智能空间的技术革命

当汽车被动力电池点亮之时，意味着这个产品正式从移动工具进化为智能空间。

在那个时刻，人类四大需求中的两根支柱——行和住，开启了融合的进程。

空间价值的释放，将会是智能电车产品最大的增量价值。

2023年的中国汽车市场，是自车市井喷以来竞争最为激烈的一个年度。

几乎每一家有实力的车企，都将价格战的刀口向内砍向自己，也砍向了供应商和经销商，为了获得市场份额，很多车企甚至于实施了“零毛利定价”。

在竞争如此激烈的市场环境中，每一家车企都需思考，如何在满足用户需求的情况下谋求差异化和提效降本。

在智能电动化时代，上述命题可以转化为，如何低成本地打造有竞争力的智能空间。

对于购车者而言，空间的大小和舒适性，是用户产品价值最核心的组成部分。

在开始的时候，汽车智能空间是后排头部空间、腿部空间。

随着时间推移，汽车智能空间是零重力座椅，是后排小桌板，是平铺的大床模式、露营模式……

最终，汽车智能空间将会成为人们的卧室、客厅和办公室，能够完美地兼容睡眠、娱乐和办公三种诉求。

人们在汽车空间中的时长将会越来越长。

智能电车新一代的智能空间将会怎样？

2023年4月19日的上海车展，余承东在拥挤的行程中，造访了2.1号馆的光羿科技展台，在这里展出的是为电车作为新一代智能空间而打造的环境基础解决方案。

智能空间，正迎来一场技术革命。

特斯拉的革命

在智能电车时代，由于电池价格高企和续航里程的挑战，汽车产品设计的核心矛盾，是获得尽可能大的内部空间，同时获得最优空气动力学性能。

特斯拉深谙此道。

并在Model 3(图片|配置|询价)中率先推出了第一代的兼容空间和空气动力学性能的解决方案。

2016年4月，特斯拉Model 3首次亮相，汽车产业首度有了天幕的概念；2019年3月，特斯拉Model Y在洛杉矶发布，去除了第一代Model 3车顶上的隔断，将天幕的概念带到了全景天幕的阶段。

如前所述，特斯拉之所以选择天幕产品，最核心的目的是希望，在获得优质后排头部空间的同时，确保拥有最优的空气动力学性能。

对于马斯克而言，天窗+天窗遮阳帘方案弊端明显：

1.需要在车顶的钢板中嵌入一个天窗。

2.需要在上车顶钢板的下面加上一层什么超纤绒内饰，有可能还需要选配加价。

3.需要在内饰下面再加一个天窗遮阳帘解决方案。

天窗和天窗遮阳帘解决方案，在相同车身高度的情况下，至少会损失5-10cm的Z向尺寸，几乎相当于少了一拳的后排头部空间。

如果要想保持后排头部空间，车身高度需要加高5-10cm。

这5-10cm的Z向高度的增加，会带来两个问题：

1.车身的流线性会被破坏，进而增加风阻系数。

2.增加车辆迎风面积，空气阻力会加大。

影响到底有多大呢？

先看一下物理公式：

在车型产品定义阶段，能够优化的变量只有风阻系数，以及车辆迎风面积，这个面积大小由宽和高决定，与之成正比。

还有一个概念是，汽车空气阻力，基本上会占到汽车能源消耗的70%。

小鹏汽车创始人何小鹏指出，在其他条件不变的情况，一款纯电车型的风阻系数，每降低0.01，续航里程大致可以增加5-8km。

这也意味着，在保持续航里程不变的情况下，降低0.01的风阻系数，可以少用1度动力电池。

在碳酸锂成本居高不下的当下，1度动力电池的BOM成本接近1000元。

这也是为何，在油车时代，轿车的风阻系数一般会在0.3左右，在电车时代，轿车的风阻系数甚至已经逼近了0.2。

提升续航里程，除了降低风阻系数之外，还可以降低车辆迎风方向的正投影面积，即最大的车身截面积。

一个大致的概念是，车身的高度从1500mm降至1450mm，带来的节能效果和空气阻力系数降低0.01类似；车身的宽度缩小60mm，带来的节能效果和空气阻力系数降低0.01类似。

我们甚至可以做一个对比，以衡量这方面优化所带来的效果：

特斯拉Model 3的风阻系数为0.23，车身宽度为1850mm，车身高度仅为1443mm。

某国产纯电轿车的风阻系数为0.24，车身宽度为1960mm，车身高度为1499mm。

如果动力性能一致，车重一致，保持相同的续航里程，该车型至少要多用4-5度电池。

其实，当车身长度、高度和宽度更小时，车重相应会小很多，能效会进一步拉开差距。

这也是为何，特斯拉Model 3的带电量只有60度电，但CLTC的续航里程达到了556km。上述对比车型CLTC的续航里程与特斯拉Model 3类似时，需要多用15度电池。

在电车的产品设计中，加高、加宽的设计，虽然从铁皮的成本增加角度而言可忽略不计，但从降低能效的角度而言却非常致命，会大幅增加电池的用量。

为了保持相同的加速性能，还需要大幅加大电机功率，再一次增加BOM成本。

从工程的角度，如果想获得极致的空气动力学性能，需要让车身形态无限接近于流线型，会让车身后排的头部空间受到挤压。

然而，对于绝大多数购车用户而言，尤其是购买一辆家用车时，后排头部空间的不够，是购车决策因素中的否决项。

既要保持空气动力学特性，又要保持后排的头部空间。

这是特斯拉Model 3、Model Y全系标配天幕产品的核心原因。

此外，将复杂的天窗和天窗遮阳帘机构简化为一块大面积的曲面玻璃，制造的复杂性会大幅下降，制造环节显著减少，可提升制造效率。

从用户使用的角度看，一块面积巨大的全景天幕，可极大地扩展驾乘时的视野，相当于在购买房子时，客厅的外立面是一面落地窗，这种视野感会使人心旷神怡。

自特斯拉以后，包括蔚来、比亚迪、小鹏、极氪、埃安等专注于打造纯电车型的品牌也开始在主流车型上采取全景天幕解决方案。

天幕的槽点

对于天幕产品而言，在获得了足够大的内部空间和极致的风阻系数之后，是不是万事大吉了呢？

显然不是，第一代天幕产品还有不少问题。

1.隔热问题。

这是普通天幕被吐槽最厉害的槽点，以至于一些应用上述产品车型的车主甚至在夏天通勤过程中需要戴着斗笠。

普通天幕主要是由白玻璃和隔热PVB构成。

隔热PVB的主要作用是吸收大部分的红外线，但难以阻隔大多数可见光的照射，而可见光部分，占据了太阳能热量比例的44%。

普通天幕的这个解决方案，其衡量隔热能力的TTS大约为30%，意味着每一份光照的热量中，有30%的热量可以进入到座舱。

这使得在太阳光照射下，座舱升温的速度很快。

另一个问题是，无法有效隔阻太阳光对司乘人员的直接照射，这使得在夏天的时候，车内人员会特别晒。

虽然电车空调强劲，但阳光直接晒在脑门上还是会让人感到烫。

这也是为何，一些车企在选择了天幕解决方案之后，又提供天幕遮阳帘解决方案。

这相当于把天幕的价值减半。

2.采光差、通透性差。

对于人类而言，当我们的祖先住进山洞，首先要解决安全感的问题，即遮风避雨。

在搬出山洞、发展现代建筑时，人们发明了各式各样的采光方案，最核心的就是解决山洞中的那种幽闭感问题，其实也是安全感问题，即在遮风避雨的同时还能了解外部环境的变化。

人们不喜欢小黑屋和被关禁闭的原因，很大一部分是，当我们进入到一个幽闭的环境之后，就会与外部环境隔绝，人们无法了解外部的时间、天气和其他环境变化因素，意味着人的整个感知系统和决策系统会失效。

这也意味着，人类进化出来的最核心的生理系统会走向崩溃。

窗户和玻璃对人类的价值就在于与此，兼具遮风挡雨和实时监测外部环境变化两种功能。

一块玻璃，可以隔光、隔热、隔声、遮风、挡雨，这和砖墙的意义等效；但是，玻璃同时可以拥有良好的采光，它的通透度使人可看见外部世界，这才是玻璃的本质。

这同时也说明，视觉感知系统对于人类的安全感而言意义最为重大，不信你闭上眼睛一会儿试试看。

通透性差，是普通天幕的另一大遗憾。

为了能把一部分可见光阻隔掉，普通天幕加了隔热PVB层之后，造成的副作用是天幕的雾度很高，即看外面的东西也都是雾蒙蒙的。

这有很多弊端。

比如，在雨天，车里的孩子不能够清晰地看到雨滴敲击天幕时的样子。在夜晚，躺在零重力座椅上的男女，无法看见明净的星空。

一块玻璃，如果丧失了通透性，也就失去了玻璃本身的意义。

此外，为了隔阻一部分阳光，普通天幕颜色呈现暗色，这使得该车型的座舱，在更多的时候，内部环境都比较幽暗，给人以小黑屋的感觉。

宽敞明亮的座舱空间，在绝大多数时候，会让司乘人员的心情更加愉快。

如果说，在汽车空间革命中，特斯拉天幕引领了空间变革的方向，但在空间场景的拓展上，中国本土企业带来了更多的想象空间。

比如，零重力座椅，给用户带来了极佳的午休场景。

大床模式，虽然使用场景并不高频，但给购车者带来了无限的想象空间。

小桌板，让车主在自驾游时，如果外部环境恶劣，可以在车上将就着吃上一碗泡面。

与此同时，当人们在车上的时间越来越多时，智能空间的隐私解决方案，就会变得越来越重要。

比如，中午在车内午睡时，不希望外面的人看见我们的脸。

当我们离开车子时，我们不喜欢放在车里的一些贵重物品会被外面的人发现。

事实上，在油车时代，我甚至于养成了不把电脑包和其他重要物品放在车里的习惯，这让车子的空间价值大打折扣。

此外，汽车上的计算机与应用，当与整个空间整合在一起的时候，让我们可以在里面听歌、看片、K歌、打游戏……

这将会给汽车智能空间的设计带来额外的要求和可能性。

但终究，电车将会成为人类真正意义上的第三空间，也许会成为第一空间，它将融合睡眠、办公和娱乐三大核心空间场景。

鉴于此，无论是第一代天幕解决方案，还是天窗和天窗遮阳帘方案，不管是在BOM成本上，还是用户体验上，都有很多迭代的空间。

新基础设施

电致变色调光玻璃，有望成为电车智能空间环境解决方案的新基础设施。

这是2023年上海车展，余承东造访光羿科技的核心原因。

光羿科技试图解决上述智能空间实践中遇到的主要问题，包括：

1.能够像天幕方案结构简单、简洁，能节省头部空间，获得更好的风阻系数。

2.能够像天幕遮阳帘一样，有足够好的隔热功能、防晒功能。

3.能够像天幕遮阳帘一样，进行遮光，具有极好的隐私效果。

4.具备玻璃的通透性，有极好的采光能力，让车子能成为阳光房。

调光天幕看起来是答案。

调光玻璃的基本原理是：

通过加一个正向小电压，让离子存储层的离子通过固态电解质跑到对面的电致变色层，来隔绝一部分可见光穿过玻璃；加一个反向电压，则让电致变色层的离子通过固态电解质回到离子存储层，允许更多的可见光穿过玻璃。

通过调控在电致变色层离子数量的多寡，动态调节透过天幕的可见光比例。

该公司的调光玻璃，极限状况下，可隔绝96.5%的可见光，是普通贴膜遮光效果的5倍以上。

调光玻璃，加上Low-E玻璃反射红外线的热量，可以形成一个有竞争力的隔热方案。

相对于某热销车天幕能将70%的太阳能隔绝在座舱以外，调光玻璃解决方案可以将80%-87%的太阳能隔绝在座舱外面。

和天窗遮阳帘相比，调光玻璃隔热能力也在伯仲之间。

为此，光羿科技请第三方进行了一个隔热能力的测试。

在一个外部温度为35℃的环境中，他们用加热灯模拟太阳对车顶进行照射，试验结果如下：

在照射60分钟之后，某热销车天幕的车内温度上升到了67.1℃，普通天幕的温度上升到了65.5℃，调光天幕的车内温度为62.8℃，天幕遮阳帘方案的车内温度为62.1℃。

在照射90分钟之后，某热销车天幕的车内温度上升到了86.3℃，普通天幕升温至80.2℃，调光天幕升温至72.1℃，天幕遮阳帘方案升温至71.9℃。

在采光方面，天窗遮阳帘只有两种状态，打开或关闭。

比较尴尬的是，在很多情况下，打开的时候会太晒，关闭的时候采光和视野会从天堂直接掉到地狱，阳光房秒变小黑屋。

调光玻璃，可根据外部的光照情况自动调节透过天幕的光量，使得座舱的采光情况维持在一个人眼舒适的水平。

自动防眩目后视镜就是这个原理，也是电致变色调光玻璃在汽车上的第一个大规模落地的应用。

调光玻璃的应用场景不仅是天幕。

在本次上海车展，光羿科技推出的第二个应用场景就是侧窗隐私玻璃。

随着午休场景日渐成为刚需，电车的侧窗隐私方案的重要性也在凸显。

在当下，一些车企会在后排侧窗标配隐私玻璃，或者用户会采取后装贴膜的解决方案，这两个方案都有明显弊端：

1.不够隐私。

这两种方案在有一定距离时，车内的人脸看着会比较模糊，但一些停车场好奇的老大爷凑得比较近观察时，就对车内的情况会看得比较清晰。

2.牺牲车内采光。

如果说，侧窗遮阳帘还可以有打开和关闭的状态可选择的话，隐私玻璃和贴膜方案，一旦加装之后，车内的采光则会永远处于一种幽暗的状态，除非摇下侧窗玻璃，但会失去隔音、隔风、隔热等价值。

调光玻璃可完美解决上述问题。

在用户启动小憩模式之后，可立刻把透光率降至最低，哪怕停车场的大爷把脸贴玻璃比较近时，也只能看见车内模糊的情况，这使得用户可以在一个私密的环境中愉快地休息。

在非休息场景，则可将侧窗玻璃的状态切换为亮态，允许阳光充分地洒进车内，给座舱带来良好的采光环境。

对于电车而言，电致变色侧窗隐私玻璃和零重力座椅是绝配，能为用户营造极致的午休和车内睡眠场景。

调光玻璃其他的一些应用场景是，在前风挡玻璃和侧窗玻璃上面加一层膜，可以替代遮阳板的作用。

这可以完美解决早上、晚上太阳斜照时直刺眼睛的问题，也可以解决夜间行车对面来车大灯照射晃眼的问题。

上述应用其实是自动防眩目后视镜功能的延伸。

在当下，由于透光率和法规的问题，调光玻璃暂时不能完全用在前挡、前侧窗上。

从更长远的时间维度看，光羿科技认为，上述问题都会被解决。

届时，调光玻璃除了用在防眩目后视镜、天幕、后侧窗之外，还可以完整地覆盖前侧窗、前风挡、后风挡等所有使用玻璃的地方，形成一个闭环的智能空间解决方案。

带来的用户价值包括：

1.闭环隐私解决方案。

在需要的时候，可调节所有外部可见光进入座舱的比例，实现彻底的隐私解决方案。

这使得智能座舱会成为真正的私人移动空间，让人们可以安心地、更长时间地待在座舱里。

有良好的隐私方案之后，人们可以将更多私人的用品放在车上，而不用担心停放的时候被其他人看见。

智能座舱，只要解决隐私的问题，用户将会开发出更多的应用场景。

对于智能座舱而言，高效的隐私解决方案，相当于房间的窗帘，是构成一个私人空间必不可少的组成部分。

区别是，它是一个自主可控的“电子窗帘”。

2.自主采光。

对于调光玻璃，在暗态能够解决隐私问题，在亮态会有最佳采光效果，使得智能电车的空间，变成完整意义上的“阳光房”，在隔绝了风、雨、热、声等对人类不友好的外部环境之后，良好的采光和视野，会极大提升用户的驾乘体验。

人作为环境的动物，时刻掌握外部环境的变化，会极大增加人的安全感和与获得融入环境的存在感。

当然了，自主变光不仅只有亮态，还有暗态，它可以与车辆的计算平台、氛围灯、音响等设备结合使用，为用户在车内看视频、玩游戏、K歌等场景，带来更加多变的沉浸式声、光、电环境体验。

3.闭环隔热解决方案。

通常情况下，进入车内的热量大概30%是从车顶进入的，剩下的70%是由前后风挡、侧窗以及热传导的方式进入座舱的。

当把前后风挡、侧窗等地方全部配置调光玻璃之后，可形成闭环的隔热解决方案，极大降低空调负荷。

使得电池能支持更长时间的车内使用时长，或者降低电池的用量。

技术红利

做电致变色调光玻璃非常困难。

在此之前，真正解决电致变色调光玻璃技术问题的企业只有美国镜泰（股票代码GNTX），其核心应用场景就是汽车的自动防眩目后视镜。

鉴于巨大的进入门槛，美国镜泰公司几乎吃掉了95%的自动防眩目后视镜市场份额，每年的出货量达到4200万件产品，2022年的营收为19.19亿美元。

然而，镜泰的第一代电致变色调光玻璃无法成为智能空间环境解决方案。

镜泰的电致变色调光玻璃没有大规模在智能空间解决方案中落地，主要是由于以下几个问题所致：

1.价格贵。

2.无法制造面积很大调光玻璃。

3.面积变大时，调光速度显著变慢，比如波音侧窗玻璃变色的速度就很慢。

4.无法生产曲面玻璃。

上述问题，主要是由材料体系和生产工艺所致。

镜泰公司的电致变色层为凝胶状的紫罗精，类似于液体材料，生产方式是在两片固态的玻璃中间灌入凝胶状紫罗精，然后封装，通电之后紫罗精会变色。

用两片固体玻璃作为基底，在玻璃面积变大时，由于加工精度是微米级的，很难保证两块玻璃之间的腔体等厚，影响变色效果。

为了提升良率，镜泰目前只能生产较小面积的调光玻璃。

在汽车领域，还有一种叫PDLC的调光玻璃技术路线，也有一些产品得以应用在汽车天幕中。

这个技术路线，本质上是一种名为“聚合物分散液晶”的材料，在通电状况下，液晶材料分子会从无序排列变为有序排序，使得光线能够通过玻璃照射到座舱内。

断电之后，液晶材料变成无需排列，光线只能通过散射进入到座舱。

这种技术方案，就是之前被李想在微博中抨击的“浴室毛玻璃”方案。

该方案有几个问题：

1.雾度大，即玻璃不透亮，看不清楚，朦朦胧胧，是为毛玻璃。

2.不隔热，需要额外做隔热方案。

3.不能隔绝紫外线。

4.不通电状态为暗态，看不清楚外面的环境。

光羿科技采用的也是电致变色技术路线，但和镜泰相比，属于第三代电致变色方案。

该技术方案的一些特点是：

在材料上，电致变色材料为聚合物，电解质为固态电解质，基底材料为柔性PET薄膜。

上述材料体系组合，主要是为了能够高效实现大规模卷对卷制造。

在加工工艺上，光羿科技采用了与动力电池相似的卷对卷生产方式。

以接近电池涂布的速度，在宽幅为2米，厚度为几微米的薄膜基底上，涂布厚度为纳米级的电致变色层、电解质层、离子存储层和透明导电层。

这种涂布方案，由于对精度要求极高，生产的难度极大。

光羿科技的上述方案，曾被世界上最顶尖的技术专家判过“死刑”，认为无法跑通，但该公司在2019年底初步跑通了制造流程。

到了2023年，光羿科技的电致变色调光玻璃的产能达到了200万㎡，相当于全球所有电质变色玻璃产能的一半以上。

基于上述材料体系和生产工艺体系，光羿科技解决了电致变色调光玻璃几个关键的痛点：

1.可以制造出大面积调光玻璃，同时可生产带有曲面的玻璃，使得调光天幕成为可能。

2.大面积调光玻璃依然可以较快速度变色。

3.极致制造效率带来的显著的成本降低。

2021年6月，极氪001首次在自己的天幕方案上引入了电致变色调光玻璃，广汽埃安S Plus几乎在同一时间使用了该技术。

2022年5月，比亚迪海豹使用光羿科技的电致变色天幕技术。

2022年6月，蔚来ES7发布，将光羿科技电致色技术用于该车型的防眩目后视镜。

2022年12月，蔚来EC7发布了将使用光羿科技首款可变为黑灰色的智能调光天幕。

在初期，对车内空间更为敏感的纯电车型率先使用了智能调光天幕解决方案。

2023年4月的上海车展，随着新能源汽车竞争接近白热化，一些插电和增程车型也开始了卷纯电续航里程，这使得像余承东这样的行业领袖，也开始关注调光玻璃解决方案在智能空间和汽车空间体验设计中的价值。

总结

新能源汽车的产品定义，从用户价值的角度看，空间价值将成为第一增量价值。

在行业发展初期，空间价值是用户的后排头部空间、后排腿部空间。

在当下，智能电车作为用户的私人空间，其使用场景还包括在静止状态时的午休场景、小桌板场景、大床场景、听歌、娱乐、观影和游戏场景……

最终，智能电车将会成为人们的私人移动空间，兼具睡眠、工作和娱乐三大空间职能。

对于所有的车企而言，在这场决定生死的智能电车大战中，其决胜关键点之一，就是要在智能空间的演进创新中胜出。

智能移动空间大战中，最核心要解决的问题是，如何在获得良好内内部使用空间的同时，获得最低外部空气阻力系数，从而降低动力电池的用量和电机功率的用量而高效降本。

在解决上述问题之后，关键的创新点是如何根据使用场景打造闭环的智能空间基础设施，包括要解决采光问题，隐私问题，隔热问题。

在当下，电致变色智能调光玻璃有望解决上述所有的问题，成为智能移动空间的环境营造基础设施。