芯耀
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在駕駛過程中，無需低頭查看儀表盤，導航箭頭仿佛“懸浮”在真實路面上指引方向，危險預警信息直接標注在行人身上——這不是科幻電影中的場景，而是AR-HUD（增強現(xiàn)實抬頭顯示）技術帶來的真實體驗。
車載抬頭顯示系統(tǒng)（Head Up Display，即HUD）又叫平視顯示系統(tǒng)，是利用光學原理，將車速、導航、ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）等信息實時顯示在車輛前方。主要作用：一是避免因駕駛員低頭、轉移視線等帶來安全隱患；二是提升智能座艙使用體驗，使導航更加智能化，車況顯示更豐富和便利。
HUD主要由投影單元（PGU）和顯示介質兩部分構成，根據HUD的成像方式和顯示內容，市面上的車載HUD大致可以細分為三類：C-HUD（Combiner HUD）、W-HUD（Windsheild HUD）以及AR-HUD（Augmented Reality HUD）。
當下，行業(yè)內十分火熱的便是P-HUD（Panoramic Head Up Display）全景抬頭顯示系統(tǒng)。P-HUD利用微型投影裝置與光學反射系統(tǒng)的結合，將車輛信息投射至擋風玻璃或獨立透明面板上，基本上覆蓋了A柱到A柱的整個擋風玻璃的下部，通過黑色邊緣區(qū)域，向所有車內乘客提供清晰的視覺體驗。P-HUD正是HUD向“全息化”與“場景化”方向演進的重要體現(xiàn)。
數(shù)據顯示，2025年全球HUD市場規(guī)模達到135億美元，其中AR-HUD的市場份額將突破27%，成為智能汽車領域的“新寵”。它不僅是一項技術革新，更是一場駕駛交互方式的顛覆性革命。
本期曉鶯說，我們就來一起揭開HUD/AR-HUD的神秘面紗，了解其發(fā)展歷史、技術內核及其未來應用前景。
車載HUD，始于1988年
如果進行歷史考證，我們就會發(fā)現(xiàn)HUD并非一項新技術，更談不上什么新物種。HUD最早誕生在戰(zhàn)斗機上，隨著軍事技術的提升和戰(zhàn)斗機性能大幅提升，傳統(tǒng)的儀表顯示方式已無法滿足高速、高機動作戰(zhàn)環(huán)境對信息獲取的需求。
早在1960年，美國海軍在A-5艦載機上成功運用HUD技術。通過將重要的飛行數(shù)據，如飛行速度、高度、航向等，直接投射在飛行員正前方的透視鏡上，飛行員在不低頭的情況下，可以兼顧儀表參數(shù)和外界目視參照物，減少飛行員低頭看儀表的頻次，從而提高飛行安全。
1980年，HUD技術開始應用于民航飛機上，當時僅僅用于顯示導航信息。如今，波音、空客等民航客機上已經標配HUD，顯示的信息也越來越多，包括空速、高度、航向、垂直速度、迎角、飛行航徑或速度矢量、組合輔助駕駛相關儀器運行狀態(tài)顯示和警告顯示等。
上世紀八十年代，通用汽車在收購航天和國防制造公司Hughes Aircraft后，開始將HUD技術應用在汽車上。1988年，通用汽車在Oldsmobile Cutlass Supreme Indy 500 Pace Car上應用了HUD，這是世界上首款采用HUD技術的汽車。
此后，HUD技術逐漸被越來越多的汽車廠商使用。
1991年，豐田在皇冠Majesta上搭載了HUD。
1997年，通用在其第五代Corvette車型上首次搭載了彩色顯示HUD。
2003年，寶馬成為歐洲第一家使用HUD技術的汽車公司，奔馳、奧迪也隨后開始使用HUD技術。同年2003年，電裝開發(fā)出了一款新型抬頭顯示系統(tǒng)，既可以顯示各類行車信息，又能顯示紅外圖像，成為世界上第一款可以同時顯示行車信息與夜視成像信息的抬頭顯示器。
2006年，通用汽車在其高端品牌車型凱迪拉克STS4.6車型上裝備了HUD系統(tǒng)，車速信息顯示顏色可隨車速改變。
2012年，先鋒公司首次將導航信息引入車載HUD，開發(fā)出世界上首個應用HUD技術的車載導航系統(tǒng)。
盡管越來越多的汽車品牌搭載HUD，但是過去30多年，其滲透率并不高，一方面是由于成本問題，前裝HUD的選配價格通常需要萬元以上，另一方面則是由于市場認知度的問題，消費者對HUD的價值認知不夠。
2018年之后，汽車電氣化和智能化趨勢越發(fā)明確，智能座艙、ADAS的加速滲透，HUD更直觀傳達信息的優(yōu)勢凸顯，消費者對于HUD接受度不斷提升，HUD開始實現(xiàn)爆發(fā)式增長。據相關統(tǒng)計，僅2019年搭載HUD的新上市車型數(shù)量達326款（主要集中在25萬以上的中高端車型）。
從調研數(shù)據來看，C-HUD整體市占率處于一個快速下滑，W-HUD成為當前的主流產品。AR-HUD因為顯示畫面大，顯示清晰度高，越來越受到主機廠和車企用戶的青睞。
當然，AR-HUD的發(fā)展并非一蹴而就，而是HUD技術不斷迭代的成果。
C-HUD作為初代方案，存在很明顯的局限性。從原理上來看，C-HUD通過在儀表盤上加裝透明樹脂板進行投影，雖然成本低廉，但存在成像面積小、易遮擋駕駛員視線等問題。此外，由于光線反射效率低，C-HUD在強光環(huán)境下顯示效果差，安全隱患顯著。因此，C-HUD已逐漸被淘汰。
W-HUD作為當下的主流方案，將信息直接投射到擋風玻璃上，畫面尺寸更大、投影距離更遠。其中，W-HUD的典型代表是豐田的HUD系統(tǒng)，其投影距離可達10米以上，顯示面積較C-HUD提升了3倍。不過，W-HUD仍無法實現(xiàn)虛擬信息與真實場景的深度融合。
AR-HUD則實現(xiàn)增強現(xiàn)實技術的突破。AR-HUD將增強現(xiàn)實技術與復雜的光路設計相結合，實現(xiàn)了虛擬信息與真實路面的無縫疊加。例如，奔馳S級搭載的AR-HUD可將導航箭頭精準投射在前方道路上，誤差不超過5厘米。
AR-HUD進入黃金發(fā)展期
如今，當我們進入一輛新款車型的時候，最明顯的變化就是越來越大的中控屏。值得一提的是，在油電同智的理念引導之下，原先只出現(xiàn)在新能源車上的超大中控屏，同樣也被燃油車效仿。當中控屏取代傳統(tǒng)的物理按鍵，也意味著汽車的許多功能將集中在一個更為智能化的管理系統(tǒng)中。
如今，在智能輔助駕駛技術不斷進化的當下，汽車信息展示的需求變得更加豐富和復雜，傳統(tǒng)儀表盤的顯示功能已經不足以匹配當前智能汽車的發(fā)展步伐，汽車顯示系統(tǒng)正在經歷一場革命性的升級，轉向更加智能化和人性化的方式。
因此，AR-HUD正是展現(xiàn)汽車智能化的超級武器，不僅能在擋風玻璃上直觀呈現(xiàn)重要的車輛和道路信息，幫助駕駛員專注于安全駕駛和路線規(guī)劃，同時還能夠承載一部分車內功能的交互?？梢哉f，AR-HUD是因安全而被需求，因汽車智能化浪潮的到來而被寄予厚望。
自從2020年奔馳S級首次搭載AR-HUD之后，AR-HUD技術卡位戰(zhàn)便拉開序幕，豪華品牌與國產新勢力競相入局：奔馳、奧迪、寶馬通過AR導航、ADAS融合車道預警等技術樹立標桿；問界M9以鴻蒙座艙聯(lián)動AR-HUD實現(xiàn)手勢交互，紅旗E-HS9則以80平方厘米超大視場角展現(xiàn)國產實力。
發(fā)展至今，AR-HUD已經進入黃金發(fā)展期。有數(shù)據顯示，2024年1-12月，中國市場（不含進出口）乘用車前裝標配W/AR-HUD交付356.49萬輛，同比增長55.86%，前裝搭載率提升至15.55%。其中，AR-HUD前裝標配搭載量合計達到88.43萬輛，同比增長了273.42%，交付占比突破了24.81%。
眾所周知，AR-HUD主要有TFT-LCD、DLP、LCoS三種技術路線，成像距離（VID）普遍在7-10米，成像尺寸（FOV）在50-90英寸左右。數(shù)據顯示，VID在7米以上的AR-HUD占比達到63.04%，華為、水晶光電、華陽集團等本土供應商搶占了超過95%的市場份額，全面反超外資供應商。
AR-HUD硬件結構主要包含PGU(Picture Generation Unit)成像與空間光學兩部分。
PGU成像單元是AR-HUD的關鍵部件，直接影響HUD的成像效果與產品化成本等。目前PGU主流成像技術主要有三種：TFT-LCD、DLP和LCoS，成像技術的工作原理不同，在HUD上的應用表現(xiàn)存在很大差異。
TFT是LCD液晶顯示的一種，指的是圖像是由集成在LCD面板每個像素點背后的薄膜晶體管（TFT）驅動改變光源偏振狀態(tài)進行顯示的。這種在手機屏幕上也用得比較多。
DLP是一種數(shù)字光處理技術，是首先將信號經過數(shù)字化處理后再進行投影顯示的技術。DLP技術的核心是DMD即數(shù)字微鏡芯片。
LCoS(Liquid Crystal on Silicon)是一種新型的反射式投影技術。其原理是利用半導體技術和鍍鋁膜技術，形成有源點陣反射CMOS基板，然后將基板與含有ITO透明電極的玻璃貼合，最后在基板和玻璃之間灌入液晶形成并封裝成LCoS器件。
AR-HUD為何越發(fā)得到行業(yè)青睞？
AR-HUD的一大顯著優(yōu)勢在于其能夠與ADAS高度融合，極大地提升駕駛安全性。它可以實時顯示與前車的精確距離，當距離過近時，會以醒目的方式發(fā)出預警，讓駕駛者能夠及時采取制動措施，避免追尾事故的發(fā)生。
在車輛行駛過程中，AR-HUD還能清晰地顯示壓線情況，一旦車輛偏離車道，駕駛者會立即得到提醒，從而迅速調整方向，保持在正確的車道內行駛。此外，它還具備紅綠燈監(jiān)控功能，當車輛接近紅綠燈路口時，能夠告知駕駛者紅綠燈的剩余時間，幫助駕駛者合理規(guī)劃車速，減少急剎車和不必要的等待時間，提高道路通行效率。
同時，AR-HUD能夠精準地顯示道路標識的限速信息，使駕駛者隨時了解當前路段的限速要求，避免因超速而受到處罰，確保行車安全。在夜間行駛時，AR-HUD還能夠顯示行人信息，通過熱成像或其他感應技術，將行人的位置標記出來，讓駕駛者在黑暗中也能清晰地察覺到行人的存在，提前做出避讓措施，有效避免夜間行人事故的發(fā)生。
此外，一些先進的AR-HUD系統(tǒng)還能夠對駕駛員的狀態(tài)進行監(jiān)測，當檢測到駕駛員疲勞、分心或視線長時間偏離道路時，會發(fā)出警報，提醒駕駛員集中注意力，保障行車安全。
AR-HUD不僅在安全性方面表現(xiàn)出色，還能為駕駛者帶來豐富和便捷的駕駛體驗。除了精準的導航指引外，它還能提供附近的生活信息，如餐飲、購物、充電加油、停車洗車等場所的位置和相關信息。
可見，在組合輔助駕駛時代，AR-HUD由于顯示信息豐富，同時具備安全性與舒適性，有望成為顯示第一屏。
本土供應商已占據主導地位
過去，中國乘用車HUD市場主要由日本精機、大陸集團、電裝等外資巨頭壟斷。但近幾年，在汽車智能電動化浪潮的助推下，中國HUD市場持續(xù)走熱，一批較早布局HUD市場的本土廠商開始異軍突圍，并逐步領先外資廠商。
我們先看HUD市場的情況，蓋世汽車研究院統(tǒng)計的數(shù)據顯示，2025年1-3月國內乘用車市場HUD滲透率超過14%，保持增長態(tài)勢。這說明HUD市場已經進入了早期普及階段，上行空間進一步打開。
蓋世汽車研究院乘用車智能座艙配置數(shù)據庫顯示，2025年1-2月HUD供應商市場裝機量排行榜單中，國產供應商已經處于主導地位。華陽多媒體以25.6%的市場份額和120598套裝機量穩(wěn)居榜首，其規(guī)模優(yōu)勢較第二名電裝（15.4%，72452套）拉開顯著差距。值得一提的是，HUD供應商裝機量前十名中，本土企業(yè)占據六席，澤景電子（11.8%）、未來黑科技（9.1%）、弗迪精工（6.7%）等新興廠商快速崛起，三者合計貢獻27.6%的份額，形成對傳統(tǒng)國際巨頭的沖擊。
國際陣營表現(xiàn)分化明顯，日系電裝位列第二，但市場被其余廠商擠壓，份額有所減少。德系大陸集團（5.9%）滑落至中下游，位列榜單第八。
華為以3.7%的份額躋身前十榜單，需要指出的是，其光場顯示技術與鴻蒙座艙生態(tài)的協(xié)同效應或為后續(xù)增長打下基礎。弗迪精工依托比亞迪垂直整合體系加速滲透，疆程技術（6.5%）、怡利電子（6.3%）等廠商通過性價比策略爭奪中低端市場。隨著HUD向入門車型下沉及AR技術迭代，具備光學設計、軟件算法全棧能力的本土供應商有望進一步擴大先發(fā)優(yōu)勢，而傳統(tǒng)Tier1的轉型速度或將決定其市場份額的最終走向。
AR-HUD市場競爭格局較穩(wěn)定，呈現(xiàn)頭部集中特征。蓋世汽車研究院乘用車智能座艙配置數(shù)據庫顯示，2025年1-2月，前四大供應商華陽多媒體、怡利電子、水晶光電和華為合計占據83.7%的市場份額，表明國產供應商在推動AR-HUD市場發(fā)展中起到了重要作用。
其中，華陽多媒體以34069套的裝機量和29.2%的市場份額位居第一。華陽多媒體作為國內較早研究車載HUD的本土廠商，華陽已經推出了雙焦面AR-HUD、斜投影AR-HUD、VPD（Virtual Panoramic Display虛擬全景顯示）等新一代HUD產品。華陽多媒體作為國產HUD龍頭，目前其AR-HUD已實現(xiàn)規(guī)模化量產，客戶涵蓋國內自主車企、新勢力車企、合資車企及海外車企等。
其中，怡利電子以23871套的裝機量和20.5%的市場份額位居第二。怡利電子主打裸視3D AR-HUD技術，該技術能在自由調整顯示距離的同時，不影響本身的放大倍率。值得一提的是，裸視3D AR-HUD技術解決了HUD體積過大等問題，在成本控制和技術成熟度等方面具備較高的可行性，是為數(shù)不多的能夠取得整車廠認可的3D AR-HUD技術。
第三名水晶光電裝機量為22100套，市場份額為19.0%。水晶光電是HUD產業(yè)鏈核心光學元器件實現(xiàn)自研自產的頭部公司之一，同時儲備了TFT、LCoS、DLP、光波導等多種技術方案。AR-HUD已經在長安深藍、嵐圖、長安馬自達等主機廠上實現(xiàn)規(guī)?；慨a出貨。此外，水晶光電還成功拿下捷豹路虎EMA平臺所有的AR-HUD和W-HUD項目，成為國內首個進入海外頭部整車廠的HUD供應商，首次實現(xiàn)海外業(yè)務突破。
第四名華為裝機量接近17547套，市場份額15.0%，展現(xiàn)出較強的市場滲透能力。華為AR-HUD產品主要包括xHUD-臨境抬頭顯示系統(tǒng)、乾崑XHUD 2.0等。華為乾崑XHUD 2.0系統(tǒng)搭載自研車規(guī)級LCoS芯片、自研車規(guī)級成像模組以及AR構圖引擎；相較臨境抬頭顯示系統(tǒng)，在導航精準度和安全警示等功能方面做了升級。?華為AR-HUD搭載飛凡R7、問界M9、蔚來ET9和嵐圖夢想家等車型?。
弗迪精工以7.8%份額和9109套的裝機量位列榜單第五，后續(xù)供應商如經緯恒潤（4.1%）、疆程技術（2.4%）、樂金電子（1.3%）等市場份額在10%以內，裝機量在5000套以內，市場呈現(xiàn)明顯的金字塔型結構，頭部企業(yè)主導效應突出，尾部企業(yè)競爭激烈但規(guī)模有限。
總結：車載HUD從戰(zhàn)斗機起源，歷經民用航空應用，于1988年進入汽車領域，開啟了汽車顯示技術的變革之路。從早期C-HUD到主流W-HUD，再到如今的AR-HUD，技術迭代不斷突破。AR-HUD憑借與ADAS高度融合、豐富的信息顯示功能，在提升駕駛安全與體驗上優(yōu)勢顯著，成為智能汽車發(fā)展的關鍵技術，正處于黃金發(fā)展期。
在市場層面，伴隨汽車智能化、電動化趨勢，HUD市場規(guī)模持續(xù)擴張。中國HUD市場，本土供應商憑借技術創(chuàng)新與全棧能力突圍，在市場裝機量與AR-HUD領域均占據主導地位。對于HUD供應商來說，不斷提升技術水平、降低成本，將是贏得未來市場競爭的核心關鍵。
