HUD，Heads Up Display，也稱抬頭顯示系統(tǒng)，是一種綜合的電子顯示設(shè)備，可以將行車信息如導(dǎo)航、車速、電量/油量、ADAS相關(guān)信息等投射到前擋風(fēng)玻璃或其他顯示介質(zhì)上，使駕駛員不用低頭便可以看到這些信息，提高了駕駛舒適性和安全性。
HUD起源于航空領(lǐng)域，1988年通用首次引入汽車領(lǐng)域，但是發(fā)展一直不溫不火，2020年奔馳S級(jí)搭載AR-HUD，掀起了HUD上車熱潮。基于顯示方案不同，HUD主要有3類：C-HUD、W-HUD、AR-HUD。C-HUD：Combiner HUD，是第一代，組合型抬頭顯示系統(tǒng)，需要將影像投影到獨(dú)立半透明樹脂玻璃，成像區(qū)域小，只能顯示車速、導(dǎo)航、油耗等，信息量有限。大多為后裝，成本低廉，因存在安全隱患，目前基本被淘汰；W-HUD：Windshield HUD，是第二代，擋風(fēng)玻璃型抬頭顯示系統(tǒng)，利用光學(xué)反射將行車信息投射到汽車前擋風(fēng)玻璃上，顯示效果較好，是當(dāng)前的主流方案，已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，顯示內(nèi)容比較多，如車速、導(dǎo)航、油耗、電量、溫度、路況、天氣、行車警告等。前裝為主，光學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本較高，2022年前裝價(jià)格在1466元左右，代表車型有奧迪A8L、蔚來ES8等；AR-HUD：Augmented Reality HUD，是第三代，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)型抬頭顯示系統(tǒng)，是未來人機(jī)交互的重要窗口，具備更遠(yuǎn)的虛像距離VID（>7.5m，甚至無窮遠(yuǎn)），更大的視場(chǎng)角（>10°*3°），更大的虛像尺寸（數(shù)十英寸），并且增加了ADAS信息顯示。AR-HUD在W-HUD的基礎(chǔ)上結(jié)合AR、ADAS和智能座艙，實(shí)現(xiàn)了車載信息和實(shí)景的融合，通過數(shù)字圖像與真實(shí)場(chǎng)景的疊加，充分顯示融合實(shí)景的車況、導(dǎo)航、來電顯示、娛樂信息、路況、ADAS輔助信息等，為用戶帶來沉浸式駕車體驗(yàn)。由于其光學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且需要較強(qiáng)的算法支持，成本很高，2022年前裝價(jià)格在5058元左右。代表車型有全新奔馳S級(jí)。HUD的基本結(jié)構(gòu)包含信息處理、投影顯示處理部件組成，前者將信息轉(zhuǎn)換成圖像或文字后輸出，后者通過反射投影裝置將接收到的信息映射在前擋風(fēng)玻璃上，其本質(zhì)是光學(xué)反射原理，重點(diǎn)在成像環(huán)節(jié)，核心是PGU（圖像生成單元），基于投影方式不同，主要分為 TFT-LCD、DLP、LCoS 方案。TFT-LCD：Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，包括螢光管、導(dǎo)光板、偏光板、濾光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄膜式晶體管等。技術(shù)比較成熟、成本低廉，大量運(yùn)用于 W-HUD；DLP：Digital Light Processing，包括外殼、電機(jī)、DMD 芯片。DLP 數(shù)字光處理技術(shù)是美國(guó)德州儀器的專利技術(shù)，通過集成了數(shù)十萬個(gè)超微型鏡片的 DMD，光線經(jīng)過 DMD 芯片時(shí) DMD 表面布滿的體積微小的可轉(zhuǎn)動(dòng)鏡片便會(huì)由控制電路控制從而轉(zhuǎn)動(dòng)，反射光線形成圖像投影。DLP 技術(shù)產(chǎn)生的圖像分辨率高，對(duì)比度高，成像逼真，是目前 AR-HUD 領(lǐng)域最為成熟的技術(shù)，但成本較高；LCOS：Liquid Crystal on Silicon，包括印刷電路板、硅層、反光涂層、液晶層、對(duì)位層、透明電極、蓋玻片。光源穿過偏振濾光片到達(dá)設(shè)備上，液晶體充當(dāng)閘門或閥門，控制到達(dá)反光表面的光量。由于LCoS 芯片對(duì)封測(cè)技術(shù)要求較高，光源為L(zhǎng)ED時(shí)光效較低亮度不夠，且目前激光光源車規(guī)級(jí)廠商少成本高，所以量產(chǎn)難度較大。目前基于 LCOS 的 AR-HUD 解決方案正在快速推進(jìn)中，未來可能成為黑馬，國(guó)內(nèi)華為、一數(shù)科技等正在研發(fā)生產(chǎn)，其中華為 L cos A-RHUD 已搭載于飛凡 R7。HUD產(chǎn)業(yè)鏈上游為零部件，包括影像源、光學(xué)鏡面、玻璃、軟件等，技術(shù)要求高，主要依賴于進(jìn)口，但PGU層面國(guó)內(nèi)企業(yè)正加速崛起。中游為HUD制造商，下游為整車廠。由于汽車智能化的逐步提高，ADAS技術(shù)不斷成熟和普及，HUD成了ADAS信息的最佳展示方式，提升了汽車的科技感和駕駛安全性。目前 HUD 搭載車型的價(jià)格主要集中在 25 萬以上，隨著HUD技術(shù)逐步成熟，成本進(jìn)一步降低，車載HUD市場(chǎng)有望進(jìn)一步下沉到中低端車型市場(chǎng)，未來成為智能汽車的標(biāo)配功能。國(guó)內(nèi)HUD供應(yīng)商主要以外部頭部供應(yīng)商為主，其中日本精機(jī)和電裝占據(jù)著主導(dǎo)地位，但是國(guó)內(nèi)頭部自主供應(yīng)商憑借完善的配套設(shè)施、低成本、本土化等優(yōu)勢(shì)不斷搶奪外資供應(yīng)商的市場(chǎng)份額，其中華陽集團(tuán)憑借13.6%的市場(chǎng)占有率進(jìn)入市場(chǎng)份額前三。根據(jù)高工智能汽車研究院數(shù)據(jù)，2020年標(biāo)配HUD的市場(chǎng)份額前五為日本精機(jī)（33.3%）,大陸（27.0%）,電裝（20.1%）,臺(tái)灣怡利（9.1%）,江蘇澤景（3.6%）。隨著技術(shù)逐漸成熟，規(guī)模化應(yīng)用使成本下探，自主Tier 1供應(yīng)商加速崛起，2021年國(guó)內(nèi)HUD市場(chǎng)份額前五，分別為電裝（39.4%）,華陽集團(tuán)（16.2%）,臺(tái)灣怡利（16.0%）,大陸集團(tuán)（11.1%）,日本精機(jī)（9.3%）。另外，外資HUD供應(yīng)商在國(guó)內(nèi)的客戶主要還是奔馳、寶馬、大眾等外資和合資品牌，內(nèi)資供應(yīng)商以本土車企為主。外資優(yōu)勢(shì)主要是W-HUD領(lǐng)域，在AR-HUD領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外供應(yīng)商處于同一起跑線，考慮到國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)增長(zhǎng)率，以及國(guó)內(nèi)產(chǎn)品落地周期短，AR-HUD有望成為彎道超車的一款產(chǎn)品。
