有很多“廉价”与“高技术含量”兼得的例子,其关键是科学技术大规模产业化的红利,而我们都是受益者,就举两个衣食住行方面的例子。

首先,当然是手机摄像头了!

我们每天都在使用手机,摄像头也是高频使用的模块。那么,这个手机摄像头有多「廉价」?

现在售价超过万元的iPhone 13 Pro Max的三摄,已经是绝对的高端旗舰配置,物料成本也仅仅约70美元,合计约400元人民币。普通的手机摄像头模组,成本可能只有百元左右。

汽车电子产品都有哪些(消费电子和汽车领域)(1)

数码拍照,和很多技术一样,也是源自军用技术。在1960年代,正是美苏军备竞赛正酣的时候,美国军方就开始了数码拍照的研发,为间谍卫星所用。

数码之前是胶片,早期的间谍卫星同样也是使用胶片的。根据十年前解密的资料,美军最后一代胶片间谍卫星是KH-9,俗称「大鸟」,单个卫星携带总计30英里长的胶片。它长这样的:

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下方多个亮金属色的球形物,就是胶片返回舱,可以单独返回大气层后着陆。

整个KH-9的体型、重量极其巨大,系统极其复杂,这些都是次要的,最大的缺点是:

所拍图像没有时效性。

为此,军方急切需要拍摄后立即传回地面的技术,也就是数码摄影技术。

第一代数字间谍卫星是KH-11,俗称「锁眼」,它长这样的:

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是不是很熟悉?没错,它长得和哈勃望远镜非常相似!不仅仅结构相似,连镜片直径也都是2.4米!可能哈勃和锁眼就是孪生兄弟,只是镜头对准的方向相反。

第一台锁眼卫星发射于1976年,至今至少有20台在轨。单个锁眼间谍卫星,成本不会少于数十亿美元。

而为了保障锁眼项目,在1976年的前一年,胶片巨头就开发了第一台原型数码相机:

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此产品仅有1万像素,且是黑白的,储存介质为磁带,存一张相片需要数十秒。整个项目成本已不可考。

此后,经历和15年的技术发展,直到1991年,东芝发布了全球第一台正式销售的数码相机MC-200,售价170万日元,按照当时的汇率,相当于8.5万人民币。而当时的深圳宝安区,已经有商品房,售价1600元一平,当时也是天价,一台数码相机相当于深圳核心地段50平米房子。其他一线城市,市中心房产单价普遍不及每平米500元。

这还不算完,1991年,初代数码相机相当于深圳核心地段一套房,还不计当时超高的关税,如果算上,会是两套。

下面的故事,大家都知道了。在2000年左右,数码相机开始在发达国家大普及,当时一台数码相机,相当于国内一年的工资。

而今,数码相机市场,除去专业和高端相机之外,基本都被手机取代。当前手机摄像头模组的成本,基本相当于国人一天的工资。我们回顾整个数码相机发展历史,成本仅仅是一天的工资,可以说是极其的廉价了。

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手机摄像头的技术层面,集合了最高尖的电子技术(CMOS、ISP等)、光学技术(镜片)和机械技术(对焦组件),并且做到极其的小型化,全部集成到指尖大小的空间之内。技术含量高到几乎没有一家科技企业能够单独做到,甚至少有单个国家能够独自完成。

每天都在使用的手机摄像头,科技含量如此之高,却能够以非常廉价的成本普及到所有人,这就是科学技术大规模产业化带来的福利。

出行领域也有类似的例子,同样是从航空航天领域下放给民用。

德国科学家Otto Bayer等人,发明于上世纪30年代的聚氨酯材料,在后来的数十年间,这种材料被加工成了不同的形态,用到了诸多高科技领域,比如:

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1,能「自愈」的航天宇航服。蓝色星球生能够生产宇航服的国家,一只手就数得过来,而今有一种发生破裂能够「自动缝上」的宇航服,是说两层聚氨酯材料中配合一种粘合剂,当表面划破后,粘合剂会渗入裂缝自动补上。

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2,载人航天减震座椅。聚氨酯材料应用到航天座椅内部,应用材料的特性,能够非常有效的减低座椅的震动,进一步降低因为震动产生的噪音,让飞行过程更加舒适和安全。

新能源车的普及,加速了聚氨酯材料在人类出行领域的应用。

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相比燃油车,新能源车最大的变化就是不再有发动机变速箱,影响燃油车的三种噪声——发动机噪声、风噪和胎噪,变成只有后两种。于是,要减少总体噪声,降低胎噪成了重中之重。

燃油车的轮胎,主要是由几种成熟的工业材料制成,各轮胎品牌的研发部门调配这些工业材料的配方。而今,新能源车对胎噪的高要求,使得轮胎厂商们不得不点亮新的科技树,来降低噪音。

高端新能源车型们率先不计成本,主导了聚氨酯这种新材料在轮胎上的应用。

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以特斯拉Model 3和Model Y车型为例,这些新能源车轮胎内部,都加入了一层聚氨酯静音棉材料,主要是放置在轮胎的内腔。因此不论空腔噪音、泵浦噪声,还是振动噪音,都能够起到阻隔、减弱的作用。

但高端新能源车的驾乘体验,并非广泛消费者能够拥有。定位中高端的雷神轮胎成为了更具普适性的选择,其全系多款产品都采用了聚氨酯静音棉,据说使用这项技术的雷神轮胎可以直接减少6dB的噪声,意味着声音强度减少至原来的1/4。

聚氨酯静音棉的应用,不仅是提升静音性那么简单,甚至为数十年如一日般平淡的量产轮胎产品,带来了全新的技术和产业革命机会。

此前没有采用静音棉的轮胎,要提升静音性能只能在轮胎配方上做调整,用更软的胎面配方降低轮胎接地时的振动强度,进而降低噪音。但随之而来的问题则是,广泛的用户反映:某些所谓静音轮胎产品安静是安静一些,但并不耐磨,用个一两年就皲裂、起皮等等,性能全面下降。

而使用了聚氨酯静音棉之后,使得轮胎的橡胶配方不用再为静音性做出过多妥协。作为参考,雷神静悦的DOT标准耐磨指数高达520,意味着设计里程寿命超过23万公里,而未采用静音棉的米家的浩悦4系列仅有340。

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△TREADWEAR 520,在目前的舒适静音轮胎产品中极为少见。

回到主题,聚氨酯静音棉用于轮胎降噪,是最新的材料科技,其技术含量如何?

且不探究聚氨酯材料的厚度、尺寸、配方等各厂的不传之秘,就说说要把这种材料稳稳地附着于轮胎内部有多困难。众所周知,胶水面对高低温度变化时,其黏合效果就会出现变化,过高过低的温度,都将导致粘合剂的变脆、脱胶等等。

而轮胎要面对的工作环境是动辄零下、最高超过110°C的工作温度,同时各种路面的起伏和坑洞冲击、承载动辄超过2.5吨的重量,并且满足超过20万公里的设计里程。雷神静悦轮胎采用了特制的胶水,使得这层聚氨酯静音棉和轮胎始终保持粘而不脱的附着性能。

等等,这种用上新材料的轮胎真的廉价吗?以普通家用车的尺寸是205/55 R16,如今的四条雷神静悦轮胎只要1500元左右,成本是来看,可以说是低过买鞋了。况且,一条轮胎的设计寿命,长达5年呢!

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