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電致變色EC玻璃,新能源汽車未來標配?

Hobby觀察 ? 來源:電子發(fā)燒友 ? 作者:梁浩斌 ? 2024-03-07 00:23 ? 次閱讀
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電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/梁浩斌)近年來新能源汽車采用玻璃天幕成為了主流,為了降低夏天陽光對車內(nèi)溫度的影響,除了增加遮陽簾之外,一些車企在高端車型上采用了能夠電致變色的玻璃天幕。作為一種發(fā)展多年的技術(shù),在汽車上的應用過去一直較少,只在少數(shù)的豪華車型上小部分采用。隨著電動汽車的發(fā)展,玻璃天幕能否促進電致變色玻璃的普及?

電致變色原理和發(fā)展

電致變色是指材料在電壓電流的作用下,光學性質(zhì)比如透過率、反射率、吸收率等發(fā)生穩(wěn)定、可逆的變化。

最早在交通領域大規(guī)模應用電致變色的或許是波音787,在波音787上,傳統(tǒng)的舷窗遮陽簾被去掉,取而代之的是控制按鈕以及可調(diào)變色的舷窗玻璃。

波音787上的可變色舷窗采用了第一代電致變色技術(shù),這種技術(shù)主要是采用一類被稱為紫晶的化合物,這種材料通電后發(fā)生反應呈現(xiàn)藍色。在電致變色玻璃中,一般是將紫晶類的凝膠材料灌入到兩片玻璃中間,最后進行封裝。

當然,具體來看并不只是簡單地導入材料就可以,一般來說,在兩片玻璃之間,其實具有2層透明導電層、2層電致變色層、一層電解質(zhì)層等結(jié)構(gòu)。

透明導電層就是一層導電的薄膜,有很高的透光率和電導率,這是將電場作用到電致變色材料的關鍵。

電致變色層是電子和離子的混合體,在電場作用下會產(chǎn)生顏色變化;電解質(zhì)層是用于傳導變色反應中所需要的離子,具備高離子透過率和低電子透過率。

不過在應用上,由于大面積玻璃的平整度和曲率難以一致,工藝上容易導致凝膠涂層不均勻,以致玻璃變色不均勻。除了飛機舷窗外,這種技術(shù)在防眩目后視鏡上應用較多。

而第二代的電致變色技術(shù),又被稱為無機固態(tài)技術(shù)。顧名思義,變色使用的材料發(fā)生了變化,無機固態(tài)技術(shù)選擇了三氧化鎢作為核心材料。三氧化鎢具有特殊的晶格結(jié)構(gòu)和電致化學反應,當外加電場時,會產(chǎn)生氧化還原反應,從而改變顏色。具體來說,三氧化鎢和H+和Li+結(jié)合后,會從透明轉(zhuǎn)為深藍色。

不過這種以玻璃為基地的無機固態(tài)技術(shù)不太適合曲面場景,這與第一代的技術(shù)類似。主要是因為三氧化鎢材料鍍膜在曲面玻璃上的工藝成本較高,且容易出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象。

而第三代的電致變色技術(shù)被稱為柔性固態(tài)電致變色薄膜技術(shù),采用了聚合物電致變色材料。先將聚合物聚合物材料均勻分散成溶液,用儀器把EC溶液涂布在薄膜上,對完成涂布的薄膜進行高溫烘干并制成EC復合薄膜。

而采用薄膜形式的好處是,能夠應用到各種形態(tài)的玻璃上,包括面積、形狀、曲率等以往限制電致變色應用的因素,都不再成為限制。特別是在目前的新能源汽車玻璃天幕上,由于車身形狀設計,天幕玻璃一般會呈現(xiàn)一定的曲率,電致變色薄膜的加入就能夠輕松讓天幕玻璃滿足遮光的需求。

小結(jié):

隨著國內(nèi)廠商的不斷創(chuàng)新,以往只在百萬級豪車上出現(xiàn)的電致變色技術(shù),已經(jīng)逐步被下放到二三十萬價位的車型上,比如蔚來、極氪、比亞迪、阿維塔等國內(nèi)新能源車企旗下已經(jīng)有多款車型搭載電致變色天幕。不過目前電致變色天幕主要還是以選裝的形式提供消費者選擇,且價格從1萬到2萬元不等,成本較高,實際體驗也還需要市場進一步驗證。



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