“茄子技术”弥补探测盲区，涂料商成为自动驾驶汽车竞赛的主角

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全球最大的汽车涂料生产商PPG工业公司正在研发一种油漆

“从油漆的角度来看，自动驾驶汽车提出了一些重大问题”

当亨利•福特(Henry Ford)20世纪的革命性创举使T型车实现量产时，他们生产的汽车只有一种颜色：黑色。之后，为了满足买家的口味，汽车制造商把车漆成了几乎所有可以想象得到的颜色。现在，汽车行业又一次聚焦最初那个颜色，以解决自动驾驶汽车的一个危险盲点：它们看不清黑色。

深颜色会吸光，这意味着自动驾驶汽车的导航激光不会被黑色车反射回来——或者说探测不到黑色车。对于传统油漆生产商来说，这是一个潜在的商机。全球最大的汽车涂料生产商PPG工业公司(PPG Industries Inc.)正在研发一种油漆，它会使激光器发出的近红外光穿过黑色汽车的外涂层，并从反光底层上反射回来——让传感器能探测到它。PPG是从紫茄子那里得到了这个灵感，田间种植的茄子正是因为拥有这种生物特性，果实在炎热的天气里才不至于过热。

全球最大的汽车涂料生产商PPG工业公司(PPG Industries Inc.)

挑战还是商机

PPG和其他一些公司都认识到，解决无人驾驶技术领域最棘手的难题之一，对它们来说将意味着巨大的商机，而且就算是在道路上行驶的机动车数量有可能减少，对其产品的需求也仍然会持续。

然而，这不仅仅是未来汽车面临的挑战。已经具有自动泊车、踩刹车、避开障碍物和找到正确车道等功能的汽车，依靠的是隐藏在保险杠和侧板中的压力传感器和变送器。艾仕得涂料系统有限公司(Axalta Coatings Systems Ltd.)的首席技术官巴里•斯奈德(Barry Snyder)说，油漆和涂料会干扰或改善这些传感器的性能，“从油漆的角度来看，自动驾驶汽车提出了一些重大问题，”他说，“不过，当今用于智能汽车的技术已经给我们提出了需要应对的挑战。”

自动驾驶汽车快速发展

再者，自动驾驶汽车普及会鼓励大家更多地使用共乘服务，并可能导致新车销售减少，这会给油漆生产商构成诸多威胁。自动驾驶技术消除了驾驶中的人为错误，应该会导致事故减少，这也意味着汽车修理店的油漆销售量会下降。艾仕得面临的风险尤其大，因为汽车涂料销售在该公司总收入中的占比超过80%。

不过，油漆生产商有充分的理由保持乐观：PPG的首席技术官戴维•贝姆(David Bem)说，自动驾驶汽车对油漆、密封胶和其他涂料的需求可能是目前汽车需求量的两倍。如果电动发动机受到自动驾驶汽车的青睐，涂料需求的增幅将超过9倍，他说：“即使因为大家都在拼车出行，汽车产量会缩水，但涂料需求仍然会增长。可喷涂表面面积将出现大幅度增加，而且对我们而言，需要提供的涂料品种会有很大的不同。”

这主要是因为电动车需要的巨型电池组——通常一辆电动车可能会配备一个装有数千块小电池的金属盒，其占据了车底盘左右车轮和前后车轴之间的空间——每个部件都需要厚厚的特殊涂层。有些涂层是为了防止电池过热，另一些是防潮和防腐。总体而言，每辆电动车可能需要超过1000平方米的涂层，而目前传统汽车的涂层面积约为70平方米。

技术灵感来源

“这是汽车动力总成百年来首次出现重大变化。”PPG高级科学家斯图尔特•赫林(Stuart Hellring)说，他获得了包括茄子技术在内的多项专利。他的观点是，汽车的核心技术正在从内燃式发动机转向涂料。

从特斯拉(Tesla Inc.)到通用汽车(General Motors Co.)，在各汽车厂商竞相向市场推出自动驾驶汽车之际，PPG首席执行官马克•麦加里(Mike McGarry)任命了一个直接向他报告的特别委员会，负责调研推出新业务的可能性。公司有另外一个团队专门负责电池领域。

那么，茄子是如何与汽车搭上关系的呢？PPG最初开发了一种涂层，用来防止飞机机舱在炙热的阳光照射下过热，之后又对这款涂料进行了改良。这种自2015年开始在飞机上使用的新涂料，其技术灵感就是来源于茄子。茄子能在阳光炙烤下的田野里保持果肉不至于过热，因为它的紫色外皮允许近红外光穿过，触及到其白色果肉，白色果肉进而将光反射回去。根据PPG提供的数据，这种涂层系统将飞机机壳的温度降低了13.9摄氏度，机舱内温度降低了约3.4摄氏度。

飞机上使用的新涂料的技术灵感就是来源于茄子

PPG将相同的涂层用到汽车上——这种新涂层使用一些特殊颜料来替代黑色涂料中的吸光炭黑颜料。这些特殊颜料部分由化学巨头巴斯夫公司(BASF SE)生产，能够让近红外光穿透车身表面。虽然老款车型不会喷涂这种可增强探测能力的油漆，但自动驾驶汽车还会使用声呐、雷达和摄像头进行导航。PPG表示，在新型涂料普及之前，这些技术将有助于弥补黑色汽车在探测方面的不足。

PPG公司此前曾与汽车制造商反复讨论过激光雷达——这是一种使用激光脉冲测量距离的传感方法，他们进而发现了可以利用的其他商机。某些汽车油漆的金属光泽会干扰到安装在保险杠后面的雷达系统。因此，PPG通过旗下专门研究雷达波吸收涂料的子公司Cuming Microwave寻找解决方案。首席技术官贝姆进一步介绍说，还有汽车制造商发现，在粘上灰尘或结冰后，传感器性能会下降，PPG因此开发了多种通过改变涂层表面的微观结构来阻水、除泥、防止结冰的方法。

“我们不是给全车涂一种涂料，我们可能在不同的地方涂上四五种或六种不同类型的涂料，”贝姆说，“对我们这样的公司来说，对涂料的要求日趋复杂，这是一件好事。”

多种技术研发

PPG还在开发一种可应用于自动驾驶汽车的条形码，其颜色无法被肉眼识别，但可以被另一辆车扫描，从而获取生产商和型号信息，以及制动距离等性能数据。这项技术也可以用于路牌和其他道路结构，以帮助无人驾驶车辆导航。

卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)机器人研究所(Robotics Institute)的首席工程科学家克里斯托夫•默茨(Christoph Mertz)表示，尽管大多数自动驾驶汽车的通信都是通过无线电信号进行的，但是条形码是一种强大的系统，作为一个备选方案来使用会非常受欢迎。“有备份方案总是好的，特别是对自动驾驶汽车而言。因为一旦出现了错误就可能是致命的，”他说，“只要是想传递信息，最好都能以多种方式传递出去。”

艾仕得的斯奈德说，一些解决方案会产生其他需要解决的问题。如果车辆涂上自清洁涂层以保持传感器清洁，修补漆也就无法粘附到车身表面，从而使修复更具挑战性。而这对于涂料公司来说再好不过了，他们能顺势推出一种新的划痕修补涂料。

“如何做出一种不会粘上污物但可以重新喷漆的新涂料呢？”斯奈德问道，“这就是我们这种公司赖以生存的法宝。”

撰文：Jack Kaskey

编辑：冯艳彬、齐宇琨

翻译：徐安琪

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