1、开启人车交互新窗口，AR-HUD迎风而上
1.1款HUD为解决盲人驾驶隐患而生，AR-HUD将是智能化趋势下的最终形态
盲人驾驶安全问题引发了对HUD应用的需求。在座舱电子和HUD显示单元技术不断升级的背景下，HUD已经开始量产车辆。目前业界HUD配置率已经量产，车上HUD解决方案主要是C-HUD和W-HUD。据卓思汽车研究院统计，2020年1-11月HUD总装量（主要为W-HUD）达到52.2万台，较2019年增长87.7%；其中，40万至50万的高端车型HUD装机量同比增长近23倍。
在汽车智能化的背景下，传统的HUD解决方案无法满足智能座舱和ADAS功能的显示需求，具有沉浸式体验的AR-HUD将成为最终解决方案。虽然C-HUD和W-HUD在一定程度上解决了驾驶员在行驶过程中需要低头查看车辆信息造成的盲目驾驶隐患，但其本质仍然是中控和仪表信息的简单迁移，以及由于投影尺寸有限，无法承载智能座舱和ADAS相关信息在智能汽车中的显示需求。
全信息展示+沉浸式体验，AR-HUD将是最终形态。通过结合虚拟现实技术智能调光玻璃，AR-HUD将相关信息叠加在自然距离的真实物体上。整体成像尺寸更大，质量更高。它不仅可以全面集成智能座舱和ADAS相关功能，还能为驾驶者提供身临其境的体验，有望成为未来车载HUD的最终形态。
1.2智能座舱引领交互革命，AR-HUD将成为人车交互新窗口
汽车正在从单纯的“以车为中心”的出行工具向“以人为中心”的“移动第三空间”转变，未来将成为继智能手机之后的新型移动终端。
随着语音识别、人脸识别等技术的快速发展，人车交互方式也将在此过程中不断升级。传统的人车交互方式是驾驶员通过点击或滑动中控和仪表屏幕来输入生理信号。随着座舱智能功能的快速发展，通过声音、手势等进行情感人车交互将成为新趋势。趋势。在此背景下，曾经作为挡风玻璃显示界面的AR-HUD有望以更大的显示尺寸和更好的沉浸式体验逐步取代中控和仪表，成为人车交互的新窗口。 （报告来源：未来智库）
在人车交互新模式下，AR-HUD有望成为汽车新的交通入口，重塑智能座舱硬件生态。在成本下降和技术升级的背景下，主机厂加大了重量，AR-HUD正在迎来快速量产。
1.3新老车厂争相布局智能汽车，AR-HUD即将发布
新老造车势力争相上岸部署智能汽车。近年来，在特斯拉的带领下，全球汽车产业正朝着智能化升级之路迈进。从国内来看，不仅蔚来、理想、小鹏等造车新势力相继发布了多款高端智能车型，传统车企也纷纷推出高端智能汽车品牌，如上汽智机、北汽极虎、东风蓝图、吉利至尊氪金等。不过，智能汽车行业仍处于发展初期，智能产品整体成本较高。因此，智能汽车品牌往往定位于高端领域，均价在30万元以上。因此，面对高昂的智能汽车定价，消费者直观感受科技感和未来感，为新技术买单就显得尤为重要。
AR-HUD有望率先上车，具有直观的科技感。 AR-HUD兼具科技感和实用性。精准结合实时路况下的导航、ADAS等信息，将胎压、车速、车速等信息投射到前挡风玻璃上，并可结合眼动追踪。实时感知瞳孔和注视位置，为驾驶员提供更精准的信息定位。
2、DLP是AR-HUD的主流方案，全息光波导是当前的技术突破点
2.1 AR-HUD原理：三个光学反射，FOV和VID是重要参数
AR-HUD的成像原理是三个光学反射：首先由图像生成单元（Unit，PGU）产生亮度和图像，并投射到折叠镜（平面或非球面）上进行第一次反射。其次，图像被折叠镜反射后在可旋转镜（AR-HUD增强面）上放大，并通过杂散光阱发射。最后，投影图像在挡风玻璃上第三次反射到驾驶员眼前，虚拟图像出现在驾驶员前方两米或更远的地方。
从分体结构来看，AR-HUD的核心部件包括三部分：图像生成单元（PGU）、光学部件和上盖。 (1）图像生成单元：包括LED光源、显示组合（光机）等，是AR-HUD中的决定性部件，直接决定产品的参数、显示效果和成本。(< @2）光学部分：包括折叠镜（平面或非球面）、可旋转镜（非球面、AR-HUD增强面）等，其中折叠镜（第一次反射）和增强面（第二次反射）等。单元之间的光路设计直接决定了HUD体积的大小，这也是AR-HUD的技术难点之一。（3）封面：主要包括杂散光阱和眩光阱。由于HUD一般是放置在仪器正面，用于美化HUD设计，反射部分阳光，防止阳光漫射回来导致光机温度过高。（报告来源：未来智库）
FOV 和 VID 是影响 AR-HUD 视野的重要参数。 FOV（Field of view，视野）是以驾驶员的眼睛为中心到虚像水平和垂直边缘的角度； VID（image，虚像距离）是指人像到虚像的水平距离。
2.2 AR-HUD技术：DLP是主流，华为进军LCoS是为了实现自治
HUD根据光机投影技术路线的不同可分为TFT-LCD、DLP、LCoS三种方案：
TFT-LCD技术成熟，成本低廉，广泛应用于W-HUD； DLP性能卓越，可防止阳光泛滥，被认为是AR-HUD的首选； LCoS 可以摆脱德州仪器 (TI) 的 DLP 知识产权垄断的限制和无法实现定制化的问题，在华为入局后备受关注。
薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）：是一种由电信号控制的光开关器件。它由LED背光源（背光模组+灯管）、TFT基板（薄膜晶体管+存储电容+ITO电极）、液晶、彩膜基板、偏光片等组成。
原理：LED背光发光后，TFT基板上的薄膜晶体管产生电压，电压高低可以控制两个透明导电氧化铟锡（ITO）电极之间液晶的排列方向，并且液晶的取向方向与透光量有关，导致像素的明暗程度不同，即灰度。通过TFT液晶盒后，显示屏上显示的图像开始反射，最终投射到挡风玻璃上。
2.3 AR-HUD未来：以体积换面积，全息光波导是下一个技术突破点
上车太笨重：AR-HUD对视野要求很高。为了实现更宽的FOV，需要二级非球面镜的尺寸足够大，这直接将HUD的体积增加到20升左右，从而成为AR量产的障碍-一定程度上在路上的HUD。
全息光波导技术：贴在光波导表面的体全息光栅打破了全反射的界面规则，从而改变了光信息传播的方向和能量，进而引导光信息从这样，从光波导片传播的光可以直接输出放大的投影图像，无需三次反射，可以节省二级反射镜的空间。
以面积换体积：光波导片组件的主要要求是面积，而不是体积，仪表板中较薄的面积空间远比体积空间更容易满足。
预计2023年量产：目前已有多家领先厂商对该技术进行了预研工作。例如，华阳集团正在积极推进光波导和全息薄膜的预研工作。光波导AR-HUD预计最快2023年左右量产。
3、AR-HUD量产在即，国产厂商潜力巨大
3.1国内HUD市场空间预估：倍增，2025年有望达到290亿元
乘用车销量：我们预计 2025 年乘用车销量将达到 2521 万辆。
渗透率：我们预计2025年自主品牌HUD安装率达到52.1%，合资品牌HUD安装率达到40.4% ，整体渗透率将达到45.@ >6%。
HUD平均单价：我们预计2025年HUD整体平均单价有望受益于AR-HUD的放量，达到2525元（假设C-HUD/W- 2025 年的 HUD/AR-HUD 为 1%/60 %/39%）。
市场空间：我们预计2025年国内HUD市场空间将达到290亿元，2020-2025年复合增长率高达92.1%。
3.2 HUD产业链：上游多为国外垄断，中游关注国内HUD集成厂商
HUD产业链包括上游零部件供应商、中游HUD集成厂商、下游整机厂和售后市场。 PGU是上游元器件的核心，尤其是尚未完全摆脱对国外依赖的光机元器件；中游HUD集成厂商中，目前国外厂商占据大部分市场份额，国内厂商逐渐兴起；下游是前装工厂的整机和汽车售后市场的一部分。整体而言，整个HUD行业才刚刚兴起。产业链上游的高端光器件大部分被国外厂商垄断。国内零部件厂商短期内难以突围。但在中游集成领域，国内厂商逐渐崛起，未来有望充分受益于国内外汽车智能化升级浪潮。
3.3 HUD市场格局：W-HUD被外资垄断，AR-HUD为国内厂商打开新天地
根据高新汽车研究院的数据，在国内HUD市场，2020年汽车电子巨头日本精机、大陆集团和日本电装仍占据前三名，市场份额合计超过80%（主要基于TFT技术路线的W-HUD）。随着基于DLP和LCoS技术的AR-HUD逐步量产，国内外HUD供应商由于技术路线的更替正在逐步缩小差距。
国外厂商：
日本精机：公司在全球 HUD 市场占有最大份额，在光学设计和生产技术、从设计到制造的集成生产系统、客户响应/支持能力以及全球部署的制造基地等方面具有优势。主要客户有宝马、本田、通用、马自达、吉利等主机厂，如宝马5系、7系、X系、奥迪Q7等。在AR-HUD领域，日本精机也一直在研发很多年了。目前公司的AR-HUD投影距离可以达到10m，是传统HUD显示距离的3倍以上，图像显示区域也可以达到80英寸。它将用于梅赛德斯-奔驰 GLE 级车型。以上配置将于2020年开始量产。
国内厂商：
华阳多媒体：十年耕耘，拥有完整的AR-HUD功能实现平台
基于多年的运动技术储备和微投影机技术的光学储备，公司自2012年成立HUD团队，深耕HUD领域近十年。 C-HUD、W-HUD、AR-HUD产品及解决方案，其中W-HUD已获得国内外多家车企的量产项目。在AR-HUD领域，公司构建了完整的AR-HUD功能实现平台，包括ADAS、仪表、车载、DMS等。目前公司主要客户为长城（近10万套） 2020 年发货）。根据我们对汽车之家相关车型配置的统计，长城的第三代哈弗H6、哈弗已经安装了公司的W-HUD。大狗、长城WEY、东风启辰等车型。展望2021年，公司W-HUD将搭载长城哈弗F7、初恋、嘉年华等车型，AR-HUD将在第四季度首次搭载广汽车型2021 年。（报告来源：未来智库）
华为：瞄准AR-HUD，LCoS方案表现不错
在AR-HUD领域，华为在软件层面处于领先地位。它的AR地图导航之前已经亮相。基于华为河图，实现每平方公里40亿个3D信息点，1:1还原现实世界，2020年发布。5月底，覆盖上海内环120平方公里，到2020年底，将覆盖一线城市100+个顶级景区和1000个顶级商圈。同时，华为自研鸿蒙操作系统也支持AR/VR，其基于AR视觉体验的华为空间计算平台拥有3D高精度地图、全场景空间、环境理解力强、环境感知力强等四大核心能力。虚实融合渲染。此外，华为在AR-HUD底层的核心系统、软件和数据能力方面也有比较深的沉淀。为了实现PGU自治，摆脱德州仪器DMD芯片的局限，华为在AR-HUD领域采用了LCoS成像解决方案。并在2021 HI大会上发布了自己的基于LCoS的AR-HUD产品。体积仅为10升，成像距离可达7.5m，成像尺寸可达70英寸，可直接用在普通挡风玻璃上。投影。
4、主要公司分析
4.1华阳集团：国内HUD龙头，携手华为开拓成长空间
HUD、无线充电等产品与大客户深度绑定，座舱电子进入收获期。公司依托W-HUD的先发优势，已实现长城、东风日产启辰等多款车型的量产供应，并被指定用于长城F7改款、WEY系列W-HUD等项目。公司在稳定W-HUD产品的同时，专注于高单价的TFT和DLP AR-HUD产品。在DLP AR-HUD领域，公司拥有独立的图像坐标变换、实景融合等算法；在TFT-AR-HUD领域，公司搭建了各种参数模型的计算平台，进行仿真测试。目前公司已被广汽AR-HUD项目指定，预计2021年底AR-HUD产品量产并上车。此外，公司的车载无线充电产品散热好，安全性强，充电功率大。他们率先完成了OPPO手机快充协议的适配，将通过长城、现代、长安等客户的项目供应全球。长城作为公司最大的客户，在座舱电子方面与公司结下了不解之缘。公司的W-HUD和无线充电产品已安装在哈弗H6、哈弗大狗等车辆上。随着哈弗车型的热销，公司有望继续受益。
携手华为积极布局ADAS，“御研”技术迎来大规模量产。公司将多年在数字多媒体领域的自主技术与海思360°环视芯片方案相结合，推出360°环视系统，通过算法进行自适应合成和处理，提高驾驶员视野，提高行车安全性。公司从2013年开始为客户提供前置360°环视系统产品，并迭代到广角镜头和200万像素分辨率。同时，公司新增3D 360°全景影像显示和前后动态轨迹线，为低速行驶和倒车入库提供精准参考提示。据IHS预测，2025年中国AVM（View，全景影像泊车辅助系统）标准数量将达到261万套，公司与海思的强强合作有望迅速抢占AVM市场份额。
4.2福耀玻璃：汽车智能化升级趋势下，汽车玻璃将迎来量价齐升的新机遇
单车玻璃领域快速增长，车用玻璃龙头借助智能汽车东风迎来新机遇。福耀玻璃是全球汽车玻璃的领军企业，目前国内汽车玻璃市场占有率超过65%。同时，在汽车智能化、电动化的背景下，自行车的玻璃面积正在显着增加。据统计，近十年来一辆自行车的玻璃面积增加了15%。我们认为，这一趋势有望随着智能化的浪潮而延续，从而推动公司自行车的价值进一步提升。可以体现在以下两个方面：(1）全景顶篷：特斯拉的全景顶篷引领了新能源汽车车顶玻璃化的潮流。目前蔚来、小鹏、长安UNI-T等都配备了全景天幕玻璃，行业有望加速扩张；(2）高附加值智能玻璃：福耀顺应汽车智能化趋势，布局HUD玻璃、智能调光玻璃等高附加值产品，以及智能车窗，先发优势将随着产品渗透率的提升逐渐凸显，有望成为公司未来的第二增长曲线。（报告来源：未来智库)
HUD量产将提升挡风玻璃价值，龙头利润有望进一步提升。 W-HUD和AR-HUD的投影介质都是挡风玻璃，但是光线在穿过玻璃前后的折射率不同，反射到驾驶员眼睛的光线会分别产生虚像和鬼像（需消除），而传统玻璃为了平滑机身，将其设计为弧形以加剧重影。因此，挡风玻璃需要根据HUD参数定制放置在玻璃夹层上的楔形贴膜智能调光玻璃，使虚像和重影尽可能重叠，使人眼无法分辨。玻璃定制化将提升挡风玻璃的价值，福耀玻璃作为绝对龙头，有望在此趋势下实现利润增长。同时，HUD也会增加消费者对原厂挡风玻璃的粘性，因为前置W-HUD和AR-HUD车型在更换挡风玻璃时必须是原装的或者原厂认证的。工厂玻璃楔角角度难以控制，使用后投影会出现鬼影，有望进一步加深龙头福耀玻璃的护城河。
报告摘录：
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议，相关信息请参考报告原文。）