2022年HUD行业产业链及竞争格局分析.docx

2022年HUD行业产业链及竞争格局分析1.HUD：增长动能强势HUD（Head-UpDisplay，平视显示器），可以将信息映射在挡风玻璃上，让驾驶员不必低头就可以看清重要信息，有助于促进便捷的人机交互，克服现有人机交互需求的瓶颈，将车况信息、ADAS、车联网等多项信息呈现于HUD界面，高效、直观、便捷。HUD基本架构可分为信息处理和影像显示两部分，主要构成包括主控PCB面板、LED光源、投影显示以及反射镜。其工作原理与投影仪基本相同，即将车辆信息通过信息处理转换为图形、数字或文字形式，利用光线折射原理，依靠影像显示装置将需要显示的时速、导航等信息投影到驾驶员前方的透明介质上，节省驾驶员低头观察仪表的时间，减少忽视路况的情况发生，提高行车安全性。随着HUD显示效果的提升，其重要性日益凸显。目前HUD前装量产以WHUD为主，ARHUD也开始规模化落地。部分车企的车型采用小尺寸仪表的+HUD，未来HUD或将进一步削弱仪表作为主要显示屏业界的地位。随着汽车的智能化转变、HUD技术逐步提升与成本逐渐下降，HUD的需求量越来越大，其市场渗透率或将逐渐提升。（1）汽车智能化转变使驾驶员对操作便利性和娱乐性的需求提升，增加HUD市场需求。目前，汽车正在实现从“以车为中心”到“以人为中心”的智能化转变，随着自动驾驶级别不断提高，驾驶员的手、眼、专注力在驾驶过程中的要求逐渐降低，传统仪表盘+中控屏+简单车载娱乐系统难以满足驾驶员对操作便利性和娱乐性的需求，人们对人车交互的方式提出了更高的要求，通过声音、手势等方式进行情感式人车交互或将成为新趋势。（2）随着国产厂商研发生产技术的成熟，HUD成本逐渐下降，HUD装载车型逐渐下沉。HUD的技术进步使得关键行车信息通过玻璃投射成为可能，且随技术发展，其制造成本和价格将会逐步降低。根据佐思产研，W-HUD的平均价格从2016年的265美元下降到2020年的245美元，C-HUD平均价格从2016年的50美元下降到2020年的38美元。HUD成本逐渐降低，使得HUD装载车型逐步下沉，呈逐渐向中下游车型渗透的趋势。2.HUD分类及技术AR-HUD可实现高质量增强现实显示，相较C-HUD和W-HUD具备更先进技术，与自动驾驶功能融合程度更高。C-HUD通过放置于仪表上方的一个半透明的树脂板作为投影介质，光学图像经过三次折射后映射到玻璃上，在距离驾驶员1.8-2.5米处形成虚像以显示重要信息。C-HUD的优点在于价格较低，易于安装，缺点在于成像距离较近、区域较小、显示内容有限，并且在车辆碰撞时可能对驾驶员产生二次伤害，存在一定安全隐患。W-HUD通过前挡风玻璃作为投影介质来反射成像，通常采用高亮度发光的二极管（HBLED）作为背光源，并使用1.5-3.1英寸的薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）作为图像源。相较于C-HUD，其优点在于具有更大的成像区域和更远的投影距离，缺点在于对供应商的电子和光学技术要求较高，目前只有少数供应商具有生产W-HUD的能力，因此W-HUD光学结构较复杂，成本较高，主要应用于中高端车型，但随着技术进步和成本降低，正逐渐向中低端车型加速渗透。AR-HUD和W-HUD相同，通过前挡风玻璃作为投影介质来反射成像，但其采用增强投影面，通过数字微镜元件生成图像元素，同时成像幕上的图像通过反射镜最终射向挡风玻璃，将增强过后的显示信息可以直接投射在用户视野角度的道路上，使显示信息可以与交通状况更好融合。AR-HUD可以结合导航和实际路况进行显示，相较W-HUD更生动逼真，给驾驶员带来更沉浸式的交互体验。真正的AR-HUD集成了驾驶员监控和前向物体识别系统，具有数据融合和图像处理功能，可提供实时图像校正。2020年，奔驰新一代S级上市，成为全球首个搭载AR-HUD的车型。AR-HUD的虚拟图像距离更长、可视角度更大，使之投影范围更大、可显示的信息量更多，因而显示效果比C-HUD和W-HUD更优，将虚拟图像与真实场景深度融合，人机交互程度更高，更符合未来自动驾驶技术发展的需求。其核心技术对导航能力、图像识别、检测能力与融合算法能力要求很高，因此AR-HUD搭载成本高，存在很大技术挑战，未来应用前景广阔，或将成为未来HUD的发展趋势和最终形态。HUD厂商的研发和生产过程中主要存在三种技术壁垒，分别体现在投影单元（PGU）、自由曲面反射镜和前挡风玻璃的研发和生产上。一、投影单元（PGU）是HUD核心技术壁垒，其中TFT-LCD投影成本较低、技术成熟但成像效果较差，而具备卓越的显示效果的LCOS投影技术成熟度较低、难以实现量产。HUD影像源技术具体可分为：TFT-LCD投影、DLP投影、MEMS激光投影以及LCOS投影四种。（1）TFT-LCD投影。TFT-LCD投影成像技术属于LCD液晶现实技术，其投