模產業化將起到決定性作用。

四、從2015年9月下旬迄今，不到40天的時間里，李克強總理已經多次提及新能源汽車。

2015年9月23日李克強總理主持召開國務院常務會議，部署加快電動汽車充電基礎設施和城市停車場建設。

2015年9月29日召開的國務院常務會議再次聚焦新能源汽車議題。會議決定出臺一系列新能源汽車扶持政策，例如支持動力電池、燃料電池汽車等研發，開展智能網聯汽車示范試點等。

2015年10月9日，為落實國務院常務會議精神，國務院辦公廳發布《關于加快電動汽車充電基礎設施建設的指導意見》。

2015年10月22日，全國節能與新能源汽車產業發展推進工作座談會召開，李克強總理作出重要批示：加快發展節能與新能源汽車。針對發展重點，批示指出，著力突破核心技術和關鍵零部件制約、提升自主創新能力和技術水平，落實和完善扶持政策、優化配套環境，創新商業模式、擴大先進適用的節能與新能源汽車的市場應用。

2015年10月30日，李克強總理到安徽江淮集團控股有限公司考察新能源汽車研發生產情況。而對于產業發展，國家定位就更清晰：努力實現2020年新能源汽車規劃目標，加快建成新能源汽車強國。

5年以來，《汽車電器》雜志出版了多期“新能源專刊”，公開發表了許多單位、作者的研究成果與經驗，被多家網站轉載，有的文章的被引頻次與下載頻次遠遠高出同期汽車類“核心期刊”，從一個角度說明了本雜志所刊出文章的水平。

作為汽車電氣、電子行業的專業雜志，2017年我刊將加大新能源汽車的報道力度，期望各位作者將密切結合實際、深入淺出的新能源稿件發給本刊；歡迎汽車廠、維修廠、4S店技術人員投來新能源汽車電氣結構原理、如何使用與維修的經驗體會等方面的稿件；全文字數控制在8 000字以內為宜，此類稿件優先刊登。我刊從2017年起，將繼續遵循燃料電池動力系統、混合動力系統、純電動車系統三大系統集成技術方向，側重發表屬于共性核心技術開發領域的電機驅動和電力電子、動力電池與電池管理等內容的稿件。歡迎各位踴躍來稿。

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咨詢電話：0731-82798408

http：// www.qcdq.cn

《汽車電器》雜志社

Analysis of Automobile Laser Headlight

WANG Hua-meng，SHOU Hao-fang
（Hebe Automotive Engineering Professional College，Hebi 458030，China）

In this paper，the structure，working principle and characteristics of the new laser headlamps are introduced，and the application prospect in the future is also analyzed

laser headlights；structure characteristics；application prospect

U463.65

A

1003-8639（2017）09-0018-02

2016-12-30

王華猛，男，助教，研究方向為汽車檢測與維修；壽好芳，女，助教，研究方向為鋰離子電池。