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电致变色EC玻璃新能源汽车未来标配?

时间:2024-03-07 14:14 点击次数:112

  汽车采用玻璃天幕成为了主流,为了降低夏天阳光对车内温度的影响,除了增加遮阳帘之外,一些车企在高端车型上采用了能够电致变色的玻璃天幕。作为一种发展多年的技术,在汽车上的应用过去一直较少,只在少数的豪华车型上小部分采用。随着电动汽车的发展,玻璃天幕能否促进电致变色玻璃的普及?

  电致变色是指材料在电压电流的作用下,光学性质比如透过率、反射率、吸收率等发生稳定、可逆的变化。

  最早在交通领域大规模应用电致变色的或许是波音787,在波音787上,传统的舷窗遮阳帘被去掉,取而代之的是控制按钮以及可调变色的舷窗玻璃。

  波音787上的可变色舷窗采用了第一代电致变色技术,这种技术主要是采用一类被称为紫晶的化合物,这种材料通电后发生反应呈现蓝色。在电致变色玻璃中,一般是将紫晶类的凝胶材料灌入到两片玻璃中间,最后进行封装。

  当然,具体来看并不只是简单地导入材料就可以,一般来说,在两片玻璃之间,其实具有2层透明导电层、2层电致变色层、一层电解质层等结构。

  透明导电层就是一层导电的薄膜,有很高的透光率和电导率,这是将电场作用到电致变色材料的关键。

  电致变色层是电子和离子的混合体,在电场作用下会产生颜色变化;电解质层是用于传导变色反应中所需要的离子,具备高离子透过率和低电子透过率。

  不过在应用上,由于大面积玻璃的平整度和曲率难以一致,工艺上容易导致凝胶涂层不均匀,以致玻璃变色不均匀。除了飞机舷窗外,这种技术在防眩目后视镜上应用较多。

  而第二代的电致变色技术,又被称为无机固态技术。顾名思义,变色使用的材料发生了变化,无机固态技术选择了三氧化钨作为核心材料。三氧化钨具有特殊的晶格结构和电致化学反应,当外加电场时,会产生氧化还原反应,从而改变颜色。具体来说,三氧化钨和H+和Li+结合后,会从透明转为深蓝色。

  不过这种以玻璃为基地的无机固态技术不太适合曲面场景,这与第一代的技术类似。主要是因为三氧化钨材料镀膜在曲面玻璃上的工艺成本较高,且容易出现不均匀的现象。

  而第三代的电致变色技术被称为柔性固态电致变色薄膜技术,采用了聚合物电致变色材料。先将聚合物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并制成EC复合薄膜。

  而采用薄膜形式的好处是,能够应用到各种形态的玻璃上,包括面积、形状、曲率等以往限制电致变色应用的因素,都不再成为限制。特别是在目前的新能源汽车玻璃天幕上,由于车身形状设计,天幕玻璃一般会呈现一定的曲率,电致变色薄膜的加入就能够轻松让天幕玻璃满足遮光的需求。

  随着国内厂商的不断创新,以往只在百万级豪车上出现的电致变色技术,已经逐步被下放到二三十万价位的车型上,比如蔚来、极氪、比亚迪、阿维塔等国内新能源车企旗下已经有多款车型搭载电致变色天幕。不过目前电致变色天幕主要还是以选装的形式提供消费者选择,且价格从1万到2万元不等,成本较高,实际体验也还需要市场进一步验证。

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