車規級投影升降幕布，為何“寸土寸金”？

全景智慧旗艦SUV問界M9自2023年12月26日上市以來,僅三個月時間,就創造了大定數突破70000台的記錄,作為一輛50萬級别的豪華車型,已然遙遙領先。同時,鴻蒙智行4月銷量資料顯示,問界M9銷量達到13391輛,力壓一衆豪華品牌,登頂中國市場不分能源形式、車型結構、50萬以上的細分市場月度銷量排行榜。問界M9搭載的業界首個車規級投影巨幕,也在投影行業掀起巨浪,這一創新不僅為車載娛樂系統樹立了新的裡程碑,更标志着汽車科技與高端觀影體驗的完美融合。

問界M9車規級投影巨幕

這塊由科創闆首批上市企業光峰科技(688007.SH)打造的可升降大屏,攻克了許多普通消費級投影能以想象的技術難題,僅一塊升降幕布就造價高昂可謂“寸土寸金”。本文我們采訪到了該項目幕布的研發代表A工,從他的視角一起看看,研發人員是如何“智勇大沖關”,打磨出這塊業界首創的車規級投影升降幕布。

“車規級”有多難?

汽車電子産品的價格普遍比較昂貴,其中最為重要的原因,就是汽車元器件需要達到更高的标準要求,才能“上車”,也就是車規級。

常見的元器件一般按照使用溫度、輻射、抗幹擾等進行分級,從低到高分為:消費級、工業級、汽車級、軍工級、航天級。消費級元器件的工作溫度範圍為0℃~70℃,是市面上最為普遍常見的類型,電腦、手機、家用電器等日常生活中大家常用的,基本都是使用的都是消費級元器件,價格最為便宜;汽車級乘客艙元器件的工作溫度要求則達到-40℃~85℃,在極寒或者超高溫的工作環境裡,都需要保持正常使用。

在使用壽命上,消費級和汽車級的标準要求也大相徑庭。消費級的基本壽命要求是2~3年,而汽車級的入門要求則是10~15年。

此外,車規級還有非常多,對于普通消費産品而言,難以想象的測試内容,包含:

1)沖擊測試:汽車在行駛過程中會産生振動和沖擊,這些力可能對元器件造成損害。振動測試模拟車輛在颠簸路面上的行駛情況,而沖擊測試則模拟突然的碰撞或急刹車對元件的影響;

2)鹽霧測試:針對沿海地區或冬季撒鹽道路的車輛,鹽霧測試評估元件對鹽分的抵抗能力,確定其不會因腐蝕而損壞;

3)阻燃測試:汽車内部的元件必須具備一定的阻燃性能,以減少火災風險。阻燃測試評估元件在遇到火源時的反應,確定它們不會迅速燃燒或助長火勢;

4)結霧測試:也可以了解為濕度和黴菌測試,汽車在不同地區和季節會面臨不同的濕度條件,這可能導緻黴菌生長和腐蝕。濕度和黴菌測試確定元件的材料和塗層能夠抵抗濕氣和黴菌的侵蝕,保持長期的可靠性;

5)氣味測試:汽車内飾材料安全性能評價的重要環節,需要確定車内空氣品質對駕乘人員的健康無害;

……

超過50條的可靠性、電性能和EMC測試項目,需要一一通關,才能獲得車企的準入通行證。

最大的研發難題:從無到有

“投影巨幕‘上車’,因為标準完全不同,是以消費級産品的經驗無法複用,不能簡單地一裝了事。”A工說到。為了解決這一難題,幕布研發團隊迅速行動,對市面上的十餘種幕布材料進行了深入研究,但遺憾的是,他們未能找到任何一種材料能夠完全符合車規的嚴格标準。

面對這一困境,幕布團隊沒有退縮,而是選擇了一條創新之路,決心從零開始,開發一款全新的幕布。他們迅速投入到緊張的研發工作中,經過數百次的方案設計、測試和優化,幾百種材料篩選,終于成功地将一種創新的特殊彈性材料應用到了幕布中。這種特殊彈性材料擁有卓越的耐水解性和耐鹽霧性能,能夠在極端的溫度和濕度條件下保持穩定,即使在鹽霧的侵蝕下也不易起皮或返粘。同時,它還具備優異的抗老化能力,經過長時間的紫外線照射和風化測試後,依然能夠保持色彩鮮豔、結構完整,幾乎無可挑剔地滿足了車規的高标準要求。

面對剛剛取得的幕布材料研發成果,團隊沒有時間沉浸在喜悅之中,因為新的挑戰已經迫在眉睫——馬達和抗震結構的設計問題亟待解決。

這些挑戰與幕布材料的研發有着相似之處,即在成熟的消費級投影幕布市場中,從未出現過如此嚴苛的要求。具體來說,馬達必須設計得極為緊湊,以便能夠适配車頂的有限空間,同時要求其具有超長的使用壽命;而幕布則需要在車輛行駛過程中展現出強大的抗震能力,確定乘客在觀看時能夠享受到穩定而舒适的視覺體驗。這些要求不僅考驗着團隊的創新能力,也推動着他們在技術革新的道路上不斷前行。

最終,研發團隊交出的答卷是:一款滿足車規要求的超小型馬達,通過了20000次的升降耐久度考驗;一套完全自研的、創新性X型幕布連接配接結構,以及獨特的電機鎖定方式,讓投影儀的抗震性達到了極緻。

經由X型幕布結構,即便車輛以80公裡每小時的速度行駛,且車内所有窗戶敞開,投影畫面依舊穩定無抖動,顯著提升了乘車觀看體驗。這樣使得整體車規級升降幕布方案通過了德國萊茵TUV用眼舒适和瑞士SGS防暈認證,確定長時間觀影不傷眼、不暈車。

整套方案通過車規要求的-40℃、85℃冷熱的循環沖擊測試;近100小時的鹽霧環境測試;1m高度的裸機跌落測試;滿足50G峰值加速度的沖擊測試;85℃下工作超1000小時的整機壽命測試;滿足25天的氣燈測試,模拟全太陽波段的太陽輻射測試;等效4850m海拔環境的低氣壓測試……

研發代表A工分享道:“這次幕布項目,我們前前後後投入了一年多的心血。車規的要求之高,遠超預期。我們幾乎是從零開始,一步步精心雕琢方案,每一步的進展都伴随着成百上千次的嚴格測試。最終,我們的努力得到了客戶的認可,項目成功驗收。能與問界M9一同亮相,為駕乘者帶來全新的車内娛樂體驗,這讓我們感到無比自豪。”

一塊32英寸的車規級投影巨幕,可以在低至-40℃極寒、高達85℃超高溫的工作環境裡正常運作,曆經20000次升降的耐久性測試,通過50多項車規嚴苛驗證,從0開始的研發創新,對駕乘者體驗的極緻需求,這就是巨幕“寸土寸金”的秘密。