伴你前行

刘伟++吕根

汽车大灯的前世、今生与未来

从煤油灯到乙炔灯再到电灯，从卤素灯泡到LED再到激光大灯，车灯从最

开始单纯用于照明，逐步发展成为汽车设计中不可或缺的重要元素。让我们坐上时光旅行机，去探寻汽车大灯的前世、今生与未来

欧司朗双灯丝灯泡实现车灯近远光变光

如今的车辆都具备近远光切换功能，但一个世纪前根本没这个需求。后来车子多了，被对面车晃瞎眼的情况就多。1924年欧司朗发明了双灯丝灯泡，直接解决了远近灯光的问题。一个灯丝负责近光照明，一个灯丝负责远光照明，两个灯丝以输出功率不同来投射近远光，由于并不能更改照射角度，欧司朗利用近光灯丝前的遮光罩来阻挡过高的炫目光线，使得近光灯的边缘能够呈现出明显的折线，防止迎面车辆驾驶员产生眩目，而调光的开关被安置在脚下，具体操作方法和现在车内按钮已很相似。不过这种双灯丝灯泡并未马上被普遍采用，毕竟这也是当时“高大上”的产品，只有像奔驰SSK这类当时的顶级车型才使用。

车灯的鼻祖—煤油灯

汽车刚诞生时，能跑能停，不罢工就已经很不错了，至于车上的装备几乎啥都没有，更别谈车灯了。汽车上的煤油灯来源于马车，起初它的用处也只是为乘客夜晚上下车照个亮。但毕竟车子的速度越来越快，夜晚行车急需照亮前方获得一定的视野。后来人们将克鲁平反光镜安置在煤油灯后，使煤油灯成为世界上第一支聚光大灯，这也是专用车灯的雏形。

无奈之选—乙炔灯

因为发光效率低下的缘故，煤油灯很快就被另一种燃料灯所取代，这就是乙炔灯。乙炔气体由灯内的碳化钙和水进行反应产生，在行车的过程中，晃动的车身刚好为乙炔的产生提供便利条件，但一旦停下车来，反应变弱，产生的乙炔少了，车灯也就变暗了。乙炔灯还有一个问题，就是燃烧后产生大量碱石灰，落在皮肤上会有严重的腐蚀性，严重的还会致人休克。其实，早在1879年白炽灯便已经被发明，但当时的真空白炽灯泡的灯丝是由碳丝做成的，太脆弱的灯丝禁不起路上的颠簸，无法应用在车灯上。而且当时乙炔灯所能达到的亮度几乎比电灯亮一倍，所以乙炔灯当仁不让的成为了当时车灯的首选。

沿用至今的经典—卤素灯

随着电灯的发展，耐用度的提升，乙炔灯连同着它的缺点逐渐退出了车灯历史的舞台。取而代之的是日渐成熟的白炽灯。螺旋钨丝白炽灯的出现可以说是真正开始了汽车照明电气化发展的历史。相比于原来的碳丝白炽灯，其照射强度提升了50%，但对于汽车需求的照明亮度，还远远不够。为了提高发光效率，必须提高钨丝的温度，但相应会造成钨的升华，并凝华在玻璃壳上使之发黑。在白炽灯中充入卤族元素或卤化物，利用卤钨循环的原理可以消除白炽灯的玻璃壳发黑现象，这就是卤素灯的来由，而发明者就是如今大名鼎鼎的德国车灯专业制造商海拉。1962年海拉的卤素车灯正式投入使用。这个堪称伟大的产品一直沿用至今，它满足了汽车照明所要求的“稳定可靠，高强度，长寿命”等基本条件，并且成本低，易于更换和维修。

奔驰改装双光透镜氙气大灯

主流，绝对的主流—氙气大灯

氙气灯（错误的说法是“疝气灯”）的起源也很早，可以追溯到20世纪30年代，发明者是个美国工程师，但技术改进主要还是由德国人来完成。氙气灯的发光原理与卤素灯截然不同，氙气灯没有灯丝，是利用两电极之间放电器产生的电弧来发光，如同电焊中产生电弧的亮光。这种光亮呈现蓝白色，与太阳光类似。使氙气灯赢得世界瞩目的是著名的蔡司公司，1954年，蔡司推出了第一只作为电影放映光源的氙气灯。此后，氙气灯被广泛应用在电影放映机中。后来人们逐渐发现氙气灯较之卤素灯，亮度更高，能耗只是卤素灯的一半，使用寿命也更长，而且还能大幅提高道路标志和指示牌的亮度，就将它应用到汽车车灯上。1992年，又是德国海拉联合飞利浦，研发出世界第一盏氙气车灯并实际投入使用。可以说这是一个革命性的产品，使用寿命长，高效节能，配合专门的透镜使光型合乎规则，可切换远近光，投射距离更远，夜间驾驶车辆更安全。

自从奔驰、宝马、奥迪等原厂配置了氙气车灯的德国豪华车上市之后，专门供其他车型改装

改装大灯不能太任性

原厂大灯，特别是经济型家用车的车灯，基本都是卤素灯，亮度与光形虽然符合国家法规，但很难让车主满意，改装大灯变得越来越普遍。很多车主会通过加大原车灯泡功率来提升亮度，这样做其实不可取。灯泡瓦数加大，电流和热量成倍增加，容易导致灯具老化以及灯头熔化加速，还给发电机、保险丝、电瓶带来过大的负担，许多自燃的车辆都是由于这种提高功率的改装造成的。目前市场上有一种正常功率（55W-60W）的升级卤素灯泡，如欧司朗夜行者，就是在不改变功率的情况下，通过高科技工艺生产出的高亮度灯泡。值得注意的是，这些灯泡的另一个优点是完全符合国家法规，不会对对向行驶造成障碍。

福克斯改装双光透镜氙气大灯

简单更换灯泡如果还满足不了你的要求，那只能改装氙气灯。最常见的氙气灯改装方式就是使用跟卤素车灯同型号的氙气灯套装进行替换升级，在不改变车灯结构的情况下以氙气光源替代卤素光源，实现照明亮度的大幅度提升。比如你原车近光灯是H7型号的，那么直接安装一套H7型号的氙气灯套装就可以了。不过，也要符合国家相关规定才行，我国法规规定：机动车额定电压为12伏的前照近光灯发光量需达到1000-1200流明，远光灯发光量需达到1450-1900流明以上。也就是说，国家规定了大灯发光亮度的下限，但没有规定上限。即便如此，改装氙气大灯提升亮度之后，也要注意灯光使用规则，正确切换远近光，以免对对向行车造成影响。

使用的氙气灯套装也随之出现，当然，仍然是飞利浦氙气灯泡配套海拉安定器在市场中最为走俏，市场价格在5000元以上。氙气灯在全球的生产厂家逐渐丰富，欧洲的法雷奥、飞利浦、欧司朗、博世，以及日本的小糸、市光、松下、电装等，都是原厂配套供应商，由他们不断开发的变光透镜、灯泡和安定器占据了原厂氙气大灯几乎全部市场。而改装市场所用的氙气灯套装，在经历了德国、日本、韩国、中国台湾等品牌之后，中国大陆的制造企业逐渐大规模出现，以更加低的价格进入市场，并大量出口国际市场。

透镜很重要

欧洲规定：氙气大灯要配合透镜使用，并且要附带大灯清洗装置。在亚洲很多国家却没有这样的强制规定，只要近光配光合理，光形标准，可以不使用透镜。比如部分雅阁、天籁、陆地巡洋舰、三菱V73、沃尔沃XC90等车型，都是原厂配置氙气灯，而不使用透镜的例子。

氙气灯配合透镜使用，可以使近光光形更加整齐规范，减少光线的散射，所以越来越多的氙气大灯总成都是使用透镜来配光，即使仍是卤素光源。厂家的这种设计主要是为了车型外观设计需要，提升车辆颜值。真正的氙气大灯的透镜也分为单光、双光两种。单光透镜里面又分别设计有对应近光和远光的透镜，如：马自达6的近光透镜，蒙迪欧远光透镜;双光透镜的不同之处就是它能切换远、近光，平时是近光状态，当开启远光的时候，通过电磁机构操作透镜中的变光挡片打开，可以切换为远光状态，行业术语称作BI-XENON系统。

最炫大灯升级—双光透镜氙气大灯

经过十多年的发展，国内大灯改装不但普及了卤素灯直接升级氙气灯，并且可以将双光透镜移植进入任何车型的车灯。例如在中国双氙车灯改装网（BI-XENON.CN）就聚集了一大批全国各地的改灯工匠，交流学习各种疑难问题的解决方法。有生产能力的还投入模具制造出专门针对某种车灯的零部件，以及专业的施工设备，使手工改装日益标准化、工业化。这样专业的车灯改装门店全国已经超过千家，在细分领域成为规模。

实际上改装氙气大灯是一项很复杂繁琐的工作，对改灯技师的专业水平、专注力都有着很高的要求。从升级前测定大灯的亮度，确定改装方案，到最后改装施工完成，每一道工序都是为了让车主在以后的使用中更加安全可靠。如果仅考虑价格便宜不注重改装细节，或者只考虑外观漂亮不注重零部件品质，都可能会造成使用过程故障隐患而不得不重复施工。所以这里我们提醒广大车主：车灯是行车安全的重要保证，足够的照明距离和亮度，可以更早发现黑夜中的危险，有更多的反应时间来制动、避险。科学地升级车灯，最好寻求专业的施工技术人员来进行。

氙气灯随着奥迪、宝马等进口车型进入中国，被越来越多的车主所认识和接受，十几年的时间，中国的汽车照明市场已经发生了巨大的变化。从最初5000元以上的飞利浦氙气灯套装，到现在几百元的完全国产氙气灯套装;从最初只能升级原厂氙气大灯总成，到现在任何车型都可以手工改造成双氙气大灯。据调查，有13%的车主有升级汽车照明的需求：对于中国这样机动车保有量超过2.7亿辆的市场，单单汽车照明升级就超过1000亿的需求规模。目前中国机动车后装氙气灯只有3%的装车率，而发达国家的后装率已经超过30%……

中国制造的汽车照明产品，75%出口到世界各地，包括光源、安定器、大灯总成、辅助灯等相关产品，算上外贸市场，中国汽车照明总规模可达万亿。受困于进口品牌对核心技术的垄断壁垒，以及历史原因形成的配套关系，我们的国产氙气灯品牌还难以跟主流主机厂配套，绝大部分供应汽车改装市场。为了与进口产品竞争，国产品牌除了价格更低，也正在注重核心技术与专利的发展。比如安定器厂家研发自主的芯片，灯泡厂家取得结构专利，改装款大灯总成有自己的外观专利等。毕竟中国的汽车生产制造历史比国外短了几十年，技术积累和沉淀都需要时间。随着越来越多的国产新车型配置氙气大灯，那么我们国内的汽车照明企业也应该有更多的机会成为整车配套供应商。2015年，中国投资机构成功收购了荷兰皇家飞利浦的汽车照明和LED照明业务80.1%的股份，包括飞利浦所拥有的世界领先的技术、专利、生产线等。那么利用本地化生产的机会，中国的照明企业可以有机会更快地走向国际市场。

一个高品质氙气灯泡是这样诞生的

我们走进国内一家氙气灯的生产制造工厂——岩崎照明，来了解一下如何历经十几道精密工艺的锻造，才能最终生产出一支合格的高品质氙气灯。我们看到，国内生产企业愈来愈注重这种精益求精、追求极限的精神，不断赶超飞利浦等国际品牌，甚至在产品质量及性能方面已经实现了部分超越。岩崎灯泡的线束分离设计，不会因为高温融化导致灯泡焦点的微小偏移，使得在高温下长期工作的灯泡焦距更加稳定。国内海蓝星安定器自从2007年已经为飞利浦OEM生产，凭借低于千分之五的不良率和三年免费保修的承诺赢得了消费者的认可。世界格局在改变，我们真心希望国产品牌抓住机遇，不单单满足于代工生产，早日实现自主品牌成长和国际化。

只有踏实认真的企业态度才能为市场提供更安全可靠的产品，让我们从生产工艺和数据指标来了解一下一支高质量的氙气灯泡是如何诞生的。我们知道，同一型号不同品牌的氙气灯泡的市场价格，从几十元到几百元相差十几倍，这说明生产氙气灯的原材料和工艺标准一定也是有差异的。只有在氙气灯生产的每个环节都选用最先进的设备和最优质的原材料，完善生产流程中的每一处细节，才能打造出一支性能稳定的高品质氙气灯泡。

奥地利钍钨电极

导电性能最好的钨电极品种，起弧更容易、电弧更稳定

高纯度飞利浦发光玻璃管

飞利浦抗UV玻璃管采用99.999%高纯度硅，发光管内外径精确到0.1毫米，有效避免紫外线对灯泡罩的损伤，增加车灯使用寿命

德国超高纯度氙气

德国梅赛德斯99.99999%高纯度氙气，纯度极高，使氙气灯亮度更加持久稳定;每只灯泡充氙气7pa以上，高温条件下，启动速度更快

进口专利药丸

韩国专利配方、美国APL定制药丸，优质的药丸配方是产生精准色谱的关键，使氙气灯更白更亮、色温更稳定

极致低温凝缩工序

通过零下196度的极致低温，凝缩内管中的氙气，保障球泡内凝聚足够高浓度的氙气。

菱形球泡误差检测

制作好的菱形球泡，还需要在高倍显微镜下，接受泡体管径检测，确保光形效果达到理想状态

精准电极定位

氙气灯对电极的定位要求极高，电极间的距离需要精细到0.1毫米，高精度的电极定位，才能保证更好地导电性和电压稳定性

可视化无尘真空处理

进入到这一工序的半成品，将在高真空箱中进行排空、放置药丸等工序

出厂前测试

不同灯型安装不同的底座之后，每一颗灯泡都要经受出厂前严格的灯光测试

两手都要硬的“灯厂”——奥迪

拥有一双复杂而精致的大灯已成为奥迪车非常显著的特征，更有国内网友戏称奥迪为“灯厂”，可见奥迪在车灯技术方面走在各大整车厂前列。激光大灯较之宝马，奥迪也一点不弱，车型跟进很快，最先是奥迪Sport Quattro概念车，而后有了第一部量产车——奥迪R8 LMX，如今全新奥迪R8也公布将会装备激光大灯。在LED大灯方面，奥迪已经有10余年研发经验，旗下的A3、A6、A7 Sportback都装备了LED灯组。前不久，奥迪将这一技术更上一层楼，发布了全新的矩阵式LED大灯光源技术，并首先搭载到改款A8和S8上。

单从卖相上看，这种全新的矩阵式LED大灯那是相当超前。它能够动态管理矩阵中LED灯管。比如它可以根据光源传感器侦测到的数据，自动调整矩阵中的LED光源，从而避免灯光直射前方的车辆或者行人，让行车更加安全。而且，这种矩阵式LED大灯还专门设置对行人的保护。当夜视辅助摄像头侦测到前方行人或动物时，“保护”灯组便会自动发出三次光线频闪以警示驾驶员和行人潜在的危险，降低夜间意外发生的概率。这种闪烁十分人性化，并不会晃到人眼，只照到头部以下的地方。

LED大灯执着者——奔驰

尽管宝马和奥迪争前恐后的推出自家装备激光大灯的车型，但奔驰对于激光大灯却一直不屑一顾，奔驰的高层甚至直接表示暂时不需要激光大灯这种“噱头”技术。奔驰多年以来一直专注于LED大灯，从集成部分LED光源到全LED，乐此不疲。如此痴迷于LED，奔驰的“任性”当然有自己的道理，除了美观和可塑性强之外，LED灯的优点众多。光强高、能耗低、寿命长、价格低。奔驰认为这些优点让LED灯能够迅速取代目前主流的卤素灯甚至是氙气灯。如今，奔驰几乎已经将LED大灯装备在全系量产车型上，即便是国产入门级奔驰C级也都标配LED大灯。不过跟奔驰最新发布的多光束LED大灯相比，奔驰C级的这个LED大灯太小儿科了。新一代LED大灯由多达84颗LED光源组成，这比新一代S级的LED大灯的56颗还要增加了28颗。而且这84颗LED都可以进行单独的控制，带来最直接好处是让大灯更亮、照得也更远、也更加的智能，为驾驶员提供更加安全的照明服务。

奔驰把自己的多光束LED大灯技术分成了三个发展阶段，第一阶段是集成24颗可单独控制的高性能LED灯泡，第二阶段是集成84可单独控制的高性能LED灯泡，第三阶段是使用LED芯片将照明效果提升到超过1024像素的水平，使得照明效果更加清晰、接近自然光。目前刚进入第二阶段，未来LED大灯同样也会向着更智能化方向发展，自动切换远近光、自动识别并警示路上行人这些目前只有旗舰车型上才有的功能会逐步普及开来。

激光大灯先行者——宝马

对于激光大灯的研发，宝马无疑是始作俑者，在研发首款混合动力超跑——宝马i8的时候，宝马就与欧司朗合作共同研发全球首款激光大灯。目前上市的宝马i8标配LED大灯，激光大灯是选装件。而且这套激光大灯并不是完完全全以激光为基础的，近光灯依旧是LED的，只有远光灯才是以激光为光源。

激光大灯由于其体积小，所以能够为设计师留出更多前端设计造型的空间余地。与LED相比，激光大灯大约可节省30%的能耗，且照射范围更广，射程可达600米。另外，激光大灯与宝马远光灯辅助系统配合，可防止因驾驶者未及时将大灯切换为近光灯或完全忘记切换近光灯，而使其它道路使用者感到眩目。汽车发出激光光束，是否会对车外的人员或是动物造成伤害呢？这点大可放心，宝马这套激光大灯并不是毫无遮挡直接向车辆前方发射，而是先以三道激光束射向一组反射镜片，经过反射后，激光能量将聚集在一片充满黄磷的透镜里，此时黄磷受到激光的激发，会发散出强烈的白色光芒，这束白色光芒再往后照在一片反光器上，最后往车辆前方射出一道明亮的白色光线。这道白光对眼睛并不会造成刺激或伤害，而且激光大灯的亮度色温都经过研究，照射效果符合人眼的视觉习惯。

当然，宝马的激光大灯肯定不是为了i8专门开发的，早在2011年，宝马便开始投入研究激光灯在普通民用车上的应用。目前来看，激光大灯仍属于那些高端旗舰车型，比如下一代宝马7系，而且仅仅是选装。

我们的观点：氙气大灯仍是主流

激光大灯的直线性非常好，它的有效距离非常远，而照射范围比较小，所以最适合作为远光大灯。LED矩阵可以很好地解决大范围内的光照均匀分配，很适合作为近光照明。所以激光大灯配合LED矩阵，就成为一种高科技范的大灯组合。

奥迪投入了巨大的资金来研发LED光源在汽车照明中的应用，从最初的LED尾灯，到奥迪独特的LED示宽灯，再到全LED大灯。大功率LED矩阵模组的发热量是惊人的，奥迪为了解决灯内散热问题，甚至为每只大灯都配置了风扇：当汽车静止时，启动风扇来散热;当汽车以一定速度行驶时，直接通过风道来散热。LED大灯跟成熟的氙气灯相比，假如在20米远的距离达到相同的2000流明照度，LED模组的总发热量比氙气灯更高。加上散热系统设计，导致LED大灯总成的成本远超过氙气大灯总成，并且一旦发生故障不易快速维修，只能更换总成，后期费用巨大。所以LED更适合用在越野车、工程车的辅助照明，散热良好，安装灵活。

汽车是要在各种极端温度、气候、海拔等自然环境中使用的，那么要求我们的车灯也必须能够在这些环境下持续稳定工作。像Jeep牧马人、悍马这样的纯正越野车一直使用卤素大灯，即便是涉水泥沙导致大灯故障，简单快速地更换一颗灯泡就可以了。氙气大灯，由氙气灯泡和安定器组成，一旦出现故障，还是很容易快速修复的，并不比更换卤素灯泡复杂。而要想自己动手排除LED大灯的故障，那是不可想象的。客观地分析这三种新型汽车照明光源的应用前景，氙气大灯仍然是主流，随着消费者对照明需求的不断提升，氙气大灯会更加普及并且会在未来二十年持续发展。