汽车激光前照灯解析

王华猛，寿好芳

（鹤壁汽车工程职业学院，河南 鹤壁 458030）

汽车激光前照灯解析

王华猛，寿好芳

（鹤壁汽车工程职业学院，河南 鹤壁 458030）

介绍汽车激光前照灯的结构和工作原理，对比分析激光前照灯特性，并展望其在国内车辆上的应用前景。

激光前照灯；结构特性；应用前景

随着汽车电气及电子技术的快速发展，汽车前照灯灯光系统呈现蓬勃发展之势。到目前为止，在汽车上运用的前照灯类型主要有卤素前照灯、氙气前照灯、LED前照灯等。由于汽车电器工业发展，要求汽车灯光具有一定的光亮度、较远的照射距离、较低的能源消耗以及占空比小美观耐看等，一种新型的汽车灯光——激光前照灯便应运而生。最早提出将激光技术用于汽车前照灯想法的是宝马公司和美国桑迪亚国家实验室。他们把蓝色、红色、绿色和黄色4种发光的光源相结合，通过一定的技术处理，使发光器把4种有色光源变为白色光源发射出来，这样就解决了激光二极管激光器的发光问题。2011年，宝马公司率先将激光前照灯技术应用于i8概念车上，并在2014年秋季将该量产车型推向了市场，成为全球第一款配备激光前照灯的量产车型，之后宝马公司又将激光前照灯技术应用到新一代7系车型上。与此同时，奥迪公司将矩阵式的激光前照灯技术应用于量产车型R8LMX车辆上。

1 激光前照灯结构及原理

与目前车辆上广泛使用的卤素前照灯、氙气前照灯、LED前照灯不同，激光前照灯包括激光光源（激光二极管）、反射镜、黄磷滤光镜、反射碗以及防护外壳等几个部分。其工作过程为：三束蓝色的激光光线从激光光源射出，此三束光线狭窄而发散，发散的三束激光光线照射到反射镜上，经过反射镜之后以平行聚焦的光束形式照射到黄磷滤波镜上，黄磷滤波镜经过滤波处理，最终只许白色的光波照射出来，白色光波照射到反射碗上，经过反射碗的再次反射，从而最终形成集中照射的圆锥形光束照射到车辆前方。

2 激光前照灯特性

2.1 体积小，亮度高

激光前照灯相对来说体积变小，一款激光前照灯的体积仅仅相当于LED前照灯的五分之一。如此小的体积，对于汽车流线的设计具有很大的意义，同时对车灯的形状改变有很大的空间，从而使车头前照灯的造型更为美丽。激光前照灯在体积缩小的同时，而亮度却有大大的提高。研究表明，一般的激光前照灯的照明亮度在每瓦170流明，而普通的LED前照灯的照明亮度则为每瓦100流明，激光前照灯的照明强度将近为LED大灯的2倍。

2.2 照射距离远，反应速度快

与其他类型前照灯相比较而言，激光前照灯的照射距离更远。普通LED前照灯只能照射到车前300 m左右的距离，而激光前照灯的照射距离为600 m，照射距离将近LED前照灯的2倍。而普通的氙气前照灯在接通开关后约0.8 s才能达到额定亮度的20%，在启动开关4 s以内才能达到额定亮度的80% 以上，只有当镇流器向灯具提供约85 V供电电压后，氙气前照灯才能保持以恒定的功率进行运转。而激光前照灯则不然，即开即亮，并且同时达到额定亮度，没有时间延迟。

2.3 使用寿命长，灯光具有可控性

从发光的原理上来讲，卤素、氙气、LED前照灯的使用寿命各有不同，通常使用情况下，卤素前照灯的照射寿命约为几百小时，氙气前照灯的使用寿命为2 500～3 000 h，LED灯在使用约4万h后会有明显的光衰，而激光前照灯的使用寿命则为10万h，可以说，当车辆达到报废的时间时，而激光前照灯依然是完好的。氙气前照灯和LED前照灯的控制性也较差，通常氙气前照灯和LED前照灯发射的光束发散性较大，在加有透镜的情况下才得以聚集，而激光前照灯的发光是定向的，光束的发散度极小，大约只有0.001弧度，接近平行，因而控制性更好。

3 应用前景

3.1 发展契机

汽车前照灯的照射距离和照射亮度一直是国家交通部门重点强调的内容之一。近年来，随着交通的便捷和高速公路的普及，加上能源的危机及环境的污染，因此创新技术十分重要，这就为激光前照灯的发展带来了广阔的前景。通过以上种种罗列的激光前照灯的特点，体现出激光前照灯集卤素、氙气、LED前照灯优点于一身，充分满足了现代交通对于灯光的要求，同时，随着国家加大对新能源汽车的投入力度，激光前照灯的节能优点更适合于新能源汽车上。

3.2 市场前景

在国家层面上，雾霾天气的增加，使中国政府对节能环保更加重视，激光前照灯的产生符合中国环保的利益；在消费层面上，现代的年青人的消费成为中国消费的主力，年轻人追求时尚，因此，装配激光前照灯的车辆必将是年青一族购车的首选，因而销量必将大增。所以，无论从政府法规、节能环保、潜在市场上看，激光前照灯相比其他灯具都具有巨大的优势，必将成为国内汽车市场上的新宠。

（编辑 心 翔）

征集“新能源汽车”稿件

全球新能源汽车产业已经走向商品化，面临规模化。新能源汽车已是全球竞相追逐的战略性新兴产业，方兴未艾。新能源汽车的中国时代即将来临，中国已经为全面发展新能源汽车做好了充分的准备，这一结论来源于以下四个方面。

一、新能源汽车已经被明确为中国国家战略，后续政策将陆续出台，这是国家意志的展现。

2014年以来，国务院、国家发改委、财政部、工信部、交通部等多个中央部门出台了新一轮的新能源汽车补贴政策，明确支持新能源汽车的发展。

二、经过数年的积累，一批富有创造精神的企业在产业链几乎所有关键技术环节上取得了突破，中国的产业体系已经具备竞争力；我国金融界提出中国新能源汽车产业链各环节投资价值的排序依次是：电解质、隔膜、整车、电机电控、锂资源和充电桩。

三、伴随着动力电池由铅酸蓄电池向锂电池快速切换，通过对产业链的积聚效应以及核心技术的大面积突破，中国新能源汽车产业已初步建立起完整的产业链体系，对全球范围内电动汽车的大规模产业化将起到决定性作用。

四、从2015年9月下旬迄今，不到40天的时间里，李克强总理已经多次提及新能源汽车。

2015年9月23日李克强总理主持召开国务院常务会议，部署加快电动汽车充电基础设施和城市停车场建设。

2015年9月29日召开的国务院常务会议再次聚焦新能源汽车议题。会议决定出台一系列新能源汽车扶持政策，例如支持动力电池、燃料电池汽车等研发，开展智能网联汽车示范试点等。

2015年10月9日，为落实国务院常务会议精神，国务院办公厅发布《关于加快电动汽车充电基础设施建设的指导意见》。

2015年10月22日，全国节能与新能源汽车产业发展推进工作座谈会召开，李克强总理作出重要批示：加快发展节能与新能源汽车。针对发展重点，批示指出，着力突破核心技术和关键零部件制约、提升自主创新能力和技术水平，落实和完善扶持政策、优化配套环境，创新商业模式、扩大先进适用的节能与新能源汽车的市场应用。

2015年10月30日，李克强总理到安徽江淮集团控股有限公司考察新能源汽车研发生产情况。而对于产业发展，国家定位就更清晰：努力实现2020年新能源汽车规划目标，加快建成新能源汽车强国。

5年以来，《汽车电器》杂志出版了多期“新能源专刊”，公开发表了许多单位、作者的研究成果与经验，被多家网站转载，有的文章的被引频次与下载频次远远高出同期汽车类“核心期刊”，从一个角度说明了本杂志所刊出文章的水平。

作为汽车电气、电子行业的专业杂志，2017年我刊将加大新能源汽车的报道力度，期望各位作者将密切结合实际、深入浅出的新能源稿件发给本刊；欢迎汽车厂、维修厂、4S店技术人员投来新能源汽车电气结构原理、如何使用与维修的经验体会等方面的稿件；全文字数控制在8 000字以内为宜，此类稿件优先刊登。我刊从2017年起，将继续遵循燃料电池动力系统、混合动力系统、纯电动车系统三大系统集成技术方向，侧重发表属于共性核心技术开发领域的电机驱动和电力电子、动力电池与电池管理等内容的稿件。欢迎各位踊跃来稿。

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《汽车电器》杂志社

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

王华猛，男，助教，研究方向为汽车检测与维修；寿好芳，女，助教，研究方向为锂离子电池。