蓋世汽車研究院：車載HUD技術(shù)迭代持續(xù)升級(jí)

HUD（抬頭顯示）是一種光學(xué)器件，通過(guò)與行車電腦、導(dǎo)航儀及倒車雷達(dá)等設(shè)備配合，實(shí)時(shí)將車速、轉(zhuǎn)向燈等關(guān)鍵信息投影到透明介質(zhì)上，使駕駛員在行車途中無(wú)需低頭查看儀表盤就可實(shí)時(shí)掌握行車狀態(tài)，提升駕駛的安全性；隨著HUD的智能化升級(jí)，HUD已從簡(jiǎn)單的查看行車信息到具備駕駛輔助功能，多維度提升駕駛沉浸感。

基于此背景，蓋世汽車研究院從車載HUD的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、市場(chǎng)分析及發(fā)展趨勢(shì)三個(gè)維度來(lái)進(jìn)行研究分析。本報(bào)告部分內(nèi)容如下：

HUD依據(jù)離軸三反射鏡光學(xué)系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)中PGU（圖像生成單元）成本占比最高，約55%，根據(jù)投影單元技術(shù)的不同成本占比也有所不同，如投影技術(shù)為DLP時(shí)候成本在50%左右，投影技術(shù)為TFT時(shí)，成本占比為30%。HUD可分為C-HUD、W-HUD、AR-HUD三類，目前W-HUD為市場(chǎng)主流，C-HUD已逐步被淘汰，AR-HUD相較于普通HUD多出了AR-creater的部分，結(jié)合ADAS信息，通過(guò)AR技術(shù)疊加到現(xiàn)實(shí)路面，目前剛步入量產(chǎn)階段。

從投影技術(shù)來(lái)看，PGU投影技術(shù)有TFT-LCD、DLP、LCoS、MEMS-LBS四種，其中TFT-LCD是當(dāng)前W-HUD、AR-HUD的主流投影技術(shù)，具有技術(shù)成熟、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但其熱管理難度大、清晰度有限，其主要玩家有京東方、京瓷等；

HUD的關(guān)鍵技術(shù)壁壘主要在PGU、畫面畸變以及重影現(xiàn)象；四種投影技術(shù)均存在核心壁壘，TFT技術(shù)對(duì)于陽(yáng)光倒灌的問(wèn)題處理能力較差，容易引起成像單元燒毀，DLP技術(shù)主要受限于成像芯片的供應(yīng)，DLP的成像芯片由德州儀器獨(dú)家壟斷，且成本較高，國(guó)產(chǎn)化替代難度較大，LCoS技術(shù)工藝復(fù)雜，目前還尚未普及，僅有個(gè)別廠家實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，如華為搭載于飛凡R7的AR-HUD采用了LCoS技術(shù)，于2023年量產(chǎn)上市。MEMS-LBS也就是激光掃描投影技術(shù)，核心壁壘在于光源，激光二極管對(duì)溫度敏感，做到車規(guī)級(jí)控溫較為困難。除投影技術(shù)，對(duì)于畫面畸變和重影現(xiàn)象的解決也存在難點(diǎn)，在畫面畸變問(wèn)題上，可通過(guò)自由曲面鏡+擋風(fēng)玻璃擬合來(lái)消除畸變，自由曲面鏡需要用精密儀器制造，工藝較為困難；在重影現(xiàn)象上可利用在擋風(fēng)玻璃內(nèi)添加PVB楔形膜或在玻璃表面增加反射層來(lái)矯正投影，使用楔形PVB膜夾層玻璃開(kāi)發(fā)難度大、周期長(zhǎng)，目前僅福耀玻璃、圣戈班、旭硝子、康寧等汽車玻璃巨頭有研發(fā)這種楔形玻璃。

從車載HUD的產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，HUD產(chǎn)業(yè)鏈布局完善，上游為各零部件企業(yè)，其中PGU、芯片、光學(xué)零件、擋風(fēng)玻璃等為核心部件，其中PGU作為關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，成像芯片為核心部件，除DLP投影技術(shù)的成像芯片由德州儀器壟斷外，其他技術(shù)路線的成像芯片國(guó)內(nèi)均有布局，可實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代；中游為各大HUD生產(chǎn)集成廠商，國(guó)內(nèi)代表廠商為華陽(yáng)多媒體、水晶光電、澤景電子等，下游為國(guó)內(nèi)外各大主機(jī)廠。

從HUD的發(fā)展歷程上來(lái)看，HUD已經(jīng)歷四個(gè)階段發(fā)展，從2020年開(kāi)始過(guò)渡到快速發(fā)展期，2021年以來(lái)，HUD以選配或高配的方式迅速進(jìn)入大眾視野，2022年開(kāi)始理想率先實(shí)行HUD標(biāo)配，隨后其他車企也陸續(xù)布局，到2023年及以后標(biāo)配HUD已覆蓋各價(jià)格區(qū)間，整體HUD標(biāo)配價(jià)格已下探至20萬(wàn)元以內(nèi)。

從車載HUD的市場(chǎng)來(lái)看，2023年1-9月國(guó)內(nèi)標(biāo)配HUD的車輛累計(jì)達(dá)142.9萬(wàn)輛，相比2022年整年增長(zhǎng)0.4萬(wàn)輛，從2020年到2023年9月份，HUD搭載量呈持續(xù)上升的趨勢(shì)，其中W-HUD占比89.8%，仍為當(dāng)前主流配置。AR-HUD搭載量同比去年增長(zhǎng)123%，且截至2023年9月，共有25家車企搭載AR-HUD，有19家為自主品牌，其中10家均為2023年新增，合資品牌僅有5家。

從車載HUD搭載派系來(lái)看，2023年1-9月，自主品牌車企HUD標(biāo)配量為87.2萬(wàn)輛，占比61%，較2022年整年增長(zhǎng)12%；TOP10車企中有6家均為自主品牌，騰勢(shì)以及理想銷量同比增長(zhǎng)最快，HUD搭載量隨之上升。

從車載HUD的市場(chǎng)格局來(lái)看，隨著國(guó)內(nèi)HUD廠商搭載自主品牌車型快速上量，市場(chǎng)份額提升至59.3%，相較2022整年提升14.6%，HUD競(jìng)爭(zhēng)格局已從國(guó)外壟斷國(guó)內(nèi)追趕變成國(guó)內(nèi)本土企業(yè)逐步進(jìn)入主導(dǎo)地位；從供應(yīng)關(guān)系分布來(lái)看，目前HUD外資供應(yīng)商基本為全球供應(yīng)，以歐美日為主，而國(guó)內(nèi)本土企業(yè)則大多與自主品牌深度合作，合作品牌以新勢(shì)力品牌為主；從產(chǎn)業(yè)進(jìn)展來(lái)看，國(guó)內(nèi)外AR-HUD供應(yīng)商多數(shù)仍以TFT、DLP技術(shù)為主，國(guó)內(nèi)已有數(shù)家企業(yè)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，華為、華陽(yáng)多媒體等已實(shí)現(xiàn)LCoS技術(shù)的量產(chǎn)，其中華陽(yáng)多媒體在TFT、LCoS、DLP技術(shù)做到全面布局，處于全國(guó)領(lǐng)先。

從車載HUD的產(chǎn)品趨勢(shì)來(lái)看，AR-HUD交互性強(qiáng)，具備感知實(shí)時(shí)融合道路景象的功能，適合融入ADAS信息和高級(jí)導(dǎo)航信息，還可引入生活?yuàn)蕵?lè)功能，疊加各地政策扶持，AR-HUD有望成為中長(zhǎng)期內(nèi)的主流方案。

從車載HUD的技術(shù)趨勢(shì)來(lái)看，AR-HUD目前主流技術(shù)方案為DLP和TFT，但DLP有較大的專利壁壘且成本較高，TFT陽(yáng)光倒灌問(wèn)題較嚴(yán)重，LCoS可實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代，憑借相對(duì)體積小、車規(guī)級(jí)控溫良好，成本相對(duì)較低等綜合優(yōu)勢(shì)，有望成為主流方案。

從車載HUD的智能化趨勢(shì)來(lái)看，隨著智能駕駛向更高駕駛級(jí)別發(fā)展，AR-HUD 成為人車交互的新窗口，未來(lái)將與多個(gè)系統(tǒng)集成，包括儀表盤、導(dǎo)航、ADAS、DMS、信息娛樂(lè)、V2X等。

伴隨著汽車智能化進(jìn)程，HUD市場(chǎng)滲透率加速，預(yù)計(jì)HUD整體搭載量有望在2030年突破1400萬(wàn)套，其中AR-HUD預(yù)計(jì)突破530萬(wàn)套。