HUD,即抬頭顯示,將關鍵信息映射到駕駛員前面的透明介質(zhì)或擋風玻璃上,減少低頭看儀表和導航的次數(shù),確保行車安全。迄今,已形成三種量產(chǎn)產(chǎn)品形態(tài):C-HUD,W-HUD和AR-HUD。
2025年國內(nèi)前裝HUD滲透率將超30%
根據(jù)佐思汽研統(tǒng)計,2020年中國乘用車前裝HUD安裝量達到69.2萬輛,同比增長101.2%;市場滲透率達到3.7%,同比增加2.0個百分點。2021上半年,HUD市場滲透率繼續(xù)提升,接近5%,預計全年在8%左右;到2025年有望超過30%。
究其原因,主要有三點:一是隨著汽車智能化的發(fā)展,以及投影單元技術的升級,HUD顯示尺寸和信息不斷提升,已成為智能座艙第三屏;二是自主龍頭加快HUD上車,如長城、吉利、紅旗、蔚來等,并將價位拉低到10-15萬區(qū)間;三是AR-HUD開啟量產(chǎn),未來3-5年將快速爆發(fā)。
2019-2021年國內(nèi)乘用車 HUD安裝量及滲透率(分月度)
來源:佐思汽研《2021年汽車HUD產(chǎn)業(yè)研究報告》
OEM發(fā)力W-HUD,并持續(xù)拉高裝配量
當前,W-HUD為車企主流方案,并逐漸吞噬C-HUD市場。根據(jù)佐思汽研數(shù)據(jù),2020年國內(nèi)W-HUD安裝量占到HUD總安裝量的91.8%,較上年增加10.2個百分點。2021年起AR-HUD開始小批量上市,隨著技術的成熟,將與W-HUD齊頭并進,共同推動HUD裝配量的進一步增長。
未來,W-HUD將從選配向標配,從高端向中低端發(fā)展。在這一趨勢中,自主品牌起到了關鍵作用。2020年以來,紅旗、哈弗、吉利汽車、領克、幾何汽車等成為拉動國內(nèi)W-HUD增長的主要動力。其中吉利星瑞、哈弗大狗、哈弗初戀等裝配車型價格已降至15萬元級別。
主要品牌2021款車型HUD裝配情況
來源:佐思汽研《2021年汽車HUD產(chǎn)業(yè)研究報告》
備注:C/W/AR分別代表C-HUD/W-HUD/AR-HUD;“/”代表未裝配
AR-HUD 量產(chǎn)開啟 TFT方案成首選
AR-HUD可融合實際路況場景進行顯示,并結合LKA、ACC等ADAS功能,為駕駛員帶來沉浸式體驗,成為HUD未來趨勢。
2020 年9月,奔馳S級首搭AR-HUD亮相,開啟AR-HUD量產(chǎn)新紀元。隨后,奧迪Q4 e-tron、大眾ID系列、一汽紅旗、長城WEY等也競相推出搭載AR-HUD的量產(chǎn)車型。
此外,現(xiàn)代起亞、現(xiàn)代艾尼氪、廣汽、長安、奇瑞等新車也計劃搭載AR-HUD。其中,廣汽與華陽合作的AR-HUD將于2021年第四季度首次搭載在量產(chǎn)車型中。
從技術方案看,迄今量產(chǎn)的AR-HUD基本采用TFT、DLP技術。相比之下,TFT成本更低,因此國產(chǎn)車型多傾向采用該技術。DLP技術雖成本高昂,但性能優(yōu)異,在部分高配或頂配車型應用(如奔馳S級,售價80萬以上)。
國內(nèi)已量產(chǎn)車型AR-HUD方案對比
來源:佐思汽研《2021年汽車HUD產(chǎn)業(yè)研究報告》
WEY摩卡:2021年5月上市,搭載AR-HUD,投影距離達13m,投影畫面75英寸,可顯示車速、油量、距離(距目的地)、方向等,還可對車道線進行增強標注,并顯示前車動態(tài)車距,當拐彎或掉頭時會出現(xiàn)動態(tài)箭頭進行指引。
WEY摩卡 AR-HUD 效果圖
來源:長城
大眾:自2021年以來,已陸續(xù)在ID.4、ID.6 等多款車型搭載AR-HUD,均采用TFT投影技術。與WEY摩卡等國產(chǎn)車不同的是,其顯示畫面采用雙層設計,其中,上層為AR區(qū),VID 可達10m,顯示區(qū)域直徑達1.8m(約合70.9英寸),以動態(tài)3D效果顯示駕駛輔助信息及導航提示等;下層為狀態(tài)區(qū),VID 為3m,可顯示車速、導航、道路標識、目的地等信息。
無獨有偶,奔馳、奧迪均采用雙層顯示設計,從而大幅提升了畫面的虛擬增強效果。
大眾 AR-HUD 效果圖
來源:大眾
奧迪AR-HUD雙距離顯示設計
來源:奧迪
自主供應商逐漸崛起 寄予AR-HUD
日本精機、電裝、大陸在中國HUD市場處于壟斷地位,主要為寶馬、奧迪、奔馳、馬自達、豐田、本田、別克等中高端品牌配套。
本土供應商有華陽多媒體、澤景電子、怡利電子等,主要服務國內(nèi)車企,包括吉利、紅旗、長城、蔚來、東風等。
隨著AR-HUD乘風而來,幾乎所有供應商都聚焦該領域,本土供應商的積極性更高。
日本精機:全球最大的HUD提供商,年產(chǎn)能接近200萬臺,2020年率先為奔馳S級提供AR-HUD。2021年正在推進中國HUD生產(chǎn)基地的建設和部署。
華陽多媒體:截至2021年6月,HUD累計出貨20萬臺,已應用在長城、廣汽、北汽、東風日產(chǎn)、長安等多個車型上。已獲廣汽等AR-HUD定點項目,計劃2021年AR-HUD上車;與此同時,公司正在研發(fā)雙層AR-HUD,最遠VID可達10m,近距VID為2.4m。
華為:2021年4月發(fā)布基于LCOS投影技術的AR-HUD,VID為7.5米,視場角為13°x 5°,顯示畫面達到70寸。與DLP技術相比,體積大幅縮小,只有10L,并能在普通擋風玻璃上直接使用,而無需對擋風玻璃進行特殊處理。
本土HUD供應商AR-HUD布局
來源:佐思汽研《2021年汽車HUD產(chǎn)業(yè)研究報告》
巨頭紛紛布局下一代全息技術
當前,量產(chǎn)的AR-HUD 基本沿用W-HUD的幾何光學投影方案,需超大非球面鏡,以增加投射距離(AR-HUD VID需達到10m 以上),從而導致封裝尺寸過大,無法滿足主機廠需求。
全息技術(光波導、HOE、CGH等)不僅可縮減整機體積,還能增加FOV,因此成為供應商和車企爭先布局的焦點。
2020年9月,大陸集團持股18%的光波導初創(chuàng)企業(yè)DigiLens 推出首款基于專有的光聚合材料的AR HUD模塊—CrystalClear,F(xiàn)OV高達15×5°,亮度達12,000 nits,封裝尺寸只有5L,可集成到大多數(shù)車輛中,顯示距離無限遠。
來源:DigiLens
2021年1月,松下聯(lián)合Envisics推出激光全息技術AR-HUD,采用眼球追蹤、振動控制等技術,VID可達10m,F(xiàn)OV為10×4°,圖像分辨率達4K ,可在近端顯示車速、油量等信息,在遠端顯示導航等。
Envisics于2018年成立,總部位于英國,正與現(xiàn)代摩比斯、通用汽車、上汽等10多家企業(yè)開發(fā)全息AR-HUD。其新技術將于2023年最先在凱迪拉克車型量產(chǎn)。
松下與Envisics 合推新一代激光全息AR-HUD
來源:松下
2021年7月,計算機生成全息技術(CGH)公司VividQ 獲東京大學風險投資部門UTokyo IPC領投1500萬美元種子輪,全息技術將最先應用在汽車HUD,2022年初提供給OEM,并率先在中國市場投入使用。
此外,現(xiàn)代/保時捷(投資WayRay)、電裝/英特爾(投資CY Vision)、北汽(合作三極光電)等也在布局全息技術。