「茄子技術」彌補探測盲區，塗料商成為自動駕駛汽車競賽的主角

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全球最大的汽車塗料生產商PPG工業公司正在研發一種油漆

「從油漆的角度來看，自動駕駛汽車提出了一些重大問題」

當亨利?福特(Henry Ford)20世紀的革命性創舉使T型車實現量產時，他們生產的汽車只有一種顏色：黑色。之後，為了滿足買家的口味，汽車製造商把車漆成了幾乎所有可以想像得到的顏色。現在，汽車行業又一次聚焦最初那個顏色，以解決自動駕駛汽車的一個危險盲點：它們看不清黑色。

深顏色會吸光，這意味著自動駕駛汽車的導航激光不會被黑色車反射回來——或者說探測不到黑色車。對於傳統油漆生產商來說，這是一個潛在的商機。全球最大的汽車塗料生產商PPG工業公司(PPG Industries Inc.)正在研發一種油漆，它會使激光器發出的近紅外光穿過黑色汽車的外塗層，並從反光底層上反射回來——讓感測器能探測到它。PPG是從紫茄子那裡得到了這個靈感，田間種植的茄子正是因為擁有這種生物特性，果實在炎熱的天氣里才不至於過熱。

全球最大的汽車塗料生產商PPG工業公司(PPG Industries Inc.)

挑戰還是商機

PPG和其他一些公司都認識到，解決無人駕駛技術領域最棘手的難題之一，對它們來說將意味著巨大的商機，而且就算是在道路上行駛的機動車數量有可能減少，對其產品的需求也仍然會持續。

然而，這不僅僅是未來汽車面臨的挑戰。已經具有自動泊車、踩剎車、避開障礙物和找到正確車道等功能的汽車，依靠的是隱藏在保險杠和側板中的壓力感測器和變送器。艾仕得塗料系統有限公司(Axalta Coatings Systems Ltd.)的首席技術官巴里?斯奈德(Barry Snyder)說，油漆和塗料會干擾或改善這些感測器的性能，「從油漆的角度來看，自動駕駛汽車提出了一些重大問題，」他說，「不過，當今用於智能汽車的技術已經給我們提出了需要應對的挑戰。」

自動駕駛汽車快速發展

再者，自動駕駛汽車普及會鼓勵大家更多地使用共乘服務，並可能導致新車銷售減少，這會給油漆生產商構成諸多威脅。自動駕駛技術消除了駕駛中的人為錯誤，應該會導致事故減少，這也意味著汽車修理店的油漆銷售量會下降。艾仕得面臨的風險尤其大，因為汽車塗料銷售在該公司總收入中的佔比超過80%。

不過，油漆生產商有充分的理由保持樂觀：PPG的首席技術官戴維?貝姆(David Bem)說，自動駕駛汽車對油漆、密封膠和其他塗料的需求可能是目前汽車需求量的兩倍。如果電動發動機受到自動駕駛汽車的青睞，塗料需求的增幅將超過9倍，他說：「即使因為大家都在拼車出行，汽車產量會縮水，但塗料需求仍然會增長。可噴塗表面面積將出現大幅度增加，而且對我們而言，需要提供的塗料品種會有很大的不同。」

這主要是因為電動車需要的巨型電池組——通常一輛電動車可能會配備一個裝有數千塊小電池的金屬盒，其佔據了車底盤左右車輪和前後車軸之間的空間——每個部件都需要厚厚的特殊塗層。有些塗層是為了防止電池過熱，另一些是防潮和防腐。總體而言，每輛電動車可能需要超過1000平方米的塗層，而目前傳統汽車的塗層面積約為70平方米。

技術靈感來源

「這是汽車動力總成百年來首次出現重大變化。」PPG高級科學家斯圖爾特?赫林(Stuart Hellring)說，他獲得了包括茄子技術在內的多項專利。他的觀點是，汽車的核心技術正在從內燃式發動機轉向塗料。

從特斯拉(Tesla Inc.)到通用汽車(General Motors Co.)，在各汽車廠商競相向市場推出自動駕駛汽車之際，PPG首席執行官馬克?麥加里(Mike McGarry)任命了一個直接向他報告的特別委員會，負責調研推出新業務的可能性。公司有另外一個團隊專門負責電池領域。

那麼，茄子是如何與汽車搭上關係的呢？PPG最初開發了一種塗層，用來防止飛機機艙在炙熱的陽光照射下過熱，之後又對這款塗料進行了改良。這種自2015年開始在飛機上使用的新塗料，其技術靈感就是來源於茄子。茄子能在陽光炙烤下的田野里保持果肉不至於過熱，因為它的紫色外皮允許近紅外光穿過，觸及到其白色果肉，白色果肉進而將光反射回去。根據PPG提供的數據，這種塗層系統將飛機機殼的溫度降低了13.9攝氏度，機艙內溫度降低了約3.4攝氏度。

飛機上使用的新塗料的技術靈感就是來源於茄子

PPG將相同的塗層用到汽車上——這種新塗層使用一些特殊顏料來替代黑色塗料中的吸光炭黑顏料。這些特殊顏料部分由化學巨頭巴斯夫公司(BASF SE)生產，能夠讓近紅外光穿透車身表面。雖然老款車型不會噴塗這種可增強探測能力的油漆，但自動駕駛汽車還會使用聲吶、雷達和攝像頭進行導航。PPG表示，在新型塗料普及之前，這些技術將有助於彌補黑色汽車在探測方面的不足。

PPG公司此前曾與汽車製造商反覆討論過激光雷達——這是一種使用激光脈衝測量距離的感測方法，他們進而發現了可以利用的其他商機。某些汽車油漆的金屬光澤會干擾到安裝在保險杠後面的雷達系統。因此，PPG通過旗下專門研究雷達波吸收塗料的子公司Cuming Microwave尋找解決方案。首席技術官貝姆進一步介紹說，還有汽車製造商發現，在粘上灰塵或結冰後，感測器性能會下降，PPG因此開發了多種通過改變塗層表面的微觀結構來阻水、除泥、防止結冰的方法。

「我們不是給全車塗一種塗料，我們可能在不同的地方塗上四五種或六種不同類型的塗料，」貝姆說，「對我們這樣的公司來說，對塗料的要求日趨複雜，這是一件好事。」

多種技術研發

PPG還在開發一種可應用於自動駕駛汽車的條形碼，其顏色無法被肉眼識別，但可以被另一輛車掃描，從而獲取生產商和型號信息，以及制動距離等性能數據。這項技術也可以用於路牌和其他道路結構，以幫助無人駕駛車輛導航。

卡內基梅隆大學(Carnegie Mellon University)機器人研究所(Robotics Institute)的首席工程科學家克里斯托夫?默茨(Christoph Mertz)表示，儘管大多數自動駕駛汽車的通信都是通過無線電信號進行的，但是條形碼是一種強大的系統，作為一個備選方案來使用會非常受歡迎。「有備份方案總是好的，特別是對自動駕駛汽車而言。因為一旦出現了錯誤就可能是致命的，」他說，「只要是想傳遞信息，最好都能以多種方式傳遞出去。」

艾仕得的斯奈德說，一些解決方案會產生其他需要解決的問題。如果車輛塗上自清潔塗層以保持感測器清潔，修補漆也就無法粘附到車身表面，從而使修復更具挑戰性。而這對於塗料公司來說再好不過了，他們能順勢推出一種新的劃痕修補塗料。

「如何做出一種不會粘上污物但可以重新噴漆的新塗料呢？」斯奈德問道，「這就是我們這種公司賴以生存的法寶。」

撰文：Jack Kaskey

編輯：馮艷彬、齊宇琨

翻譯：徐安琪

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