一、調(diào)光玻璃的不同技術(shù)路徑

分類來看，智能調(diào)光玻璃根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式的不同，可分為電控、溫控、光控、壓控等各種類型，其中電控型最為主流。

具體到汽車領(lǐng)域，調(diào)光玻璃主要有三種類型，按照量產(chǎn)時(shí)間的先后，分別為PDLC（聚合物分散液晶）、SPD（懸浮粒子）和 EC（電致變色），三者均屬于電控型調(diào)光玻璃，但原理和效果存在差異。

對(duì)比來看，1）調(diào)光效果方面，PDLC有透明和霧化兩種基本狀態(tài)，即使玻璃霧化，也會(huì)有大量光線通過，即透光卻不透明，而EC 和 SPD 在透明和著色態(tài)之間則可以連續(xù)調(diào)節(jié)光線通過率；2）美學(xué)效果方面，PDLC可以在玻璃上制作可變換透明或霧化的圖形效果，擁有良好的設(shè)計(jì)和擴(kuò)展屬性，而EC 和SPD 不能設(shè)計(jì)圖形效果；3）隔熱效果方面，PDLC隔熱效果有限，提升隔熱效果可增加一層Low-e玻璃，而 SPD 和 EC 技術(shù)具有良好的隔熱效果；4）隱私效果方面，PDLC的隱私保護(hù)效果好，可以遮擋距離玻璃10cm以外的物體，10cm以內(nèi)只能看到物體的模糊陰影，而EC 或 SPD 玻璃隱私功能相對(duì)有限，以建筑調(diào)光玻璃為例，在某些情況下，比如晚上從室外透過玻璃往室內(nèi)看，仍然可以看到室內(nèi)的模糊陰影。

總體來看，PDLC 出現(xiàn)最早、技術(shù)最先進(jìn)成熟、成本最低，國內(nèi)絕大多數(shù)調(diào)光玻璃生產(chǎn)商均使用該方案；EC 低霧度、低能耗、隔熱效果好、可連續(xù)調(diào)光，成本居中，以極氦001、AION S PLUS 為代表的電動(dòng)智能車均使用該方案；SPD由于耗電多、成本大，目前主要應(yīng)用于以奔馳為代表的高檔車。

1. PDLC（聚合物分散液晶）方案：出現(xiàn)最早，技術(shù)最先進(jìn)成熟

PDLC 方案的原理在于 PDLC技術(shù)，在玻璃之間加裝一層液晶調(diào)光膜（PDLC）。當(dāng)通電時(shí)，液晶膜中的高分子液晶材料在電場(chǎng)的作用下，會(huì)進(jìn)行有序排列，使光線可以輕易穿透玻璃變成透明狀。反之，關(guān)閉電源時(shí)，高分子液晶材料會(huì)被打亂不能正常排序，呈現(xiàn)透光而不透明的外觀狀態(tài)。

拆解 PDLC 調(diào)光玻璃結(jié)構(gòu)，主要包含玻璃、PVB、導(dǎo)電層、PDLC液晶薄膜等，可以理解為 PDLC調(diào)光玻璃是用兩片玻璃、兩片PVB 膜與一塊 PDLC液晶調(diào)光薄膜經(jīng)過高溫高壓制作而成，因此它的價(jià)格與玻璃、PVB 膜、PDLC液晶調(diào)光有關(guān)，影響最大的因素是玻璃和調(diào)光膜。

進(jìn)一步拆解 PDLC 液晶調(diào)光膜，為一種電響應(yīng)切換的薄復(fù)合薄膜，由固體聚合物基質(zhì)中的一層（10～30μm）微米級(jí)的液晶（LC）微滴或納米液滴及外圍夾層膜組成，PDLC 層夾在兩個(gè)透明導(dǎo)電的 ITO-PET 支撐膜之間形成智能調(diào)光薄膜。在沒有電場(chǎng)（非穩(wěn)態(tài)）的情況下，PDLC 膜是高度散射的，下圖中的黃色小球代表 LC 微滴，分布混亂且光軸取向隨機(jī)，光照在薄膜上產(chǎn)生散射，此時(shí)處于不透明狀態(tài)；而在電場(chǎng)作用下（通態(tài)），液滴內(nèi)的 LC 分子與電場(chǎng)對(duì)齊，LC 與聚合物基質(zhì)的折射率匹配，PDLC 薄膜變得透明；去除電場(chǎng)后，LC微滴恢復(fù)開始的無規(guī)取向狀態(tài)，此時(shí)處于不透明狀態(tài)，完成一次開關(guān)轉(zhuǎn)換。LC 微滴對(duì)電場(chǎng)的毫秒級(jí)快速切換響應(yīng)使不透明快速轉(zhuǎn)換為透明，PDLC 液晶調(diào)光膜的響應(yīng)時(shí)間在 160~7 毫秒之間。

從功能角度看，PDLC 只有透光和半透光兩種狀態(tài)，不可連續(xù)調(diào)節(jié)透明度，且隔熱和抗紫外線性能一般。但其優(yōu)勢(shì)在于相比SPD 和 EC，PDLC有著獨(dú)到的白色霧化效果，隱私性好，且成本最低、量產(chǎn)最早、技術(shù)最成熟，因此仍能占有一席之地，國內(nèi)絕大多數(shù)調(diào)光玻璃生產(chǎn)商用的都是這種方案。目前，PDLC調(diào)光玻璃還可集成超?。?.7mm）、隔熱、隔音等功能。

從應(yīng)用部位看，PDLC 調(diào)光玻璃可應(yīng)用于門玻璃、后擋風(fēng)玻璃及天窗。

2. EC（電致變色）方案：低霧度、低能耗、隔熱效果好

電致變色技術(shù)，是指在外加電場(chǎng)作用下，實(shí)現(xiàn)材料的光學(xué)性質(zhì)（即透射率、反射率或吸收率等）發(fā)生穩(wěn)定可逆變化的一種技術(shù)，在外觀上表現(xiàn)為顏色和透明度的可逆變化?？梢灾鲃?dòng)變色是電致變色與光致變色、熱致變色等其他變色最大的技術(shù)不同。在外觀上表現(xiàn)為顏色和透明度的可逆變化。目前，電致變色技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景集中于汽車、飛機(jī)、手機(jī)等領(lǐng)域，比如汽車后視鏡、波音787?飛機(jī)、手機(jī)顯示屏等。

薄膜電致變色技術(shù)的應(yīng)用，開啟了車用調(diào)光玻璃的量產(chǎn)之路。第一代技術(shù)為紫羅精技術(shù)，代表產(chǎn)品為波音 787 飛機(jī)舷窗、法拉利 Superamerica敞篷跑車，玻璃變色后都呈藍(lán)色，該技術(shù)存在容易漏液、可靠性差、功耗高等問題；第二代為無機(jī)非金屬材料技術(shù)，比如三氧化鎢主要應(yīng)用在智能建筑玻璃領(lǐng)域，存在變色速度慢、造價(jià)高等缺點(diǎn)；第三代技術(shù)為薄膜電致變色技術(shù)，采用的是柔性固態(tài)電致變色材料，用導(dǎo)電膜代替上兩代的固態(tài)和液態(tài)介質(zhì)，將前兩代的缺點(diǎn)解決，從而落地商用，代表產(chǎn)品就為極氦001 EC 光感天幕。

從結(jié)構(gòu)看，EC（電致變色）玻璃一般是在兩層基片之間夾有 5 個(gè)薄膜層，分別為透明導(dǎo)電層、 電致變色層、 電解質(zhì)層、離子存儲(chǔ)層及另一透明導(dǎo)電層。其工作原理是在電致變色元件兩端電極外加電壓，離子在外加電壓的電場(chǎng)作用下，遷入（或遷出）至電致變色層內(nèi)，使電致變色材料的價(jià)數(shù)減少（或增加），在達(dá)到平衡前，電致變色材料發(fā)生顏色變化；當(dāng)達(dá)到平衡后，電致變色材料顏色變化達(dá)到穩(wěn)定。以陰極著色的三氧化鎢為例，當(dāng)兩端沒有加電壓時(shí)，為初始狀態(tài)，電致變色層是無色或淺色；當(dāng)在兩端加上電壓后, 儲(chǔ)存在離子存儲(chǔ)層的鋰離子在電場(chǎng)的作用下經(jīng)過電解質(zhì)層注入到三氧化鎢薄膜的晶格空隙中, 形成鎢青銅，導(dǎo)致 W6+被還原成低價(jià)的W5+，電子從 W6+到 W5+的帶間躍遷吸收光子而引起變色。EC 與 PDLC的差異在于 EC 是天幕在改變狀態(tài)時(shí)，內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，而PDLC只是改變了微粒排列方向。

從功能及優(yōu)勢(shì)角度看，1）霧度低，霧度低于 2%，低于 PDLC，可看到透亮的車外風(fēng)景；2）隔熱效果好，EC 紫外線阻隔率高達(dá) 99.9%，長波黑斑效應(yīng)紫外線 UVA（波長 320～420nm）透過率小于 6%，可格擋紅外線，著色態(tài)遮陽系數(shù)為 0.02-0.08，隔熱效果優(yōu)于 PDLC和 SPD；3）能耗低，SPD 使用 110V交流電、EC 使用 3V 直流電，在能耗方面 EC 具備優(yōu)勢(shì)。此外，EC 調(diào)光玻璃成本較低，更適合主流價(jià)位車型，近些年受到了許多車企的認(rèn)可；4）可連續(xù)調(diào)節(jié)，相比 PDLC的透光和半透光兩種狀態(tài)，EC 可連續(xù)調(diào)節(jié)明暗程度。

從行業(yè)應(yīng)用來看，EC 調(diào)光玻璃產(chǎn)量從 2014 年的 4.9 萬平方米增至 2019年的12 萬平方米，CAGR為 20%。目前 EC 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車（自動(dòng)防眩后視鏡、側(cè)窗和天窗玻璃）、飛機(jī)（舷窗玻璃）、建筑（外墻玻璃）等領(lǐng)域，其中車窗及飛機(jī)領(lǐng)域2019年需求占比為 29%。

3. SPD（懸浮粒子）方案：耗電多，成本大，應(yīng)用于高端車

構(gòu)成上，SPD（懸浮粒子裝置）主要由兩塊玻璃或塑料面板、導(dǎo)電材料（用于涂覆玻璃板）、懸浮粒子裝置（數(shù)以百萬計(jì)的黑色粒子被放置在兩塊玻璃板之間）、液體懸浮液或薄膜（允許顆粒在玻璃之間自由漂浮）、控制裝置（自動(dòng)或手動(dòng)）構(gòu)成。

原理上，數(shù)以百萬計(jì)的 SPD 懸浮粒子被放置在兩塊玻璃或塑料面板之間，玻璃或塑料面板涂有透明導(dǎo)電材料，斷電時(shí)由于布朗運(yùn)動(dòng)粒子隨機(jī)排布，可以吸收99% 以上的可見光。當(dāng)電流通過導(dǎo)電涂層與 SPD 懸浮粒子接觸時(shí)，它們排成一條直線并允許光線通過。當(dāng)電壓量降低時(shí)，窗口變暗，直到完全黑暗。驅(qū)動(dòng)電壓一般為110V的交流電壓。

優(yōu)缺點(diǎn)上，SPD 調(diào)光玻璃中的懸浮粒子可吸收 99%以上的可見光，且明暗程度連續(xù)可調(diào)。缺點(diǎn)在于霧度大、耗電多且偏藍(lán)色嚴(yán)重，驅(qū)動(dòng)電壓超過100V，需配套更完善的安全措施，抬高使用成本，車廠正在尋找替換方案。

應(yīng)用上，SPD 技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、航空航海等行業(yè)，其中交通方面目前應(yīng)用在奔馳高檔型號(hào)車、游艇等場(chǎng)景。

二、汽車調(diào)光玻璃的應(yīng)用趨勢(shì)和發(fā)展空間

定量測(cè)算全景天幕和含調(diào)光功能的全景天幕玻璃的市場(chǎng)規(guī)模

1）全景天幕玻璃：受益于電動(dòng)智能化，全景天幕玻璃量價(jià)雙增。目前，全景天幕玻璃的滲透率為 5%，新能源乘用車的持續(xù)滲透帶動(dòng)全景天幕滲透率上行，另外傳統(tǒng)車搭載全景天幕玻璃也將逐漸成為趨勢(shì)，預(yù)計(jì)2025年全景天幕滲透率為25%。此外，集成更多功能的全景天幕玻璃（鍍膜、調(diào)光等）帶動(dòng)ASP增長。量價(jià)雙增大勢(shì)下，預(yù)計(jì)全景天幕玻璃全球市場(chǎng)規(guī)模將由2020年的 20.1億元增至 2025年的 284.5億元，CAGR為 70%；國內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模將由 2020年的 7.2 億元增至 2025年的 108.8億元，CAGR為 72%。

2）含調(diào)光功能的全景天幕玻璃：受益于在全景天幕中的持續(xù)滲透，調(diào)光玻璃將貢獻(xiàn)重要增量?？紤]到目前市面上搭載調(diào)光功能全景天幕玻璃的車型集中于極氦001、嵐圖 FREE、AION S PLUS 為代表的電動(dòng)智能車，當(dāng)前調(diào)光玻璃預(yù)計(jì)在全景天幕玻璃車型占比在5%左右（預(yù)計(jì) 2021年調(diào)光玻璃車型銷量低于5 萬輛，2022年調(diào)光玻璃車型銷量15 萬輛左右），考慮主機(jī)廠后續(xù)搭載意愿，預(yù)計(jì)該占比2025年有望達(dá)到 30%，對(duì)應(yīng)的全球市場(chǎng)規(guī)模將由 2021年的4.3 億元增至 2025年的 147.8億元，CAGR為 143%；國內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模將由2021年的 1.5 億元增至 2025年的 56.5億元，CAGR為 147%。

三、全球汽車調(diào)光玻璃行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈及主流參與企業(yè)

對(duì)于汽車調(diào)光玻璃而言，相較汽車玻璃，其上游主要原材料中加入了導(dǎo)電層及調(diào)光材料，其中 PDLC方案的調(diào)光材料為PDLC液晶薄膜、EC 方案的調(diào)光材料為 EC 電致變色層、SPD 方案的為 SPD 薄膜，其中能提供 PDLC車用調(diào)光膜的企業(yè)分別為國安奇緯、中禾科技，能提供EC 車用調(diào)光膜的企業(yè)為光弈科技（C輪融資），能提供 SPD 薄膜的為日立化成。中游為能提供汽車調(diào)光玻璃的廠商，未上市的公司有毓恬冠佳、精一科技、偉巴斯特，已上市的公司為福耀玻璃、 旭硝子、板硝子、圣戈班。

 

通過對(duì)上述具有汽車調(diào)光技術(shù)的供應(yīng)商進(jìn)行梳理后可以發(fā)現(xiàn)，調(diào)光玻璃屬于汽車玻璃細(xì)分智能化玻璃，為相對(duì)新興的汽玻應(yīng)用，能參與進(jìn)來進(jìn)行調(diào)光玻璃供貨的玩家依然集中于以福耀玻璃、板硝子、旭硝子、圣戈班為代表的全球玻璃龍頭，另外，上游膜片環(huán)節(jié)以光弈科技為代表的公司具有電致變色（EC）薄膜技術(shù)，主要應(yīng)用于汽車天幕/天窗、防眩目后視鏡、建筑幕墻、手機(jī)背殼、AR 眼鏡等場(chǎng)景。

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