2024年汽车抬头显示HUD 7大发展趋势

近年来，新能源汽车市场飞速扩大，各大车企新能源车型销量呈现倍增趋势。在这一趋势中，各种智能化配置成为推动销量增长的核心卖点之一。其中，被称为汽车黑科技的抬头显示HUD产品越来越被各大主机厂重视并开始越来越多的出现在量产车型上。

从奔驰EQS开始到大众ID.系列、长安深蓝、问界M7/M9，再到今年新发布的红旗E-HS7、北汽极狐αS5、领克07/08 EM-P、享界S9等等，众多配备增强显示AR-HUD的车型还是以新能源车型为主。而作为造车新势力领头羊的蔚来则是大多会选配W-HUD，理想更是标配了HUD产品。

随着在汽车行业降本的趋势下，HUD行业有哪些发展趋势呢？

1. LCOS投影方案受关注，LBS方案初步崭露头角

随着华为LCOS方案的AR-HUD被应用在问界M7/M9、北汽享界S9等车型。LCOS方案的AR-HUD产品出货量稳步快速增长。由于没有DLP的专利风险，虽然当下成本相较于TFT还是较高，但在一些旗舰车型上，LCOS方案开始被众多主机厂积极调研并主动推进。

从目前小编调研的行业状况来看，产业链上的各大Tier1及PGU企业都在积极开发这一技术，许多厂家已推出LCOS样机，比如说水晶光电、华阳集团、瀚思通、疆程已在北京车展或去年的上海车展上展出了LCOS方案的AR-HUD样机。一数科技、联合汽车等PGU产品也吸引了许多厂商调研。此外还有德赛西威、智云谷、拜波赫等许多企业也在积极研发布局中。

目前业内布局LCOS方案的部分企业产品数据，来源各大展会展示案例或官网数据（/代表未查询到，无具体数据）

在LCOS芯片上面，中山芯鼎微推出了可满足车规级要求的LCOS芯片及模组，这对整个AR-HUD行业有着极大的推进作用。除了芯鼎微外，安那律光电、南京芯视元等厂商也在积极推进LCOS方案的应用。后续随着各厂商的量产，有望提升良率并降低其整体成本，从而扩大LCOS在HUD上的应用。

除了LCOS外，LBS激光投影的方案也是一个方向。以英唐极光微的LBS方案为例：MEMS Mirror LBS技术在扩大视场角（FOV）和虚拟图像距离（VID）的同时，减小硬件体积，解决了AR-HUD（增强现实抬头显示器）技术中的瓶颈问题。此外，LBS技术成像画面对比度超过7000:1，并无光窗效应。LBS技术产生的热量较少，有助于实现更优的散热设计，同时无阳光倒灌隐忧，并有效降低功耗，促进整车电源优化。

MEMS Mirror LBS技术凭借其高效率、高对比度和灵活投影的优势，具备广阔的应用前景。未来技术进步将进一步提升其性能，降低成本，使其在车载显示、智能家居、便携投影等领域发挥更大作用。特别是在车载AR-HUD领域，LBS技术以其高对比度、低热量、低功耗和高精度控制的特点，在2024-2027 HUD行业内卷并同质化竞争时代，有望在此窗口期成为主流/次主流解决方案。

2. TFT LCD进一步降本，Mini LED背光应用受关注

当下HUD的投影方式主要是TFT-LCD、DLP、LCOS、LBS这四种，其中TFT方案作为HUD投影方式的最主要形式，整体市场占比超60%，是非常成熟的投影方案。据业内消息，在整体降本的大趋势之下，TFT-LCD的成本可能还会继续下降。

另外一方面，随着对显示效果需求的不断提升，采用Local Dimming，能实现更高对比度、更高亮度的Mini LED开始有部分厂商验证应用在TFT方案中。

华引芯独家自研车规级ACSP白光Mini LED器件，通过180+LED，可产生10W nits的亮度

比如说2023年光博会上，华引芯便展出了可用在HUD的5英寸背光源，具备超高亮度、低功耗、耐热性能强等特点。可实现远距离投影，带来卓越的车载显示体验。对于HUD，除了华引芯之外，国内Mini LED领域的另外一大巨头-瑞丰光电也有研究。

3. 注塑方案为主导，3D玻璃厂商进军自由曲面镜

随着AR-HUD的应用，为了实现更远的虚像距离，更大的虚像尺寸，因此更大尺寸的自由曲面开始出现。因此整个系统也需要面临更严重的阳光倒灌问题，这对AR-HUD内部组件的耐温性能也提出了更高要求。

康宁的玻璃自由曲面，来源康宁公众号

玻璃自由曲面以康宁为代表：2021年康宁®曲面反射镜解决方案被现代摩比斯选用为增强现实（AR）抬头显示（HUD）系统的反射镜元件。该系统已于2021年年初在现代汽车集团发布的纯电动中型CUV 2021艾尼氪5（IONIQ 5）车型上应用。

随着玻璃自由曲面被关注，一众国产厂商持续跟进并纷纷推出了自家的相应产品，比如说宇瞳光学、维达力、百合光电、武汉正源高理光学等在去年光博会上展出了相应玻璃自由曲面镜。另一方面，有着大量3D玻璃产能的厂商在需要对玻璃进行曲面加工的自由曲面产品上看到了出路。比如说长信、伯恩、胜利精密、维达力等也正在积极布局。

在现有HUD框架中，自由曲面作为其中的关键光学组件，入局者越来越多，市场竞争趋于白热化。除了上述3D玻璃供应商外，还有一些光学元件加工巨头也有布局，比如说舜宇、宇瞳光学、百合光电等。

当然在市场的剧烈发展中，我们也要看到玻璃自由曲面在HUD行业应用的一些劣势：虽然玻璃自由曲面具有耐温好、投入较低（相较于注塑+镀膜产线动辄投入数千万，此外3D玻璃厂商们还可以改造之前有的设备快速切换到玻璃自由曲面成型）等，但当下业界主要采用的还是注塑方案，供应商以富兰光学、锦辉、烨嘉光电、中山联合汽车、神通等为主。这主要是由于注塑件在大批量生产时的成本优势以及产品一致性优势。此外，大曲面玻璃的精度部分厂商还存在怀疑，还有待更多验证等。

当下业界主要采用的还是注塑方案，大批量成本优势以及产品一致性好。在材料选择上，现有的W-HUD基本都是采用光学PC聚碳酸酯材料，而AR-HUD的大尺寸自由曲面则需要采用COC或其他高耐温的光学PC。

4. 更多挡风玻璃供应商出现，无楔形膜方案成热点

由于汽车挡风玻璃属于夹胶玻璃，HUD的光投影到双层挡风玻璃上，会形成两次光学反射，一次为内玻璃的反射，另一部分为透射到外玻璃内表面而形成的二次反射光。这两个反射光进入到人眼中便会形成重影。

重影问题产生机理:内外两层玻璃的两次反射引起重影，图片来源 智云谷

现有的行业解决方案是给带HUD功能的车型配置专用楔形膜挡风玻璃。此专用玻璃夹层内部的PVB膜呈楔形，即玻璃呈上厚下薄的状态，起到类似于光学棱镜的作用，改变第二次反射光的传播方向，与第一次反射光入眼角度相同，以此来改善重影问题。

由于这种专用楔形膜挡风玻璃需要针对车型来设计，且关键技术主要是伊士曼、积水化学等，开发周期厂成本较高。据小编了解，目前也有许多PVB膜厂商在积极开发。

而挡风玻璃供应商也有更多厂商正在入局，除了福耀玻璃、圣戈班、板硝子、旭硝子、AGP等外，国内的耀皮玻璃、信义玻璃、铁锚玻璃等等。随着竞争加剧，后续挡风玻璃降本或成趋势，从一定程度上推动HUD产品的普及。

除了楔形膜挡风玻璃这一优化手段外，部分HUD厂商也正在尝试通过光学设计方案来推进无楔形膜方案：比如说智云谷通过十年的技术积累，在近期推出了无楔形膜专利产品，通过一系列的光学预调制技术和结构设计，帮助主机厂拿掉“楔形膜”，仅用普通风挡玻璃成像，带来HUD配套成本的降低。对车厂而言，无需专门订制配套HUD专用挡风玻璃，降低整车成本。同时给4S选装、售后维修带来便利，并使后装市场加装，推动后装HUD普及带来新的商业机会。

HUD用楔形膜与普通挡风玻璃降本对比，图片来源 智云谷

另外一家HUD厂商，睿维视也有发布无楔形膜无重影Robust系列HUD。该系列HUD摆脱了对楔形PVB膜的依赖，使HUD可应用于乘用车、商用车及轨道交通等车型，为主机厂显著降低搭载成本。

5. 消光漆VS植绒布，国产厂商崛起

HUD腔体内部由于光线反射所引起的杂散光对最终成像效果的干扰，因此需要在HUD腔体内部利用吸光材料去吸收反射至腔体的光线。现有的HUD产品中，大部分都是采用植绒布来吸收杂散光。

目前，业内部分企业正在尝试利用吸光涂层去实现吸收这些杂散光。一方面，可以拥有更多选择，有利于降本方案出现；另一方面，涂层的吸附性相对于植毛绒更好，失效的可能性更低。

在2023年光博会上，日本光阳东方株式会社以及zeon都展示了此种吸光涂层解决方案。当然，国内也有着一批优秀企业比如说深圳稀导技术有限公司。

据了解，深圳稀光新材料有限公司自主研发的稀光墨具有良好吸收杂散光效果，反射率低至0.7，光泽度85度角可达0.1。可见光及红外线其光吸收率400-1530nm宽频谱范围內高达0.97±0.01、涂料广泛应用于金属及塑胶产品上；与进口植绒布相比，稀光墨不会产生飞毛、脱胶等可靠性问题。稀光墨环保效果更好，可靠性、稳定性能更高。稀光墨目前已批量应用在HUD遮光罩、汽车雷达，医疗器械及其他需要消除杂散光的系统和零件。

6. 积极完善AR实景导航效果，提升使用体验

在现有的AR-HUD实景导航中还有着巨大的提升空间，根据多家行业领先的HUD供应商调研，目前影响体验的难点之一就是如摄像头、雷达等ADAS信号的收集与实景显示之间的信号延迟，这一点类似于电子后视镜系统的图像传输延时；此外还有车辆行驶过程造成的都懂带来的实景贴合度问题等。

目前各家的优化方案可能更多的集中在如何使用AR Creator，通过预测算法提供更贴合的引导效果，加之防抖和延迟补偿算法，帮助用户达成驾驶安全和驾驶体验的双重提升。

比如说德赛西威基于在域控制器、智能感知系统、座舱显示系统等领域前沿的技术创新能力，手握智能驾驶、智能座舱及车身域控等AR-Creator全栈信息流，以高阶智驾算法技术赋能AR-Creator团队，成功克服数据延迟、虚像抖动等技术瓶颈难题。

水晶光电认为，AR-HUD最重要的壁垒在于AR creator，也就是场景融合。ADAS采集的路面信息信号给到AR-HUD，AR-HUD根据导航信息把信号进行投影。所以AR-HUD的核心技术是不断采集场景的变化，再叠加运算，将采集的信息投影到相应的位置。

而软件服务商东软则是推出了东软AR HUD SDK产品采用面向服务的跨平台产品设计方案，支持深度定制，赋能客户软件自研，将为行业创造更大的发展空间和价值。

摄于北京车展东软集团展

全新升级0ne Map, One Sight, One Store三大产品体系，围绕导航族群、AR HUD和全球车载生态,面向全球汽车品牌，打造具有东软特色的智能出行一站式解决方案，全面赋能中国车厂出海，为全球汽车用户带来智能化出行体验。

7. 新方案全景PHUD投影受关注，各大厂商积极布局

在宝马去年CES发布的概念车上，宝马首次提出了“BMW Panoramic Vision”的概念，它是一款位于挡风玻璃底部，从A柱到A柱全覆盖的显示在挡风玻璃上的新型HUD产品。自此，业内将以宝马为代表的这种新型HUD称之为P-HUD（Panoramic Head Up Display），该产品或将在2025年宝马新世代车型上首次搭载。

PHUD中的P（Panoramic）指的是全景显示的意思，是HUD技术的进一步发展和创新。PHUD其原理大概是在挡风玻璃底部设置了一个黑色区域，通过投射的方式将信息显示在这一特定区域内。这种设计不仅降低了光学反射带来的误差，还提高了显示的清晰度和稳定性，使得信息读取更加便捷和精准。这一技术的革新，体现了当下各大主机厂在提升驾驶安全和用户体验上的持续提升，将有望成为未来智能驾驶技术的发展的又一里程碑。

作为HUD行业一个新的发展路线，PHUD已经成为目前业内重点关注并积极研发的方向。除了大陆、马瑞利、华阳多媒体、泽景、未来黑科技、怡利、德赛西威等几家已经完成样件开发外，其实还有一些比如法雷奥等完成产品开发但还未发布，其他如瀚思通等等也正在跟进。

小结：

1、伴随着HUD产业的发展，后续越来越多的车型将朝着标配的趋势发展，整体市场十分可观。另外一方面，随着国内新能源主机厂的攻势愈发猛烈，向来以保守著称的日系车企也开始积极导入AR-HUD、激光雷达这些智能黑科技。比如说小编在今年北京车展上便有看到丰田铂智3C上便已开始采用激光雷达。量产依旧是大家入场的重点所在。

2、早些年大家关注的光波导、全息膜等方案依旧是大家关注的趋势，但受限当下降本浪潮以及量产大势之下，这些领先技术更多还是处在研发验证阶段。

★费用包括会议门票、全套会议资料、午餐、茶歇，晚宴等，但不包括住宿。

Activity recommendation two:邀请函：汽车智能座舱暨微电机控制系统产业论坛（10月24日 上海）

The original article was posted on the WeChat official account "Smart Car Club."2024年汽车抬头显示HUD 7大发展趋势