内容目录
1. HUD ,汽车视觉黑科技
................................ ................................ ................................ ................................ .....
4 1.1. 行车信息“投影仪”,提高驾驶安全性 .................................................................................................. 4 1.2. WHUD 牢据市场主导地位,TFT 是当前主流技术配臵 ............................................................... 5 1.3. HUD 产业链丰富,上下游企业众多 ..................................................................................................... 6 2. 智能化浪潮下的产品升级之路
................................ ................................ ................................ .......................
7 2.1. 智能化促进 HUD 普及,供给端推动成本下降 ................................................................................ 7 2.2. 前装渗透率有望提升,AR 或为未来风口 ......................................................................................... 8 2.3. 价格优势下,国产替代大势所趋 .......................................................................................................... 9 3. HUD 市场 空 间广阔,Tier 1+ 初创齐头并进
................................ ................................ ...............................
9 3.1. HUD 市场空间广阔,前装产品或迎增长 ........................................................................................... 9 3.2. HUD 市场高度集中,Tier 1+初创齐头并进 .................................................................................... 11 4. 投资建议
................................ ................................ ................................ ................................ ............................
17 4.1. 华阳集团 ..................................................................................................................................................... 17 4.2. 福耀玻璃 ..................................................................................................................................................... 17 图表目录
图 1:HUD 产品结构拆分图 .................................................................................................................................... 4 图 2:HUD 系统的结构框图 .................................................................................................................................... 4 图 3:HUD 工作原理示意图 .................................................................................................................................... 4 图 4:HUD 提高汽车驾驶安全性 ........................................................................................................................... 5 图 5:CHUD 示意图 ................................................................................................................................................... 5 图 6:WHUD 示意图 .................................................................................................................................................. 5 图 7:WHUD 占据市场主导地位 ........................................................................................................................... 6 图 8:HUD 行业上下游产业链 ............................................................................................................................... 7 图 9:HUD 逐渐普及,走向“平民化” ......................................................................................... 7 图 10:HUD 平均价格变化 ...................................................................................................................................... 8 图 11:ARHUD 场景模拟图 ..................................................................................................................................... 9 图 12:ARHUD 系统构成 ......................................................................................................................................... 9 图 13:2020-2023 年全球前装 HUD 出货量 CAGR17.76% .................................................... 10 图 14:2020-2023 年全球前装 HUD 市场规模 CAGR 18.21% ................................................ 10 图 15:2020-2023 年全球后装 HUD 出货量 CAGR 0.71% ..................................................... 10 图 16:2020-2023 年全球后装 HUD 市场规模 CAGR1.09% ................................................... 10 图 17:2020-2023 年中国前装 HUD 安装量 CAGR81.26% .................................................... 11 图 18:2020-2023 年中国前装 HUD 市场规模 CAGR 81.94% ................................................ 11 图 19:2016 年全球主要前装 HUD 厂家市占率 ............................................................................................ 11 图 20:2019Q1 中国乘用车 HUD 市场主要供应商份额 ............................................................................ 11 图 21:日本精机的 AR-HUD 产品主要分为三部分:近场显示、远场显示、侧方显示 ................ 12 图 22:AR-Creator 的技术结构 .......................................................................................................................... 13 图 23:大陆的 AR-HUD 可产生状态面和增强面 .......................................................................................... 13 图 24:DLP 技术使 HUD 抬头显示系统显示效果较佳 .............................................................................. 13 图 25:伟世通 AR-HUD 产品 ............................................................................................................................... 14 图 26:伟世通 AR-HUD 产品分为入门版、中等版、溢价版 ................................................................... 14
图 27:SPYDR 2.0 将 IVI、仪表盘、ANC、HUD 等集成 ........................................................................ 14 图 28:松下 DMS HUD 工作原理....................................................................................................................... 14 图 29 :华阳多媒体产品线:组合式抬头显示器( C-HUD )、风挡式抬头显示器(W - HUD )、增强显示抬头显示器(AR-HUD)
.............................................................................................................................. 15 图 30:DLP 原理图 ................................................................................................................................................. 15 图 31:Navdy HUD 成像效果 .............................................................................................................................. 15 图 32:未来黑科技和奇点汽车合作开发目前全球可量产的最大显示尺寸的前装 HUD 产品 ...... 16 图 33:百路达 HUD .............................................................................................................................................................. 16 图 34:2018 年百度世界大会演示疆程的 AR-HUD 技术 .......................................................................... 16 图 35:泽景电子 AR-HUD ............................................................................................................................ 17 图 36:泽景电子透明 A 柱 .................................................................................................................................... 17 表 1:各投影技术对比 ............................................................................................................................................... 6 表 2:HUD 主要供应商产品和技术情况汇总 ................................................................................................. 12
1. HUD ,汽车视觉黑科技
1.1. 行车信息 “ 投影仪 ” ,提高驾驶安全性
HUD ( Hea d
U p
D i s pl ay )
)
,即抬头显示或平视显示,在功能上充当了汽车信息 “ 投影仪 ”的角色。该技术可以将汽车相关信息投影到驾驶员视线前方,从而减少驾驶过程中低头查看仪表或中控屏的频率。HUD 是一种光机电耦合部件,主要由主控 PCB 板、LED 光源单元、显示介质、光学镜、外壳、直流电机等组件构成,由显示光源发出光信息,经过镜面结构的一次或多次反射,将信息反射到透明介质(显示屏或挡风玻璃)上,从而使人眼看到仿佛悬浮在眼前的虚像,其工作原理可以概括为通过光信息的反射将行车相关的信息投影到驾驶员前方的透明介质上。
图
1 :
HUD 产 品 结构拆分 图
图
2 :
HUD 系 统 的结构框图
资料来源:未来黑科技公司官网, 资料来源:汽车电子设计,
图
3 :
HUD 工作原理示意图
资料来源:知乎,
HUD ,保障驾驶安全性的 “ 利器 ” 之一。HUD 信息显示位臵比传统的组合仪表位臵高,司机在查看车辆信息时,通过 HUD 只需低头 5-10°,通过组合仪表则需低头 20-25°,故布臵 HUD
将让司机告别“低头族”,大大缩短司机的视野移动时间。一般来说,司机在读取传
统的汽车仪表盘读时,视线离开前方道路需要 0.5-1 秒,如果按照 100 公里/h 的时速计算, 汽车将在司机移开视线的 0.5-1 秒内行驶 14-28 米,如此长的行驶盲区无疑大大提高了汽车驾驶的危险性。除此之外,驾驶员从组合仪表上查看驾驶信息的过程中,眼睛会从道路转移到组合仪表再转移到道路,由于道路亮度高而车内亮度低,眼睛就会经历由亮到暗再到亮的过程,同时眼睛的聚集点也会由远到近再到远,所以瞳孔距会进行调整,而频繁的视野切换将带来眼部疲劳。所以说 HUD 能够减少视野偏离时间、提升驾驶舒适度,大大提高行车安全性。
图
4 :
HUD 提高汽车驾驶安全性
资料来源:整理
1.2. WHUD 牢据市场主导地位,TFT 是当前主流技术配臵
按照产品形态, HUD
主要可以分为
CHUD ( C o m bin er
HUD ,组合型)
)
与
W HUD ( Wind s hi e ld HUD ,挡风玻璃型)
)。二者最大的不同在于 CHUD 的投影介质为一块放臵于仪表上方的透明树脂玻璃显示屏,而 WHUD 的投影介质则直接使用特殊的汽车挡风玻璃作为显示屏。技术上,CHUD 光学结构简单,设计相对容易,但其显示尺寸与距离有限,且可能在在车辆碰撞时会对驾驶员产生二次伤害;WHUD 显示效果更加一体化,且不影响车内内饰,但其光学结构相对复杂,设计与布臵难度较高。成本上,CUHD 技术较成熟,一般采用后装方案,是一种标准件,在研发成本上只要一次性投入便可大规模实现量产;WHUD 生产工艺复杂,且属于前装方案,需要根据不同车型进行调试,故其成本相对更高,主要出现在中高档车型上。在 AR(增强现实)技术日益火热的当下,AR- HUD 技术开始出现在市场上,其通过将 AR 技术与 WHUD 技术融合,可以将投射的内容、位臵与现实环境相结合,在驾驶人视线区域内合理生动地叠加显示一些驾驶信息。AR-HUD 本质上仍是利用挡风玻璃进行投影成像,只是其显示范围更大,且具有 AR 效果,可以看作是 WHUD 的升级强化版。
图
5 :
CHUD 示意 图
图
6 :
WHUD 示意图
资料来源:马自达官网, 资料来源:别克官网,
WHUD 占据市场主导地位。根据佐思产研,2016-2019 年 WHUD 与 CHUD 出货量占比始终保持在 7:3 左右。其中,WHUD 因显示性能更优、客户体验更好,成为各大 HUD 供应商重点研发的对象。其技术逐步成熟,成本开始降低,所以目前已成为各车企在各自车型上的主流配臵。CHUD 虽然在早期风行一时,然而随着显示技术的发展及对投影质量要求的提高, CHUD 产品形态具有天然劣势,因此市场逐步处于萎靡状态。
图
7 :
WHUD 占据市场主导地位
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
WHUD CHUD 2016 2017 2018 2019
资料来源:佐思产研,
TFT 技术成熟、成本较低,当前广泛应用于
HUD 产品。从 HUD 采用的投影技术上来看, 目前主要有 LCD 投影、DLP 投影、激光扫描投影、AR 投影等。LCD(液晶显示)投影技术是通过电路控制液晶单元的透射率及反射率,从而产生不同灰度层次及色彩的图像。其中TFT(薄膜晶体管)为 LCD 显示技术中的一种,是指液晶显示器上的每一液晶像素点都是由集成在其后的薄膜晶体管来驱动,能够做到高速度、高亮度、高对比度地显示屏幕信息。由于技术成熟、成本低廉,当前各大 HUD 供应商普遍采用 TFT 方案。DLP(数码光输出)是一种以数字微镜装臵作为成像器件,通过调节反射光实现投射图像的投影技术,其亮度高、分辨率高、对比度好,但其设计难度与生产成本均高于 TFT。激光扫描投影技术使用具有较高功率的红、绿、蓝(三基色)单色激光器为光源,激光在机器内经过相应的光学元件和处理芯片的整合与扫描后投射在显示屏上,该方案色域空间大、色饱和度高、分辨率清晰,但其对温度较为敏感,且易受环境亮度影响,目前成本居高不下。
表
1 :各投影技术对比
优 点
缺 点
应用
TFT-LCD 技术简单,成本较低 分辨率不高,高温稳定性不强 广泛商用
DLP
分辨率高,对比度高
色彩还原度不高,成本较高 已经有量产产品激光扫 描
色彩呈现好,分辨率高 受环境温度、光线影响,成本过高
产 品 较 少资料来源:
OFweek 显示网,电子发烧友,
1.3. HUD 产业链丰富,上下游企业众多
汽车
HUD 市场国内外玩家众多。HUD 行业上游产业包括生产光镜器件、显示屏幕、玻璃等核心部件的硬件供应商与提供导航、地图、音频、车联网等功能的软件与服务供应商,下游产业主要为各大整车厂,近十余年来车载领域成为 HUD 新兴的应用场景。目前深耕于 HUD 行业的企业有很多,处于国外企业占主导地位的国内外厂商混战阶段,国外企业以大陆、电装、日本精機株式会社、先锋、伟世通、伟雷等为代表,国内企业中泽景电子、华阳集团、未来黑科技、乐驾(车萝卜)等走在前列。
77%
71%
75%
76%
23%
29%
25%
24%
图
8 :
HUD 行业上下游产业链
资料来源:佐思产研,
2. 智能化浪潮下的产品升级之路
2.1. 智能化促进
HUD 普及,供给端推动成本下降
汽车智能化的发展趋势下,HUD 迸发蓬勃生机,走向 “ 平民化 ” 。全球首台 HUD 是最早搭载于美国海军的 A—5 舰载机,最初仅仅应用在各类战斗机上,之后逐渐推广运用于民航客机的飞行辅助仪,可以说 HUD 作为飞行辅助仪,出生“高大上”。随着科技的进步,HUD 技术不再是飞机的专利,而是逐步进入汽车高端市场,开始成为豪华车型的高科技配臵,最早于 1988 年出现在通用车型中。HUD 让信息显示变得更加智能,与辅助驾驶系统的融合后甚至将成为自动驾驶中的重要技术组成部分,故随着汽车智能化技术的飞速发展,HUD 也将加速普及,迎来再次下沉,搭载车型从以往的高端车往中低端车型覆盖,例如 HUD 过去主要搭载国外品牌的豪华车型上,例如宝马 3 系、雷克萨斯、奔驰等车型,目前部分国内主机厂也开始引入前装 HUD,例如吉利几何、北汽新能源等。
图
9 :
HUD 逐渐普及,走向 “ 平民化 ”
资料来源:整理
光学组件的技术进步推动
HUD 成本下降。随着 HUD 核心部件供应商在投影芯片、玻璃、光
源等相关技术上取得突破,有望带动 HUD 成本下降。各光学投影组件供应商不断优化投影技术方案,例如 TI 作为 DLP 投影方案的发明者,近几十年来不断升级创新,其最新的 DLP 技术进一步提高了成像性能,已经可以运用于 AR 显示中;汽车玻璃供应商也大力开发物美价廉的特殊玻璃,例如福耀玻璃专门斥资研发压制模具与检具以控制 HUD 区域型面,并配对全球一流的成像检测设备,以保证出货前产品质量;目前也有厂商研发了高透射率的特殊光学薄膜,将其贴在挡风玻璃上可以抑制重影,相比于同等程度的特殊玻璃优化技术,成本可下降约 90%。成本的变化往往体现在价格的波动上,根据佐思产研,WHUD 的平均价格从 2016 年的 265 美元下降到 2020 年的 245 美元,CHUD 的平均价格从 2016 年的 50 美元 下降到 2020 年的 38 美元,可见近年来随着供应端相关技术的逐渐成熟,HUD 的成本也呈现下降趋势。
图
10 :
HUD 平均价格变化
美元
WHUD CHUD 300
250
200
150
100
50
0
2016
2020
资料来源:佐思产研,
2.2. 前装渗透率有望提升,AR 或为未来风口
主机厂与消费者需求刺激前装
HUD 渗透率提升。一般而言前装 HUD 的难点在于产品从车辆开发阶段便需要定制化设计与生产,技术壁垒和投入费用较高,故一些资金实力不强的 HUD 企业会选择先开发后装 HUD 产品,但是由于前装 HUD 的客户使用体验更好,且各主机厂对HUD 的重视度也越来越高,预计未来前装 HUD 技术将逐渐成为各HUD 供应商发力的领域, 例如国内初创 HUD 公司未来黑科技即采用从后装市场切入,获得一定规模后进军前装市场的技术发展路径。据佐思产研,2016-2019 年全球 HUD 汽车前装渗透率从
2.74%提升至8.50%,2016-2019 年中国 HUD 汽车前装渗透率从 0.3%提升至 2.1%,未来 HUD 前装市场增长空间广阔。
AR
技术带来驾驶 “ 科技感 ” ,引领未来发展趋势。
相较于一般 HUD , AR-
HUD
无论是显示功能、显示内容还是关键参数均更加优良,AR 技术推动抬头显示技术演进至一种新境界:
一是 VID(虚拟图像距离)更长、FOV(可视角度)更大,因而带来更佳的使用效果;二是除了能够显示一些传统的行车、导航信息之外,该系统还能与 ADAS 功能深度融合,能够实现车道偏离、前车碰撞、行人预警、超速提醒等高级功能,并将显示信息与周边环境相融合。AR-HUD 技术“科技感”满满,其核心技术对车道级导航能力、图像识别与检测能力、融合算法能力要求很高,未来或为 HUD 行业发展中下一个的风口。目前 AR- HUD 技术仍存在很大的优化空间,例如在虚拟内容与实际行车环境的融合、驾驶员视野追踪、UI 设计、重影等多个问题上技术有待进一步攻坚。
265
245
50
38
图
11 :
ARHUD 场景模拟 图
图
12 :
ARHUD 系统构成
资料来源:
TI 官网, 资料来源:
2030 出行研究室,
2.3. 价格优势下,国产替代大势所趋
国产品牌技术过关、价格占优,或成为整车厂在降本压力下的优先选择。从消费者角度看, 目前市场上 HUD 产品选配价格普遍较高,例如宝马 5 系选装一台 HUD 的价格为 11600 元, 奥迪 A6L 则高达 18700 元,在消费者对 HUD 认知度还未完全建立起来的情况下,除非是科技爱好者或是存在刚需,否则要说服消费者购买并非一件容易的事,再加上目前车市下行, 各主机厂盈利压力增大,“降本”成为主机厂目前最关心的话题。近年来国内 HUD
龙头加速技术研发,不断缩小与国外龙头的产品差距,同时得益于国内低廉的原材料价格与高投入产出比的工程师红利,国内龙头能够有效压低设计生产成本,获得价格优势,故国产 HUD 在质量过关的前提下能够下探到更低价格,这使得整车厂开始倾向于选择国内供应商定点,例如泽景电子从 2010 年底开始研究 HUD,历经 5 年时间掌握了核心技术,目前已与大众、蔚来、吉利、长安、长城、奇瑞、北汽新能源等企业签订了 10 多个量产和研发合同;未来黑科技已与宝马、上汽、奇点等整车厂展开合作,其最新研发的全景混合现实显示器在 CES 2020(国际消费类电子产品展览会)上荣获“ 2020
C ES I nnova t ion
A ward s”。预计未来国内 HUD 龙头将不断提升国际竞争力,实现在前装 HUD 市场的突围。
3. HUD 市场空间广阔,Tier 1+ 初创齐头并进
3.1. HUD 市场空间广阔,前装产品或迎增长
2020-2023 年全球前装
HUD 市场规模
CAGR 为
18.21% 。汽车智能化大趋势下,HUD 让信息显示变得更加智能,与辅助驾驶系统的融合促进 HUD 普及,技术升级推动成本下降进一步加速 HUD 进一步下沉,搭载车型也逐渐从以往的高端车向中低端车型延申。据佐思产研, 我们预测 2020-2023 年全球汽车产量增速为-20.00%、13.00%、9.00%、3.00%,CHUD 出货量几乎再无增长,W HUD
出货量增速在 20% 左右, CHUD
和W HUD
售价增速分别为- 6 . 63% 和-1.94%,预测 2020-2023 年全球前装 HUD 出货量分别达到 880 万套、1050 万套、1226 万套、1437 万套,全球前装 HUD 渗透率从 2016 年的 2.74%提升至 2023 年的 15.43%,全球前装 HUD 市场规模分别达到 18.0 亿美元、21.7 亿美元、25.4 亿美元、29.8 亿美元, 2020-2023 年全球前装 HUD 市场规模 CAGR 为 18.21%。
图
13 :
2020-2023
年全球前 装
HUD
出货 量
CAGR17.76%
图
14 :
2020-2023
年全 球前装
HUD
市场 规模
CAGR
18.21%
前装市场规模(亿美元)
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
2016 2017 2018 2019 2020E2021E2022E2023E
18.00%
16.00%
14.00%
12.00%
10.00%
8.00%
6.00%
4.00%
2.00%
0.00%
前装市场规模增速(%)
35
30
25
20
15
10
5
0
2016 2017 2018 2019 2020E2021E2022E2023E
70.00%
60.00%
50.00%
40.00%
30.00%
20.00%
10.00%
0.00%
资料来源:佐思产研、 Wind 、 资料来源:佐思产研、 Wind 、
2020-2023 年全球后装
HUD 市场规模
CAGR 为
1.09% 。由于前装 HUD 技术壁垒和投入费用较高,一些资金实力不强的 HUD 企业会选择先开发后装 HUD 产品,因此 2016-2019 年后装 HUD 出货量 CAGR 高达 35.72%。但是由于低端后装 HUD 体验感不佳,我们预测 2019 年之后后装 HUD 产品几乎不再增长,假设全球汽车淘汰量每年增长 0.1 亿辆,据佐思产研, 前装 HUD
售价是后装的一半,甚至一倍,假设后装 HUD
是前装售价的 75% ,预测 2020-2023年全球后装 HUD 出货量保持在 930-950 万套左右,全球后装 HUD 渗透率仅仅从 2016 年的0 . 27% 提升至 2023
年的 0 . 58% , 2020-2023
年全球后装 HUD
市场规模 C AG R
仅为 1 . 09% 。
图
15 :
2020-2023 年全 球 后 装
HUD 出货 量
CAGR 0.71% 图
16 :
2020-2023 年全球后 装
HUD 市场规 模
CAGR1.09%
1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
后装出货量(万套)
渗透率(右轴)
2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E
0.70%
0.60%
0.50%
0.40%
0.30%
0.20%
0.10%
0.00%
12
10
8
6
4
2
0
2016 2017
2018
后装市场规模(亿美元)
后装市场规模增速(%)
2019 2020E2021E2022E2023E
80.00%
70.00%
60.00%
50.00%
40.00%
30.00%
20.00%
10.00%
0.00%
-10.00%
资料来源:佐思产研、 Wind 、 资料来源:佐思产研、 Wind 、
2020-2023 年中国前装
HUD 市场规模
CAGR 为
81.94% 。据佐思产研,2016 年中国前装HUD
安装量为 8 . 12
万套,渗透率仅 0 . 29% ,处于刚刚起步阶段。随着中国车市的复苏和 HUD 的加速普及,假设 2020-2023 年中国汽车产量增速分别为-10%、15%、10%、5%,前装安装量增速在 80%左右,预测 2020-2023 年中国前装 HUD 安装量分别为 89 万套、170 万套、310 万套、530 万套,中国前装 HUD 渗透率从 2016 年的 0.29%提升至 2023 年的 17.24%, 中国前装 HUD 市场规模分别达到 1.82 亿美元、3.52 亿美元、6.43 亿美元、10.99 亿美元, 2020-2023 年中国前装 HUD 市场规模 CAGR 为 81.94%。
渗透率(右轴)
WHUD出货量(万套)
CHUD出货量(万套)
图
17 :
2020-2023 年中 国 前 装
HUD 安 装 量
CAGR81.26% 图
18 :
2020-2023 年中国前 装
HUD 市场规 模
CAGR 81.94%
600
500
400
300
200
100
0
前装安装量(万套)
渗透率(右轴)
2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E
20.00%
18.00%
16.00%
14.00%
12.00%
10.00%
8.00%
6.00%
4.00%
2.00%
0.00%
前装市场规模(亿美元)
前装市场规模增速(%)
12
10
8
6
4
2
0
2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E
120.00%
100.00%
80.00%
60.00%
40.00%
20.00%
0.00%
资料来源:佐思产研、 Wind 、 资料来源:佐思产研、 Wind 、
3.2. HUD 市场高度集中,Tier 1+ 初创齐头并进
纵观全球和中国
HUD 市场,行业竞争格局均呈现高度集中的态势。全球汽车 HUD 龙头企业主要是日本精机( Nippon
S eiki )、德国大陆集团( Con t inen t al
AG)、日本电装株式会社 ( D E N SO C O R PO R ATIO N )、美国伟世通(V i st eon )、德国博世集团(BOS CH ), CR5
市场份额在 2016 年达到了 95%,行业集中度极高。2019 年 Q1,中国乘用车 HUD 市场份额前四大供应商分别是日本电装株式会社( 58% )、日本精机( 19% )、美国伟世通( 19% )、德国大陆( 3% ), CR4
市场份额达到 99% ,四大巨头几乎垄断了中国乘用车 HUD
市场。
图
19 :2016 年全球主要前 装
HUD 厂家市占 率
图
20 :2019Q1 中国乘用 车
HUD 市场主要供应商份额
德国博 其它 德国大陆集 其它
美国伟世通 3%
世集团 5%
3%
团 1%
3%
德国大陆集 团
18%
日本电装株式会社16%
日本精机
55%
美国伟世通
19%
日本精机 19%
日本电装株式会社 58%
资料来源:佐思产研、 资料来源:佐思产研、
HUD 市场刚刚起步,全球和中国渗透率较低,当前
HUD 市场虽被国际巨头几近垄断,但同时也为具备技术和资金资源的初创企业提供了机会。一般来说,顶级一级供应商不太愿意研发 WHUD,一方面是欠缺光学人才储备,另一方面是这些 Tier 1 出于对商业风险和成本的考量,更愿意制造标准化、批量化的产品,而 WHUD 是典型的复杂的光学定制产品,需要根据每辆车的挡风玻璃的厚度和曲率做定制化设计和验证,这意味着每个项目都要投入高额的研发费用,规模经济也难以实现,因此 HUD 市场也为那些具备技术且愿意投入研发的初创企业提供了千载难逢的机会。
HUD 主流企业技术领先,AR HUD 等最新产品基本布局完毕。传统 Tier 1 主要包括日本精机( Nippon
S eiki )、德国大陆( Con t inen t al
AG)、美国伟世通(V i st eon )、日本松下汽车 (P anasoni c)、华阳多媒体等,初创公司主要包括 Navd y、未来黑科技、疆程、泽景电子等。
传统 Tier 1 深耕汽车零部件领域多年,在资金、技术和资源等方面占据优势,而想要分一杯羹的初创企业,同样不甘示弱,在 HUD 领域业绩频出。
表
2 :
HUD 主要供应商产品和技术情况汇总
公 司
产品和技术情况
日本精 机
公司发展基于 AR 技术的 HUD 产品,相比传统的 CHUD 和 WHUD 产品,目前公司产品已进阶至
HUD3.0
时代,即实现“ AR+ADAS+HUD ”。
Navdy 公司的 HUD 产品应用了 DLP 技术,使得投射效果更明亮。
采用 AR-Creator 技术打造 AR-HUD 产品。
AR-Creator 技术主要负责处理三项数据:
德国大陆
美国伟世通
单摄像头绘制的道路几何形状;雷达测量的前方车辆尺寸、位臵以及与自身的距离; 大陆电子地平线技术所提供的地图框架。
伟世通也主攻 AR-HUD 产品领域颇有成就。公司为 2015 款大众高尔夫上配臵的
AR HUD 采用了 10x4 度的场图像,尺寸是其他现行量产车型所用系统的 2 倍。此外,该系统投影的图像到驾驶员位臵的距离也长达 33 英尺(大约 10 米),远大于 一般系统的 6.5 英尺( 2 米)。
日本松 下
松下汽车
SPYDR
2.0 ,集成了
HUD
的驾驶员监控系统( DMS )。
DMS
HUD
使用了松下专有的 DMS 算法,在虚拟现实基础上实现无缝集成。
汽车前装 HUD 领域,公司和奇点汽车合作开发目前全球可以量产的最大显示尺寸
未来黑科技
疆程
(16.4 英寸)的前装 HUD 产品;公司同时拥有独特的光场投射显示技术,结合超材料技术,可以提供增强现实体验的AR HUD。后装领域,百路达 HUD 首创采用 空间虚拟成像技术,结合智能语音交互。
公司于 2017 年 11 月推出 AR-HUD 方案,其视场角最大可达到 11 °× 4 °,成像距离可达 9 米,之后还会进一步延长至 10-12 米。目前,疆程 AR-HUD 的体积最小能控制在 6.5 升左右,在行业中已经处于较为领先的地位。
华阳多媒 体
公司
HUD
产品线主要包括组合式抬头显示器( C-HUD )、风挡式抬头显示器
( W-HUD )以及增强显示抬头显示器( AR-HUD )。
2013 年,公司成功研制国内第一个车载风挡式 HUD 光路系统,并于 2014 年推出
泽景电子
国内第一个拥有完全知识产权的风挡式 HUD 样机。除车载 HUD 外,公司还致力于透明 A 柱与车窗显示的研发。
资料来源:官网,
1 )
日本精机 (Nippon Seiki )
日本精机成立于 1946 年,主要产品包括汽车仪表、抬头显示等。公司大力发展基于 AR 技术的 HUD 产品,相比传统的 CHUD 和 WHUD 产品,目前公司产品已进阶至 HUD3.0 时代, 即实现“A R +A D AS+ HUD ”。A R
技术与辅助驾驶系统深度融合,以实现更高级的效果和功能;ADAS 渗透率快速提升,带动更多与驾驶安全信息的互动。公司的 AR- HUD 产品主要分为三部分:近场显示、远场显示、侧方显示。近场显示主要显示汽车的状态信息,远场显示主要提供 ADAS 信息,侧方显示主要提供车道和导航信息。
领先的技术优势使日本精机成为全球行业市占率最高的企业,宝马、通用、奥迪等均为公司的重要客户。
图
21 :日本精机的
AR-HUD 产品主要分为三部分:近场显示、远场显示、侧方显示
资料来源:佐思产研、
2 )
德国大陆 (Continental AG )
德国大陆创立于 1876 年,采用 AR-Creator 技术,集团的 AR-HUD 产品同样位居行业上游。AR-Creator 技术主要负责处理三项数据:单摄像头绘制的道路几何形状;雷达测量的前方车辆尺寸、位臵以及与自身的距离;大陆电子地平线技术所提供的地图框架。
图
22 :
AR-Creator 的技术结构
资料来源:佐思产研、
集团的 AR-HUD 可产生两个投影面,分别为状态面和增强面。状态面显示在司机前方发动机罩的前部位臵,它向司机有选择地显示诸如当前车速、限速情况等信息。在增强面方面,集团开发的 HUD 抬头显示系统开创性地运用了 DLP 数字光处理技术,带来领先于行业水平的显示效果。由于内臵 40 万个工作频率可达 5000 次/秒微镜的 DLP 芯片,驾驶员前方 7.5 米处的道路上可以投射出具有极高亮度的全彩影像,即使在强光环境下或佩戴墨镜时也丝毫不会影响影像的清晰度。
图
23 :
大陆 的
AR-HUD 可 产生 状态 面 和 增 强面
图
24 :
DLP 技术 使
HUD 抬头显 示 系 统显 示 效果 较 佳
资料来源:佐思产研、 资料来源:搜狐网、
3 )
美国伟世通 (Visteon )
伟世通也在 AR-HUD 领域颇有成就。公司在 2015 款大众高尔夫上展示了这项技术。大众高尔夫配臵的这款 AR HUD 系统采用了 10x4 度的场图像,尺寸是其他现行量产车型所用系统的 2
倍。此外,该系统投影的图像到驾驶员位臵的距离也长达 33
英尺(大约 10
米),远大
于一般系统的 6.5 英尺(2 米)。系统可提供行车路线、检测目标、车道偏移和导航信息。未来,公司的 AR-HUD 还将实现更多功能。公司将继续优化系统的光学组件,显著拓宽驾驶员的视野范围、扩大图像显示尺寸,并增加可以显示的驾驶环境信息类别。
图
25 :
伟世 通
AR-HUD 产 品
图
26 :
伟 世 通
AR-HUD 产品 分 为 入 门 版、中 等 版、 溢 价版
资料来源:
Visteon 官网、 资料来源:
Visteon 官网、
4 )
日本松下汽车 (Panasonic )
松下汽车在 2019 年 CES 展上推出最新的 SPYDR 2.0,集成了 HUD 的驾驶员监控系统 ( DMS )。
SPYDR
2 . 0
将车载信息娱乐系统(IVI)、仪表盘、环绕视图、自动噪声消除器(A NC )、 HUD、4 个娱乐系统集成器全部集成在一个平台上。DMS HUD 使用了松下专有的 DMS 算法,在虚拟现实基础上实现无缝集成。驾驶员监控摄像头被嵌入 HUD 设备中,利用松下在制造精密光学元件(如投影仪和摄像头)方面的专业知识,该系统比目前市场上同类型产品的尺寸小 40%。此外,该系统还可追踪驾驶员面部,根据驾驶员面部特征和位臵,垂直调整HUD 镜及显示器。
图
27 :
SPYDR 2.0 将
IVI 、仪表盘 、 ANC 、 HUD 等集 成
图
28 :
松 下
DMS HUD 工作原理
资料来源:贤集网、 资料来源:佐思产研、
5 )
华阳多媒体
公司 HUD
产品线主要包括组合式抬头显示器( C- HUD )、风挡式抬头显示器(W - HUD )以及增强显示抬头显示器( AR-HUD )三种。在 2019
上海国际车展中,华阳展示其最新的 C-HUD产品实物。其使用 3.1 寸 TFT 屏幕,分辨率为 800×480,投影角度为 8.8°×3.3°,投影距离在 2 米以内,影像大小为 12 寸左右。与 W-HUD 相比,C-HUD 产品本身成本更低、成像距离更远。W-HUD 需要对挡风玻璃进行处理,增加了车厂的成本,而 C- HUD 自带反射面,
降低开发成本,这使得 C-HUD 成为 HUD 仪表产品形态的最佳选择方案。在后续的产品预研中,公司会将 HUD 仪表产品进行装车调试设计,让客户更直观的从实车中体验该产品的乐趣。HUD 仪表不仅有显示仪表的所有信息,而且具有抬头显示的实现方式,成本低于 HUD 和仪表的组合,是未来具有竞争优势的新型产品形态。待 AR- HUD 进入市场后,ADAYO 华阳多媒体还将推出“仪表+导航+ADAS”的 AR 显示方案,值得期待。
图
29 :华阳多媒体产品线:组合式抬头显示器(
C-HUD )
)
、风挡式抬头显示器 ( W-HUD )
)
、增强显示抬头显示器 ( AR-HUD )
资料来源:佐思产研、
6 )
Navdy Navdy 是一家 HUD 创业公司,其使用的 HUD 方案是 DLP 方案。目前车用量产的 HUD 大 都采用 TFT 解决方案,相比 DLP,TFT 存在亮度不够的问题,而 DLP 技术的本质是“反光镜”,能够带来更高的效率,使得照射距离更远,分辨率更高,因此 DLP
技术是目前市面上 最亮的 HUD 显示技术。DLP 技术的核心是 DMD 芯片,芯片上有数十万微小的镜面,在电磁力的操纵下使光线反射到不同的位臵,从而形成不同的图案。和同类产品一样, Navd y HUD
只需要放臵在方向盘和挡风玻璃之间即可,系统启动之后会自动将画面投射到装臵的屏幕上。产品可以通过无线与手机实现互联,实现查看信息、接通电话、GPS 导航等功能,同时还可以实现汽车诊断等功能。
图
30 :
DLP 原理 图
图
31 :
Navdy HUD 成像效果
资料来源:知乎、 资料来源:知乎、
7 )
未来黑科技
公司于 2016 年成立于北京,专注于汽车显示技术及相关产品的研发。公司的业务主要有三部分:汽车前装 HUD、后装“百路达 HUD”以及新技术研发。在汽车前装 HUD 领域,公司和奇点汽车合作开发目前全球可以量产的最大显示尺寸(16.4 英寸)的前装 HUD 产品, 已于 2018 年首发量产;公司同时拥有独特的光场投射显示技术,结合超材料技术,可以提
供增强现实体验的 AR HUD,视场角能够达到 60°,显像距离至少为 1.5 米,甚至可达到无穷远。在后装领域,Futures 于 2018 年第四季度上市了百路达 HUD,首创采用空间虚拟成像技术,结合智能语音交互,同时搭载了车载微信、音乐、视频等通讯娱乐功能。在新技术研发上,公司拥有视场角 FOV 大于 50°的全挡风光场透明显示技术,正在研发无介质裸眼全息显示设备 HoloPixo,可确保三维立体图像直接投射到空中,形成高分辨率的全息静态图像和动态图像。
图
32 :未来黑科技和奇点汽车合作开发目前全球可量产的 最大显示尺寸的前装
HUD 产品
图
33 :百路达
HUD
资料来源:搜狐网、 资料来源:搜狐网、
8 )
疆程
公司成立于 2017 年,专业从事汽车抬头显示设备设计、研发。公司于 2017 年 11 月推出AR-HUD 方案,其视场角最大可达到 11°×4°,成像距离可达 9 米,之后还会进一步延长至 10-12 米。对于前装 AR-HUD 厂家来说,一个不可避免的难题是如何在车身有限的空间里装进设备,即 AR-HUD 厂家必须要尽可能地将产品的体积控制在一个较小的范围。目前, 疆程 AR-HUD 的体积最小能控制在 6.5 升左右,在行业中已经处于较为领先的地位。在 2018 年底的百度世界大会上首次发布了基于 AR- HUD 的智能驾驶解决方案,此次百度演示的AR-HUD 技术正是出自疆程之手,无论是转弯还是并道,本次演示均有非常精确的图标指引。
图
34 :
2018 年百度世界大会演示疆程的
AR-HUD 技术
资料来源:佐思产研、
9 )
泽景电子
公司主要从事风挡式 HUD 及汽车智能设备的研发、生产和销售。2013 年,公司成功研制国内第一个车载风挡式 HUD 光路系统,并于 2014 年推出国内第一个拥有完全知识产权的风挡式HUD 样机。公司研发的 HUD 目前已经搭载在了蔚来 ES8 上,虽然技术方案属于传统 HUD,
但成本已经达到进口产品的一半。
除车载 HUD 外,公司还致力于透明 A 柱与车窗显示的研发。公司的透明 A 柱含有双摄 DMS 人眼追踪捕捉系统,可以随驾驶员视线波动调整显示内容,帮助驾驶员看到被 A 柱挡住的驾驶盲区。车窗显示则是利用投影设备在车窗上实现人性化、科技感的新交互体验。例如,当车主靠近汽车时,在侧风挡上会显示出欢迎界面并可显示密码输入窗口,以此启动汽车。目前车窗显示设备仍在与主机厂客户共同探索产品应用场景。
图
35 :
泽景电 子
AR-HUD 图
36 :
泽景电子透 明
A 柱
资料来源:泽景电子官网、 资料来源:泽景电子官网、
4. 投资建议
4.1. 华阳集团
汽车电子业务占比最大,是公司发展重点。2019 年公司汽车电子业务占营业收入的比重为63%,汽车电子专注于车载影音、车载智能网联、车载导航、数字仪表、流媒体后视镜、高级驾驶辅助(A D AS)、 360
环视系统、抬头显示( HUD )、空调控制器、车载摄像头、无线充电、胎压监测等汽车智能及安全产品线,并逐步将其系统集成为智能驾驶舱,增强产品同车厂的配套能力。
提供多种
HUD 产品,未来渗透率有望进一步提升。公司 HUD 产品线主要包括组合式抬头显示器( C-HUD )、风挡式抬头显示器(W - HUD )以及增强显示抬头显示器( AR-
HUD )。其中 W-HUD 已获得多个国内以及海外车企的量产项目,DLP AR-HUD 预计将于 2021 年底开始陆续搭载量产车型面世。随着自动驾驶概念的提出,消费者对安全更加关注,ADAS 功能逐渐普及开来,HUD 可以实现 ADAS 更直观的人机交互,预计 HUD 会随着 ADAS 的普及而同时快速增长,未来渗透率将会进一步提升。
加强技术研发,构筑核心竞争力。公司始终将研发作为保持公司长期竞争力的重要手段,始终重视产品技术的研发工作,持续进行研发投入和优化,2019 年研发投入 3.13 亿元,占营业收入的 9.25%。凭借多年的产业积累,公司在车载智能网联、高精度及实时导航、软件工程、抬头显示、数字仪表、辅助驾驶、智慧照明、驱动电源等方面拥有核心技术,拥有较强的系统集成能力和产品开发能力。目前公司共计拥有专利 531 项,其中发明专利 172 项。公司积极研发攻克新的技术难题并开拓新的产品线,如压高端汽车 HUD(抬头显示)壳体压铸件研发及应用等。
风险提示:过度依赖汽车行业的风险;电子产品价格下降的风险;原材料价格上升的风险;
疫情控制不及预期风险
4.2. 福耀玻璃
安全玻璃全解决方案供应商。公司的主营业务是为各种交通运输工具提供安全玻璃全解决方案,包括汽车级浮法玻璃、汽车玻璃、机车玻璃相关的设计、生产、销售及服务。汽车玻璃业务是公司最主要的业务,2019 年占营业收入比重达到了 91.29%。
HUD 前挡风玻璃单车价值翻倍,未来实现规模扩张。除加热玻璃、憎水玻璃、隔音玻璃、电致变色玻璃等外,公司还提供 HUD 前挡风玻璃,据公司官网和汽车之家,HUD 前挡风玻璃单车价值约 400 元,较普通前挡风玻璃单车价值提升一倍。公司已经成为奥迪、宾利、大众、通用、福特、奔驰、日产、PSA 集团、沃尔沃、现代和克莱斯勒等世界著名品牌的合格供应商。随着 HUD 逐渐配臵在更多的汽车中,公司的 HUD 前挡风玻璃的市场需求量也会越来越大。
走出国门,积极布局海外市场。早在 2013 年,福耀玻璃就布局美国制造业,创办了规模上千人的美国工厂。根据汽车商业网,目前福耀玻璃在 70 多个国家销售,国际市场占有率达到了 25%。公司对于技术与质量的高要求使公司获得了客户的订单,同时也产生了技术壁垒。以 HUD 抬头显示为例,当前很多车型的 HUD 都是一套独立设备,会在一定程度上影响前方视野的清晰度。但福耀玻璃在 2015 年获得了华晨宝马 X3 配套整车玻璃的订单后,与宝马一道研发了带有HUD 抬头显示配臵的前风挡玻璃,将 HUD 与前风挡结合,以此解决该问题。2019 年,公司海外业务营收占比达到了近 50%。
风险提示:市场竞争加剧风险;原材料价格波动的风险;疫情控制不及预期风险
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