智能调光玻璃:EC电致变色迭代从凝胶到无机镀膜再到柔性膜

来源:光羿科技 2022-11-28 15:54

智能调光玻璃以极氦001、AION S PLUS,比亚迪海豹等为代表的电动智能车应用,主要得益于其功能丰富,可概括为美学、隐私性、实用性(隔热、隔音)、娱乐性、安全性。调光玻璃主要有三种类型,按照量产时间的先后,分别为PDLC(聚合物分散液晶polymer dispersed liquid crystals)、SPD(悬浮粒子suspended particle devices)和EC(电致变色Electrochromic),三者均属于电控型调光玻璃,但原理和效果存在差异。

选配EC柔性固态薄膜技术路径的光感天幕(福耀采购光羿科技的调光膜),或将成为尺寸最大的EC光感天幕,高级通透质感与充满海洋元素的内饰互相承接,将整车氛围拉满。

PDLC 出现最早、技术最先进成熟、成本最低,国内绝大多数调光玻璃生产商均使用该方案;EC 低雾度、低能耗、隔热效果好、可连续调光,成本居中,以极氦001、AION S PLUS 为代表的电动智能车均使用该方案;SPD 由于耗电多、成本大,目前主要应用于以奔驰为代表的高档车。

电致变色Electrochromic-EC技术,国内以光羿科技为主,其EC技术为为国内主流汽车采用的调光玻璃应用,我们转载光羿对几代EC电致变色技术的介绍。

1.第一代EC技术:凝胶技术

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时间回溯至2009年:“梦想飞机”波音787试飞成功,这是第一架使用EC调光舷窗的飞机,将遮阳帘替换为可调光的智能舷窗,用黑科技实现了飞机舷窗的统一调控。

它使用的,就是第一代EC技术——凝胶技术,这种技术以紫精为主要EC材料,通电发生反应后呈现蓝色,要让玻璃实现“变色”,就得将流动的凝胶材料灌入两片玻璃中,最后进行封装。

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由于大面积玻璃平整度和曲率难以管控一致,容易导致凝胶分配不均匀,从而产生变色不均匀的情况,因此液态灌胶技术制成的大部分产品,面积都比较小,其中典型的代表产品有自动防眩目后视镜。

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2.第二代EC技术:无机固态技术

使用第二代技术的产品,就有法拉利575M跑车的变色天窗。与第一代凝胶技术不同,第二代技术选择了无机材料,其中最具代表性的是,过渡金属氧化物——三氧化钨。

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第二代技术使用的材料为固态材料,因此需要用到磁控溅射技术进行镀膜:以巨大能量撞击材料表面,使得固体材料内的原子沉积在被镀玻璃上,让固态材料与玻璃“完美贴合”。

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无机固态技术的出现,突破了凝胶技术面积的限制,使得EC技术得以规模制成大面积产品,并广泛应用于建筑上。

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但是,这种以玻璃为基底的无机固态技术,仅适合在平面基底进行EC材料镀膜。曲面容易镀膜不均匀,因此无法制成大曲面的产品,并且磁控溅射需要具备严苛的生产条件,间接提高了EC玻璃成本,EC大面积产品的应用也受到了限制。

3.第三代EC技术:柔性固态EC薄膜技术

2020年12月,光羿与OPPO携手发布OPPO Reno5 Pro+,在业内掀起一阵新热潮。这部全球首款量产EC变色背壳手机,代表着EC技术开始真正进入大众生活。

光羿研发的新一代EC技术,采用了全新聚合物EC材料,以卷对卷涂布(roll to roll)技术制作。制作的过程是先将聚合物材料均匀分散成溶液,用仪器把EC溶液涂布在薄膜上,对完成涂布的薄膜进行高温烘干,制成EC复合薄膜。

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高效卷对卷涂布工艺,提升了EC产品的性价比,同时以薄膜基底打破传统玻璃基底局限,让不同面积、任意形状的EC产品成为可能。新一代EC薄膜技术,为EC产品带来更多可能性,开始向更广的领域拓展,吸引消费者视线,逐渐进入大众生活。

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在最后,对比以上三种技术,光羿做了个小表格给大家进行总结:

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