2022年抬头显示行业产业链及市场规模分析 HUD产业链上游为PGU供应商
- 来源:海通国际
- 发布时间:2022/05/07
- 浏览次数:3471
- 举报
1. HUD(抬头显示)技术为汽车智能化赋能
1.1 HUD 抬头显示系统:从航空领域到汽车行业
HUD( Heads Up Display)抬头显示系统,作为一种综合电子显示设备,可以将车辆的信息,如车速、油耗、发动机转速、导航等,投影到前挡风玻璃上或其他显示介质上,供驾驶者查看,从而减少驾驶者因低头或视线转移而带来的安全隐患。
HUD 起源于航空领域, 1988 年通用汽车首次将 HUD 应用在汽车领域。2003 年,宝马成为欧洲车企中第一家配备 HUD 的公司,此后多家整车厂,如奔驰、奥迪、丰田、本田等,也开始推出装配 HUD 的车型。随着 2020 年奔驰新 S 级推出业界首款量产 AR-HUD(增强现实型抬头显示系统),整个 HUD 市场再次按下加速键。
1.2 W-HUD 为市场主流,AR-HUD 初露锋芒
车载 HUD 经历三代升级,成像质量不断优化,信息量持续增加,科技感大幅增强。目前市场上 W-HUD 为主流,AR-HUD 加速落地量产。
第一代为 C-HUD(Combiner HUD),组合式抬头显示系统。C-HUD采用半透明树脂 板作为显示介质,具有安装便利的优点,但是成像区域小、显示信息少,由于 C-HUD 是以配件的形式加装在车辆上,在发生事故时容易对驾驶员造成二次伤害。
第二代 W-HUD(Windshield HUD)风挡式抬头显示系统,是目前应用最广泛的 HUD,已经实现量产。W-HUD利用光学反射将行车信息投射到汽车前挡风玻璃上。WHUD 较 C-HUD 显示范围更大、投影距离更远。
第三代 AR-HUD(Augmented Reality HUD)增强现实抬头显示系统,是一种全新的 抬头显示技术,和传统的 W-HUD 相比,AR-HUD 投影范围大、信息量多,可以更好的结合 ADAS 采集到的数据,进行场景融合,通过数字图像与真实场景的叠加,增强 HUD 的实用性和科技感。(报告来源:未来智库)
1.3 HUD 技术原理
HUD 系统由投影单元和显示介质两大关键部件组成。投影单元内部集成了投影仪、反射镜、投影镜、调节电机及控制单元。其中,控制单元通过车辆数据总线获取车况、导航等信息,并通过投影仪输出图像。显示介质负责成像,成像载体主要是半透明树脂玻璃和汽车前挡风玻璃。
HUD 的原理和幻灯片投影类似,投影仪产生的图像经过反射镜、投影镜反射到汽车前挡风玻璃,驾驶员可以平视的角度获取 HUD 所投射的信息。光源由图像生成单元 PGU(Picture Generation Unit)生成,高亮度图像信息通过多次平面或曲面镜进行放大和耦合,最后通过挡风玻璃反射的至驾驶员的眼部活动区域,即眼盒(Eyebox)。
1.4 远虚像距离(VID)和大视场角(FOV)是 AR-HUD 的核心要求
AR-HUD 将驾驶信息的投射虚像与现实事物叠加,实现图形与现实世界深度融合。为了实现这一功能,AR-HUD 要求在驾驶员前方至少 7m 处投射虚像。在 7m 或更远时,人类视觉对深度的感知能力降低,在这个距离投影图像会使驾驶者产生图像与现实世界融合的错觉。较长虚像距离(VID)还可以缩短眼睛在现实世界物体和 HUD 图像之间调节和适应的时间。同时 AR-HUD对视场角(FOV)也有更高的要求,较大的虚像尺寸使得显示内容更加丰富。
和 W-HUD 相比,AR-HUD 显示信息增加。AR-HUD 通过前置雷达和摄像头等设备收集到车外环境数据,通过 AR 算法,计算得到所需呈现的图像和数据信息,再通过 AR-HUD 中的光学结构将图像反射到挡风玻璃上,在挡风玻璃的前方产生叠加在实物上的虚像。
1.5 常用图像生成单元(PGU)技术:TFT-LCD 和 DLP 为主流技术
目前运用在 HUD 上的投影技术,主要有投影 TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)、DLP 投影(Digital Light Processing)、激光扫描投影、LCOS(Liquid Crystal on Silicon)投影等技术,其中 TFT-LCD 大量运用于 W-HUD,DLP 是目前 AR-HUD 领域最为成熟的技术,但其成本较高。基于 LCOS 的 AR-HUD 解决方案正在快速推进 中,未来可能成为黑马。
TFT-LCD 投影技术比较成熟,其原理是利用液晶显示面板透射成像,透过背光照明,液晶挡住了大部分光,所以亮度不够,且产生大量热量。
DLP 是美国德州仪器的专利技术,通过集成了数十万个超微型镜片的 DMD (Digital Micromirror Device)将强光源经过反射后投影出来。相较于 TFT 成像技术, DLP 不需要液晶偏光片,而是采用 DMD 反射式投影,减少亮度损失。DLP 技术产生的图像分辨率高,对比度高,成像逼真,但成本较高。
LCOS 技术使光源经过分色镜后投射至三片 LCOS 面板,在通过合光系统形成影像。LCOS 在分辨率、亮度、色彩等方面有优势。LCOS 芯片车规级化正在进行中,豪威、奇景光电等芯片产商已拥有成熟的 LCOS 芯片生产线,华为、一数科技等厂商先后入场推出基于 LCOS 的 AR-HUD 解决方案。
激光扫描投影以激光作为光源,通过 MEMS(Microelectromechanical systems)微振镜形成投影,具有组件小、能耗低、亮度高、视场大的优点,但是成本很高,激光二极管对温度较敏感,不能达到 85℃的工作要求,因此激光扫描投影暂未大规模应用于车载 HUD。
(报告来源:未来智库)
2. HUD 产业链:国内供应商实力凸显
HUD 产业链可分为上、中、下游,上游为 PGU 供应商、PGU 芯片供应商、光学镜面供应商、挡风玻璃供应商和相关光学或 AR 软件供应商。中游为 HUD 厂商,可分为国际厂商、国内厂商和初创公司。HUD 的下游为整车厂。
2.1 上游:PGU 和自由曲面镜为核心部件
(1)图像生成单元 PGU
HUD 产业链上游的 PGU 为 HUD 的核心技术之一。在较为成熟的 TFT-LCD 领域,国 内厂商已经能够实现量产,但是在 DLP 领域,所需的 DMD 芯片完全被德州仪器垄断。国内 LCOS 技术尚处于研发阶段,华为和一数科技前后入场 LCOS 解决方案市场。
基于 TFT-LCD 的主要 PGU 供应商有京东方、天马微电子、日本 JDI 等。
基于 DLP 的 PGU 供应商有水晶光电和广景视睿等。水晶光电在 HUD 行业耕耘已 久,生产基于 TFT 和 DLP 的 PGU,同时也具备 HUD 整机生产能力。水晶光电的 ARHUD 在红旗 EHS-9 车型上实现量产。广景视睿主要是基于德州仪器的 DLP 开发 PGU,目前应用于投影电视、AR 眼镜、汽车 HUD 等方面。
基于 MEMS 激光扫描的 PGU 供应商有丰宝电子、Microvision 等,LCOS 供应商包括一数科技、Digilens、Waveoptics 等。
成像芯片是 PGU 的核心,DLP 所芯片为德由州仪器独家生产,议价能力强。TFTLCD 芯片主要由爱普生提供,LCOS 芯片厂商有索尼、JVC 等,MEMS 激光扫描的芯片供应商主要有意法半导体、MicroVision、日本理光等。
(2)自由曲面镜
汽车前挡风玻璃是无对称性的自由曲面,会使成像扭曲,因此 HUD 系统中需要使用自由曲面投影镜来抵消畸变,主要厂商有舜宇光学、亮宇光学、福建富兰光学。舜宇光学作为国内领先的光学元件生产企业,可以生产自由曲面,投影光机、整 机等产品。根据舜宇光学 2021 年年报,公司已实现用于 HUD 的自由曲面镜的量产; 应用于全息 AR-HUD 方案的核心光学引擎已开始小批量供货。亮宇光学为华阳 HUD 的 供应商,富兰光学是国内 W-HUD 自由曲面镜的批量出货厂家之一。
(3)显示介质
在 HUD 显示介质供应商方面,福耀玻璃为 AR-HUD 的落地助力,其 HUD 抬头显示玻璃将夹层玻璃内部 PVB 膜片设计成楔形状,重叠主像和副像,校正重影,并在前挡风玻璃内部镀有透明纳米膜,增强主像亮度,消除重影。(报告来源:未来智库)
2.2 中游:打破国际巨头垄断,国内制造商持续发力
HUD 行业市场空间广阔,吸引了众多供应商,包括全球汽车零部件供应商,如伟世通、日本精机、日本电装、德国大陆等,也有国内 HUD 供应商华阳集团和江苏泽景等,以及 HUD 初创公司,如未来黑科技、锐思华创、WayRay 等。日本精机、日本电装、德国大陆等主要服务于中高端品牌,如奔驰、宝马、奥迪、别克、本田和丰田等,本土供应商多服务于国内车企,如红旗、长城、吉利、东风和蔚来等。
根据高工智能汽车研究院数据,2021 年国内 W/AR-HUD 供应商市场份额(依据上险量统计),日本电装、华阳集团和怡利电子排名前三,占比分别为 39.37%、 16.18%、16.01%,搭载上险量分别为 43.09 万辆、17.71 万辆和 17.52 万辆,打破 2020 年日本精机、大陆集团和日本电装 CR3 占比 80%的局面。国内厂商在 2020 年市场份 额仅为 15.11%,2021 年迅速提甚至 36%,实力开始凸显。
华阳多媒体(华阳集团)是国内 HUD 龙头企业,自 2012 年组建 HUD 团队已深耕 HUD 领域近十年,拥有百余 HUD 相关专利技术,产品覆盖三代 HUD。华阳自行搭建了完整的 AR-HUD 的平台,包括 ADAS、仪表、DMS,导航的输入,在 HUD 方面在软件方面也具备雄厚的开发实力,从算法到 AR 平台的搭建完全自主。客户包含长城、长安、奇瑞、广汽、北汽等。
江苏泽景目前主要专注于 W-HUD 和 AR-HUD 领域,其自主研发的 AR Cyber 是适配 于 AR-HUD 的平台化应用软件,能够实现 AR 信息推送和渲染、生成 AR 画面。主要客户包括北汽、长城、吉利、奇瑞等。
水晶光电在 HUD 行业耕耘已久,生产基于 TFT 和 DLP 的 PGU 以及 HUD 整机。水 晶光电的 AR-HUD 在红旗 EHS-9 车型上实现量产。 日本精机(Nippon Seiki)主营车载仪表业务、零部件业务、树脂材料业务等,是全球最大的 HUD 设计制造商之一,主要有宝马、奥迪、通用等客户。
日本精机将 HUD 定位为其仪器仪表后业务扩展的支柱,从 1987 开始研发,90 年代后期实现量产,目 前主要产品为 W-HUD。日本精机在 AR-HUD 领域已经研发多年,目前已在奔驰 GLE 级 车型上配置并批量生产。
德国大陆集团(Continental)从 2003 开始生产全彩 HUD,2010 年第二代 HUD 开 始批量供应奔驰、宝马、奥迪等品牌。该公司也是全球最早部署 AR-HUD 研发的公司之一,2018年与全息光波导技术公司AR显示器初创公司DigiLens建立合作伙伴关系。
日本电装(Denso)是世界汽车系统零部件的顶级供应商之一,其 HUD 产品主要客户为丰田等日系品牌。
伟世通(Visteon)是智能座舱领域的主要供应商之一。伟世通在其 SmartCore 智能座舱中集成 HUD 系统,主要客户为福特、斯巴鲁和 PSA。
LG 电子 AR-HUD 已经实现量产,主要客户为奥迪和大众。LG 与自动驾驶汽车解决方案商 Strad Vision 展开合作,不断优化其车载 AR-HUD 方案。
松下与英国全息显示初创公司 ENVISICS 合作,推出基于双板激光全息影像打造的 AR HUD,应用于凯迪拉克近期推出的首款电动车 Lyriq 中。(报告来源:未来智库)
2.3 下游:HUD 渗透率增长,AR-HUD 搭载量节点来临
目前 HUD 的前装产量以 W-HUD 为主,W-HUD 逐步从选配向标配渗透。AR 也开始规模化落地。根据高工智能汽车研究院数据,2021 年度中国市场乘用车(不含进出口)新车前装标配搭载 HUD 上险量为 116.72 万辆,同比增长超 50%,前装标配搭载率为 5.72%,品牌车型选装 HUD 上险量为 131.13 万辆。其中,标配 W-HUD 或 AR-HUD 搭载量为 109.45 万辆,同比增长 57.96%。
在 HUD 搭载量方面,2021 年国内市场丰田、哈弗和别克搭载上险量排名前三 位,在 HUD 搭载率上,红旗以 45.72%的搭载率排名榜首。
在国内 AR-HUD 细分市场,2021 年 AR-HUD 前装搭载量突破 5 万辆,搭载 AR-HUD 的车型陆续上市,如红旗 E-HS9、奔驰 S 级、大众 ID 系,应用规模迅速增长。
3. 2025 年全球前装 HUD 市场规模将达 840 亿元
根据高工智能汽车研究院,2021 年中国市场 HUD 前装标配搭载率为 5.72%,搭载量为 116.72 万辆,其中 C-HUD 占比为 6.23%,W-HUD 占比为 89.49%,AR-HUD 占比为 4.28%。假设 2025 年 W-HUD 仍为车企主流方案,但由于 AR-HUD 的普及,W-HUD 占比下降至 60%,AR-HUD 占比上升至 40%,C-HUD 市场由于成像效果、安全等多个因素的影响,将在 2025 年逐渐萎缩至 0%。
新思界产业研究中心发布的《2021-2026 年中国 HUD 行业应用市场需求及开拓机会研究报告》显示,2025年 HUD在中国市场的渗透率将达到 45%,经我们测算,2025 年 C-HUD、W-HUD、AR-HUD 的渗透率分别为 0%、27%、18%。
观研天下的数据显示,2019 年我国 C-HUD、W-HUD、AR-HUD 的单车价值分别为 900 元、1500 元、2700 元。佐思产研的数据显示,2020 的 W-HUD 的平均价格约为 245 美元。假设随着规模效应的增加,HUD 的单车价值在 2020-2025 年期间以每年 2% 的速度稳定下降,则 2025 年 C-HUD、W-HUD、AR-HUD 的单车价值分别为 773 元、 1,329 元、2,392 元。
ResearchAndMarkets 的数据显示,2021 年全球 HUD 市场的规模约为 11 亿美元, 2021 年国内 HUD 市场规模为 17 亿人民币,中国市场占全球市场比 约为 23.74%。假设国内 HUD 市场占比保持稳定,2025 年全球 HUD 市场规模约为 840 亿元。
4. 重点企业分析:国内 HUD 的龙头企业
华阳集团创立于 1993 年,是领先的汽车电子产品及其零部件的系统供应商,近年来重点围绕汽车智能化、轻量化进行产品布局,业务板块涵盖汽车电子、精密压 铸、LED 照明、精密电子部件等。
华阳集团汽车电子产品线涵盖智能座舱、智能驾驶、智能网联三大领域,目前是国内智能座舱产品线最齐全的企业之一,主要产品包括座舱域控制器、抬头显示 HUD、流媒体后视镜、空调控制器、自动泊车系统(APA)、盲区监测(BSD)、驾驶员监测系统(DMS)等,公司持续丰富和升级产品线,增强配套能力。(报告来源:未来智库)
2021Q1-Q3,面对汽车行业芯片短缺、疫情不稳定等形势,华阳集团采取多种保障物料供应措施,同时积极扩展新客户和新项目,公司经营业绩大幅提升,实现营业收入 31.31 亿元,较上年同期增长 47.78%,实现归母净利润 2.08 亿元,较上年同期增 长 133.13%。
从营业收入的构成来看,2020 年华阳集团汽车电子业务的营业收入占公司总营业收入的 60%以上,公司近年来对汽车智能化的布局初显成效。精密压铸是公司营业收入的另一个增长引擎,占比 19%。从毛利占比来看,汽车电子(61%)贡献最高,其次是精密压铸(25%)。
华阳集团电子汽车业务 2020 年销售量 407.44 万套,同比增长 0.19%,生产量 417.80 万套,同比增长 1.17%,公司精密压铸业务销售量 25,880.51 万件,同比增长 5.13%,生产量 25,732.29 万件,同比增长 4.13%。
近年来,公司积极拓展新业务,承接了长安福特、PSA、北京现代、长城、长安、蔚来、威马以及赛力斯等客户的新项目,在车载信息娱乐系统、车载显示屏、 HUD、数字仪表等产品上的出货量及销售收入均实现同比大幅度增长。公司精密压铸业务成功导入上海联电、芜湖纬湃、大疆、富临精工、北美及欧洲采埃孚等新项目,其中新能源汽车相关项目订单持续增加。
华阳集团全资子公司华阳多媒体自 2012 年开始自主研发 HUD 产品,目前 W-HUD 已实现规模化量产,实现产品升级,推出的 W-HUD 2.0 是对 W-HUD 1.0 产品的大幅升 级,FOV 和 VID 等关键参数有明显提升,增强了显示效果和客户体验。同时,在 ARHUD 领域,华阳集团实现了 TFT 和 DLP 方案技术的研发,在 2021 年下半年,公司已经实现 AR-HUD 落地量产。
华阳集团的 HUD 产品线拥有长城汽车作为稳定客户,2020 年公司的 W-HUD 在长 城的三款车型上实现搭载量产。同时,公司自2021年以来获得多家车企的定点项目,如长城、长安、广汽、东风本田、北汽、奇瑞、比亚迪、越南 Vinfast 等,业务开拓取得明显进展。
得益于多年在汽车电子以及相关领域的布局,华阳集团在国内 HUD 市场上的份额快速上升,由 2020 年的 2.39%迅速上升至 2021 年的 16.18%,成为国内市场仅次于传 统 HUD 巨头日本电装的供应商,成为国内 HUD 的龙头企业。随着 HUD 市场的不断扩大,以及公司在 W-HUD 和 AR-HUD 领域的深耕,HUD 有望助力华阳集团实现长期高速的业绩增长。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
-
标签
- HUD
- 相关文档
- 相关文章
- 全部热门
- 本年热门
- 本季热门
- 1 HUD全产业链深度解析:掘金智能座舱新视界.pdf
- 2 抬头显示(HUD)技术专题报告:赋能智能驾驶,加速放量正当时.pdf
- 3 智能汽车HUD行业研究:国产厂商在AR-HUD时代将大有可为.pdf
- 4 智能汽车专题报告:座舱智能化引发交互革命,AR~HUD乘风而来.pdf
- 5 汽车HUD行业研究:成本下降+体验提升,AR~HUD放量在即.pdf
- 6 汽车科技专题报告:HUD抬头显示将乘智能电动东风大规模普及.pdf
- 7 汽车科技专题报告:HUD,汽车视觉黑科技.pdf
- 8 汽车HUD行业专题:汽车电子龙头借力HUD展翅高飞.pdf
- 9 汽车HUD行业专题研究:AR~HUD进阶,叩开车载元宇宙大门.pdf
- 10 车载抬头显示系统(HUD)技术洞察报告.pdf
- 1 汽车HUD行业研究:成本下降+体验提升,AR~HUD放量在即.pdf
- 2 华阳集团研究报告:坐拥HUD杀手级座舱硬件,分羹域控制器市场.pdf
- 3 HUD打造主驾第一屏研究报告.pdf
- 4 汽车抬头显示(HUD)研究报告(38页).pptx
- 没有相关内容
- 全部热门
- 本年热门
- 本季热门
- 1 汽车HUD行业竞争格局和市场前景分析
- 2 汽车HUD行业发展现状和商业模式分析
- 3 汽车HUD行业发展现状和市场供需格局分析
- 4 汽车HUD行业发展现状和未来前景分析
- 5 汽车HUD行业市场规模和竞争格局分析
- 6 汽车HUD行业发展现状和上下游产业链分析
- 7 汽车HUD行业市场环境和未来投资机会分析
- 8 HUD行业市场格局和商业模式分析
- 9 HUD行业竞争格局和未来展望分析
- 10 HUD行业市场现状和商业模式分析
- 最新文档
- 最新精读
- 1 计算机行业2023FY&2024Q1持仓&业绩分析.pdf
- 2 汽车行业线下渠道选址洞察报告:典型乘用车全国网点布局策略篇.pdf
- 3 2024Q1海外热门短剧应用趋势洞察报告.pdf
- 4 2023中国攀岩行业分析报告.pdf
- 5 2023~2024商旅行业管理市场白皮书:穿透“冰与火”,遇见新机遇.pdf
- 6 2024春招高薪职业和人才洞察.pdf
- 7 中国高尿酸及痛风行业大数据及产业竞争分析.pdf
- 8 十八届三中全会之后的中国经济变革(二):牛市的宏观条件,十年资本市场复盘.pdf
- 9 中通快递研究报告:中国电商快递龙头,资产及管理双领军.pdf
- 10 中国建筑国际公司研究:港澳工程龙头尽享湾区融合红利,MiC科技赋能加速成长.pdf
- 1 宠物行业市场现状和发展前景分析
- 2 城市综合体行业竞争格局和市场前景分析
- 3 2024年光大环境研究报告:环保龙头,改善即来,可待花开
- 4 2024年水务及环保板块2023年年报及2024年一季报总结:24Q1修复态势初显,建议关注水价调整及环保设备更新带来的投资机会
- 5 2024年工程机械行业2023年报与2024年一季报总结:内需筑底企稳,出口拓展加速
- 6 2024年光伏行业23年年报及24年一季报综述:价格下跌业绩承压,行业优胜劣汰正当时
- 7 2024年国际比较看大消费“重估”空间
- 8 2024年建筑行业2023年报与2024年一季报综述:行业增速继续放缓,国企业绩稳健增长
- 9 2024年三一重工研究报告:迈向全球工程机械龙头,全球化打开成长空间
- 10 2024年农林牧渔行业专题研究:从年报一季报看农业股投资两条主线