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2023年汽车HUD产业研究报告
字数:0.0万 页数:340 图表数:0
中文电子版:12000元 中文纸版:9600元 中文(电子+纸)版:12500元
编号:BXM 发布日期:2023-08 附件:

        车载抬头显示系统(Head Up Display,即HUD)又叫平视显示系统,是利用光学原理,将车速、导航、ADAS等信息实时显示在车辆前方,主要作用:一是避免因驾驶员低头、转移视线等带来安全隐患;二是提升智能座舱使用体验,使导航更加智能化,车况显示更丰富和便利。

        按照显示屏的不同,HUD可分为C-HUD(Combiner HUD)、W-HUD(Windshield HUD)、AR-HUD(Augmented Reality HUD)三种类型,其中,AR-HUD(增强抬头显示)是继C-HUD、W-HUD之后的第三代HUD产品。

        01 乘用车HUD装配量正在加速

        根据佐思汽研统计,2023年1-6月中国市场(不含进出口)前装装配HUD的乘用车为87.9万辆,同比增长45.6%;渗透率为9.5%,同比增加2.7个百分点。其中,2023年二季度,前装装配HUD的乘用车为50.4万辆,同比增长65%;渗透率为9.7%,同比增加3.5个百分点。

        佐思汽研在《2023Q2 HUD数据与公司跟踪分析报告》中预计2023年第二季度中国乘用车市场HUD装配量达到46.4万台, 根据实际数据统计,二季度中国乘用车HUD装配量为50.4万,高于预期。HUD上车正在加速。

2021-2023年各季度中国乘用车新车HUD装配量及同比增长
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来源:佐思汽研数据库

        其中,2022年国内装配AR-HUD的乘用车超过10万辆,较2021年增长195.4%;2023年1-6月为6.35万辆,同比增长81.4%,全年总量有望翻番。

主机厂AR-HUD上车时间表
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来源:佐思汽研《2023年汽车HUD产业研究报告》

        02 光源技术多样,TFT、DLP率先进入规模量产

        AR-HUD按照成像方式可分为TFT、DLP、LCoS,以及基于MEMS技术的LBS 四种技术。究竟哪一种技术更适合规模应用,一直未有定论。

        TFT技术成熟且具成本优势,是当前主流方案,已应用在大众、奥迪、吉利、长安、长城、红旗等十多款车型上。其中,多款车型采用3.1英寸TFT技术,视场角(FOV)约为8°×3°。为使画面效果更佳(如FOV 10°×4°,分辨率80pix/°以上),LCD尺寸甚至要做到4.1英寸,但需要有效解决阳光倒灌问题。

        2023年6月,疆程率先推出新一代独家TFT技术 AR-HUD方案,LCD尺寸约3.6英寸,视场角(FOV)突破了之前TFT方案的技术瓶颈,最高可达12°x5°;是一款具备高性价比——即产品性能优异、整车布置方便、产品成本更平价的AR-HUD。

        该方案采用疆程全定制专用TFT和独创背光耦合透镜系统,结合疆程独创的低动态畸变光学仿真软件,实现了成像效果的显著提升,以10°x4°为例,有效可视像素较3.1英寸方案提升50%以上。同时,该方案也有效解决了阳光倒灌问题,具有体积小、参数性能好、成本低、性价比高等优势。

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疆程大尺寸TFT AR-HUD显示效果

        DLP具备高亮度,也适合大视场AR-HUD,且能应对阳光倒灌问题,缺点是受制于 TI 专利限制,成本偏高、体积偏大。奔驰S级就搭载日本精机的DLP AR-HUD,体积超过25升。采用DLP技术方案的国内车型有广汽传祺GS8、北京魔方、哪吒S等。

        其中,广汽传祺GS8 是国内首个搭载DLP技术的AR-HUD车型,方案提供商为华阳多媒体。该方案选用TI DLP3030技术,FOV可达10°×4°,VID达8m 、画面尺寸为60英寸;北汽魔方搭载的AR-HUD也是60英寸,方案提供商为疆程。与TFT技术相比,DLP显示效果更优,但体积较大。

        2023年上海车展,TI 推出了最新一款AR-HUD用DLP 技术:DLP4620S-Q1 ,与上一代DLP5530相比,视场角更大(12.8°×4°),分辨率更高(100 pix/°)、亮度更高(15,000cd/㎡ );PGU体积仅0.3L,较同类型产品减少约10%-15%,整体成本有望较上一代降低15%以上。此外,还支持下一代显示技术,如光波导、全息光学元件 (HOE) 和不同的薄膜技术。

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来源:TI

        基于DLP4620,歌尔快速布局,2023年2月率先推出新一代车载AR-HUD PGU模组PGU4620,7月又迭代到Gen2。相较第一代,PGU4620 Gen2 增加了多色温可调节功能,亮度提升80%,达到200lm;结合最新DLPC技术,可实现高刷新率120Hz,高对比度1800:1,使AR-HUD整机的显示效果更优。

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来源:歌尔

        LCoS可满足高分辨率、大视场角、小体积需要,但技术开发难度较大。当前,华为、疆程、一数科技等是该方案的主要推动者。2022年9月,华为自主研发的LCoS AR-HUD已率先应用在飞凡R7上。

        2023年上海车展,华为再次升级LCoS技术,推出HUAWEI xHUD AR-HUD,采用车规级LCoS(微米级像素单元、2K级分辨率)、三色LED光源(入眼亮度12000nits,色域NTSC>85%),短焦镜头(成像更清晰、畸变<2%),偏振组件(光能量利用率90%,对比度1200:1),可实现量产最大画幅(7.5 米处 70 英寸、10 米处 96 英寸)和最高分辨率(1920x730 像素)。该产品将于2023年内搭载在问界M9上,后续还将在更多车型上应用。

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来源:华为

        相比之下,LBS尚处于研发阶段,但已有PGU 推出,如龙马璞芯的LM-PGU-1000,锐思华创的微型激光全彩高清显示模组Opticalcore®。

        可以预见,未来2-3年内,TFT依然会是量产主流方案;DLP或在未来5年快速放量,稳居高端市场;LCoS技术将持续迭代,有望“后来者居上”;LBS技术可能1-2年内实现量产上车。

        03 显示技术持续演进,双/多焦面方案量产在即

        迄今,国内已量产的AR-HUD产品多为单焦面2D显示。为了提升显示效果,大众、奥迪等车型采用了双焦面3D显示方案。其中,上部区域显示导航等信息,VID可达10 米,下部显示车速和车辆状态等信息,VID约 3m。

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奥迪基于TFT技术的双焦面AR-HUD产品

        国内的华阳多媒体、泽景电子、怡利电子、未来黑科技等也纷纷开发出了双焦面 AR-HUD 量产解决方案。其中,华阳的双焦面AR-HUD 采用单光机双光路方案,基于DLP 5530 打造,近距为2米,视场角为12°×1°;远距可达10米,视场角为12°×3°。该方案已获定点,即将量产。

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来源:华阳多媒体;佐思汽研《2023年汽车HUD产业研究报告》

        泽景电子的双焦面AR-HUD同样搭载DLP 5530方案,并采用自研AR Cyber软件系统技术等,可适配不同规格、不同数据源、不同应用场景的光学系统,达到虚实融合的视觉效果。该产品已获订单,计划2023年量产。

        疆程的双焦面AR-HUD方案最早完成于2017年,实现了远距7.5m、近2.2m的可上车AR-HUD方案,且体积控制在10L以下,属当时国内最早双焦面方案;但受限于当时AR-HUD在国内尚未普及,疆程于近两年开始基于车厂需求重新提供双焦面量产方案。

        除了双焦面,部分企业开始探索多焦面(2个以上)显示技术。未来黑科技在研的光场AR-HUD就具备多焦面光学成像能力,计划2024年量产;正在开发的空间光场AR-HUD,可实现连续变焦效果,将不同位置的真实物体与HUD虚拟影像在视觉上融合。

HUD显示技术演进历程
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来源:睿维视

        04 新一代光波导HOE+CGH技术将打开AR-HUD量产新通道

        目前,国内量产的AR-HUD基本采用自由曲面反射镜系统,受离轴反射镜组光学原理限制,FOV、VID与系统体积一直存在难以平衡的矛盾。然而,光波导技术的引入,打破了这一固有矛盾,可在有限体积下获得大FOV和VID。

        AR光波导技术分为几何光波导和衍射光波导,其中衍射光波导又分为表面浮雕光栅波导和体全息光栅波导。当前,体全息光栅波导HOE是业界普遍看好的技术方向。该技术的领军者是DigiLens,已获得大陆多轮投资。

        国内的三极光电、苏大维格、至格科技、珑璟光电、灵犀微光等光波导企业也受到广泛关注。2022年9月,华阳多媒体与珑璟光电建立战略合作关系,将共同促进光波导技术与AR-HUD市场的深度融合。

        此外,WayRay 基于DLP激光投影+HOE全息薄膜打造了一款AR-HUD产品(Deep Reality Display®),较传统AR-HUD相比,体积可做到更小,画面尺寸FOV可更大。2023年5月,WayRay表示已成功将全息技术应用于特斯拉Model 3 车型,将率先进入瑞士,后续将在美国发售。

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来源:WayRay

        与光波导、HOE(静态全息)不同,计算全息CGH技术(动态全息)不需要传统光学结构的参与,利用计算机和算法生成全息图像,能在任意焦平面成像,且在封装尺寸上具有显著优势。

        基于此,多家主机厂和供应商布局,如大众投资SeeReal,松下和摩比斯投资Envisics,电装投资CY Vision。在国内,珑璟光电、睿维视也在推进CGH计算全息AR-HUD技术的开发。

        2023年3月,Envisics获得5000万美元C轮融资,投资方为现代摩比斯、捷豹路虎旗下风投机构InMotion Ventures和Stellantis等。2024款凯迪拉克车型Lyriq将集成Envisics的二代AR-HUD(双焦面,最高亮度可达 25000 cd/m² )。

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Envisics 第二代AR-HUD

01 汽车HUD综述
1.1 HUD定义及构成
1.2 HUD分类
1.3 HUD投影技术
1.4 HUD相关参数

1.5 AR-HUD简介
1.5.1 AR-HUD系统架构
1.5.2 AR-HUD 三种主流技术
1.5.3 AR-HUD核心参数

1.6 HUD应用场景
1.7 HUD产业链全景图
1.8 HUD发展历程
1.9 HUD标准

02 汽车HUD市场及趋势
2.1 国内乘用车HUD装配情况

2.1.1 HUD 整体装配量及渗透率
2.1.2 HUD 装配量及占比(分产品类型)
2.1.3 HUD 装配量及渗透率(分价格范围)
2.1.4 HUD 装配量及渗透率(分OEM类型)
2.1.5 HUD 装配量及渗透率(分汽车品牌)
2.1.6 HUD 市场规模预测

2.2 HUD主要供应商及产品
2.2.1  国际HUD供应商及产品
2.2.2  国内HUD供应商及产品
2.2.3  主要供应商AR-HUD指标对比
2.2.4  主要供应商市场份额

2.3 HUD市场趋势探索
2.3.1 概述
2.3.2 AR-HUD成为市场主旋律
2.3.3 HUD产业链技术持续迭代
2.3.4 PGU光源升级是HUD规模量产的前提
2.3.5 光波导技术推动AR-HUD升级
2.3.6 3D景深显示是AR-HUD未来方向
2.3.7 3D景深显示是AR-HUD未来方向:双焦面/斜投影
2.3.8 3D景深显示是AR-HUD未来方向:动态变焦
2.3.9 3D景深显示是AR-HUD未来方向:裸眼3D
2.3.10 3D景深显示是AR-HUD未来方向:3D 光场
2.3.11 3D景深显示是AR-HUD未来方向:计算全息CGH
2.3.12 趋势11
2.3.13 HUD新技术涌现(1)
2.3.14 HUD新技术涌现(2)
2.3.15 HUD新技术涌现(3)
2.3.16 趋势15
2.3.17 趋势16
2.3.18 趋势17
2.3.19 趋势18
2.3.20 趋势19
2.3.21 AR-HUD 光源技术面临的问题及挑战
2.3.22 AR-HUD 光学显示技术面临的问题及挑战
2.3.23 AR-HUD 交互设计面临的问题及挑战

03 主机厂AR-HUD装配案例
3.1 主机厂AR-HUD上车情况
3.2 奔驰AR-HUD
3.2.1 代表车型
3.3  大众AR-HUD
3.3.1 代表车型

3.4 奥迪 AR-HUD
3.4.1 代表车型

3.5 DS AR-HUD
3.5.1 代表车型

3.6 现代AR-HUD
3.7 凯迪拉克AR-HUD

3.8 吉利 AR-HUD
3.8.1 代表车型(1)
3.8.2 代表车型(2)
3.8.3 代表车型(3)
3.8.4 代表车型(4)

3.9 长城AR-HUD
3.9.1 代表车型

3.10 长安AR-HUD
3.10.1 代表车型(1)
3.10.2 代表车型(2)
3.10.3 代表车型(3)
3.10.4 代表车型(4)

3.11 红旗AR-HUD
3.11.1 代表车型

3.12 广汽AR-HUD
3.12.1 代表车型

3.13 上汽AR-HUD
3.13.1 代表车型

3.14 北汽AR-HUD
3.14.1 代表车型

3.15 奇瑞AR-HUD
3.15.1 代表车型(1)
3.15.2 代表车型(2)

3.16 东风AR-HUD
3.16.1 代表车型

3.17 比亚迪 AR-HUD
3.17.1 代表车型

3.18 哪吒AR-HUD
3.18.1 代表车型

04 全球HUD厂商研究
4.1 日本精机

4.1.1 公司简介
4.1.2 日本精机HUD生产基地
4.1.3 日本精机HUD销量
4.1.4 日本精机HUD技术
4.1.5 日本精机AR HUD
4.1.6 日本精机HUD新品
4.1.7 日本精机HUD应用车型
4.1.8 日本精机扩大HUD规模

4.2 大陆
4.2.1 公司简介
4.2.2 汽车业务收入及构成
4.2.3 大陆HUD研发及生产基地
4.2.4 大陆HUD迭代
4.2.5 大陆W-HUD
4.2.6 大陆AR-HUD技术
4.2.7 大陆AR-HUD特点
4.2.8 大陆AR-HUD主要参数
4.2.9 大陆全息波导HUD
4.2.10 大陆全景式HUD
4.2.11 大陆HUD主要订单

4.3 电装
4.3.1 公司简介
4.3.2 电装主要产品
4.3.3 电装W-HUD
4.3.4 电装免接触控制AR HUD
4.3.5 电装与高通研发下一代集成式座舱系统
4.3.6 电装“安心座舱系统“规划

4.4 伟世通
4.4.1 公司简介
4.4.2 伟世通HUD产品
4.4.3 伟世通HUD技术特点
4.4.4 主要客户

4.5 松下
4.5.1 公司简介
4.5.2 松下HUD产品
4.5.3 松下AR-HUD 1.0
4.5.4 松下AR-HUD 2.0
4.5.5 松下大屏WS-HUD产品及应用案例
4.5.6 松下HUD相关部件

4.6 LG
4.6.1 公司简介
4.6.2 HUD产品
4.6.3 LG AR-HUD
4.6.4 LG 基于LTPS LCD的HUD
4.6.5 LG AR软件解决方案
4.6.6 LG HUD 合作动态

4.7  Maxell
4.7.1 公司简介
4.7.2 HUD产品阵容
4.7.3 Maxell NEO-HUD
4.7.4 Maxell AR-HUD

4.8 日本矢崎
4.8.1 公司简介
4.8.2 矢崎HUD 产品
4.8.3 矢崎AR-HUD

4.9 WayRay
4.9.1 公司简介
4.9.2 WayRay 全息AR-HUD
4.9.3 WayRay 全息AR-HUD技术特点
4.9.4 WayRay 全息AR-HUD技术优势
4.9.5 WayRay 全息AR-HUD概念车
4.9.6 WayRay合作动态

4.10 Envisics
4.10.1 公司简介
4.10.2 Envisics AR-HUD技术特点
4.10.3 Envisics AR-HUD技术优势
4.10.4 Envisics HUD产品迭代
4.10.5 Envisics第二代HUD产品
4.10.6 Envisics合作动态

4.11 博世
4.11.1 公司简介
4.11.2 博世HUD及特点
4.11.3 博世HUD 最新动态

4.12 哈曼
4.12.1 公司简介
4.12.2 哈曼AR技术
4.12.3 哈曼AR HUD特点
4.12.4 哈曼AR HUD导航方案Ready Vision
4.12.5 哈曼HUD布局动态

4.13 现代摩比斯
4.13.1 公司简介
4.13.2 HUD产品阵容
4.13.3 Clusterless HUD
4.13.4 智能座舱M.VICS 4.0

4.14 CY Vision
4.14.1 CY Vision 简介
4.14.2 CY Vision AR-HUD技术
4.14.3 CY Vision 3D AR-HUD产品
4.14.4 CY Vision 合作动态

4.15 其他
4.15.1 法雷奥HUD产品
4.15.2 Alps Alpine HUD 产品
4.15.3 马瑞利HUD产品

05 中国HUD厂商研究
5.1 华阳多媒体
5.1.1 公司简介
5.1.2 HUD 发展历程
5.1.3 HUD 核心技术
5.1.4 W-HUD产品布局
5.1.5 AR-HUD产品布局
5.1.6 HUD 发展规划
5.1.7 HUD 产品量产案例
5.1.8 HUD 发展动态

5.2 疆程
5.2.1 公司简介
5.2.2 主要产品
5.2.3 HUD产品发展历程
5.2.4 HUD 核心技术
5.2.5 基于TFT/DLP方案的AR-HUD
5.2.6 基于LCoS方案的AR-HUD

5.3 水晶光电
5.3.1 公司简介
5.3.2 HUD 发展历程
5.3.3 HUD 核心技术
5.3.4 HUD 产品
5.3.5 W-HUD 产品
5.3.6 AR-HUD 产品
5.3.7 AR-HUD 应用

5.4 泽景电子
5.4.1 公司简介
5.4.2 发展历程
5.4.3 HUD核心技术
5.4.4 W-HUD产品
5.4.5 双画面AR-HUD产品
5.4.6 泽景新一代AR-HUD
5.4.7 合作伙伴

5.5 锐思华创
5.5.1 公司简介
5.5.2 生产与研发基地
5.5.3 HUD 核心技术
5.5.4 PGU模组:OpticalCore
5.5.5 AR Generator 技术
5.5.6 多层光波导3D PGU显示技术
5.5.7 HUD产品布局
5.5.8 AR-HUD PRO 产品
5.5.9 AR-HUD产品
5.5.10 Mini AR-HUD & W-HUD
5.5.11 AR-HUD成像测试系统
5.5.12 AR-HUD 合作动态

5.6 怡利电子
5.6.1 公司简介
5.6.2 HUD 业务布局
5.6.3 HUD 迭代历程
5.6.4 HUD 主要产品
5.6.5 裸眼3D AR-HUD
5.6.6 AR-HUD 应用案例

5.7 未来黑科技
5.7.1 公司简介
5.7.2 HUD核心技术
5.7.3 HUD产品布局
5.7.4 W-HUD产品
5.7.5 3D 光场AR-HUD
5.7.6 MR-HUD布局
5.7.7 合作动态
5.7.8 HUD 应用案例

5.8 华为
5.8.1 HUD布局
5.8.2 AR-HUD产品
5.8.3 HUAWEI xHUD AR-HUD
5.8.4 HUAWEI  HUD技术规划
5.8.5 应用案例

5.9 东软集团
5.9.1 东软汽车电子简介
5.9.2 全球导航及AR-HUD产品
5.9.3 AR-HUD简介
5.9.4 AR-HUD核心优势及发展历程
5.9.5 AR-HUD拥有可扩展的软件架构、灵活部署方案
5.9.6 AR-HUD提供完备的用户体验
5.9.7 AR Creator SDK

5.10 一数科技
5.10.1 公司简介
5.10.2 AR-HUD技术
5.10.3 AR-HUD 产品
5.10.4 W-HUD产品布局
5.10.5 AR-HUD PGU

5.11 京龙睿信
5.11.1 公司简介
5.11.2 HUD核心技术
5.11.3 HUD产品体系
5.11.4 AR-HUD 及应用案例

5.12 经纬恒润
5.12.1 公司简介
5.12.2 AR-HUD产品

5.13 瀚思通
5.13.1 公司简介
5.13.2 HUD 发展历程
5.13.3 HUD 核心技术
5.13.4 AR-HUD2.0
5.13.5 AR-HUD3.0
5.13.6 HUD竞争优势

5.14 睿维视
5.14.1 公司简介
5.14.2 睿维视核心技术
5.14.3 睿维视HUD产品
5.14.4 睿维视动态

5.15 智云谷
5.15.1 公司简介
5.15.2 核心技术
5.15.3 前装W-HUD
5.15.4 前装AR-HUD

5.16 棱镜全息
5.16.1 公司简介
5.16.2 棱镜全息车载解决方案
5.16.3 棱镜全息HOLO AR引擎
5.16.4 棱镜全息驾驶端产品
5.16.5 棱镜全息AR-HUD

5.17 炽云科技
5.17.1 公司简介
5.17.2 HUD核心技术及产品
5.17.3 合作动态

5.18 华域视觉
5.18.1 公司简介
5.18.2 AR-HUD 产品

5.19 欧菲光
5.19.1 公司简介
5.19.2 AR-HUD核心技术
5.19.3 AR-HUD解决方案

5.20 中强光电
5.20.1 公司简介
5.20.2 HUD业务

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