汽车HUD抬头显示全产业链深度解析报告

来源：智能网联汽车网

引言：

我们预计，未来两年HUD是智能座舱产品中渗透率提升最快的子领域。本文主要针对HUD行业分析了三个问题：HUD是什么？拐点出现了吗？产业链机会几何？以来，以红旗、吉利、蔚来为代表的自主品牌积极装配，尤其三季度哈弗H6入局引爆装配需求，我们预计未来3-5年国内HUD渗透率有望自6.4%提升至40%。

来源：申万宏源研究

HUD，即汽车抬头显示仪，可以把重要的信息，映射在风挡玻璃上，使驾驶员不必低头就可以看清重要汽车信息。

整体结构主要包括主控PCB板，LED光源，投影显示以及反射镜，其实质是一个光学器件。HUD的技术壁垒主要存在于：PGU、自由曲面反射镜、挡风玻璃。

◼ 主要装配HUD对于终端使用者来讲存在三大必要性：行车安全性、交互便捷性、行车智能性，三大需求端的必要性必然推动HUD的全面普及。新上市车型中搭载HUD的数量为325款，渗透率为6.4%。

拐点初现，最直接的原因是中低端自主品牌的入局，更重要的是HUD多年用户习惯培育下市场认知度提升、产业链成熟规模效应提升充分降本。

因此，以来，以红旗、吉利、蔚来为代表的自主品牌积极装配，尤其三季度哈弗H6入局引爆装配需求，我们预计未来3-5年国内HUD渗透率有望自6.4%提升至40%。

◼ 往后，HUD配套格局或受自主品牌装配率提升颠覆，将打破现有总体市场配套格局，配套需求有望充分对接到华阳为代表的国产供应商，短期内市占率颠覆性改变。推荐产业链核心标的华阳集团，福耀玻璃。

01

HUD:实质是一个光学器件，核心部件为影像源

HUD整体结构主要包括主控PCB板，LED光源，投影显示以及反射镜，其实质是一个光学器件。HUD最核心部件为投影单元（PGU），用于投影成像，约占其总价值量的五成。

◼HUD的技术壁垒主要存在于：PGU、自由曲面反射镜、挡风玻璃。

02

HUD：投影单元的技术壁垒及路线选择

◼ 投影单元（PGU）是HUD的核心壁垒，其技术路线的选择也是决定未来产业发展路线的核心，具体可分为：TFT-LCD、DLP和MEMS激光投影三种技术。

针对此，主要结论为：1）当前TFT-LCD为最成熟的主流方案；2）AR-HUD趋势下DLP优势凸显；3）激光投影可挖掘潜力大但当前仍存在明显缺陷。

2.1 HUD：技术壁垒1——投影单元（PGU)

TFT-LCD投影成像技术：TFT（薄膜晶体管）作为HUD投影单元，其结构为偏振片、滤色器基板、液晶、TFT基板、偏振片、背光源。投影原理为LED背光源发光，电场控制两片基板之间的液晶分支旋转方向，改变光的行进方向和呈现颜色。

优点：方案成熟，清晰度高，主要应用于W-HUD前装市场。

缺点：投影距离、背光要求功率高，导致散热问题

LCD厂家：中国大陆（京东方，天马）、中国台湾（友达光电、奇美电）、日韩（夏普、日立、三洋、三星）

2.2 HUD：技术壁垒1——投影单元（PGU)

DLP投影成像技术：DLP（数位光数处理技术）是美国德州仪器的专利技术。透过集成数十万个超微型镜片的DMD，可将强光源经过反射后投影出来。

优点：光学设计灵活且亮度高，TI 推出第二代方案可视面积高，满足AR-HUD场景，工作温度-40-105℃。

缺点：反射非球面镜精度要求高，导致整体成本较高。

DLP方案PGU厂家：中国大陆（广景视睿、水晶光电）。

2.3 HUD：技术壁垒1——投影单元（PGU)

MEMS激光投影投影成像技术：将RGB三基色激光模组与微机电系统结合的投影方式。激光源扫描式投影，结构简单，光学引擎大幅度简化。

优点：体积小，色彩更好，功耗低，发热量小，可靠性高。

缺点：需要有机玻璃做光学分散，成本较高；达不到车规级85℃要求。

激光投影方案PGU厂家：Microvision、上海丰宝电子、浙江视境传感。

2.4 HUD：技术壁垒2——自由曲面反射镜

HUD的第二个技术壁垒在于内置的自由曲面反射镜。核心为了解决前挡风玻璃的自由曲面导致的成像画面畸变。

解决方案：需要HUD的自由曲面反射镜来和挡风玻璃进行拟合以尽可能消除画面畸变。自由曲面镜模具需要用精密仪器制造，做成纳米级，非球面镜需要一次成形。如W型HUD自由曲面镜，材料为PC或者COC塑胶材质，要求高面型精度，高反射率，良好的耐候性能。

厂商：舜宇光学（引入DLP反射镜产线） 、亮宇光学（华阳供应商）、福建富兰光学。

2.5 HUD：技术壁垒3——挡风玻璃

第三大技术壁垒体现在前挡风玻璃上。前挡风玻璃为反光面，前后两个面造成重影。Know how由福耀等玻璃厂商掌握。

解决方案1：将夹层玻璃内部PVB膜片设计成楔形状，即呈现上厚下薄的状态，重叠主像和副像，校正重影。解决方案2：前挡风玻璃增加一层反射膜层，附加在外层玻璃或者内层玻璃的内表面上，校正重影。

2.6HUD：三大技术路线

HUD技术路线：HUD现有三种技术路线，逐渐由后装为主的C-HUD，升级至当前直接投影至前挡风玻璃的W-HUD，未来，AR-HUD普及逐渐具备可行性。

HUD当前仍属小众，但其全面推广具备必然性。主要装配HUD对于终端使用者来讲存在三大必要性：行车安全性、交互便捷性、行车智能性，三大需求端的必要性必然推动HUD的全面普及。

03

必要性：解决低头看仪表痛点，保障行车安全

痛点：驾驶员驾驶需频繁低头看仪表盘，同时人眼在道路和仪表之间来回切换需要调整眼睛的焦点，容易导致视觉疲劳和注意力分散。

HUD保障行车安全：采用HUD后，驾驶员想查看车辆信息时，通过HUD只需低下头5-10°；而看组合仪表的话，则需低20-25°。

3.1 必要性：克服现有车载信息人机交互需求瓶颈

痛点：车载信息人机交互需求存在瓶颈，信息复杂，干扰着驾驶用户必要前方瞭望时间。

HUD促进交互便捷：HUD具有克服现有车载信息人机交互需求瓶颈的潜力，将车况信息、 ADAS、车联网等多项信息呈现于HUD界面，且往往通过近投影、远投影两个投影面，多种显示界面类型来呈现不同信息，高效、直观、便捷。

3.2 必要性：二维导航向实景导航第一步

痛点：二维车载导航界面有局限性：导航指向不明及不流畅，GPS在高度上存在感知缺陷。

HUD促进行车智能：AR-HUD将与自动驾驶（或ADAS）深度绑定，使用了增强投影面技术， 通过数字微镜元件生成图像元素， 成像幕通过反射镜最终射向挡风玻璃，增强过后的导航信息在驾驶员视野中与车道线已经进行了融合。

04

技术前瞻：AR-HUD是HUD发展的必然趋势

W-HUD仍有缺陷：传统HUD的视角（FOV）窄，VID（投影距离）近，且投影信息相对较少。

AR-HUD性能优越：真正安全且不会疲劳的HUD必须是宽视角，VID超过7.5米的AR-HUD，只有AR-HUD具备感知，实时融合道路景象的功能，适合加入ADAS信息和高级导航信息。

4.1技术前瞻：AR-HUD核心难点为融合算法

核心难点1：AR-HUD要比W-HUD多感知、识别和融合三个环节，因此融合算法为核心难点。

4.2技术前瞻：AR-HUD核心难点为体积与阳光倒灌

核心难点2：AR HUD各项性能都是最佳，但体积最大，典型AR HUD体积8-15升。

核心难点3：AR HUD的宽视角带来的挑战是阳光负载，或者说阳光倒灌。

解决方案：①采用DLP投影技术，更高的亮度和对比度，能源效率更高，且对温度的适应已达车规级，可靠性更高，能够支持激光二极管做光源，从而支持各种光波导和HOE。②未来可考虑进一步采用光波导和HOE（全息膜技术），不仅能缩小AR HUD尺寸，也能增加FOV。

05

市场拐点已至：认知+成本两端突破

HUD自1988年引入汽车领域，陆续在BBA、大众、丰田的高端车型运用。然而整体渗透率仍然不高，究其根本：市场认知度、成本两大原因。

以来，用户习惯的培养塑造市场认知、HUD产业链投入形成规模效应，拐点已至。

5.1 认知端：用户习惯初养成，智能交互引爆用户体验

HUD在高端车型的多年持续渗透培育了用户习惯，全面智能化浪潮打开市场认知。HUD早期应用于高端豪华品牌，用户体验良好——行车安全提升、交互界面便捷、行车智能性高，初步养成了用户习惯，打开市场认知。

同时-智能座舱、ADAS加速渗透，HUD将智能辅助信息更直观传递给驾驶员，引爆用户体验。

5.2 成本端：光源、投影材料成本下行，产业规模效应显现

材料成本下行：由于HUD核心部件均为光学器件，其核心部件成本在近年均显著下降。LED，TFT-LCD产能快速扩张，价格均有60%以上降幅。

产业规模效应体现：技术成熟，体验提升，驱动主机厂HUD配置向中低价位车型渗透，产业规模效应体现，进一步摊薄产品研发、模具成本。

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行业趋势：价格下行至临界点，前装爆发拐点已至

价格下行：根据佐思产研的数据显示，WHUD的平均价格从的平均265美元下降到的245美元，CHUD平均价格从的50美元下降到的38美元。

前装数量爆发：是前装HUD爆发元年，有望由/的30/38万套，快速增长至65万套，同比70%以上增长。

6.1 行业趋势：产品临至爆发节点, 自主品牌有望加速突破

拐点已现：，新上市车型中搭载HUD的数量上升至325款，渗透率上升至6.44%。拐点凸显迎爆发。

核心变化：HUD行业渗透率出现拐点核心驱动在于自主品牌的入局，自主品牌原有的HUD装配率并不高，H1仅为1.8%，但正处于爆发节点，中低端自主品牌入局装配HUD，军备竞赛式的装配竞争一触即发。

6.2 行业趋势：自主品牌HUD装配率突破，长城汽车为核心催化

自主品牌加速突破：一汽红旗、吉利汽车、蔚来新车搭载HUD，同时在H1均在新车型上进一步搭载HUD。

核心催化：长城汽车于H2开启大规模HUD标配，约17款车型的中高配版本将陆续标配HUD产品，进一步催化其余自主品牌对于HUD的装配。

预计未来2年，自主品牌的HUD出货量空间将由约150万辆（吉利+红旗+蔚来）上升至350万辆（新增长城、广汽、长安）。

07

HUD：掘金智能座舱，最确定爆发赛道

HUD产业链：HUD主要构成为影像源（价值量占比50%，核心部件）、光学镜面（价值量20%）、PCB板等电子器件（价值量20%）、玻璃、等多项部件构成，涵盖电子、光学、软件等多类型厂商。

7.1 市场格局：HUD配套格局或受自主品牌装配率提升颠覆

市场格局：中国乘用车HUD供应商中，电装、日本精机、伟世通、大陆等外资厂商占据93%市场份额。

格局变迁：，HUD配套格局或受自主品牌装配率提升颠覆，将打破现有总体市场配套格局，配套需求有望充分对接到华阳为代表的国产供应商，短期内市占率颠覆性改变。

长远看，当HUD渗透率40%-80%情况下，市场规模有望达100-200亿元。当前前装HUD渗透率爆发，短期3-5年内渗透率若快速提升至40%，全产业链拥抱百亿市场。

7.2 市场格局：HUD配套格局或受自主品牌装配率提升颠覆

国内市场前五大HUD供货商外资为主：H1国内市场前五大HUD供应商分别为电装、日本精机、台湾怡利、大陆、江苏泽景。可以发现自主供应商已开始崭露头角，下半年随长城配套HUD，华阳出货量出货量有望达10万套，快速冲击前五大排名。

国产HUD主要供应商四大梯队：（1）第一梯队：华阳、泽景、怡利、未来黑科技；（2）第二梯队：水晶光电、点石、京龙睿信；（3）初创企业：衍视科技、疆程；（4）后装龙头：乐驾科技、途行者。

华阳集团：深度绑定长城汽车，占据HUD一线地位

华阳集团创立于1993年，旗下华阳多媒体于开始研发HUD，已形成CHUD、 WHUD、ARHUD产品线。

量产客户：长城汽车、东风日产等。公司HUD产品深度绑定长城汽车旗下车型，假设长城汽车中高配车型搭载HUD，则贡献营收增量7.2亿元。

泽景电子：国产HUD头部企业，突破大众供应链

泽景电子成立于，推出全国第一个完全自主知识产权的W-HUD样机，掌握W-HUD和AR-HUD生产技术。

核心客户：上汽大众（凌度）、蔚来、吉利（领克等）、长城、长安、奇瑞。并于获得德国大众认可，成为全球大众潜在供应商。

产能：产5万台产线投产，年产20万台产线投产。

福耀玻璃：特制HUD前挡玻璃，价值量翻倍增长

福耀玻璃产品涵盖汽车玻璃全解决方案，包括全景天幕、HUD抬头显示玻璃等，赛道量价齐升。公司持续推动汽车玻璃向安全舒适、节能环保、智能集成方向发展。

1）抬头显示（HUD）、隔热隔音、可调光等高附加值汽玻产品占比持续提升，-公司汽玻单价由132元/平方米持续提升至174元/平方米，随HUD快速爆发（价值量翻倍至400-600元），汽玻ASP有望加速提升。

2）特斯拉引领全景天幕潮流，单车玻璃面积有望从4平方米提升至6-7平方米。综合看，赛道量价齐升，公司成长空间广阔。

舜宇光学：掌握HUD核心光学零件量产经验

舜宇光学式全球最大车载镜头供应商，除前视、后视、环视镜头外，旗下产品包括HUD及核心光学零部件。公司具备30多年光学开发经验，具备HUD核心光学零部件的车规级量产经验。

分业务看，公司手机镜头保持技术优势，车载镜头毛利率有望企稳回升，800万像素车载摄像头获量产许可；光电产品中手机摄像头模组受益于多摄渗透率提升，维持高景气度。