汽车AR-HUD引入光波导、3D新技术，HUD供应商推动市场加速发展

电子发烧友网报道（文/莫婷婷）随着人工智能技术和汽车驾驶的深度融合，智能驾驶系统的迅速升级，以及智能座舱技术的迅猛发展，汽车的HUD系统逐渐获得了更广泛的应用和重视。汽车HUD产品主要分为C-HUD、W-HUD和AR-HUD三种类型，不同类型的HUD设备在设计、功能、显示效果等方面有不同的表现。
 
从近几年各大品牌推出的智能汽车新品来看，AR-HUD的市场份额将不断扩大。据东吴证券研究所预测，到2025年，AR-HUD的市场占有率将从2021年的3%上升到20%，成为推动整个汽车HUD市场发展的主要力量。
 
AR-HUD市场的增长，给产业链玩家带了成长机会，电子发烧友网根据对业内主流的AR-HUD厂商进行了全面的整理和分析，发现这些厂商在产品研发、技术创新、市场拓展等方面都有独特的优势和亮点，其中一些厂商更是在市场竞争中崭露头角，成为行业中的佼佼者。
 
 
AR-HUD进入小规模发展阶段，三大技术路线各有千秋
AR-HUD即增强现实抬头显示器，能够将图像与现实事物融合。驾驶员在行驶过程中可从前挡风玻璃中获得车辆状态、导航、路况信息；在驾驶安全方面，通过结合ADAS、汽车传感器等提示红绿灯、压线等情况。
 

图：AR-HUD技术（大陆集团）

 
在市场应用方面，当前AR-HUD的渗透率较低，但是未来成长空间巨大。高工智能汽车数据显示，考虑选装数据，2022年中国市场全年HUD总出货量预计超过200万套，渗透率不足10%。其中AR-HUD，乘用车（不含进出口）前装标配搭载AR-HUD仅为10.96万套，同比增长115.75%。因此目前，搭载AR-HUD的车型依旧是处于小规模试水期。
 
从产业链来看，AR-HUD的上游包括挡风玻璃系统、光学零件、软件能力（光学设计、AR导航），以及包括芯片、光机、光源等在内的PGU成像单元。中游是AR-HUD供应商，包括华阳多媒体、水晶光电、日本精机、华为等。下游是主机厂。
 
PGU成像单元是AR-HUD的关键部件，占总成本的三成到五成。其主流技术包括TFT-LCD、DLP、LCoS和LBS。不同的技术路线，所需要的成本也不一样。数据显示TFT-LCD、DLP、LCoS三大路线的光机分别约占总成本的30%、50%、40%。
 
在显示效果上，DLP、LCoS、TFT-LCD各有优劣，最终效果取决于整体解决方案。例如前两种技术路线的防阳光倒灌能力也受到其他光学部件的影响。在工艺难度方面，DLP的难度是最大的，采用特殊立体蚀刻工艺，其次是LCoS、TFT-LCD，分别采用的是成熟半导体工艺、成熟面板技术。在像素尺寸上，三种技术都有较大的差距，TFT-LCD的像素尺寸一般大于48μm，DLP的像素尺寸最小可以达到5.4μm，LCos则最小可以达到2.5μm。
 
目前，这些不同的技术路线都已经被不同的车企所采用。电子发烧友整理近年来部分搭载了AR-HUD的车型，可以发现，2022年推出的飞凡R7、计划在今年推出的问界M9采用的是LCOS技术路线；奔驰S级、哪吒S采用的是DLP技术路线；大众ID.系列、长安深蓝SL03，以及计划在今年推出的长安启源A07采用的是TFT技术路线，TFT也是此次统计中应用的最多的技术路线。

 

图：2021年-2023年部分采用AR-HUD的车型

（电子发烧友网根据公开资料整理）

 
尽管是三种不同的技术路线，但是它们都遇到了同样的挑战：AR-HUD相比传统HUD需要更长的投影距离和更大的视场角，对技术和成本都是挑战。
 
 
HUD供应商前三占6成市场份额，华阳独占三成
位于AR-HUD产业链中游的AR-HUD供应商在市场发展的过程中迎来了挑战与机遇。从上述的统计中可以看到，大多数国内自主品牌的汽车在选择AR-HUD供应商的时候，基本选择国内本土供应商。
 
佐思汽车研究的数据显示，今年第一季度，中国乘用车AR-HUD供应商市场份额排名前三的分别是华阳多媒体、怡利电子、利龙科技，其中华阳多媒体的占据30.8%的市场份额，怡利电子、利龙科技的市场份额分别为19.5%、13.9%。前三家供应商合计占据第一季度64.2%的市场份额。排名第四、第五的是LG、水晶光电，市场份额分别为12.9%、12.6%。
 
华阳多媒体成立于1993年，在HUD领域已有将近10年的技术积累，在HUD业务上推出了AR-HUD、W-HUD，已经成功与长城、长安、上汽、蔚来等汽车企业的前装定点。数据显示华阳多媒体的HUD的出货量在2022年全年超过了40万套，市场份额排名第一。
 
在技术路线上，华阳多媒体实现了TFT-LCD、DLP、LCoS三大路线的布局，这或许也是公司能够持续保持市场份额第一的原因，在汽车企业因为成本、成效等犹豫不决时，华阳多媒体为他们提供了多种选择。
 
值得一提的是，华阳多媒体是国内首家实现基于DLP技术的AR-HUD量产供应商，应用于广汽传祺GS8上。目前，业内的DLP方案的DMD芯片由德州仪器独供。
 
2022年9月，华阳多媒体宣布公司与珑璟光电合作，布局光波导AR-HUD技术。传统HUD内部的机械光学机构较为复杂，加上AR-HUD需要具备大视场角、长投影距离，因此会有体积过大的问题。而光波导技术具有平板超薄结构和极大的二维扩瞳能力，能够直接将光源信息投射到挡风玻璃上，有效减少AR-HUD的体积问题，也因此被认为是AR-HUD未来的发展方向之一。
 
怡利电子成立于1983年，在HUD、先进行车辅助系统(ADAS )、车联网多媒体导航主机(IOV)等领域均有一定的技术积累。在HUD领域，怡利电子最大的成绩之一是导入3D AR技术，在具备小体积、长距离的前提下，还具备裸眼3D的特点。在距离方面，能够拉长至100-200米。
 
3D +AR显示会带来更加丰富的显示效果，但在成本上，预计3D +AR显示会更贵。未来黑科技创始人徐俊峰曾表示，普通的W-HUD大概在1000元区间，2D AR-HUD可能达到2000-3000元。但在现阶段，在2D AR-HUD技术还未完全成熟之前，离3D AR-HUD的普及还有一段距离。
 
利龙科技成立于1964年，主营业务为汽车部件、智能仪表、医疗器械三大产业。在企业业务上，利龙科技在今年Q1获得了国内13.9%的市场份额，也可见其技术实力。根据业内消息，2022年发布的哪吒S正是采用了利龙科技基于DLP的技术方案。这也是本次统计中，除了华阳之外，另一家能提供DLP技术路线的供应商。
 
前面提到，TFT技术路线是被汽车企业采用最多的技术路线，在2022年Q1的中国乘用车AR-HUD销量占比中占99.6%的份额，其次是DLP技术路线，占0.4%。在近一年的发展中，DLP由于能够解决TFT-LCD的温升控制不佳的劣势，且成像效果更好，被汽车企业逐步采用，因此市场份额逐步扩大。
 
目前，能够提供DLP技术方案的供应商除了华阳、利龙科技，还有泽景、经纬恒润等。只不过，如果从成本上看，DLP是没有优势的，因此LCoS技术路线会凭借成本比DLP低、成效效果佳、良品率高，且像素尺寸能够小于2.5μm等优势，成为AR-HUD的下一个主要发展方向。
 
未来，上述供应商将受益于下游配套汽车企业搭载HUD的车型销量提升而扩大市场份额。根据哪吒汽车的公开数据，哪吒S在今年三月份交付了2206台，同比增长了8%。在今年第二季度，哪吒汽车推出2024款哪吒S，性能升级后，或将赢得更多消费者的青睐。这对于利龙科技的出货量提升有一定的带动作用。
 
 
小结：
现阶段，尽管AR-HUD在HUD中的占比不高，但是随着AR-HUD技术的逐步发展，引入彩色、3D、光波导等技术，未来将与智能驾驶、智能座舱的发展共同发展。HUD供应商方面，以华阳多媒体占据市场的主要地位。为未来上述HUD供应商的技术创新也将带动整体市场的发展。