现在车窗贴膜基本大家都会去贴，就是为了防晒隔热，如果智能玻璃普及效果要远好于贴膜，车窗膜的透光度是固定的不可能适应所有的天气，在阴天或者夜间等弱光情况下势必会让驾驶员更难观察外界的情况，影响安全驾驶。

如果采用智能玻璃就不一样了，大晴天玻璃会自动根据光线传感器接收到信号调节到低透明度，防止刺眼和过热，光线不足时自动调节成全透状态不影响驾驶员视线，甚至一块玻璃不同部分的透明度都可以单独调节。

例如将风挡玻璃设置成“上深下浅”的状态，这样遮阳板的功能就可以依靠玻璃实现了，再比如将后排玻璃调成基本不透光的状态就可以代替遮阳帘。

智能调光玻璃就是能够根据环境亮度和驾驶者的需求进行手动或自动调节透明度，达到防晒效果。除此以外，智能调光玻璃还具有较好的隐私保护功能，同时抗击打能力强，安全性高，可隔绝外界部分热量。不过成本也很高，每平方米为两千到八千元不等。

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智能调光玻璃技术路径

分类来看，智能调光玻璃根据实现方式的不同，可分为电控、温控、光控、压控等各种类型，其中电控型最为主流。

具体到汽车领域，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）、SPD（悬浮粒子）和 EC（电致变色），三者均属于电控型调光玻璃，但原理和效果存在差异。

对比来看，1）调光效果方面，PDLC有透明和雾化两种基本状态，即使玻璃雾化，也会有大量光线通过，即透光却不透明，而EC 和 SPD 在透明和着色态之间则可以连续调节光线通过率；2）美学效果方面，PDLC可以在玻璃上制作可变换透明或雾化的图形效果，拥有良好的设计和扩展属性，而EC 和SPD 不能设计图形效果；3）隔热效果方面，PDLC隔热效果有限，提升隔热效果可增加一层Low-e玻璃，而 SPD 和 EC 技术具有良好的隔热效果；4）隐私效果方面，PDLC的隐私保护效果好，可以遮挡距离玻璃10cm以外的物体，10cm以内只能看到物体的模糊阴影，而EC 或 SPD 玻璃隐私功能相对有限，以建筑调光玻璃为例，在某些情况下，比如晚上从室外透过玻璃往室内看，仍然可以看到室内的模糊阴影。

总体来看，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。

1. PDLC（聚合物分散液晶）方案：出现最早，技术最先进成熟

PDLC 方案的原理在于 PDLC技术，在玻璃之间加装一层液晶调光膜（PDLC）。当通电时，液晶膜中的高分子液晶材料在电场的作用下，会进行有序排列，使光线可以轻易穿透玻璃变成透明状。反之，关闭电源时，高分子液晶材料会被打乱不能正常排序，呈现透光而不透明的外观状态。

拆解 PDLC 调光玻璃结构，主要包含玻璃、PVB、导电层、PDLC液晶薄膜等，可以理解为 PDLC调光玻璃是用两片玻璃、两片PVB 膜与一块 PDLC液晶调光薄膜经过高温高压制作而成，因此它的价格与玻璃、PVB 膜、PDLC液晶调光有关，影响最大的因素是玻璃和调光膜。

进一步拆解 PDLC 液晶调光膜，为一种电响应切换的薄复合薄膜，由固体聚合物基质中的一层（10～30μm）微米级的液晶（LC）微滴或纳米液滴及外围夹层膜组成，PDLC 层夹在两个透明导电的 ITO-PET 支撑膜之间形成智能调光薄膜。在没有电场（非稳态）的情况下，PDLC 膜是高度散射的，下图中的黄色小球代表 LC 微滴，分布混乱且光轴取向随机，光照在薄膜上产生散射，此时处于不透明状态；而在电场作用下（通态），液滴内的 LC 分子与电场对齐，LC 与聚合物基质的折射率匹配，PDLC 薄膜变得透明；去除电场后，LC微滴恢复开始的无规取向状态，此时处于不透明状态，完成一次开关转换。LC 微滴对电场的毫秒级快速切换响应使不透明快速转换为透明，PDLC 液晶调光膜的响应时间在 160~7 毫秒之间。

从功能角度看，PDLC 只有透光和半透光两种状态，不可连续调节透明度，且隔热和抗紫外线性能一般。但其优势在于相比SPD 和 EC，PDLC有着独到的白色雾化效果，隐私性好，且成本最低、量产最早、技术最成熟，因此仍能占有一席之地，国内绝大多数调光玻璃生产商用的都是这种方案。目前，PDLC调光玻璃还可集成超薄（0.7mm）、隔热、隔音等功能。

从应用部位看，PDLC 调光玻璃可应用于门玻璃、后挡风玻璃及天窗。

2. EC（电致变色）方案：低雾度、低能耗、隔热效果好

电致变色技术，是指在外加电场作用下，实现材料的光学性质（即透射率、反射率或吸收率等）发生稳定可逆变化的一种技术，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。可以主动变色是电致变色与光致变色、热致变色等其他变色最大的技术不同。在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。目前，电致变色技术的应用场景集中于汽车、飞机、手机等领域，比如汽车后视镜、波音787 飞机、手机显示屏等。

薄膜电致变色技术的应用，开启了车用调光玻璃的量产之路。第一代技术为紫罗精技术，代表产品为波音 787 飞机舷窗、法拉利 Superamerica敞篷跑车，玻璃变色后都呈蓝色，该技术存在容易漏液、可靠性差、功耗高等问题；第二代为无机非金属材料技术，比如三氧化钨主要应用在智能建筑玻璃领域，存在变色速度慢、造价高等缺点；第三代技术为薄膜电致变色技术，采用的是柔性固态电致变色材料，用导电膜代替上两代的固态和液态介质，将前两代的缺点解决，从而落地商用，代表产品就为极氦001 EC 光感天幕。

从结构看，EC（电致变色）玻璃一般是在两层基片之间夹有 5 个薄膜层，分别为透明导电层、 电致变色层、 电解质层、离子存储层及另一透明导电层。其工作原理是在电致变色元件两端电极外加电压，离子在外加电压的电场作用下，迁入（或迁出）至电致变色层内，使电致变色材料的价数减少（或增加），在达到平衡前，电致变色材料发生颜色变化；当达到平衡后，电致变色材料颜色变化达到稳定。以阴极着色的三氧化钨为例，当两端没有加电压时，为初始状态，电致变色层是无色或浅色；当在两端加上电压后, 储存在离子存储层的锂离子在电场的作用下经过电解质层注入到三氧化钨薄膜的晶格空隙中, 形成钨青铜，导致 W6+被还原成低价的W5+，电子从 W6+到 W5+的带间跃迁吸收光子而引起变色。EC 与 PDLC的差异在于 EC 是天幕在改变状态时，内部物质发生了化学反应，而PDLC只是改变了微粒排列方向。

从功能及优势角度看，1）雾度低，雾度低于 2%，低于 PDLC，可看到透亮的车外风景；2）隔热效果好，EC 紫外线阻隔率高达 99.9%，长波黑斑效应紫外线 UVA（波长 320～420nm）透过率小于 6%，可格挡红外线，着色态遮阳系数为 0.02-0.08，隔热效果优于 PDLC和 SPD；3）能耗低，SPD 使用 110V交流电、EC 使用 3V 直流电，在能耗方面 EC 具备优势。此外，EC 调光玻璃成本较低，更适合主流价位车型，近些年受到了许多车企的认可；4）可连续调节，相比 PDLC的透光和半透光两种状态，EC 可连续调节明暗程度。

从行业应用来看，EC 调光玻璃产量从 2014 年的 4.9 万平方米增至 2019年的12 万平方米，CAGR为 20%。目前 EC 已经广泛应用于汽车（自动防眩后视镜、侧窗和天窗玻璃）、飞机（舷窗玻璃）、建筑（外墙玻璃）等领域，其中车窗及飞机领域2019年需求占比为 29%。

3. SPD（悬浮粒子）方案：耗电多，成本大，应用于高端车

构成上，SPD（悬浮粒子装置）主要由两块玻璃或塑料面板、导电材料（用于涂覆玻璃板）、悬浮粒子装置（数以百万计的黑色粒子被放置在两块玻璃板之间）、液体悬浮液或薄膜（允许颗粒在玻璃之间自由漂浮）、控制装置（自动或手动）构成。

原理上，数以百万计的 SPD 悬浮粒子被放置在两块玻璃或塑料面板之间，玻璃或塑料面板涂有透明导电材料，断电时由于布朗运动粒子随机排布，可以吸收99% 以上的可见光。当电流通过导电涂层与 SPD 悬浮粒子接触时，它们排成一条直线并允许光线通过。当电压量降低时，窗口变暗，直到完全黑暗。驱动电压一般为110V的交流电压。

优缺点上，SPD 调光玻璃中的悬浮粒子可吸收 99%以上的可见光，且明暗程度连续可调。缺点在于雾度大、耗电多且偏蓝色严重，驱动电压超过100V，需配套更完善的安全措施，抬高使用成本，车厂正在寻找替换方案。

应用上，SPD 技术广泛应用于汽车、建筑、航空航海等行业，其中交通方面目前应用在奔驰高档型号车、游艇等场景。

02

汽车调光玻璃的应用方向

定量测算全景天幕和含调光功能的全景天幕玻璃的市场规模。

1）全景天幕玻璃：受益于电动智能化，全景天幕玻璃量价双增。目前，全景天幕玻璃的渗透率为 5%，新能源乘用车的持续渗透带动全景天幕渗透率上行，另外传统车搭载全景天幕玻璃也将逐渐成为趋势，预计2025年全景天幕渗透率为25%。此外，集成更多功能的全景天幕玻璃（镀膜、调光等）带动ASP增长。量价双增大势下，预计全景天幕玻璃全球市场规模将由2020年的 20.1亿元增至 2025年的 284.5亿元，CAGR为 70%；国内市场规模将由 2020年的 7.2 亿元增至 2025年的 108.8亿元，CAGR为 72%。

2）含调光功能的全景天幕玻璃：受益于在全景天幕中的持续渗透，调光玻璃将贡献重要增量。考虑到目前市面上搭载调光功能全景天幕玻璃的车型集中于极氦001、岚图 FREE、AION S PLUS 为代表的电动智能车，当前调光玻璃预计在全景天幕玻璃车型占比在5%左右（预计 2021年调光玻璃车型销量低于5 万辆，2022年调光玻璃车型销量15 万辆左右），考虑主机厂后续搭载意愿，预计该占比2025年有望达到 30%，对应的全球市场规模将由 2021年的4.3 亿元增至 2025年的 147.8亿元，CAGR为 143%；国内市场规模将由2021年的 1.5 亿元增至 2025年的 56.5亿元，CAGR为 147%。

03

四种可调节透明度的玻璃已实现量产上车

将阻光材料复合进两层玻璃之间，形成夹层结构，通电后将对材料分子或粒子重新排列，以达成阻光/透光效果，电压或电场的强弱决定了透明度的大小。目前智能玻璃有四种技术路线，分别为PDLC（聚合物分散液晶）、SPD（悬浮粒子）、EC（电致变色）和DLC（染料液晶），皆可实现量产上车。

PDLC（聚合物分散液晶）玻璃将液晶液滴放入玻璃夹层中，使用电场控制液晶分子的方向，使光线从空隙中透过。PDLC产品出现的时间最早，产业链最成熟，成本较低，但性能一般，可阻挡36%左右的可见光和99.5%的紫外线。能耗远高于其余三者、隔热效果一般、亮度只可调整为明、暗两种状态，不可进行连续调节。岚图Free和一汽凌放均使用该种玻璃。

SPD（悬浮粒子）玻璃在未通电情况下可以阻挡99.3%以上可见光、吸收99.9%的紫外光，在电压的作用下粒子发生取向排列，能够在1-5秒内变为透明。不过SPD玻璃的成本极高，且驱动电压为110V，需要配置更强的安全措施，被广泛应用于建筑、航空航海等行业。汽车行业内只有高端车型才使用该种玻璃，例如McLaren GT与奔驰第三代SLK。

EC（电致变色）玻璃由离子储存层、固态电解质和电致变色层三部分组成。EC材料在外加电场的作用下，能够实现反射率、吸收率或透射率的稳定可逆变化，可将玻璃从透明调节到蓝色或灰黑色。工作电压低，能耗更低，隔热效果强，并具备断电记忆功能。不透明状态下可吸收99%的可见光和99.9%的紫外光。缺点是响应时间非常慢，需要1-2分钟才能完成变色。比亚迪海豹的光感天幕使用的就是EC技术，通电后可变为深蓝色，很契合“海洋”主题。

DLC（染料液晶）是一种新型的液晶显示技术，将二色性染料加入到液晶材料中，在一般状态下，玻璃呈灰黑色，可吸收光线，在通电状态下，电压控制染料液晶分子的偏转，使光线通过染料液晶层。玻璃的不透明程度高，可更好的保护隐私，但成本高，在大曲率天窗上的应用受限，只适合当做小尺寸侧窗和遮阳板等平板产品，并且隔热性较差。奔驰V260可进行DLC玻璃的后装。

智能调光玻璃将继续发展，增加除调节透明度以外的功能。随着汽车逐渐走向“第三生活空间”的理念路线，玻璃将被视为核心视觉输出载体，用作投影屏幕，在挡风玻璃上投影AR HUD的显示内容，使之更清晰，或在汽车后玻璃上投影娱乐内容，增加后排乘客的娱乐方式。汽车侧窗还可增加人脸解锁车门的功能，更快捷方便，让智能化的概念更加深入人心。

文章来源： 汽车族杂志，中国投融资，卡车之家