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更新时间：2024-10-15 作者: 焊接应力消除
交互智能化、生态丰富化，智能座舱趋势下电子座舱长期演进为“第三生活空间”。汽车座舱是人车交互的核心空间。历经近百年的发展历史，当前的汽车座舱已实现高度电子化，并不断向智能化方向发展，我们预计硬件体系将持续升级，同时软件内容有望不断丰富；而车载显示作为“人车交互”的重要接口，有望随着智能化浪潮加速迭代。
我们看好车载显示形态演进、显示技术升级、显示品类拓展三方面的机遇，预计至2025年，国内前装车载显示屏市场空间将增长至1400亿元，对应2021-25年间的CAGR为9％；国内前装HUD市场规模将增长至140亿元，对应CAGR为74％。
多联屏、大屏化带动车载显示屏增长，Mini背光/Micro LED未来可期。随着花了钱的人时尚、简洁、科技感的偏好加深，整车厂积极推动多联屏、大屏在座舱空间中的应用。相比单一、独立的显示屏，新型显示方案可增加显示面积，提供更丰富的内容，充分满足驾乘人员的个性化需求。显示技术同样有望迎来升级，我们大家都认为Mini背光是当前主要的升级方向，而Micro LED则有望成为车载显示最终方案，国内车载面板供应商京东方、天马等在传统LCD领域已实现对日韩的赶超，我们预计其在Mini背光/Micro LED领域亦有望加速追赶。
HUD步入成长“快车道”。在需求、供给、产业趋势三大驱动力的共同作用下，我国HUD市场自2020年出现拐点，前装搭载量同比翻倍增长至58万台；1H21前装HUD搭载率达到5.0％，市场蕴含较大潜力。我们看好国产HUD供应商凭借优越的成本管控、本土资源整合能力，突破早年被海外供应商垄断的格局。根据高工智能汽车数据，1H21国产厂商华阳集团、江苏泽景、怡利电子的国内市场总份额从2019年的8％提升至31％。
国产化进展没有到达预期；HUD搭载率提升没有到达预期；AR-HUD技术难点解决存在不确定性。
座舱智能化浪潮下，车内显示率先迎来升级需求。随着汽车工业的发展和座舱智能化的推进，传统的仪表板+中控屏+简单车载娱乐系统已不再能满足驾驶员对操作便捷性的要求、以及乘客的娱乐需求。我们大家都认为，在智能化趋势下，车内屏幕将面临“更大”、“更多”、“更联动”等升级要求，仪表、中控、副驾和后座娱乐等位置的屏幕升级有望带来更加智能、安全、多样的人车互动体验。
车载显示是无人驾驶时代“人车交互”的重要接口。智能座舱将雷达、传感器等装置收集到的信息实时投射于车载显示屏，以视觉方式反馈给司机，同时驾驶员可通过智能触控、手势识别或语音指令等形式将命令传达给汽车，实现人机交互。
·交互方式难以满足智能化需求：传统座舱的主要配置为机械式仪表+中控屏+车载娱乐系统。机械式仪表仅提供车速、发动机转速、油耗等车辆基本情况，内容信息与呈现形式缺乏灵活度和直观性；中控屏与车载娱乐系统基本控件多为物理按键，相比于消费电子设备中常用的触控方式，交互便捷性较低。随着座舱产品电子化的推进，配备导航系统与影音功能的液晶屏被更多采纳，但机械式仪表依旧占据主流，语音与触控交互功能无法嵌入，难以满足驾乘人员的智能化诉求。
·信息娱乐功能局限单一：随着时下人们生活水平和需求层次的提高，汽车作为“第三空间”的概念兴起。传统车载娱乐系统最主要的音频播放功能难以满足日益丰富的精神需求和对出行体验的追求，且置于前排的中控屏与娱乐系统无法充分覆盖副驾驶和后排乘客。
·安全性亟待提高：传统的车载显示屏位置分散，驾驶员须大幅度转移视线才可获取不同显示屏的信息，且信息呈现形式缺乏可读性。例如，驾驶员为查看仪表盘通常须低头20-25°，读取车速时须辨识表盘刻度，大幅度的降低行车安全性。而智能化的车载显示能减少驾驶员视觉位移，增强信息可读性，有利于驾驶员更快速获取信息、做出一定的反应，提升驾驶的安全性能。
·显示形态演进：需求推动显示形态演进，多屏、联屏、大屏化等趋势显现。多屏化解决方案中，传统驾驶仪表、中控屏功能升级，后排显示屏、抬头显示器、副驾驶显示屏普及度提高，后视镜显示器取代传统后视镜。相比单一显示屏，多屏化方案增加了显示面积，可提供更丰富的内容，充分满足驾乘人员的个性化需求。域集中式架构强化了原本独立的座舱模块之间的联接，联屏化的产生有助于减轻屏幕间的物理隔阂感及由此带来的注意力转移，提高信息可读性和出行安全性，也增强了座舱科技感。大屏化更加强完善操作的便捷性，达到简洁、时尚的视觉效果，受到整车品牌的青睐。
·显示技术升级：Mini背光短期放量，Micro LED未来可期。LCD作为最为成熟、成本低廉的面板技术，是当前车载显示的主流方案。LCD市场中，日韩产能陆续退出，大陆开始主导全球产能。根据Omdia数据，2020年天马已取代日本厂商JDI成为全世界车载显示器市场的领跑角色，市场占有率大幅度的提高至16.2％，相比2019年增加5.6ppt。京东方的市场占有率也实现了3.8ppt的增长，提升至10.5％，位列全球第五位。展望未来，我们大家都认为Mini背光短期是车载理想的显示升级方案，Micro LED则有望成为车载显示最终方案。国内LED产业链面板厂商京东方、天马等均在Mini LED上有所布局，相比海外龙头差距不大，有望在国产化趋势下加速追赶。
我们认为，车载显示的国产化进程将长期延续，国内厂商可充分的利用后发优势，在LCD领域迅速赶超日韩，建立龙头地位。同时与下游自主车厂达成合作，服务并依托庞大的国内市场，壮大实力、快速投资于Mini/Micro LED的研发和应用。我们大家都认为，国内厂商远期有望开拓国际市场，享受座舱智能化时代的发展红利。
·显示品类拓展：HUD步入增长“快车道”。1）从市场规模看，在需求、供给、产业趋势三大驱动力的共同作用下，我国HUD市场自2020年出现拐点，前装搭载量同比翻倍增长至58万台；1H21前装HUD搭载率从2019年的1.3％提升至5.0％，其中W-HUD方案占据主流，比重约为87％。1H21国内AR-HUD搭载量突破5,000台，我们预计随DLP技术成熟、AR算法加速迭代，AR-HUD方案的渗透率将快速提升，未来10年和W-HUD并存为国内市场的主流方案。2）从市场占有率看，国产供应商正凭借优越的成本管控、本土资源整合能力，突破早年被海外龙头垄断的竞争格局。据高工智能汽车数据，1H21日本电装、日本精机和大陆集团三大头部HUD厂商在中国市场的总份额从2019年的90％下降至68％。而同期的国产厂商华阳集团、江苏泽景、怡利电子的总份额从8％提升至31％。
我们认为，随着汽车消费品类属性的凸显，智能座舱域的显示器形态将向着时尚、简洁、科技感的美学方向迈进，以形成面向消费者的直观卖点。我们预计多联屏、大屏化的趋势将持续演进，异形、超薄等创新技术有望引领车载显示形态的下一波潮流。
我们认为未来座舱域显示屏将最重要的包含6个部分：驾驶仪表盘、中控显示器、副驾驶显示屏、后排显示屏、抬头显示器和后视镜显示器。相比于传统车载的显示形态，多屏化主要具备以下三个主要优势：其一，相比于单一显示屏，多屏提供了更大的显示面积，便于展示更多详细的信息。其二，可针对驾驶员和乘客的需求，在不同位置显示信息，增加显示的灵活性和丰富性。其三，副驾驶显示屏和后排显示屏的升级带来了乘客出行体验的提升，个性化需求得以满足。
在传统的汽车座舱显示屏配置的基础上，智能化车载显示实现全方位升级。1）驾驶仪表盘和中控显示器出现非常明显的大屏化和联屏化趋势，同时液晶触摸屏应用更广泛；2）副驾驶显示屏、后排显示屏普及度提高，设计更人性化，最大限度地考虑乘客娱乐需求；3）后视镜显示器取代传统后视镜，集车内中央后视镜与车外左右后视镜于一体，结合倒车摄像头与车载雷达组成智能化后视显示系统；4）抬头显示器搭载量上升，逐渐由高端车型向中低端渗透，我们预计AR-HUD升级或将成为主要看点。
传统座舱内，多个显示屏互相分离，例如驾驶仪表盘和中控显示器相距较远，驾驶员须付出较多注意力来读取相关联的内容信息、操控相关功能，在便捷性和安全性上有所缺失。
追逐科技感、便捷性，联屏成为新式潮流。双联屏的解决方案将驾驶仪表和中控显示并联排列，以一整块屏幕覆盖，最早于2010年前后出现在奔驰S级车型中。我们大家都认为联屏方案能改善人机交互：1）操作便捷性：整体化的屏幕设计的具体方案，将所有功能按键放在联动的显示器内，从人机交互角度增强了驾乘人员操作的便捷性；2）信息可读性：从分散的子屏幕进化为多屏联动，更加美观、简洁，从视觉上减轻物理隔阂感，同时可优化跨屏幕的信息交互，提高信息的可读性。此外，设计理念的更新也对联屏化起到助推作用——多联屏的设计提升了座舱科技感，契合车厂“智能化”的卖点，因此也慢慢变得多地被采用。
技术难点实现突破，联屏方案有望加速商用。1）多屏分离的一个主要原因是跨系统运行对芯片集成的阻碍，导致过去很长时间，不同座舱电子设备由不同控制器控制，表现为“单芯单屏”。一般而言，数字液晶仪表盘涉及车辆安全，需要满足ASIL-B标准，通常采用QNX或Linux系统；娱乐系统需要运行丰富的娱乐功能，通常采用Android系统。“单芯单屏”方案下，不同系统通过不同芯片支持，不存在跨系统问题。随着硬隔离（Hardware partition）、虚拟机（Hypervisor）技术的发展，跨系统运行问题得以解决，伟世通SmartCore等“单芯多屏”方案得以落地。2）联屏对全贴合技术要求较高。传统的显示屏框贴一般使用双面胶，容易失效而使屏幕损坏，不能满足车载显示屏的环境标准。全贴合技术采用光学胶带或液态光学胶，将盖板与模组无缝贴合在一起，优化显示效果的同时，可靠性也大大提高。
《硅谷钢铁侠》中层描述马斯克对未来汽车的理想——“用一个巨型iPhone来控制汽车的绝大多数功能，几乎所有的驾驶操作都可以通过控制触摸屏来完成”。而现在，我们看到这一理想在大屏化趋势下已经逐渐变为现实。
自特斯拉Model S开始，大屏化已成为新一代汽车的卖点，且显示屏有进一步变大的趋势。大屏化革新中，我们认为中国自主品牌对大屏化革新的采纳度较为积极。根据汽车之家数据，2017-2019年，中国汽车品牌上市新车的10英寸以上中控屏装配率远高于海外品牌，也领先于豪华品牌，并于2019年达到55％装配率的较高水平。大尺寸面板出货量占比亦有显著提升，根据Omdia数据，2Q21国内市场10英寸以上车载面板出货量的占比达到34％，该比重较两年前的2Q19实现了翻倍增长。
目前车载显示屏的主要显示技术有LCD和OLED两种方案。其中，LCD背光目前仍以传统LED为主流方案，我们认为未来3-5年有望升级至Mini LED背光。
LCD作为最为成熟、成本低廉的面板技术，是当前车载显示的主流方案。然而，LCD面板亮度低，运作温度难以达到车规级要求的-30-85℃，使用寿命偏短，难以成为车载显示屏的最终方案。
OLED具备亮度较高、运作温度达标、技术成熟度高等多个优势，但使用寿命短、不适用于车规级显示方案。我们认为OLED使用寿命一般仅有5年，低于普通汽车7-12年的使用时间，OLED面板在亮度和运作温度上的优势也并不突出。此外，我们认为由于核心技术被日韩企业垄断，市场份额达到80％左右，难以推进国产化以及降本压力较大，因而不具备普及性。
Mini LED和Micro LED作为LED技术的进化形态，优势正逐渐显现。1）Mini背光：我们认为传统LED背光模组亮度及对比度等参数难以满足未来人车交互显示要求，并且在阳光直射下无法提供较好显示效果。因此，我们看好Mini背光未来在亮度、对比度等方面具备明显优势，并且成本也具备较快下降的趋势，未来渗透率有望快速提升；2）Micro LED直显：长期来看，我们认为Micro LED直显在厚度、显示效果和寿命等方面具备明显受益，未来有望成为车载市场显示最终方案。
综上，我们认为Mini背光短期是车载理想的显示升级方案，Micro LED则有望成为车载显示最终方案。
我们认为，今年Mini LED已经迎来拐点，在多应用场景下均具备适应性，而Micro LED技术也将在未来5-10年趋于成熟。尽管当前Mini/Micro LED显示技术依然面临成本高昂、技术成熟度有待提高等问题，但根据海兹定律发展趋势，我们认为上述难题有望在未来10年得以解决，Mini/Micro LED在车载显示领域成熟落地值得期待。
近两年车载显示市场格局风云变幻，原先领跑的日韩企业市场占有率有所下降，国产厂商正不断崛起。根据Omdia数据，2020年天马已取代日本厂商JDI成为全球车载显示器市场的领跑角色，市场份额大幅提升至16.2％，相比2019年增加5.6ppt。京东方的市场份额也实现了3.8ppt的增长，提升至10.5％，位列全球第五位。车载显示国产化进程正在加速，主要有以下两方面原因：
·LCD方面日韩产能陆续退出，大陆开始主导全球产能。三星、LG等龙头企业从2019年开始加大力度着手OLED布局，将部分LCD设备或工厂出售给中国企业。产能转移是国内面板厂商份额提升的重要原因。
·全球疫情背景下重新洗牌，国内厂商受益于疫情后经济恢复。疫情对欧美车载显示产业链均有影响，但国内厂商表现出更强的稳健性，在疫情后也能较快的恢复生产和供货。
·长期，在我们看好的Mini背光、Micro LED方向上，京东方、天马等国内面板厂商均在Mini LED上有所布局，相比海外龙头技术差距不大，我们认为国内厂商有望在国产化趋势下加速追赶。
我们认为，国内显示厂商的时代已经到来。企业战略层面，国内厂商可充分利用后发优势，在LCD领域迅速赶超日韩，建立龙头地位。同时与下游自主车厂达成合作，服务并依托庞大的国内市场，壮大实力以投资于Mini/Micro LED的研发和应用。待技术成熟后，进一步开拓国际市场，享受座舱智能化时代的发展红利。
2020年下半年起，国内车载显示屏市场规模加速扩张。根据Omdia数据，2020年我国车载显示屏面板出货量达到近5千万块，其中中控显示屏面板出货量同比增长36％至2214万块，占比近一半。从单位价值量上看，中控显示屏和驾驶仪表显示屏的平均尺寸均呈现逐季攀升的态势，带动产品均价提升。2H20起，国内车载显示屏面板市场提速增长，1H21销售额达到15.7亿美元，同比增长59％。
基于Omdia的市场数据，我们对国内前装车载显示屏的市场空间进行测算，口径不含HUD。我们的假设如下：
？中控显示屏、驾驶仪表显示屏、内后视镜、外后视镜和后排娱乐屏的渗透率至2025年将分别提升至95％、90％、5％、1％和1％；至2030年分别提升至100％、100％、10％、2％和2％。
？大屏化趋势延续，2021-25年，中控显示屏和驾驶仪表显示屏的单位面积将逐年增长5％-10％，后排娱乐屏面积逐年增长5％。至2030年，中控显示屏、驾驶仪表显示屏、内后视镜、外后视镜和后排娱乐屏的单位面积将分别达到50、25、6、11、65平方英寸。
？根据海兹定律，随着产业链成熟度提升，单位成本不断下滑。我们预计2021-25年，车载显示屏单位面积价格年均下滑5％，预计2030年，每平方英寸显示屏的单价降至85元。
综上，我们预计至2025年，国内前装车载显示屏市场空间将增长至1400亿元，对应2021-25年间的CAGR为9％；至2030年，市场空间有望进一步扩张至1573亿元。
车载显示器产业上游主要为玻璃基板、偏光片、背光模组等零部件供应商，中游为面板制造商，下游则是汽车制造企业和车载智慧屏方案提供商。
HUD（Head Up Display，抬头显示）又被称作平视显示系统，可以帮助驾驶员在不低头的情况下同时兼顾路况、仪表盘、导航等重要信息。HUD 既可以将信息投射在部分挡风玻璃上，也可以投射在驾驶员和挡风玻璃之间的透明表面上。
·C-HUD（Combiner HUD，组合式抬头显示）被安装在透明玻璃上，光学图像经过三次折射反射到小块玻璃上，在离驾驶员视线米的位置形成一个虚像，显示不同信息。一般出现在后装市场，多为车主在购置汽车后自行加装。优点是安装便利及价格较低；缺点是成像区域小、显示内容有限，且在车辆碰撞时可能会对车内人员产生二次伤害，存在安全隐患。
·W-HUD（windshield HUD，挡风玻璃抬头显示）使用汽车前挡风玻璃作为投影介质来反射成像，相比C-HUD可支持更大的成像区域和更远的投影距离。W-HUD光学结构相对复杂，成本相对较高，目前主要应用在中高端车型前装市场中，但正逐渐向中低端车型加速渗透。
·AR-HUD（增强现实抬头显示）可以与导航融合，结合实际的路况场景进行显示，相比W-HUD更加生动逼真。AR-HUD将挡风玻璃信息显示与ADAS功能深度结合，但成本高、对软件能力有要求，当前仍处于量产初期阶段。随着AR技术的趋渐成熟以及ADAS的不断普及，我们认为AR-HUD将在智能座舱、智能驾驶中扮演日臻重要的角色。
2020年国内HUD前装搭载量同比翻倍增长。据高工智能汽车研究院统计，2020年国内新车HUD搭载量为58.01万台，相较2019年28.51万台同比增长103％。1H21国内前装标配搭载HUD数量已达50.32万台，进一步实现95％的同比增长。此外，2020年搭载HUD新车（标配+选装）上险量为119.11万辆，较2019年上险量增加近2倍，尤其2H20呈现大幅增长，我们认为主要体现了消费者对HUD的接受度与兴趣度显著提高。以蔚来ES6为例，根据高工汽车数据，该车型消费者对HUD的选装率约为50％。我们测算，2020年前装HUD渗透率仅约3％，1H21跃升至5％。
长城等自主品牌加速部署HUD。根据高工汽车数据，5M21国内HUD搭载车型份额排名中，前十名有4款车型来自于自主品牌；其中长城品牌的HUD搭载率提升迅速，旗下的哈弗系列的三款车型（H5、大狗、初恋）上榜。CR10从1H20的81％下滑至66％，我们认为主要由于吉利、长城等国内自主品牌HUD搭载率多面开花。
AR-HUD放量可期。1H21国内市场W-HUD方案占比达到91％，是当前的主流方案。AR-HUD尚未占据主流，但1H21实现销量突破，国内搭载量5727辆。AR-HUD方案率先在合资品牌中应用：2020年奔驰S级轿车和大众ID系列纯电动车率先实现量产搭载AR-HUD，分别由日本精机和LG提供。值得关注的是，长城、吉利、红旗等销量领先的自主品牌，也在稳步推进AR-HUD的部署计划。2021年1月初，长城WEY摩卡发布，成为自主品牌首个前装量产AR-HUD的车型。
根据汽车之家数据，按整车价格看2020年HUD配置情况，总价50万元以上的高端车型占搭载HUD全部车型的44％；按品牌分类，宝马、奔驰、奥迪HUD搭载率遥遥领先，共占所有品牌的36.9％。
需求层面，人机交互优势在智能化趋势下被放大，激发市场需求。1）在汽车新四化的背景下，HUD符合“智能化”趋势，“直接看得见”的智能属性可完善驾驶体验。2）HUD在驾驶员信息读取方面有突出优势，相比于传统仪表盘位置较低、驾驶员查看信息需要低头20-25°，使用HUD查看信息只需低头5-10°，较大程度上避免频繁切换视觉焦点产生的注意力分散和视觉疲劳。3）与ADAS功能配合使用可提高信息内容的丰富性和全面性，能够满足更高的仪表信息复杂度诉求。
供给层面，HUD技术痛点正在被解决，例如适配W-HUD与AR-HUD的前挡风玻璃板与核心投影技术在近几年都已取得一定突破。成本下降亦是HUD得以推广的重要先决条件。根据佐思产研，W-HUD的平均价格由2016年的265美元下降至2020年的245美元 ；C-HUD的ASP由2016年的50美元下降至2020年的38美元。HUD国产供应商凭借更优越的成本控制能力和本土资源整合能力，带着更低成本的方案打入市场，助力HUD加速商用。
产业趋势层面，长城、吉利等自主品牌HUD搭载加速，“示范效应”带动车厂跟随。HUD是汽车智能化的直观呈现方式之一，国内自主品牌在尝试此类新型产品方面敢于先行，以智能化特色成功吸引大众、开拓下游市场，起到良好的示范效应。自主品牌HUD搭载量在去年有明显加速，进而拉动上游OEM扩大生产。
我国HUD市场格局以国外厂商为主导。日本精机、日本电装、大陆集团等海外巨头起步早，产品技术较为成熟，在前装市场获得大部分合资品牌整车厂订单，已形成较稳定的配套供应体系。相比之下，中国HUD制造商起步晚，在2020年之前未能充分占据市场份额。
国内厂商市场份额提升，释放国产化积极信号。国内HUD制造商凭借更优越的成本控制能力和本土资源整合能力，已初步打开市场。据高工智能汽车数据，2019年日本电装、日本精机和大陆集团在中国市场的份额合计高达90.16％。至1H21，日本精机、大陆集团和电装的总市场份额下降至68.05％。同时，华阳集团得益于大客户长城搭载放量、实现市占率飞跃，由2020年的2.39％提升到14.44％，位居第三。1H21华阳集团、怡利电子、江苏泽景三家国产HUD供应商的总份额较2020年提升了15.45ppt，市场规模呈现出加速扩张的趋势。目前，华阳集团已和长城汽车建立稳定的供应关系，江苏泽景对应下游吉利汽车，台湾（中国）怡利与一汽红旗达成合作。
HUD整体结构主要包括影像源、光学镜面、显示部分和其他配件。HUD本质是一个光学器件，工作原理是通过投影将行车相关的信息展示到驾驶员前方的透明介质上，技术壁垒主要存在于投影单元（PGU）、自由曲面反射镜及挡风玻璃上。
投影单元（PGU）是HUD的核心壁垒，其技术路线的选择也是未来HUD产业发展路线选择的核心。目前运用在HUD上的投影技术，主要有LCD投影、DLP投影、激光扫描MEMS投影、LCOS投影等技术。
现今的HUD投影技术以TFT与DLP方案双线并进。其中TFT-LCD是当前主流的、最为成熟的解决方案，同时成本低廉，容易实现量产，因其成熟度高而广泛应用于W-HUD前装市场。DLP技术对AR-HUD的高适配性将使其受益AR-HUD的高速发展，预计随着AR-HUD规模的扩大DLP投影将成为主流方案。
激光扫描MEMS与三片式LCOS仍处于开发阶段，技术成熟度较低，量产与实际应用难度大。激光扫描MEMS拥有体积小、视觉性能出众等优势，但其致命性的缺陷在于激光二极管对温度敏感，难以达到车规级85℃的工作温度要求，限制实际应用的可能。LCOS光学引擎目前以三片式为主，由于LCOS需要结合多项分光、合光光学系统，因此体积较大、成本也较高，但可以达到较高的光学效率且具备高画质的特性，主要发展方向是高阶的专业用途。
目前，投影单元的核心技术多为国际企业掌握。投影单元组件包括LED光源、投影机芯片和成像光学器件。
？成像技术方面，以天马为代表的国内企业在TFT-LCD技术上已经较为成熟，甚至可以媲美国外头部企业，但其他技术的国产化仍处于初级阶段，暂时难以与国际顶尖企业抗衡。
我们判断，HUD上游设备供应结构相对垄断，海外供应商具备较强的议价能力。我们认为，未来随着投影单元光学器件供应的国产化水平进一步提升，有助于降低HUD厂商的采购成本；厂商在保持合理利润水平的前提下仍有降价空间，从而帮助产品加速商用。
挡风玻璃的核心难点是解决重影问题。普通前挡风玻璃前后两个面的反射会造成重影，给驾驶人的HUD使用体验带来不良影响。当前主流解决方案有两种，一种是PVB夹层方案，即在玻璃内部夹PVB片，并将PVB片设计成上厚下薄的楔形以实现两个成像的重叠；另一种是反射膜层方案，即在前挡风玻璃外表面或内层玻璃内表面上加贴一层反射膜层，解决重影。
自由曲面反射镜主要用于提高W-HUD与AR-HUD投影质量。W-HUD和AR-HUD成像依靠前挡风玻璃，为缓解前挡风玻璃板曲面导致的成像画面畸变、提高投影画面质量，可以采用与前挡风玻璃适配的自由曲面反射镜。自由曲面反射镜的制造对面型加工精度、表面粗糙度均有较高要求，同时要求反射镜可适应车内使用环境。
随着生活水平的提高，人们对汽车智能化的诉求愈加强烈。驾驶员对信息获取的便捷性、可读性和信息量提出了更高要求，多屏、联屏与大屏化的显示技术应运而生。在此基础上，用户需求向更高层次拓展，人机交互、智慧网联和出行的舒适愉悦度获得慢慢的变多的关注，“智能驾驶”、“第三空间”成为汽车新卖点，HUD迎来升级浪潮。
相比于W-HUD， AR-HUD在信息量、可读性、交互性等方面有显著提升，进而提高出行安全性，改善驾驶体验。
·信息量：AR-HUD相较W-HUD增加感知、识别和融合三个环节，通过与多传感器、高精度地图与ADAS配合使用，探测汽车周边环境并及时预告路况和行人信息，为驾驶员提供更为全面、丰富的信息。
·可读性：导航软件直接将信息显示到AR-HUD上，并融合实际的路况场景进行展示，让汽车行驶路线建议变得清晰明了。此外，AR-HUD的成像大小约为9-55寸，远大于W-HUD的7-12寸；AR-HUD投影距离远，视场角宽阔，与路面环境吻合，大大提高驾驶员获取信息的便捷性。
·交互性：通过与车内传感器互联，AR-HUD可根据感测到的驾驶员眼睛位置对成像进行实时调整，保障投影信息的清晰度和稳定性。
目前已量产的AR-HUD显示的信息主要是导航指引、仪表信息、车道标识、变道指示、地名等，但与ADAS信息的融合稍显不足。我们认为，随着AR技术的逐渐成熟和ADAS厂商的陆续加入，AR-HUD与高精度导航、多传感器、ADAS系统的融合将更加充分多元。
过去AR-HUD未能占据主流的原因系技术难点，具体可概括为：融合算法、成像质量、耐高温性和设备体积四大挑战。
AR-HUD相比于W-HUD方案，多出了感知、识别、融合三个环节，对算法要求比较高。相比于W-HUD，AR-HUD要实现人眼、成像、环境实体的动态融合，并基于融合提供指引性信息。感知端，AR-HUD要与视觉和雷达传感器结合使用；识别端，道路实时数据识别的准确度与速度，是AR-HUD使用体验的基础，对高精导航、图像识别有较高的要求；融合端，AR-HUD系统还需要实时捕捉人眼位置，结合AR算法实现人眼与环境的动态融合。
软硬件同步优化推动融合解决方案。1）DMS、眼动追踪技术升级。松下汽车在CES 2021上推出的新一代AR-HUD方案，一方面通过嵌入式摄像头系统对驾驶员的眼睛位置进行离散监视，同时眼动追踪技术和振动控制技术，可以消除驾驶员移动头部、或是道路颠簸带来的投影潜在不匹配；2）合作高精地图厂商，优化导航能力。长安汽车2021年4月与四维图新达成了合作协议，后者将向长安开放其导航领域的核心技术。
成像质量、耐高温性和设备体积均与投影技术相关，彼此之间存在“三元悖论”的关系。为保障驾驶安全性，成像质量须具备高色彩饱和度、强稳定性、高灵敏度等特征，通常的解决方案为通过增加目箱大小（Eye-box）提高光通量。然而，光通量的提升会加剧“阳光倒灌”的问题，进而加剧热效应，这就要求AR-HUD具备出众的耐高温性。同时，增加光通量须配置更大尺寸面板，使得AR-HUD体积庞大，与座舱环境的兼容性降低，并且庞大的体积也会带来更显著的热效应，对耐高温性提出更高要求。
在三大痛点相互牵连、彼此制衡中，DLP技术能够助力解决这一“三元悖论”。成像质量方面，DLP技术可与RGB LED结合，达到美国国家电视标准色域的125％，提供高饱和度的彩色成像。耐高温性上，DLP具备较高光效，在同等光通量下缓解热效应。此外，借助透明光扩散板，可以有效反射与分散太阳光能，从而防止设备温度过高。对于缩小AR-HUD体积方面的尝试，目前已有电磁波导和全息投影两种主要方案，而DLP技术与此二者均有较高的兼容度。
AR-HUD量产启动，未来增速可期。据高工智能汽车研究院数据，1H21前装标配AR-HUD搭载量为5727辆，预计2021年全年AR-HUD总搭载量有望达到1.5万辆。虽然当前HUD渗透率不及5％，但未来几年内，我们预计AR-HUD占全部HUD前装搭载量的比重继续上升将成为必然趋势。随着量产化程度的提高，生产成本和装配价格也将持续走低，进一步促进AR-HUD渗透率的上升。
在目前已公布搭载AR-HUD的车型中，国内自主品牌与海外品牌平分秋色。海外品牌中，奥迪、大众、奔驰等中高端品牌装配较为积极。自主品牌中，销量领先的长城、吉利、红旗等车企已量产搭载AR-HUD；长安、上汽、广汽等品牌积极跟进，处于项目定点阶段，我们预计相关车型投入量产后有望带动AR-HUD的普及。
据高工智能汽车研究院数据，2019年、2020年国内新车前装标配搭载HUD上险量分别为28.51万辆和58.01万辆；1H21新车标配HUD上险量为50.32万辆，其中AR-HUD有5727辆，W-HUD方案占比91.45％，去年同期这一比重为85％。根据佐思产研，W-HUD的平均价格由2016年的265美元下降至2020年的245美元；C-HUD的ASP由2016年的50美元下降至2020年的38美元。
假设一：W-HUD方案渗透率将分别在2023/2025年达到12％/20％，期间渗透率逐年等量提升。2021-2023年W-HUD系统单价逐年下滑3％，2024-2025年由于产品方案进一步成熟、部分新晋国产厂商进入供应体系，系统单价将逐年下滑5％。
假设二：AR-HUD方案在2021年实现1.5万台量产，2022-2025年，渗透率从1％逐步提升到7％。根据我们的产业链调研，当前AR-HUD平均价格约为4500元/台，之后将逐年下滑3％。
综上，我们预计至2025年，国内前装HUD市场规模将由2020年的8.9亿元增长至2025年的140亿元，对应CAGR为74％。当前市场中W-HUD为主流方案，占比超过90％；而2025年，我们预计W-HUD和AR-HUD将成为并行的主流方案，分别占据约74％、26％的市场占有率。
从产业链情况看，抬头显示器HUD上游为投影单元、曲面镜、挡风玻璃（用于W-HUD）等零部件厂商。中游为HUD制造商，总体来看国外企业得益于先发优势、处于技术领先地位，但华阳等国产供应商市场占有率正快速提升。产业链下游为汽车制造厂和后装HUD销售平台，其中前装市场当前主流方案为W-HUD。