证券研究报告·行业研究· 汽车 汽车 行业深度报告 1 / 16 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Main 座舱 第三屏 HUD，赋能驾驶新体验 增持 （ 维持 ） 投资要点 HUD技术从何升级而来？ HUD，又称抬头显示，其 技术源于飞行器辅助仪，为 降低低头看仪表的频率， 提升驾驶体验。 HUD 核心技术原理： 控制处理单元将 车机数据、车况信息传输至投射单元， 经过 光学反射或折射投影至驾驶员视线前方特定的显示屏幕上，最终反馈到驾驶员眼中。 HUD 包括信息控制处理单元 和投影显示单元 ，投影 信息 主次清晰 ， 驾驶员更易获取 信息 ，从而提升驾驶体验 。 HUD技术 沿 CHUD-WHUD-ARHUD不断升级 ， 核心驱动因素为 1） 降低低头看仪表频率，有利于 驾驶员 集中 注意力； 2）智能驾驶 过程中 提供辅助 交互 ， 提升行车安全性 。 WHUD 是现阶段的 主流产品， HUD 投影技术路径包括 TFT 以及 DLP 两类 ， 未来 DLP将以 高分辨率 配合 ARHUD助力 自动驾驶，保障行车安全。 HUD市场规模有多大？ 基于 成本降低 +安全娱乐需求 推动下游主机厂积极搭载 HUD 产品 ，渗透率 有望加速提升 。 ARHUD 自 2021 开始逐步进入市场，随成本降低市场规模迅速扩大， CHUD自 2020年开始市场规模逐渐萎缩， 2024年完全退出市场， WHUD市场规模 2023年开始维稳， ARHUD 未来将贡献主要增量 。 2020年国内 HUD市场规模达 65.6亿元， 同比增长 超 300%；到 2025年市场规模 预计 达 244.8亿元， 复合增速超 50%， 其中 WHUD和 ARHUD占据 主要 市场，比例分别为 60%/20%。 HUD竞争格局 如何 演绎 ？ 国内 HUD供应商 以 华阳集团为第一阵列，泽景电子 凭借 布局较早 和技术积累追赶机会较大 。 华阳集团作为汽车座舱 Tier 1级供应商，凭借良好的客户结构， 随着配套长城哈弗 H6的前装量产，有望快速突破其他主机厂获取订单。 泽景 电子作为初创企业，凭借布局较早，技术积累较为丰厚， 客户 方面包括 长城、奇瑞、东风日产 等 。 水晶光电 、未来黑科技、京龙睿信、点石创新为第二阵列， 京东方 、 衍视科技 、疆程技术为第三阵列，途行者、乐驾车萝卜等后装 市场 供应商为第四阵列 。 全球HUD 我们重点参考了佐思产研 分析数据。 2016 年全球 HUD 前五大供应商集中度为 95%： 日本精机（ 55%）、大陆（ 18%）、电装（ 16%）、伟世通（ 3%）和博世（ 3%） 。 谁能受益 HUD行业红利？ 2025 年 245 亿 HUD 行业 市场 红利受益者： 1）国内老牌汽车电子制造业龙头， HUD 行业领先企业 【华阳集团】 。 2）供给 HUD 光学反射成像专用汽车前挡风玻璃专利到期，成本下将， HUD 量产， ARHUD发展有望拓宽市场，量价齐升，受益标的 【福耀玻璃】 。 风险提示： 全球疫情控制进展低于预期； 乘用车行业需求复苏低于预期 Table_PicQuote 行业走势 Table_Report 相关研究 1、汽车行业深度：软件定义汽车， E/E架构是关键 2020-05-29 2、汽车行业深度：软件定义汽车， ADAS正加速 2020-05-17 3、汽车行业深度：软件定义汽车，智能座舱先行 2020-04-20 Table_Author 2020年 07月 27日 证券分析师 黄细里 执业证号： S0600520010001 021-60199793 huangxldwzq -17%-9%0%9%17%26%34%2019-07 2019-11 2020-03汽车 沪深 3002 / 16 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 内容目录 1. HUD技术原理及其升级路径 . 4 1.1. HUD源自飞行器辅助仪，赋能汽车座舱 . 4 1.2. HUD显示 信息层次分明，带来驾驶新体验 . 5 1.3. HUD产品沿着 C-W-AR路径不断升级 . 7 2. 2025年我国 HUD市场超 245亿元，未来五年 CAGR超 50% . 9 3. HUD竞争格局演绎 .11 3.1. 全球 HUD前五大供应商集中度达 95%. 11 3.2. 国内 HUD供应商前装量产正加速 . 12 4. 谁能受益 HUD行业红利？ . 13 4.1. 华阳集团 . 13 4.2. 福耀玻璃 . 14 5. 风险提示 . 15 3 / 16 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 图表目录 图 1： HUD工作原理示意图 . 4 图 2： HUD硬件架构 . 4 图 3： DLP与 TFT比较 . 5 图 4：非球面镜与光波导比较 . 5 图 5： HUD车况信息显示 . 6 图 6： HUD外界信息显示 . 6 图 7： ARHUD实景效果图 行人 . 7 图 8： ARHUD实景效果图 车辆及其他 . 7 图 9： ARHUD相比 WHUD不同点 . 8 图 10： CHUD示意图 . 8 图 11： WHUD示意图 . 8 图 12： ARHUD示意图 . 8 图 13： HUD的 VID&FOV示意图 . 8 图 14：按车型指导价 HUD的渗透 率情况 . 10 图 15：按自主 /合资 HUD的渗透率情况 . 10 图 16：前装 HUD渗透率及安装量 /万套 . 10 图 17： HUD中国市场规模 2020年开始快速增长 . 10 图 18：全球 HUD市场主要供应商 . 11 图 19： 2016年全球 HUD竞争格局 . 11 图 20：国内 CHUD、 WHUD供应商及产品参数 . 13 图 21：国内 ARHUD 供应商及产品参数 . 13 表 1： 2019-2025 年我国前装 HUD 市场渗透率由 7.5%提升至 80% . 9 表 2： 2019-2025 年我国前装 HUD 市场由 16 亿元提升至 245 亿元 . 9 4 / 16 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 1. HUD技术 原理 及其 升级路径 1.1. HUD源自飞行 器 辅助仪 ，赋能汽车座舱 HUD（ Head Up Display） 抬头显示， 核心技术原理： 通过 控制处理单元 将汽车仪表盘、 中控 数据 或 车身 行车 数据 、 车况信息 传输 至投射单元， 形成影像 ， 后经过必要的光学反射 或 折射投影至 驾驶员视线前方 特定的 显示屏幕 上 ， 最终反馈到 驾驶员眼中。HUD 最初是运用在 航空 器 上的飞行辅助器 ， 使得飞行员 不需要低头就能够看到他需要的 重要 飞行 信息 ， 降低 低头看仪表的频率， 避免注意力 中断而丧失对飞机状态 的掌控 。HUD 在汽车上的 使用普及也正是基于相同的 目的 ， 即避免驾驶员低头观察仪表 ， 忽视对 车辆行驶过程中 突发事件的 判断， 降低 事故发生 概率 。 HUD基本硬件架构 主要 包括 HUD信息采集和控制单元 、 投影显示单元 。 1） HUD信息采集和控制单元，采集单元负责采集车况信息（如车速 、导航、 温度 、油耗 以及 娱乐信息 等）、环境信息等；控制单元用于接收采集单元采集的信息，并将信息处理后输出； 2）投影 和 显示 单元 负责 生成屏幕图像， 并利用投影设备将 将 图像 通过反射 /折射镜投影至驾驶员 实现前方的屏幕 （即挡风玻璃） 上。 图 1： HUD工作原理示意图 图 2： HUD硬件架构 数据来源： 德州仪器官网， 东吴证券研究所 数据来源： 东吴证券研究所 绘制 HUD 硬件架构主要包括投影显示单元和 信息控制处理单元组件 ， 即 1）投影设备和 显示设备； 2） 信息采集和控制单元 。 投影设备 包括 光源和 光机 。 光源较为简单， 光机 组成依据不同投影方式 而定 ，主要包括 DLP 和 TFT两种， TFT因成本较低 是过去的主流 ， DLP 技术因 分辨率更高，亮度调节更广是未来发展的主要方向 。 TFT主要构成包括：萤光管、导光板、 偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄膜式晶体管等等。 即每个液晶像素点都是由集成在像素点后面的薄膜晶体管来驱动，从而可以做到高速度、高亮度、高对比度显示屏幕信息， TFT的每个像素点都是由集成在自身上的 TFT来控制，是有源像素点，保证高水平分辨率。 TFT为薄膜晶体管5 / 16 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 有源矩阵液晶显示器件，在每个像素点上设计一个场效应开关管，实现真彩色、高分辨率的液晶显示。 DLP 数字光处理 技术 ，包括外壳、 电机 以及 核心 DMD 芯片。 DMD芯片 包括电子电路、机械和光学三个方面。 电子电路部分 即控制电路，机械部分控制镜片转动，光学器件部分即 指镜片部分。当 DMD芯片正常工作 时，光线经过 DMD芯片， DMD表面布满的体积微小的可转动镜片便会 由控制电路控制从而转动，反射光线形成图像 投影 。 相比于 TFT， 其 成本较高 ，分辨率较高， 亮度调节可控 范围 大 ，能够满足未来 ARHUD要求的 高清晰 细节显示 ， 是 未来配合 ARHUD发展的趋势所在 。 显示设备 包括 反射镜和成像镜 ， 核心为 成像镜。 反射镜 目前主要 为 传统非球面 镜，通过直接 反射光线 进行信息传递 。 成像镜目前主流 WHUD 以及 ARHUD 均为汽车前挡风玻璃 。 通过 在挡风玻璃夹层内加装 一层 PVB 膜的方式，挡风玻璃呈现 上 厚 下 薄的楔形，从而解决 挡风 玻璃 曲面 导致的重影 和 不清晰 的问题 。未来 随 ARHUD发展 ， 其高 VID（虚拟投影 成像距离 ） 要求较大的 传统非球面镜体积 （ 15-20L） ， 这对 车内空间提出较高要求。根据 Grand View Research调研，包括 Digilens、 Magic leap、 Sony等知名 公司均布局 光波导 技术。利用在不同折射率的介质分界面上，光线 全反射现象使光波局限在波导及其周围有限区域内 传播，可以有效减少 HUD 光学器件部分 的 体积（ 2.4L）， 未来将为 ARHUD光学器件主流使用。 图 3： DLP与 TFT比较 图 4： 非球面镜与光波导比较 数据来源： 德州仪器官网， 东吴证券研究所 数据来源： 德州仪器官网， 东吴证券研究所 1.2. HUD显示信息层次分明，带来驾驶新体验 信息获取增强，驾驶体验提升。 HUD 界面设计信息布局的目的在于保证驾驶员 能够高效获取信息 ， 提高行车安全性 。即 通过 合理分配布局保证车身信息 与 环境信息合理交互共存，其意义在于对传统仪表、 中控 现实的 同步增强而非 绝对替代。 通过大数据 、车联网它可以成为将环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能融于一体的综合系统信息界面 ，具体来看主要包括 车况信息 +外界信息 两个部分。 6 / 16 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 图 5： HUD车况信息 显示 图 6： HUD外界信息显示 数据来源：东吴证券研究所 绘制 数据来源： 东吴证券研究所 绘制 合理布局 信息 ，四大要素是关键。 为避免 HUD 抬头显示呈现信息对驾驶员关注前方路况造成 干扰 ， 需要对 信息呈现进行合理布局。 1）数量控制。 为 更好 降低驾驶员行车过程精神负荷， 保证驾驶员 拥有充足精力 （ 70%以上）关注 车辆操控 、 道路信息以及 突发事件处理 等 ，界面信息需要 充分 简化。删除冗余和描述性信息， 强调主体 。 2） 层次 秩序。避免陈列式信息 堆砌 ，保证前后分明，主次清晰 。强调 界面视觉元素一致性， 控制颜色数量 ；通过尺寸大小变化、显示对比度、 空间透视感 以及位置 和 方向 进行 主次区分，构建强有力层次感 。 3）自定义界面 。 允许用户自定义信息呈现的 方式 ，例如使用进度条或者数据百分比的 形式 来呈现油耗 。 提供更多闲明华差异化、特征设计 元素 ， 依驾驶员自身习惯来实现 可变更模式，更灵活便捷。 4）警示信息 提醒 。 警示相关信息包括 行人 及车辆 距离、油耗、 危险路况 、天气预警等等信息的动态变化，主要是改变颜色、提高亮度、闪烁 或者动画 ， 配合音效 对 驾驶员进行 提醒。 行车安全利器 ，智能驾驶必备。 HUD 帮助驾驶员将 注意力集中 于 汽车前方 ，有效提升行车安全，并完美契合汽车新四化发展趋势，有望迅速普及。 1）保证行车 安全，提高驾驶员注意力集中度 。 HUD信息显示位置 为人眼正前方偏下 5-10度 ， 视线稍下移 处 ， 不会干扰行车过程中驾驶员对 正前方 外界信息的把握 ， 又 避免 “低头 ”观察仪表 忽视 前方路况信息 。 按 80km/h的 速度计算 ， 减少驾驶员 1-2秒 观察仪表的时间 即可 保证 前方 20-40米 的路况 掌控；同时减少眼球 调焦时间，保证 驾驶过程 注意力时刻集中在车辆前方。 2） ADAS智能驾驶必备辅助 ， 实现 “安全冗余 ”。 AR技术 的发展使得 ARHUD成为未来科技风口。配合 ADAS 驾驶辅助系统 ， HUD 可以不仅 帮助驾驶员 掌握 自身车辆信息，并且 可以 获取 周围 环境 路况 等 外部信息， 有效提高 消费者对 ADAS驾驶辅助信任程度，实现 正循环，市场规模 有望 迅速扩大 。 另外 ， 结合车联网 ， 随 5G+V2X发展 ， HUD可以提供 更方便 直接 的信息获取 路径 ， 并做到 实时更新，提高驾驶体验 。 3）电动化 进程加快，纯电车搭载 HUD带来新需求 。 新四化行业背景 下 ， 电动化趋7 / 16 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 势加快。 相比于 燃油汽车 ，纯电动车 在电子电气架构 以及 智能化 亮点功能的 搭载上更有优势；考虑 纯电动汽车面对消费群体 对应较高消费力 ，对于 高级功能加装 需求也较大，未来有望加速 HUD 渗透率提升 。 图 7： ARHUD实景效果图 行人 图 8： ARHUD实景效果图 车辆 及 其他 数据来源： 点石创新官网， 东吴证券研究所 数据来源： 疆程官网， 东吴证券研究所 1.3. HUD产品沿着 C-W-AR路径不断升级 HUD历经三代产品 升级。 第一代是 CHUD（ Combination Head Up Display） 组合型抬头显示 ， 投影成像载体为 驾驶员前方的 一块 6-8寸 的 透明树脂玻璃，投影成像距离小于 2米。成像信息 包括 车速 、导航 、 油耗、温度 等，多为数字信息， 显示 形式 较为 集中 且单一 。主要缺点 为 ： 车内零部件 数目增加 ，在发生事故时容易对驾驶员造成二次伤害；投影距离较近，驾驶员 在 行车过程中 视线远近 切换容易导致 晶状体 调焦疲惫，影响驾驶状态。但 总体成本较低 。 第二代 为 WHUD（ Windshield Head Up Display） 风挡 型 抬头显示 ， 投影成像载体变更为汽车前 挡风玻璃 ， 为目前主流 使用 的 HUD 形式 。 WHUD量产较晚 核心因素在于曲面挡风玻璃成像 会 出现 重影 ，致使生产专用 成像挡风玻璃 制造成本较高。福耀玻璃 采取全新 “上厚 下薄 ”的 楔形设计 ， 实现反射光线在曲面镜上最终 交汇 避免 重影 不清晰，克服 该技术难题， 大幅降低成本 ， 单车配套价值 由 3000元 降低至 1000-1500元左右，催生 WHUD快速 装车普及。相比于 CHUD， WHUD尺寸在 7-12寸 ， 显示范围变大， 投影距离增加至 2-6米 ，显示内容增加 中控 娱乐信息、 来电显示 、 周围路况 、天气 、行车告警等 信息 ，但 仍然存在成像距离较近 ， 驾驶员 实现 远近调焦 影响状态等 问题 。 8 / 16 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 图 9： ARHUD相比 WHUD不同点 数据来源：东吴证券研究所 整理 ADAS辅助驾驶概念 的出现 和 AR虚实景交互技术的 发展进一步催生 HUD技术更新 ，由此衍生 第三代产品 ARHUD（ Augmented Reality Head Up Display）增强现实型抬头显示 。 ARHUD 在 WHUD 基础上有以下 变化： 1） 成像距离 （ VID） ； 2） 成像广角（ FOV）； 3） 显示信息 增加。 但 ARHUD也存在较多困难： 1） 阳光倒灌 ； 2） 体积较大。 图 10： CHUD示意图 图 11： WHUD示意图 数据来源： 华阳多媒体 ， 东吴证券研究所 数据来源： 华阳多媒体， 东吴证券研究所 图 12： ARHUD示意图 图 13： HUD的 VID&FOV示意 图 数据来源： 华阳多媒体 ， 东吴证券研究所 数据来源： 德州仪器官网， 东吴证券研究所 9 / 16 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 2. 2025年 我国 HUD市场 超 245亿元 ， 未来五年 CAGR超 50% 我们测算 HUD产品前装市场容量步骤如下。 第一步：乘用车市场容量预测。 根据中汽协数据， 2019 年我国乘用车汽车产量为2136万辆。借鉴日韩发达国家发展经验，国内乘用车千人保有量 2019-2025年将逐步攀升至 200辆，预计 2019-2025年国内乘用车产量 复合 增速 3%。 第二步： HUD各类别 前装市场渗透率预测。 目前 国内 HUD前装市场以 WHUD为主 ， CHUD 占比较小， ARHUD尚未量产上市 。 假设如下 ： 1） 2025年 HUD产品前装 渗透率 总计 达到 80%，其中以 WHUD 为主 ，占比 达 60%， 另外 20%为 ARHUD， CHUD彻底退出市场； 2） 2020年 HUD 产品前装 渗透率 26%， 其中 WHUD/CHUD分别为 16%、10%。 3） 2022 年 HUD 产品前装 渗透率 56%，其中 WHUD/CHUD/ARHUD 分别为50%/2%/4%。 表 1： 2019-2025 年我国前装 HUD 市场 渗透率 由 7.5%提升至 80% 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E CHUD 6.5% 10.0% 5.0% 2.0% 1.0% 0.0% 0.0% WHUD 1.0% 16.0% 33.0% 50.0% 60.0 62.0% 60.0% ARHUD 0.0% 0.0% 3.0% 4.0% 9.0% 14.0% 20.0% 合计 7.5% 26.0% 41.0% 56.0% 70.0% 76.0% 80.0% 数据来源： 东吴证券研究所 测算 第三步：各产品的单车价值 预测 。 HUD 产品各类别 2019 年单车价值（以CHUD/WHUD/ARHUD排序）分别为 900、 1500、 2700元 /套 。其中 CHUD技术最为成熟， 成本最低 ； WHUD 技术已逐渐成熟； ARHUD因为技术尚未完全成熟 ， 因此 上市时间较晚，目前单车配套价值相对较高 。 随着 WHUD/ARHUD 技术逐渐成熟， 整体 渗透率提升 ，成本进一步下探， 各产品 有望先下降后趋于稳定。预计到 2025年， HUD 产品单车价值分别为 900、 1100、 1500元 /套 。 2025年 HUD产品市场规模达 245亿元 ， 未来五 年 CAGR达 53.0%。 经测算， 2020年 HUD产品市场规模达 65.6亿元 ，同比增 长超 300%。 随着 5G逐步落地， 投影显示技术逐渐完善， 成本逐渐降低 ， 主机厂纷纷推出搭载 HUD 产品的新车型 ，渗透率加速提升，预计 2025年市场规模达到 245亿元 。 表 2： 2019-2025 年 我国 前装 HUD 市场由 16 亿元 提升至 245 亿元 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E CHUD 12.5 19.8 10.2 4.2 2.2 0 0 WHUD 3.2 45.8 97.2 151.7 173.1 168.9 168.3 ARHUD 0 0 17.0 21.5 45.4 58.9 76.5 合计 15.7 65.6 124.4 177.4 220.7 227.8 244.8 10 / 16 东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分 Table_Yemei 行业深度报告 数据来源： 东吴证券研究所 测算 现阶段 HUD整体渗透率较低，主要搭载于高端车型中，未来有望由高端向中低端车型加速渗透。 根据我们 自 建的样本库（共计 118 款车型）， 2017-2020 年 20 万以上车型 渗透率 在 18%-25%之间；样本中 12 万 -20万车型中仅雷凌 2019年度款搭载以外，其他车型均未搭载。渗透率较低的主要原因是 HUD 设计难度较大，成本较高，所以现阶段主要搭载在高端车型上，随着技术逐渐成熟，成本进一步降低，未来三年有望由高端车型向中低端车型加速渗透。 HUD 主要搭载 合资 品牌车型中 ，自主品牌加速渗透提供未来核心增量 。 与液晶中控和全液晶仪表 不同， HUD 前装主要搭载在合资品牌车型中，且合资品牌车型 HUD渗透率呈现缓慢上升趋势，由 2017 年的 10.4%提升至 2020 年的 15.1%，而样本 库 中的自主品牌车型均未搭载 HUD。 图 14： 按 车型 指导价 HUD的渗透率情况 图 15： 按 自主 /合资 HUD的渗透率情况 数据来源： 汽车之家， 东吴证券研究所 数据来源： 汽车之家， 东吴证券研究所 国内 HUD 市场规模 在 2020 年进入 快速增长 期 核心因素 在于： 1） WHUD 成像镜成本 下降 带动 渗透率上升， 自主品牌 为重要突破口 。 HUD 国内 装机率较低的 瓶颈原因在于汽车前挡风玻璃 （ HUD 成像专用） 成本难以 控制 ， 随相应 技术突破专利到期，量产规模扩大带动前挡风玻璃成本下将 超 1000 元，低端车型 尤其是自主品牌搭载率迅速上升， HUD 市场规模扩张进入 窗口期 。 2） AR技术 发展及 ADAS普及助力产销规模扩大 ，乘用车整体 配置成为趋势 。 随 智能化发展， ADAS辅助 驾驶成为未来趋势， 高安全标准提高 HUD 装配 必要性 。未来 HUD 将 有望普及至包括 豪华、 合资 及 自主在内的所有 主流 乘用车 。 3） ARHUD替代 WHUD， 带来更高单车价值 量 。 ARHUD 适配 ADAS功能，提供更全面信息显示。 图 16：前装 HUD渗透率及安装量 /万套 图 17： HUD中国市场规模 2020年 开始 快速增长 0 . 0 %5 . 0 %1 0 . 0 %1 5 . 0 %2 0 . 0 %2 5 . 0 %3 0 . 0 %0 - 12 万 12 - 20 万元 20 万元以上2017 2018 2019 20200 . 0 %5 . 0 %1 0 . 0 %1 5 . 0 %2 0 . 0 %自主 合资2017 2018 2019 2020