汽车科技专题报告-HUD,汽车视觉黑科技

汽车科技专题报告HUD，汽车视觉黑科技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(HeadUpDisplay)，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 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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。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。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(CombinerHUD，组合型)与WHUD(WindshieldHUD，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 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，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。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。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。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。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。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。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。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CES2020(国际消费类电子产品展览会)上荣获“2020CESInnovationAwards”。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，Tier1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，WHUD出货量增速在20%左右，CHUD和WHUD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%。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CAGR仅为1.09%。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%。3.2.HUD市场高度集中，Tier1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(NipponSeiki)、德国大陆集团(ContinentalAG)、日本电装株式会社(DENSOCORPORATION)、美国伟世通(Visteon)、德国博世集团(BOSCH)，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。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Tier1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，ARHUD等最新产品基本布局完毕。传统Tier1主要包括日本精机(NipponSeiki)、德国大陆(ContinentalAG)、美国伟世通(Visteon)、日本松下汽车(Panasonic)、华阳多媒体等，初创公司主要包括Navdy、未来黑科技、疆程、泽景电子等。传统Tier1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。4、重点企业分析及投资机会分析（。报告来源：安信证券）如需报告原文档请登录