天天要闻：夏天暴晒，为什么电动车要用全景天幕？

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短暂的5·1劳动节假期结束了，大家应该已经返程准备复工了吧？如果你在假期期间去南方旅游就会发现，今年的夏天已经悄然来到，有不少南方地区的气温已经突破了30℃。如果以2022年夏天作为参考，国内大部分地区甚至经历了超过40℃的高温，影响了不少人的日常生活。一到夏天，对于很多特斯拉车主来说就又要开始受罪了。因为全景天幕的存在，让车主的脑袋上仿佛一直顶着一个“小太阳”，无时无刻灼烧着本就稀疏的毛囊。为此，不少车主使出向车顶浇水，戴草帽开车，甚至用报纸将天窗糊上这般离谱的操作来降低灼热感。那么问题也就来了，为什么特斯拉的全景天窗会这么热？

蔚来ET7 事实上，大玻璃的全景天窗并不罕见，在电动车尚未普及的年代，就已经有很多燃油车在使用全景天窗了。而如今引起大家争议的全景天窗，严格意义来说应该叫做“全景天幕”，特指那些没有遮阳帘的玻璃车顶。除了特斯拉外，像是小鹏P7、蔚来ET7、比亚迪海豹、极氪001、零跑C01等一众新能源车型，也都采用了全景天幕。所以除了特斯拉车主头顶火炉外，其它新能源车主的头皮温度也没有好到哪里去。 这些电动车之所以要用全景天幕，本质上就是为了留出更多的车内头部空间。众所周知，目前的电动车在底盘下方都有一个巨大的电池组，通常重量在400kg以上，厚度也要超过10cm。即使电动车的纯电平台相比燃油车有着更好的底盘空间利用率，却也依然不能避免电池组的厚度对于车内纵向空间的侵占，而对于那些油改电车型来说，这种空间侵占就会更加明显。 对于SUV车型来说，被侵占的内部纵向空间还可以通过增加车身高度的方式来进行弥补。可对于轿车来说，又不能无限制地加高车身高度，在安装了电池以后，车内的纵向空间就会被侵占，其中最直观的体现就是后排头部空间越来越局促。此时工程师们又想到了降低座垫高度的方式来提升后排头部空间。以特斯拉Model 3为例，它的后排座垫高度只有300mm，后排座垫距离车顶的高度则为930mm；而与Model 3车身高度接近的日产轩逸，它的后排座垫高度为350mm，座垫距离车顶的高度为970mm。也就是说，特斯拉在座垫比轩逸矮了50mm的情况下，头部空间依然比轩逸少了40mm。

C-HR后排

那么特斯拉Model 3的930mm后排高度大概是什么概念呢？我们这里以丰田C-HR为例，这款车由于溜背式的设计，被不少人调侃为后排“铁窗泪”，它的后排座垫距离车顶高度为920mm。也就是说，特斯拉Model 3的后排感受理应会像丰田C-HR的后排一样“憋屈”才对。可事实上，Model 3的后排虽然头部空间不大，但整体的乘坐感受尚可，那么它是怎么做到的呢？ 特斯拉的解决办法就是使用全景天窗来尽可能避免头部空间狭小所带来的“憋屈”和压抑感。但从Model 3的天窗形式来看，它又不是普通常见意义的全景天窗，而是不具备遮阳帘，在车顶中央通过横梁将前后分割开的不可开启式全景天幕，这样可以最大化提升后排的头部空间。 之所以使用这种不可开启同时也不具备遮阳帘的全景天幕，实际也是为车内的头部空间做出的取舍，首先我们从天窗的开启维度来说起。目前天窗的开启方式主要分为内开和外开两种结构。其中内开式天窗在开启时，天窗是先向下运动然后再向后运动的，将天窗玻璃收纳到车内顶棚和车顶铁皮之间。外开式天窗，则是直接将开启的玻璃放在车顶上部。目前全景天窗大多数是外开结构，而“小天窗”则普遍为内开结构。 但无论是外开还是内开，固定玻璃向后移动的滑轨都是固定在车内的，此时再加上遮阳帘的滑轨厚度，最终二者加在一起会占据大约40-50mm，也就是2-3指的车辆纵向高度空间。对于头部空间较为宽裕且可以调高低的前排来说，除了185cm以上身高的人会比较在意外，这40-50mm的空间侵占并不会产生太大影响。可对于本就不算充裕的后排头部空间来说，这40-50mm的空间就显得至关重要了。因此你可以发现，但凡配备了可开启式全景天窗的轿车，玻璃后端最多只会延伸到后排乘客的头顶前方大约50mm的位置，再通过车顶掏空的方式保证后排乘客的头部余量。但这样一来，如果纵向高度不够，还是会不可避免给后排乘客带来压抑感。 既然可开启的全景天窗会蚕食掉本就不算富裕的头部空间，同时也并不能彻底改善后排乘客的压抑感，因此就只剩下以逍客、308S为代表的不可开启式全景天窗了。由于缺少了开启机构，所以这种不可开启的全景天窗并不会被玻璃滑轨吞噬车内纵向高度了。但阻挡阳光的遮阳帘依旧需要滑轨进行限位，才可以保证开启时的遮阳帘运动轨迹，所以遮阳帘+滑轨依旧会占据掉一定的头部空间。

ID.3

以大众ID.3为例，选装了不可开启但具备遮阳帘全景天窗的前排头部空间为980mm，而如果不要天窗的话，那么它的前排头部空间将会达到1000mm。这意味着，具备遮阳帘的不可开启天窗依旧会侵蚀掉20mm，也就是大约2指的头部空间，这对于后排寸土寸金的纯电动车‍来说显然也是不能接受的。不过由于ID.3是两厢车，后排车顶更加平直，本身后排头部空间就比三厢轿车更充裕。因此即使ID.3使用了带遮阳帘的全景天窗，也依然可以给后排提供940mm的纵向高度。 可Model 3这类溜背式造型的三厢车并没有这么富裕的空间，因此像是Model 3这种车身不高的电动轿车，就只能使用不可开启且不带遮阳帘的全景天幕，来兼顾后排头部空间和采光效果。此时再加上堪比小板凳一样的300mm后座高度，最终才让Model 3有了能够乘坐成年男性的后排头部空间。但由于车辆座椅高度太低，也使得Model 3的后排坐进去就像是“蹲在地上”。 实际上，除了空间以外，这种不能开启、也不带遮阳帘的全景天幕还有其他的优势。首先，由于天幕与车身框架之间不存在可活动的机械结构，所以也大大降低了漏水、异响、形变等情况的出现。此外，不可开启的玻璃天幕结构也要更简单，不需要布置运动机构、排水管路和电控系统，所以相比起动辄2000-3000元左右的全景天窗总成来说，这种简单的玻璃天幕成本大约只要1000-1500元。这种接近50%的成本缩减，对于车企来说绝对是喜闻乐见的。 在搞清楚这些新能源轿车为什么偏爱全景天窗之后，我们再来看看为什么使用全景天窗之后，头部会感觉到如此之热。网上很多人都以为全景天窗之所以头部会有灼烧感，主要是因为外部的太阳光穿透全景天窗照到车内所导致的，实际上却并非如此。太阳照射到大地的太阳光在学术上被称为太阳辐射，根据波长的不同，太阳的辐射主要被分为照亮地球的可见光、会晒伤皮肤的紫外线与释放热量的红外线。

小鹏P7

从太阳辐射的组成可以看出，天窗的最大目的就是保留可见光来使车内更明亮，同时隔绝对人体有害的紫外线和红外线。因此，稍微好一点的汽车都会采用隔绝紫外线和红外线的玻璃。像是Model 3这样售价达到2、30万元的车型，其巨大的玻璃天幕可以隔绝100%的紫外线和96.3%的红外线。而同样使用全景天幕的小鹏P7更是可以达到100%隔绝紫外线和红外线的能力。对于那些价格十几万元的车型，基本也会在车辆侧窗或者挡风玻璃中使用这种能够大幅度隔绝红、紫外线的玻璃。 既然这种全景天幕可以很好地隔绝带来热量的红外线，那么为什么坐在车内的乘员还总会感到天灵盖“焦灼”呢？这主要是因为，要想隔绝红外线，目前只有吸收和反射这两种方法。其中大部分车辆都会使用和摩天大楼一样具有高反射率的“高反玻璃”作为天窗的原料，其能够反射30-40%，甚至是50%的红外线。但即便如此，也还是会有50%左右的红外线被天窗的玻璃吸收，以Model 3为例，它的天窗红外线吸收率就是46.3%，这些被吸收的红外线同样会导致玻璃升温变热。 待玻璃升温后，自然就会出现热量传递。从热力学角度来说，热量总共有三种传递方式：分别是热传导、热对流和热辐射。假设你拿着锅加热水，随着时间增长，火的热量从锅底传递到了锅把上，锅把也就会愈发变热，这就是热传导；由于热水轻冷水重的关系，锅中水也会“暗流涌动”，相对冷的水向下走，相对热的水向上走，进而让锅里的水温度趋于相同，这是热对流效应；即使你没有碰火，但由于火的热量很高，在你靠近时依旧可以感觉到火的温度，此时让你感受到热的原因就是热辐射。在生活中，电磁炉就是通过热传导实现加热炒锅的，电吹风是通过热对流的方式吹出热风，至于暖气片和地暖则主要是通过热辐射的方式将屋里加热到合适温度的。 由于我们并不会直接触碰天窗玻璃，并且天窗附近也没有什么气流，因此在驾驶Model 3这类具备“全景天幕”的车型时会感觉到头部很热的主要原因，就是天窗吸收太阳红外线热量导致自身被加热，像暖气一样通过热辐射把热量传递到头部。此外，根据冷空气相对较重，热空气相对较轻的原理，空调所吹出的冷风也很难到达车内最高的天窗位置，最终让车内乘员的头部只能一直被“全景天幕”产生的热辐射加热。事实上，即使是冬天，天窗的热辐射也是存在的，只不过由于冬天气温较低，热辐射的热量较少，所以感知不强。 看到这里，想必大家已经了解为什么采用全景天幕的电动车会感觉头顶火炉了。那么这时大家肯定好奇，全景天窗并非电动车首创的，原来不少汽油车也使用全景天窗来增加车辆的高级感，为什么这个问题原来并没有爆发呢？这主要是因为以前配备全景天窗的“老旧燃油车”，普遍都有遮阳帘，而电动车由于前面提到的头部空间问题，都没有使用遮阳帘。要知道，玻璃的导热系数大约为0.76W/(m·K），在吸收红外线后，很容易将热量传导到车内。而遮阳帘普遍使用纤维毡、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等与其他材质黏合在一起，其主要材料聚氨酯泡沫的导热系数却只有0.033W/(m·K），比玻璃足足低了23倍。也就是说，在相同外部热量的情况下，只有1/23的热量会通过遮阳帘传递到车内，自然也就会让车内更凉爽了。 既然遮阳帘具备低数十倍的导热系数，那么缓解玻璃天幕加热头顶最简单的方式，就是购买一块专车专用的遮阳帘，将全景玻璃天幕挡住，普遍价格也就是150元左右。根据相关实验数据，同样在太阳底下暴晒20分钟，在不使用遮阳帘的情况下，天窗玻璃的温度为70°C左右。而使用遮阳帘后，遮阳帘的温度则只有50°C上下。这时，根据温度越高、热辐射量越大的物理原理，50°C遮阳帘产生的热辐射会远低于70°C的天窗，所以乘客头顶的灼热感自然就大幅降低了。 不过对于这些电动车来说，使用遮阳帘不仅会损失本就不富裕的后排头顶的空间，同时也会让后排再次变得“憋屈”。所以这时我们不妨把目光看向隔热的另外一个要素--反射。通常情况下，都是通过贴膜的方式，增加天窗的热反射效果，以此来降低玻璃吸收红外线的总量，达到减缓玻璃温度升温速度和幅度的目的。不过，这种高反射玻璃膜的价格是要远比网上卖的遮阳帘贵的，算上施工费用，最少也要1500元左右。此外，高反射膜不仅会阻止红外线，还会将可见光反射出去，导致车内采光效果下降，最终将原本通透的全景天幕，变成没什么采光效果的暗色车顶，这就要看大家的取舍了。 经过一番详细的分析解读，大家应该明白为什么现在的电动车都喜欢用没有遮阳帘的全景天幕了。作为消费者的我们，除了被动地接受外，似乎也没有别的选择，毕竟对于不少用户来说，花3、40万买一辆新车，如果连天窗都没有，只有空荡荡的车顶，又会觉得这个车看起来不够高级。如果你目前正在被全景天幕的大火炉困扰着，不妨参考我们给出的建议，购买后市场的遮阳帘，或者是贴上反射膜，都能极大程度缓解全景天幕带来的弊端。当然，比起让消费者自己解决这些问题，各大车企更应该多为消费者考虑一些，例如是不是可以将全景天幕作为选装配置？毕竟大众ID.3的全景天幕就是可以选装的，对于“车内看星星”没什么需求的用户，完全可以不要全景天幕，换成传统的金属车顶，不仅防晒，还能让人更有安全感。

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