PDLC(含 PDCLC)及 EC 方案为权衡成本及调光效果的主流路线。细分调光玻璃膜,当前车端应用可分为 PDLC(含 PDCLC)、EC、SPD 及LC 四类。
1.PDLC 方案:最早量产的物理变化方案、成本相对较低
PDLC 核心工作原理为通电状态下高分子物理变化,具备快速反应、低成本特性,调光效果与能耗相对一般。PDLC 是最早出现的调光膜方案,量产于2001年,工作原理为液晶膜中的高分子在通电时会有序排列,调光膜相应变成透明状,不通电时高分子排列紊乱,调光膜则呈现透光而不透明的外观状态。则从工作原理可知,PDLC 方案只有透光和半透光两种状态,不可连续调节透明度,隔热和抗紫外线性能一般,同时用于车端需要持续通电保持透明,能耗相对较高。但产品结构相对简单,成本相对较低,变色速度较快。

进一步拆解 PDLC 调光膜结构,产品核心由液晶分子层与两侧透明导电层及外层硬化涂层构成,其制备核心为使液晶均匀地分散于聚合物基体当中,当前最常用方法是聚合引发相分离法,首先使低分子液晶(LC)与高分子聚合物混合形成均相溶液,然后通过缩聚(环氧树脂/LC 体系)、自由基聚合(烯类单体/LC 体系)或是紫外光直接引发高分子聚合,使得聚合物分子量不断增加,当达到临界分子尺寸时,聚合物和液晶的相容性逐渐降低,直至发生相分离,液晶形成微滴,并逐渐长大,最后液晶被固定在固化的聚合物网格中。
产品技术成熟、具备较高性价比,PDLC 方案占据较大调光市场。PDLC 调光膜为最早量产调光方案,产品广泛应用于建筑、广告、汽车等多领域,核心优势为快速反应与成本较低,并因产品技术成熟受奥迪、丰田等合资车企青睐。但应用于车端仍存在持续耗电增加整车待机能耗、雾度相对较高导致通电场景仍有“毛玻璃”效果、工作过程不能满足隔热要求等劣势,此前玻璃总成供应商通常叠加镀膜方案供货进一步增加成本。EC 等新调光方案出现后挤占部分PDLC 市场。近几年又伴随 PDCLC 等新细分思路进阶加速产品渗透率回升。
国内供应商加速发力。PDLC 调光膜技术最早来自于美国Polytronix 公司,具备纳米级液晶分散技术专利,占据全球高端商用建筑市场32%份额,也具备车规级产品应用;以色列 Gauzy 绑定宝马开发车端调光产品应用,日系TOPPAN和DNP则以超薄 PDLC 膜服务于丰田、本田等日系品牌。国内企业加速发力,隆昇光电具备稀缺宽温液晶调光膜技术,配套岚图车型,海优新材创新自制染料的PDCLC方案,将调光技术下沉至 20 万元级别智己车型。御光、水发兴业新材料等公司也加速入局。
PDCLC 新型方案解决不可见光问题。更进一步,2024 年6 月,海优新材联合福耀集团推出全新智能调光全景汽车天幕,即 PDCLC 调光膜方案,在传统PDLC的聚合物液晶中加入染料,紫外线隔绝率达 99%,降低紫外线等不可见光伤害同时呈现更具高级感的黑色调光膜片产品,适合更多场景的运用,并通过自制降本将黑色调光天幕下沉至 20 万元智己 L6 车型。
增加染料 PDLC 侧窗新方案。海优新材 PDCLC 方案同样应用于侧窗,解决传统侧窗EC 方案调光慢、LC 方案成本高困境。25 年 8 月,海优联合福耀为仰望U8L打造出高响应、高智能、高安全 PDCLC 调光侧窗系统,响应时间仅5 毫秒,快于眨眼40 倍。结合车载感应系统,能在外部人影靠近时迅速进入暗态,智能守护用户隐私,进一步加速侧窗调光上车进程。
2.EC 方案:化学变化方案,成本相对均较高
EC 方案核心工作原理为通电状态下的可逆氧化还原反应,三代技术迭代,2017年开始大规模上车。EC 核心工作原理为通电状态下,材料内离子迁入/迁出产生可逆化学反应,实现材料的光学性质(即透射率、反射率或吸收率等)发生变化的技术,产品经历三代更迭。最早一代方案应用于波音787 舷窗,应用紫罗兰精等有机材料,产品不能大面积量产同时不能应用于弯曲曲面;第二代技术则为1989 年诞生的无机固态方案,使用磁控溅射将无机材料(如三氧化钨)在玻璃基底形成镀膜,满足大面积产品需求,但仍仅适合在平面操作,且成本高昂,直至2005 年法拉利 Superamerica 才首发 EC 调光天窗的限量车型。2017 年,光羿研发柔性固态 EC 薄膜技术,实现大面积曲面应用,且产品成本有效下降,开启车端EC 调光方案大规模应用可能。
工作原理导致 EC 方案具备低雾度、低能耗、高隔热特性,调光速度与成本相对一般。以光羿科技最新一代 EC 调光膜为例,其工作过程为施加电压,EC层离子经由电解质层通道迁入离子存储层发生氧化还原反应,EC 层材料的价数减少,对不同波段光线进行吸收发生变色;或者反向电压下,离子存储层的离子回到EC层,更多光线可以穿透薄膜,通过控制离子数量达到无级调光,断电可维持当前状态。产品具备 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%,可阻挡红外线,隔热效果优于PDLC和 SPD;3)能耗低,PDLC 使用 12-60V 电压,且维持通透状态需要持续通电、EC使用 3V 电压工作,断电可维持调光状态;4)无级调光,相比PDLC 的透光和半透光两种状态,EC 可连续调节明暗程度。

新势力积极增配调光天幕。新能源车型天幕需求迫切,针对中高端新能源车型及差异化需求明显的新势力车型,EC 调光天幕解决普通天幕直晒升温及车内隐私问题,同时维持调光天幕状态并无显著能耗增加,新一代柔性EC 调光膜满足车企需求,近几年产品加速上车。
光羿科技主导国内 EC 调光膜市场。行业内外资玩家gentex、Viewlnc 等多专注于后视镜或建筑领域,汽车天幕应用细分赛道光羿科技为国内绝对龙头,也是光羿于 2017 年研发基于柔性薄膜基材与卷对卷生产工艺的第三代柔性薄膜方案使得EC 调光存在应用于天幕等大面积弯曲曲面产品可能,进而国内车端EC 调光膜片基本均由光羿供应。
3.LC 方案:成本相对较高的物理变化方案
LC(染料液晶)调光膜是一种夹层智能玻璃技术,其通过电场调控液晶和二色性染料的取向,实现光线透过率的动态调整。其基本结构是在基材之间注入含有二向色性染料的液晶材料。两片基材表面均镀有透明导电氧化物,形成调光功能层。在未加电场时,液晶分子和染料分子取向随机,染料分子的吸收轴阻挡部分入射光,使玻璃呈暗色;施加交流电压后,液晶分子沿电场方向排列,同时带动染料分子取向改变,改变染料吸光轴与入射光方向的角度,从而调节透光率。简言之,染料液晶调光膜利用电场驱动液晶取向,控制染料对光的吸收,实现从透明到着色的快速切换。
LC 具有快速响应、低雾度、连续调光、颜色可定制等独特优势,合片及成本问题影响大规模推广。LC 方案转换速度快(通常<1 秒),可实现近毫秒级切换,远快于 EC 方案,与 PDLC 相比,LC 在透光态时几乎无雾化效果(雾度超低),视野清晰;同时 LC 也可以实现连续可调的灰度(明暗无级),而不像传统PDLC仅有开/关两态;另外,染料液晶膜的颜色呈灰黑色,无明显色偏,且可定制为不同色调(灰、绿、蓝、粉等),满足个性化需求。此外,该技术可设计为常亮(通电为暗态)或常暗(通电为亮态)方案,适用于天窗、前挡风玻璃、侧窗等不同部位。但是染料液晶层热稳定性较差,LC 调光玻璃合片及成本存在批量困难。
在中国国内,LC 及相关智能玻璃技术的代表性企业为京东方。京东方自主研发的柔性染料液晶调光技术通过对染料液晶分子矩阵的精准调控,借助电压变化驱动分子旋转,实现透光率的连续调节与亮暗切换,该技术具备中性黑显示、高通透率、秒级快速响应和低功耗等多项优势,适用于智能窗、车载调光系统等多种场景,目前搭载上车的 LC 调光产品多采用京东方的技术,主要应用在侧窗,可实现智能控制、隔热防护、隐私切换、低碳节能、安全保护等功能;随着技术的不断革新,京东方在 2024 年 11 月推出发布了光幕 2.0 柔性调光技术,这一升级不仅解决了大面积多曲率天窗的调光难题,更在性能上实现了全面升级,为新能源汽车行业树立了新的标杆,而在 2025 年 6 月,其又创新研发出基于柔性染料液晶调光技术的智慧视窗产品——柔性调光天幕。截至目前,京东方LC 技术已搭载于尊界 S800、红旗 H9 及极氪 009 光辉三款车型。
4.SPD 方案:成本最为高昂的物理变化方案
SPD 方案核心工作原理为通电状态下的调光颗粒物理排列变化,具备快速反应、吸热特性,能耗与成本相对一般。SPD 方案调光膜同样由两层透明导电基材及夹在中间的调光颗粒组成。调光颗粒具有特定的几何形状,为微米级尺寸,不通电场景呈现混乱状态吸收可见光,电场作用下重新排列至规律状态保证光源通过呈现通透效果。产品调光反应迅速、不通电时呈现深色效果,具备吸热功能,劣势在于成本较为高昂。
受限于高成本及高驱动电压,SPD 调光方案仅配置于少量豪华车型,更多应用于铁路、游艇、建筑等场景。SPD 调光方案虽然相较 PDLC 具备无级调节优势,较EC具备快速反应优势,但产品驱动电压超 100V,需配套更完善的安全措施;同时调光颗粒需要满足纳米级尺寸、对电场响应度高等要求,产品成本较高;当前仅小范围应用于建筑外墙、高铁、游艇等设施,乘用车端仅用于部分豪车,如2011年奔驰 SLK 敞篷跑车和 2012 年奔驰 S 级双门跑车等。
核心纳米涂液为海外专利保护技术,国内精一科技打破垄断。根据深圳市平板显示行业协会信息,归因于核心的纳米涂液被海外专利保护,SPD 调光玻璃技术此前被外资垄断,包括美国 Research Frontiers 公司、以色列Gauzy 公司、日本日立化成等,具备多种智能调光玻璃产品储备。国内精一科技汇聚多位博士及专家研发团队,2018 年初自研出 LV(Light Valve)智能纳米调光膜材料,完成实验室级开发;随后借助控股股东精诚时代集团高精密涂覆模头技术积累实现几百微米下的均匀涂覆,完善工业化量产核心步骤。