汽车新风向标之数字格栅

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随着汽车电动化发展越来越快，传统格栅进气功能开始减弱，在一些新型车企中，格栅则逐渐消失或减小了，也有一些车企在格栅设计上增加了以交互和装饰功能为主的数字化元素，数字格栅应运而生。
　　在这个颜值即正义的时代，一张出众且精致的脸面可谓非常重要，数字格栅是新时代汽车的脸面，是品牌宣传的新领地，表现为发光格栅、照明格栅、显示格栅、交互格栅，涉及的技术有LED灯、激光雷达、显示、自动驾驶、人车交互等。目前数字格栅成为汽车行业的发展新风向标，智能化、酷炫的数字格栅将成为行业主流。
　　本文系统梳理数字格栅相关的内容，要点如下：
　　1、传统格栅 & 数字格栅；
　　2、整车数字格栅车企应用案例；
　　3、部分数字格栅供应商案例；
　　4、小结

　　传统格栅 & 数字格栅
　　1、汽车格栅的意义
　　汽车进气格栅/进风口/中网格栅，在车辆行驶时空气通过格栅冲入水箱散热器、空调冷凝器、变速器散热器、转向助力油散热器等给这些部件进行散热，可以简单的理解成主要给发动机冷却系统散热。
　　还有一个重要作用就是在行驶中能给行驶中的汽车提供更多的进气量，因为发动机的进气口一般都设计在格栅两边或单边，但是空滤一般都是一个单独的进气口不受中网面积大小的影响。
　　2、格栅的发展历程
　　早期汽车无格栅，用水箱来进行散热，基本上谈不上设计。
　　后期随着技术和生产工艺的改进，进气格栅开始出现，其核心功能便是通过气流实现发动机系统的冷却散热。同时，格栅的样式也在不断变化，逐渐成为车辆外观的重要元素组成，更是成为一个汽车品牌的视觉符号，担当着家族脸谱化形象的角色。
　　随着特斯拉的出现，智能汽车时代开启，汽车从燃油车向着新能源汽车转变，传统格栅的进气功能逐渐减弱，以交互功能和装饰功能为主的智能化转变开始出现。目前在奔驰、宝马等高端车型上已有应用。
　　3、相比传统格栅，数字格栅的优势有：
　　品牌展示：数字格栅可以作为LOGO、设计理念、情感诉求的新载体，集造型和功能为一体，甚至有的品牌用来打造自己的家族化DNA。
　　装饰作用：可以掩盖发动机舱里面的机械结构件，外表看起来更加美观。
　　照明作用：将发光模组封装在电动汽车格栅中，以产生晶体效果，驾驶时仍可使用发光功能极大的增强了新车辨识度。同时，在夜间行驶时还起到路面照明的作用。
　　道路辅助功能：将光影投射到地面，在汽车停驻时开启道路辅助显示，帮助行人注意汽车动态，保护自身安全。
　　安全提醒作用：数字格栅可以在保证“前脸造型美感的前提下，还能保证ADAS雷达信号不受任何损耗，以最快的速度反馈道路的实时状态，帮助驾驶人员做出最好的判断。
　　灯语交互作用：当车辆解锁和闭锁时，前格栅还拥有个性可进化的灯语交互，一键触发“迎宾”功能，展现出高级感与科技感。
　　人车交互功能：数字格栅还可通过语言和表情与人进行最自然的沟通与交流，并通过各种传感器的帮助，车辆能识别人的情绪、动作、身份、位置，当车辆检测到驾驶者走向驾驶舱时，车门会自动打开表示欢迎。

　　整车数字格栅应用案例
　　智电新时代，车企通过极具科技感、交互感的数字格栅来吸引更多的消费者，国内车型如红旗H9、上汽荣威第三代RX5、极氪009等，国外的如奔驰EQS、宝马i7、斯柯达Enyaq iV、凯迪拉克Lyriq 锐歌等。

部分整车数字格栅案例

　　1、奔驰EQS：
　　采用EQ家族设计语言，融合了全新设计理念：“暗夜星阵”封闭式格栅设计，星徽标整齐排布在格栅正面，配合130万像素智能数字大灯和贯穿式日间行车灯带，以前卫之姿尽显先锋气质。
　　2、凯迪拉克Lyriq：
　　Lyriq是凯迪拉克品牌旗下首款纯电动汽车，拥有全球首款智能一体化发光格栅BLACK CRYSTAL。该款黑晶光曜格栅晶曜生辉，灵动新生，在宇航员目镜的材质上采用激光蚀刻技术，呈现3D纹理，获得浑然天成的质感，互动灯语展现科技与人的连接。
　　3、奥迪urbansphere概念车
　　奥迪urbansphere概念的前脸采用了一体式格栅设计，辅以数字化点缀式灯面，具有独特的交互式功能，用户可以通过动态照明向其他车辆或行人发出明确信号，提高驾驶安全。另外，其灯面还可以根据交通状况、环境及用户感受进行调整。
　　4、斯柯达Enyaq iV
　　“水晶面”格栅帮助该电动SUV打造品牌的独特外观，还可实现迎宾和送别的动画场景，131颗LED照亮垂直透明柱体，营造引人注目的水晶效果。

　　5、宝马i7
　　采用BMW耀目光感设计，环形光耀格栅与水晶日行灯组成构思精巧的互动，分体式大灯设计更添神来之笔。当驾驶员距离车辆3米时，环形格栅和水晶日间行车同时点亮，水墨律动迎宾光毯也随之展开。当进入1.5米范围内，车辆将会解锁，并打开外部后视镜。打开车门，一体式悬浮曲面屏播放欢迎动画，车辆系统加载驾驶者的个人设置。
　　6、上汽第三代荣威RX5
　　一字贯穿大灯下方各有18个DRL格栅灯模块，以“3x6”矩阵的形式，组成各种灯语模式，可以提供N种多元化个性选择。格栅灯在迎新模式时，解锁会出现动态的数字倒数灯效，未来更有隐藏灯效可供升级。车主可以根据心情或喜好选择自己的出行主题，有凤粼模式，闪电模式，矩阵模式，队长模式，竞速模式，展翼模式，传奇模式以及Lucky Numbers系列等，并且在未来还能不断更新迭代。
　　7、极氪009可发光直瀑布式前格栅
　　极氪009配备有可发光的直瀑式前格栅，看似与劳斯莱斯幻影的帕特农神庙格栅很像，但当极氪009格栅中的154颗LED光源，点亮时极具辨识度。前格栅还拥有个性可进化的灯语交互，一键触发“迎宾”功能，展现出高级感与科技感。
　　8、BMWi数字情感交互概念车(Dee)
　　Dee是一位情感细腻丰富的搭档，她可以通过“面部”表情与你进行情感共鸣。前大灯和封闭式BMW双肾型格栅融为一体，呈现出个实体与数字结合的界面，她会在这里表达喜悦、惊讶或赞同等情感，为用户生成个性化的专属欢迎场景。
　　9、其他案例概述：
　　劳斯莱斯Spectre的光幕格栅设计，凭借对光感反射的巧妙运用和呈锥形的灵动设计，为其带来了极强的视觉冲击力。
　　现代IONIQ  'SEVEN'使用的“参数化像素”设计灯，可以在车辆启动时亮起迎宾模式，将模拟与数字情感联系起来。同时，其还可以根据车辆形式状态变化不同的内容。

　　极星Precept用透明面板取代了格栅的设计，而且附着在透明面板上的两个雷达传感器与一个高清摄像头能够服务于极星Precept的科技配置。
　　部分数字格栅供应商案例
　　最开始的数字格栅只有简单照明的功能，随着汽车行业新四化的持续推进，简单的照明技术已经满足不了车企和消费者，供应商们意识到把传感器、激光雷达、摄像头等集成在数字格栅里用做移动出行的辅助驾驶功能。除此之外，数字格栅还可进行互动灯语，例如：“迎宾模式”、“欢送模式”、“集成正面显示屏”等功能，展现了科技与人的连接。
　　为了跟上智能汽车的脚步，越来越多的供应商开始生产和应用新技术的数字格栅，目前国内供应商主要有敏实集团、华域视觉、富晟集团、曼德光电等；国外的供应商主要有现代摩比斯、麦格纳、法雷奥、佛吉亚/海拉FORVIA、彼欧、马瑞利等知名企业已在数字格栅领域陆续布局。

部分数字格栅供应商

　　1、海拉数字格栅
　　（1）海拉为宝马X6“双肾格栅”提供照明格栅
　　2019年11月，第三代宝马X6正式上市，此款车型搭配的一款“双肾”照明格栅格外的引人注目，发光格栅的功能不仅突出了车辆独特的外观，还可根据终端用户在打开/关闭车门及驾驶汽车时的喜好进行点亮，这款名叫“Iconic Glow”的格栅便是由海拉提供。
　　海拉将发光模组封装在平窄铬圈的有限空间内，共14颗LED被放置在宝马进气格栅狭窄塑料框架的上方区域。该光源通过单独的自由曲面光学元件向下发光，从而产生典型的瀑布效应。一个LED光导集成在框架的下方区域，为格栅的侧面和下方提供环境照明。为了满足“Iconic Glow”的设计要求，海拉还首次采用一种新的连接技术工艺，以便更好地集成和连接各个LED电路板。
　　（2）前脸开发全新理念：多种传感器集成助力自动驾驶安全
　　海拉将前雷达的覆盖装饰（即雷达罩）、雷达传感器、激光雷达、驾驶辅助系统摄像头和前照灯高度集成在面板中，打造独特的品牌特征和安全的驾驶体验。
　　为了让面板无论在白天还是黑夜均能呈现引人注目的外观，海拉采用了独特的制造工艺。例如，可以利用激光将诸如六边形等结构引入表面。制造商可自主选择采用汽车的颜色、均匀的黑色，或是镀铬的面板外观。海拉掌握诸如注塑冲压、箔膜嵌入成型等全新技术，可根据客户的实际需求生产极具装饰性的零部件。在夜间或打开状态下，光成型区域被点亮时，车体结构和动态效果清晰可见。
　　除了设计层面，面板还具备重要的安全功能。它可起到传感系统（如泊车辅助功能或自动车距控制）的保护作用。如有需要，面板还可添加加热功能，即使在恶劣天气下也能确保功能的正常运行。
　　2、现代摩比斯数字格栅：从动态照明到人车交互
　　现代摩比斯于2022年推出的未来汽车外饰概念——“UTILe”，集成United、转换Transformed、交互Interactive和照明Lighting。

　　虚拟引擎声音系统AVAS
　　电动车的零噪音污染对保护环境来说是一件好事，但有时候也会对对行人造成潜在的危险。因此许多国家政府已经强制规定电动车必须安装声音提示系统。现代摩比斯于2020年5月6日宣布已成功开发出全球首款安装在电动车前格栅位置的虚拟引擎声音系统(AVAS，Acoustic Vehicle Alert Sound)。
　　该系统不同于安装在车辆内部的人工音效系统(ASD，Active Sound Design)，它是把产生声音的执行器安装在格栅上，将格栅作为扬声器的振动膜。除了虚拟引擎声，还可发出转向信号声、充电报警声等。随着自动驾驶技术的日趋成熟，该技术的应用可以确保行人通过声音感知车辆的存在，发现车辆的位置和行驶方向。

　　照明格栅技术
　　照明格栅技术是下一代技术，可以利用电动汽车的整个前格栅作为照明装置或车辆与行人之间的交流方式，可以把RGB彩色LED排列在格栅内部，可以在车外饰上显示欢迎/迎宾动画，还可以显示离车动画等等人车互动内容。RGB彩色 LED可以很轻松地实现任意颜色的调整，可以显示彩虹上的或者调色盘上各种各样的丰富色彩。其特点是能够实现自动驾驶模式、电动车充电模式、欢迎灯光模式、声音节拍显示、紧急警示灯等多种场景，在车辆间或车辆与行人间架起交流沟通的桥梁，并且可根据不同的照明图案，展现独特的设计效果。
　　3、麦格纳数字格栅技术创新
　　Mezzo面板：具备自动驾驶辅助功能
　　麦格纳推出的MEZZO面板为市场提供了一种可望亦可及的方向，采用聚碳酸酯透明材料，而不是传统的非透明塑料。这种面板很薄，但赋予了表面视觉深度和透镜般的特征。通过集成最先进的照明技术和光学技术，车辆可以实现全新的前端照明，为品牌带来无限的设计可能，车辆“前脸”因而更具视觉吸引力。

　　在保证造型美感的前提下， Mezzo面板还能确保ADAS系统的雷达信号不受任何损耗，以最快的速度反馈道路的实时状态，帮助驾驶人员做出最好的判断。它的设计灵感源自彩虹色的蝴蝶翅膀和五彩缤纷的鸟类羽毛以及铜、青铜和钛等金属的反射光。
　　除此之外，为了针对未来趋势的快速发展，麦格纳还有mezzo plus以及vision前脸亮相前瞻技术。
　　Vision面板：集成最先进传感器部件和空气动力学技术
　　Vision面板是一个完整的前端概念，将功能和装饰元素集成到一个无缝模块中。集成最先进的传感器、摄像头、照明和空气动力学技术。麦格纳的 Vision面板可实现 ADAS 功能和空气动力学功能，并使 OEM 具有独特的品牌特色。
　　MezzoPlus 面板：无缝大型装饰面板，具备可变形式表面技术
　　MezzoPlus 面板是车辆前部的无缝大型装饰面板且面版尺寸比Mezzo面板大，这个前面板可以集成更多的发光元件以及传感器部件，例如：传感器、摄像头、RADAR 功能照明和最新的技术Morphing Surfaces（变形式表面）。
　　可变形式表面技术可实现先进的空气动力学和冷却性能，并将可变形的车身部件无缝集成于优化后的车辆外饰件中。相较于如今的主动式进气叶片、面板和格栅，可变形式表面技术被麦格纳称为是一种颠覆式创新。它采用了主动式“可弯曲”表面，该表面在开启或闭合时，能在视觉上与车身融为一体，从而根据需要对冷却、通风或空气动力学系统进行优化。
　　通过该技术，汽车设计师在平衡未来汽车的外在美感和空气动力学性能时，将会有更多思路。可变形式表面技术能减少各种车型，尤其是电动汽车的阻力。例如：如果将该技术应用于电动汽车，能够减少10%的阻力，进而增加5%的续航里程（具体效果视车型而定）。同时，也能让车辆保持备受汽车设计师和顾客青睐的简洁式外观设计。
　　除此之外，目前外部形状可以改变和适应以提高效率。通信功能也可以通过装饰照明、文字或符号（如电池充电状态）的机会来实现。

　　4、敏实集团
　　2020年8月，凯迪拉克正式发布首款纯电动车——Lyriq，这款车采用了全球首款智能一体化发光格栅BLACK CRYSTAL，该数字格栅就是由敏实集团提供。垂直纤细LED车灯通过集成兼容了灯光、雷达的BLACK CRYSTAL黑晶光曜格栅与凯迪拉克直列式闪电车灯相辉映，在宇航员目镜的材质上采用激光蚀刻技术呈现3D纹理获得浑然天成的质感，可实现照明、互动灯语，展现科技与人的连接。
　　敏实集团在格栅上的其他创新案例：
　　1、与科思创合作，实现 3D 独特效果汽车前脸，具备显示功能
　　为了契合审美的变化以及实现更复杂的交互，敏实集团和科思创一起打造出满足行业最新趋势的一体化前格栅概念样件。金属光泽的 3D 纹理结构不但可以实现动态灯光效果或日间行车灯功能，在车灯关闭时也有亮丽的外观效果。而且，如果在该结构背后配有投影设备的话，可以在汽车停驻时开启道路辅助显示，帮助行人注意到汽车动态，保护自身安全。

　　2、敏实Meet Spanel ?智能前脸：
　　敏实集团自主研发的Meet Spanel?智能前脸总成方案，包括发光标牌、雷达标牌、智能一体化格栅、智能保险杠等系列产品；可集成毫米波雷达、激光雷达、摄像头、红外夜视等传感器，能够实现智能互联、交互、发光及加热等功能，助力车辆达成L4级自动驾驶。截止目前，智能前脸系统拥有150余项专利，技术领先于全球同行。

　　Meet Spanel?智能保险杠总成
　　敏实智能保险杠总成在“仿生”造型的基础上，增加“光”元素的点缀，更简洁、立体、酷炫，彰显电动车的科技感及辨识度；传感器与造型的精巧融合，实现车辆与道路、行人及车辆的融合与交互。覆盖迎宾、交互、近光照明、智能驾驶等多种应用场景，同时也可为主机厂提供定制化解决方案。
　　敏实智能前脸系统已获得奔驰、宝马、沃尔沃、通用、福特、丰田、大众、日产、吉利等众多OEM定点，目前在手订单51个。客户群体覆盖全球，敏实是全球少数几家能够提供智能前脸系统解决方案的供应商之一。
　　5、彼欧数字格栅技术
　　彼欧作为全球最大的保险杠生产制造商，致力于智能车身模块的研发，为各主机厂提供适应时代发展的解决方案。Plastic Omnium 设计的系统为未来的自动联网汽车开辟了道路——Smart Bumper（智能保险杠），具有允许雷达和激光雷达功能的电磁透明，助力车辆自动驾驶功能的实现。定时照明和自由风格的外表可实现灯光照明效果，在夜间可以帮助行人注意到汽车动态，保护自身安全。
　　凭借在汽车行业具有前瞻性的行业洞察和新兴技术方面的多年经验，在2023CES上实现了其“推动新一代移动出行”的宗旨，带来了十分超前的数字格栅设计，赢得了众多关注。
　　小结
　　数字格栅作为一项新生事物，几年间不断实现自身存在价值，整体逐渐向交互模式发展，使得整车更加豪华、智能、有科技感。
　　目前，数字格栅在整车的造型和功能上还只是小试牛刀，随着越来越多的车企和车型采用数字格栅，新的技术也会陆续出现，到时候会有不少企业看准数字格栅这块“大蛋糕”，在未来数几年，数字格栅会成为车企在寻求差异化、品牌化发展中的重要布局领域，在政策和市场的驱动下将迎来新的发展机遇。