蓋世汽車研究院：車載HUD技術(shù)迭代持續(xù)升級

HUD（抬頭顯示）是一種光學(xué)器件，通過與行車電腦、導(dǎo)航儀及倒車雷達(dá)等設(shè)備配合，實時將車速、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需低頭查看儀表盤就可實時掌握行車狀態(tài)，提升駕駛的安全性；隨著HUD的智能化升級，HUD已從簡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、市場分析及發(fā)展趨勢三個維度來進(jìn)行研究分析。本報告部分內(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，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時候成本在50%左右，投影技術(shù)為TFT時，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AR技術(shù)疊加到現(xiàn)實路面，目前剛步入量產(chǎn)階段。

從投影技術(shù)來看，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)對于陽光倒灌的問題處理能力較差，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，僅有個別廠家實現(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，激光二極管對溫度敏感，做到車規(guī)級控溫較為困難。除投影技術(shù)，對于畫面畸變和重影現(xiàn)象的解決也存在難點(diǎn)，在畫面畸變問題上，可通過自由曲面鏡+擋風(fēng)玻璃擬合來消除畸變，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矯正投影，使用楔形PVB膜夾層玻璃開發(fā)難度大、周期長，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)路線的成像芯片國內(nèi)均有布局，可實現(xiàn)國產(chǎn)化替代；中游為各大HUD生產(chǎn)集成廠商，國內(nèi)代表廠商為華陽多媒體、水晶光電、澤景電子等，下游為國內(nèi)外各大主機(jī)廠。

從HUD的發(fā)展歷程上來看，HUD已經(jīng)歷四個階段發(fā)展，從2020年開始過渡到快速發(fā)展期，2021年以來，HUD以選配或高配的方式迅速進(jìn)入大眾視野，2022年開始理想率先實行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已覆蓋各價格區(qū)間，整體HUD標(biāo)配價格已下探至20萬元以內(nèi)。

從車載HUD的市場來看，2023年1-9月國內(nèi)標(biāo)配HUD的車輛累計達(dá)142.9萬輛，相比2022年整年增長0.4萬輛，從2020年到2023年9月份，HUD搭載量呈持續(xù)上升的趨勢，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搭載派系來看，2023年1-9月，自主品牌車企HUD標(biāo)配量為87.2萬輛，占比61%，較2022年整年增長12%；TOP10車企中有6家均為自主品牌，騰勢以及理想銷量同比增長最快，HUD搭載量隨之上升。

從車載HUD的市場格局來看，隨著國內(nèi)HUD廠商搭載自主品牌車型快速上量，市場份額提升至59.3%，相較2022整年提升14.6%，HUD競爭格局已從國外壟斷國內(nèi)追趕變成國內(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，合作品牌以新勢力品牌為主；從產(chǎn)業(yè)進(jìn)展來看，國內(nèi)外AR-HUD供應(yīng)商多數(shù)仍以TFT、DLP技術(shù)為主，國內(nèi)已有數(shù)家企業(yè)實現(xiàn)量產(chǎn)，華為、華陽多媒體等已實現(xiàn)LCoS技術(shù)的量產(chǎn)，其中華陽多媒體在TFT、LCoS、DLP技術(shù)做到全面布局，處于全國領(lǐng)先。

從車載HUD的產(chǎn)品趨勢來看，AR-HUD交互性強(qiáng)，具備感知實時融合道路景象的功能，適合融入ADAS信息和高級導(dǎo)航信息，還可引入生活娛樂功能，疊加各地政策扶持，AR-HUD有望成為中長期內(nèi)的主流方案。

從車載HUD的技術(shù)趨勢來看，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陽光倒灌問題較嚴(yán)重，LCoS可實現(xiàn)國產(chǎn)化替代，憑借相對體積小、車規(guī)級控溫良好，成本相對較低等綜合優(yōu)勢，有望成為主流方案。

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

伴隨著汽車智能化進(jìn)程，HUD市場滲透率加速，預(yù)計HUD整體搭載量有望在2030年突破1400萬套，其中AR-HUD預(yù)計突破530萬套。