吸引购车大众以及满足新条例规定这两个因素,将促使LED产品在汽车应用,特别是外部应用方面的不断增长,Yole发展公司的Eric Mounier说。
如今,汽车生产商们都用更安全、更环保、设计更精美以及更省油料等优点来吸引用户。而同时,新车款型也必须符合最新的规定,这就导致了新技术不断得到应用。以美国为例,它要求到2007年所有注册汽车必须配备轮胎气压监测系统。为了满足用户及政府的不同要求,生产商也必须在汽车应用方面寻求更高的光学性能。

(图:Shelby GR-1概念车:欧司朗光电半导体公司据称能效高达50 lm/W的“ThinGaN”高亮度LED,被福特公司选作Shelby GR-1概念车的前灯光源。从汽车行业的走势,我们可以预测,到2007年高亮度LED将从概念车转入到汽车生产中,虽然光电子行业发展协会相信到2010这种情况才有可能发生。)
LED将会是极快地运用在汽车上的光学配件之一,它在安全及设计方面都可以提供改进方案。在汽车内部照明方面,标准LED的市场渗入已有了较为显著的增长(如下图),而其他高亮度同类产品将在如下市场中占有较大的市场份额:外部尾灯系统及前灯系统,比如说前灯、低定位光线、转向灯、侧灯以及日间灯等。这个区域将成为一个流行的研究主题,而焦点将直接集中在降低价格和提高性能上。

(图:虽然汽车生产商还是使用传统的氮化LED作车外照明,但是在前灯、转向灯以及侧灯等应用中,还是需求更高亮度的高亮度LED。)
正面及负面因素
对汽车设计师来说,LED的低能耗及长寿命是最具吸引力的特色。举例来说,典型的LED寿命为10,000小时,远远超出了其他低光线灯具保证的3000小时。而白光LED的光谱质量,配合85的显色指数以及小型尺寸,给设计师提供了更灵活的创造空间,也使LED具有了更大的优势。同时,LED比传统灯泡快250 ms的灯具启动时间,也更能有效防止汽车事故的发生:一辆以100 km/h行驶的汽车,跟随在配备LED刹车灯的汽车后面时,刹车距离会减少7m。
但是,如今的LED还是有许多缺点。最致命一点是它们不能达到车外照明所需的光效,同时高成本的白光及蓝光超亮(HB)LED又不能大量渗入到市场中。而且,与传统灯泡的200 °C以下相比,LED的运作温度限制在100 °C以下,对汽车来说太低了。现有高亮度LED的性能及价格必须与成本需求相符合,才能驱使LED产品在汽车市场得到更大的应用。具体分析如图:

(图:如今LED的成本流明低于汽车行业的需求,特别是白光LED,至少需提高10倍左右。)
依照光电子行业发展协会的预测,到2010年成本与性能的比率才能降至汽车生产商所要求的10 $/klm (或是100 lm/$)。汽车业内人士对此则乐观得多,他们预期到2007年高亮度LED就能成为高终端汽车的特色。行业人士同时声称,汽车前灯将需求15 - 50左右的LED才能达到汽车必备的功能。这些灯具必须符合相关法规对低光线及高光线的要求。高低光线仅在灯光亮度分布方面有所不同,但其强度必须在350 - 1000 lm之间。
行业法规同时还提出了另一个难题:目前仅有美国准许在前灯照明中使用LED。不过,日本和欧洲应该会跟随而上,欧洲已预计会在2007年允许使用LED低光线照明。奥迪已引领了LED技术的使用,在去年发布的A8新款汽车中,奥迪就配备了5个Luxeon LED制成的前灯,灯光总输出为350 lm,在日间运作灯具中,亮度已足够,但在低光线及高光线的应用中,还不能达到标准要求。
汽车外部照明的高亮度市场还处在起步阶段,但我们预计在接下来的四年里,它会以72%的综合年增长率(CAGR)逐步扩大(如下图)。到2009年,白光高亮度LED市场将被Lumileds、欧司朗、日亚、Toyoda Gosei以及Cree这几个公司抢占,而市场总值将达到$9,000万。比较起来,汽车内部LED照明市场在2003年的总值为$3.5亿,到2009年时仅有5%的综合年增长率。

(图:外部照明应用在接下来的5年里将有较快的增长,但LED内部应用到2009年还将继续占据车用LED的大部分市场。)