（報告出品方/作者：開源證券，任浪）

1、開闢人車交互新窗口，AR-HUD乘風而來

1.1 HUD為解決盲駕隱患而生，智能化趨勢下AR-HUD將為最終形態

盲駕安全問題催生HUD應用需求，座艙電子及HUD顯示單元技術不斷升級背景下，HUD已開始量產上車。當前行業內HUD的配置率已量產上車的HUD解決方案主要為C-HUD和W-HUD。根據佐思車研數據統計，2020年1-11月HUD裝配量（以W-HUD為主）達到52.2萬台，較2019年同比增加87.7%；其中，40-50萬區間高檔車型HUD 裝機量同比大幅增長近23倍。

在汽車智能化背景下，傳統HUD解決方案無法滿足智能座艙與ADAS功能的展 示需求，具備沉浸式體驗的AR-HUD將成為最終解決方案。C-HUD和W-HUD 雖一定程度上解決了駕駛員在駕駛過程中需低頭查看車輛信息而導致的盲駕安 全隱患，但其本質仍是中控和儀表信息的簡單遷移，並且由於投影尺寸有限， 因而無法承載智能汽車中智能座艙和ADAS相關信息的展示需求。

充分信息展示+沉浸式體驗，AR-HUD將為最終形態。AR-HUD通過結合虛擬現 實技術，以自然的距離將相關信息疊加至實物之上，整體成像尺寸更大、質量 更高，不僅可以充分融合智能座艙及ADAS相關功能，同時亦可為駕駛員帶來 沉浸式的體驗，有望成為未來車載HUD的最終形態。

1.2 座艙智能化引發交互革命，AR-HUD將為人車交互新窗口

汽車正從以往單純的「以車為中心」的出行工具轉變成「以人為中心」的「移動第三空間」，未來將成為繼智慧型手機之後又一全新移動終端。

隨著語音識別、人臉識別等技術的快速發展，人車交互的方式也將在此進程中不斷升級。傳統的人車交互方式為駕駛員通過點擊或滑動中控和儀表屏 幕來輸入生理信號，而隨著座艙內智能化功能的快速發展，通過聲音、手勢等方式進行情感式人車交互將成為新趨勢。在此背景下，以前風擋為顯示 界面的AR-HUD則有望憑藉更大的顯示尺寸以及更優的沉浸式體驗逐步替代中控及儀表，成為人車交互的新窗口。（報告來源：未來智庫）

在新的人車交互方式下，AR-HUD有望成為汽車新的流量入口，重塑智能座艙硬體生態。成本下降、技術升級的背景下，整車廠紛紛加碼，AR-HUD 正迎來快速量產上車。

1.3 新老造車勢力搶灘布局智能汽車，AR-HUD放量在即

新老造車勢力搶灘布局智能汽車。近年來，在特斯拉的引領之下，全球汽車產業正邁向智能化升級之路。國內視角來看，不僅有蔚來、理想、小鵬等 造車新勢力相繼發布多款高端智能化車型，亦有傳統車企亦紛紛推出高端智能車品牌，如上汽智己、北汽極狐、東風嵐圖、吉利極氪等。不過，智能 汽車行業當前仍處於發展初期，智能化產品整體成本較高，因而智能汽車的品牌往往定位於高端領域，平均售價均在30萬以上。因此，面對較高的智 能汽車定價，能否讓消費者直觀的感受到其科技感與未來感，並為新科技而買單，將顯得格外重要。

AR-HUD有望憑藉直觀的科技感率先上車。AR-HUD即兼具科技感與實用性，將導航、ADAS等信息精確地結合在實時交通路況中，將胎壓、速度、 轉速等信息投射到前擋風玻璃上，並且可以結合眼球追蹤，實時感知瞳孔和凝視位置，為駕駛員提供更精確的信息定位。

2、DLP為AR-HUD主流方案，全息光波導為當前技術突破點

2.1 AR-HUD原理：三次光學反射，FOV和VID為重要影響參數

AR-HUD的呈像原理為三次光學反射：首先，由圖像生成單元（Picture Generation Unit，PGU）產生亮度以及圖像，並投射在摺疊鏡（平面或非球面） 上做第一次反射。其次，圖像在摺疊鏡反射以後再在可旋轉鏡（AR-HUD增強面）上進行放大，並經過雜光阱射出。最後，射出的圖像在擋風玻璃上 進行第三次反射至駕駛員眼中，虛像則呈現在駕駛員前方兩米甚至更遠的地方。

分拆結構來看，AR-HUD的核心構件包括圖像生成單元（PGU）、光學零件以及上蓋三部分。（1）圖像生成單元：包含LED光源、顯示屏組合（光 機）等，是AR-HUD中具有決定性作用的元器件，直接決定產品的參數、顯示效果和成本。（2）光學零件：包含摺疊鏡（平面或非球面）、可旋轉 鏡（非球面，AR-HUD增強面）等，其中摺疊面鏡（第一次反射）和增強面（第二次反射）等單元之間的光路設計方案直接決定HUD體積的大小，這 也是AR-HUD的技術難點之一。（3）上蓋：主要包含雜光阱和炫光阱。由於HUD一般置於儀表前方，用於美化HUD設計的同時反射部分太陽光，防 止陽光倒灌而造成光機溫度過高。（報告來源：未來智庫）

FOV和VID是影響AR-HUD視場的重要參數。FOV（Field of view，視場角）是以駕駛員眼睛為中心到虛像的水平和垂直邊緣所呈的角度；VID （Virtual image distance，虛擬映像距離）則是指人像到虛像的水平距離。

2.2 AR-HUD技術：主流為DLP，華為入局LCoS旨在實現自主

HUD根據其中光機投影技術路線的不同，可分成TFT-LCD、DLP、LCoS等三種方案：

TFT-LCD技術成熟且成本較低，在W-HUD中廣泛應用； DLP性能優秀且可以防止陽光倒灌，被認為是AR-HUD的首選方案； LCoS則可擺脫DLP受德州儀器（TI）智慧財產權壟斷而無法實現定製化的局限，在華為入局後倍受關注。

薄膜電晶體液晶顯示器（TFT-LCD）：是一個電信號控制的光開關裝 置，由LED背光源（背光模組+燈管）、TFT基板（薄膜電晶體+儲存電 容+ITO電極）、液晶、彩色濾光器基板、偏光板等組成。

原理：LED背光源發光後，TFT基板上的薄膜電晶體產生電壓，電壓高 低可以控制位於兩片透明導電銦錫氧化物(ITO)電極之間的液晶排列方 向，而液晶的排列方向與光線的穿透量有關，進而造成畫素的亮暗程度 不同，即灰階。經過TFT液晶單元後，顯示屏上顯示的圖像開始進行反 射，並最終投射到擋風玻璃上。

2.3 AR-HUD未來：以面積換體積，全息光波導為下階段技術突破點

體積過大，難以上車：AR-HUD對視場要求很高，為了實現更廣的 FOV，要求第二級非球面反射鏡尺寸足夠大，這直接導致HUD體積增 大至20升左右，從而一定程度上成為AR-HUD量產上車道路上的阻礙。

全息光波導技術：利用貼附在光波導表面的體全息光柵，打破了全反 射的界面規則，並由此改變光信息傳播的方向和能量，進而引導光信 息從波導內部傳輸到人眼，這樣光從光波導片傳播出來無需經過三次 反射便可直接輸出放大的投影圖像，可以節省兩級反射鏡的空間。

以面積換體積：光波導片部件需求的主要是面積，不是體積，而儀表 板內較薄的面積空間遠比體積空間容易滿足。

預計2023年量產：目前已有不少頭部廠商都展開了該技術的預研工作， 如華陽集團正積極推進光波導、全息膜的預研工作，大陸集團和 DigiLens聯合打造的光波導AR-HUD預計最快在2023年左右實現量產。

3、AR-HUD放量在即，國內廠商將大有可為

3.1 國內HUD市場空間測算：翻倍式增長，2025年有望達到290億元

乘用車銷量：我們預計2025年乘用車銷量有望達到2521萬輛。

滲透率：我們預計2025年自主品牌HUD裝配率將達到52.1%，合資品牌HUD裝配率達到40.4%，整體滲透率達到45.6%。

HUD平均單價：我們預計2025年HUD整體平均單價有望受益於AR-HUD的放量，達到2525元（假設2025年C-HUD/W-HUD/AR-HUD占比分別為 1%/60%/39%）。

市場空間：我們預計2025年國內HUD市場空間可達到290億元，2020年-2025年複合增長率高達92.1%。

3.2 HUD產業鏈：上游多被國外壟斷，關注中游國產HUD集成廠商

HUD產業鏈包括上游零部件供應商，中游HUD集成廠商以及下游的整機廠和後市場。上游零部件中PGU是核心，尤其是光機還未完全擺脫對國外的依賴；中游HUD集成廠商中，外資廠商目前占據市場大部分份額，國內廠商正逐漸崛起；下游是面向 前裝的整機廠以及部分汽車後市場。整體來看，HUD行業整體正剛剛興起，產業鏈上游的高端光學零部件大多被國外廠商所壟斷，國內零部件廠商短期內難以突圍；但在中游的集成領域國內廠商正逐 漸崛起，未來有望充分受益於海內外汽車智能化升級浪潮。

3.3 HUD市場格局：W-HUD外資壟斷，AR-HUD開啟國內廠商新天地

根據高工汽車研究院數據顯示，在國內HUD市場中，汽車電子巨頭日本精機、大陸集團和日本電裝仍占據2020年上險搭載量前三位，合計市場份額 超過80%（以TFT技術路線的W-HUD為主）。而隨著以DLP和LCoS技術為主的AR-HUD逐步量產上車，海內外HUD供應商也正因為技術路線換代 而逐漸縮小差距。

外資廠商：

日本精機：公司占據全球HUD市場最大份額，在光學設計和生產技術方面，從設計到製造的集成生產系統，客戶響應/支持能力以及全球部署的製造 基地方面都頗有優勢。主要客戶為寶馬、本田、通用、馬自達、吉利等主機廠供貨，比如寶馬5系、7系、X系，奧迪的Q7等。在AR-HUD領域，日 本精機也已經研發多年，目前公司AR-HUD投影距離可以達到10m，是傳統HUD顯示距離的3倍以上，圖像顯示面積也能達到80英寸，將在奔馳GLE 級車型上配置，於2020年開始批量生產。

國產廠商：

華陽多媒體：十年磨一劍，已具備完整的AR-HUD功能實現平台

公司基於多年的機芯技術儲備、微投整機技術的光學儲備，自2012年 就組建了HUD團隊並深耕HUD領域近十年，擁有百餘項HUD專利技術， 目前已推出較為成熟的C-HUD、W-HUD及AR-HUD產品及解決方案， 其中W-HUD已獲得了多個國內以及海外車企的量產項目。在AR-HUD 領域，公司憑藉汽車電子業務在智能座艙領域的多年耕耘以及在智能 駕駛領域的布局，已自行搭建了完整的AR-HUD功能實現平台，包括 ADAS、儀表、車機、DMS等。目前，公司主要客戶為長城（2020年 出貨近10萬套），根據我們對汽車之家中相關車型配置的數據統計， 公司W-HUD已搭載於長城第三代哈弗H6、哈弗大狗、長城WEY、東 風啟辰等車型上。展望2021年，公司W-HUD將新增搭載於長城哈弗F7、 初戀、狂歡等車型，而AR-HUD將於2021年第四季度首次搭載於廣汽 車型中。（報告來源：未來智庫）

華為：高舉高打瞄準AR-HUD，LCoS方案表現亮眼

在AR-HUD領域，華為在軟體層面先行，其AR地圖導航此前以已 經亮相，基於華為河圖，實現每平方公里40億三維信息點，1:1 還 原真實世界，並於2020年5月底，覆蓋上海內環120平方公里，2020 年底覆蓋一線城市100+頂級景區及1000家頂級商圈。同時，華為自 主研發的鴻蒙作業系統也支持AR/VR，並且其基於AR視覺體驗的 華為Cyberverse空間計算平台，具備3D高精地圖、全場景空間、強 環境理解、虛實融合渲染等四項核心能力。此外，華為在AR-HUD 底層的核心系統、軟體和數據能力方面亦具有較為深厚的沉澱。為 實現PGU自主，擺脫德州儀器DMD晶片限制，華為在AR-HUD領 域中採用LCoS成像方案。並已在2021年HI發布會上重磅發布自己 基於LCoS的AR-HUD產品，體積僅10升，成像距離可以達到7.5m， 成像尺寸達到70寸，可以在普通風擋玻璃上直接投影。

4、重點公司分析

4.1 華陽集團：國內HUD領跑者，攜手華為打開成長空間

HUD、無線充電等產品深度綁定大客戶，座艙電子進入收穫期。公司憑藉W-HUD的先發優勢已量產供貨長城、東風日產啟辰星等多款車型， 並獲得長城F7改款及WEY系列W-HUD等項目定點。在穩固W-HUD產品的同時，公司深度聚焦高單價的TFT及DLP類AR-HUD產品。在DLP AR-HUD領域，公司擁有圖像坐標轉換、實景融合等自主算法；在TFT- AR-HUD領域，公司搭建了各類參數模型的計算平台進行模擬測試。 目前公司已獲廣汽AR-HUD項目定點，預計AR-HUD產品在2021年底將陸續量產上車。此外，公司的車載無線充電產品散熱良好、安全性強、 充電功率高，已率先完成OPPO手機快充協議的適配，將通過長城、現代、長安等客戶的項目向全球供應。長城作為公司第一大客戶，與公司 在座艙電子中深度綁定，公司W-HUD、無線充電產品已在哈弗H6、哈弗大狗等多款車上搭載。隨著哈弗車型的熱賣，公司有望持續受益。

攜手華為前瞻布局ADAS，「煜眼」技術迎來規模化量產。公司將多年在數字多媒體領域的自主技術與海思360°環視晶片方案相結合，推出 360°環視系統並通過算法進行適配的合成及處理，增加駕駛員的視野，提高行車安全。公司自2013年開始為客戶前裝配套360°環視系統產 品，目前已疊代至廣角鏡頭、200萬像素清晰度。與此同時，公司增加了3D 360°全景圖像顯示和前後動態軌跡線，為低速行車、倒車入庫提 供精準參考提示。據IHS的預計，2025年中國AVM（Around View Monito，全景影像停車輔助系統）的標配量將達到261萬套，公司與海思的 強強聯手有望在AVM市場中快速搶占市場份額。

4.2 福耀玻璃：汽車智能化升級趨勢下汽玻將迎量價齊升新機遇

單車玻璃面積快速增長，汽車玻璃龍頭乘智能汽車東風迎來新機遇。福耀玻璃是全球汽車玻璃龍頭，目前國內汽車玻璃市占率超過65%。同 時，在汽車智能化、電動化背景下，單車玻璃面積正顯著增加，根據Aesthetics數據統計，過去十年汽車單車玻璃面積已經增加15%，我們認 為這一趨勢有望隨智能化浪潮而延續，從而推動公司單車價值量進一步提升。具體可體現在以下兩方面：（1）全景天幕：特斯拉的全景天幕 引領了新能源汽車的車頂玻璃化潮流，目前蔚來、小鵬、長安UNI-T等均配置全景天幕玻璃，行業有望加速擴容；（2）高附加值智能玻璃： 福耀緊跟汽車智能化趨勢布局HUD玻璃、智能調光玻璃、智能車窗等高附加值產品，先發優勢將隨產品滲透率提升後逐步凸顯，未來有望成 為公司第二增長曲線。（報告來源：未來智庫）

HUD量產上車推動擋風玻璃價值量提升，龍頭利潤有望進一步增厚。W-HUD和AR-HUD的投影介質均為擋風玻璃，但是光線在穿出玻璃前後 折射率不同，反射到駕駛員眼中的光分別會產生虛像和重影圖像（需要消除），而傳統玻璃為了流暢的車身會設計成曲面從而加劇重影，因 此擋風玻璃需要根據HUD參數定製置於玻璃夾層的楔形膜，使得虛像與重影圖像儘可能重疊到人眼無法分辨。對玻璃進行定製化將提升擋風 玻璃的價值量，而福耀玻璃作為絕對龍頭，在此趨勢下利潤有望得到增厚。同時，HUD也會增加消費者對原廠擋風玻璃的黏性，原因是前裝 W-HUD和AR-HUD的車型在更換擋風玻璃時必須是原廠或經過原廠認證的，非原廠玻璃很難把控楔形角的角度，使用後投影會有重影，因而 也有望進一步加深龍頭福耀玻璃的護城河。

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