首次反超! 国产HUD花式「整活」, 拿下超50%市场份额

高工智能汽车2024-06-03 09:16:18  74

前装增速持续抬升的同时,AR HUD沿着大画幅、与智能座舱/智能驾驶功能融合等趋势,继续花式“整活”。

据高工智能汽车研究院监测数据,2023年中国市场乘用车(不含进出口)前装标配W/AR HUD交付新车225.43万辆,同比增长50.26%,渗透率首次突破10%大关。

其中,自主品牌搭载交付贡献占比超过60%,成为W/AR HUD前装标配贡献主力军。与此同时,HUD细分市场的竞争格局逐渐清晰。

一方面,未来黑科技、华阳集团、智云谷、浦创智能、泽景、联合汽车等本土供应商,市场份额占比超过52%,首次实现对传统外资供应商的反超。

另外,30万元以上车型HUD搭载贡献占比达到47.34%,前装标配搭载率更是达到27.16%,大幅高出市场均值。其中供应商未来黑科技,以21.48%的份额,领跑30万元以上车型市场。

具体到细分产品,随着AR HUD所需的AR引擎架构、AR实景能力等的逐渐成熟,具备AR导航等功能的AR HUD将成为更多车型的标配,有望在2024年走向大规模商业化。

例如,去年底发布的问界M9,搭载了大画幅AR-HUD,可实现7.5米70英寸、10米处96英寸的等效显示效果。且相较于前世代版本,M9的AR-HUD在光学设计、软件算法、系统联动上都更为成熟。

即通过微米级像素单元车规级自研LCOS,实现了业界最高2K的分辨率,超低畸变打造更真实的显示效果,焦距更接近人眼畸变<2%。

从销量来看,仅2024年4月,问界M9月销量就达到了1.5万辆,这也同步拉快了AR HUD的放量速度。

而在今年北京车展正式预售的领克07 EM-P,配备了10米等效投影92英寸的AR-HUD,具备2K超清和12000尼特超亮显示,其UI界面经过软件优化升级至2.0版本,可在驾驶中使用超广角、覆盖三车道的实景导航。

除了可以提供AR导航功能以外,在驻车模式下,领克07 EM-P的AR-HUD可与车机联动,提供大屏歌词显示以及电影观赏等功能。同时AR技术也应用于中控屏内,实现导航与语音助手的联动。

诚然,AR HUD作为人车交互新窗口,带来了更丰富的信息融合展示,满足用户在安全驾驶、导航、娱乐、信息交互等不同场景下的需求,且更易被客户所感知,已经成为车企差异化竞争的重要组成部分。

而早期中国HUD市场格局集中度高,形成了以国际巨头主导的格局。但国内供应商凭借成本优势,以及不断缩小的技术差距,目前已经占据了中国HUD市场份额的半壁江山,未来或将继续抢夺外资份额。

比如,FUTURUS未来黑科技的全场景ARHUD与光场ARHUD,基于WHUD的优质光学体验,自研打造具备光学纵深感和空间感的三维虚像显示器,投射超高亮度、超远距离、超大画面、多重景深甚至连续景深的三维光场全息影像。

在软件及算法层面,FUTURUS算法团队历时5年持续优化迭代的独家AR实时渲染引擎AR Kernel??,基于多传感器融合算法,及空间运动姿态捕捉及延时补偿算法,实现高帧率、高性能的实时3D渲染。

具体到转弯、近距离跟车等关键场景,可实现HUD显示与真实驾驶环境的稳定贴合,空间感、层次感、距离感、指引性强,相较于单一平面的普通2D HUD产品,拥有更好的AR融合效果以及更加自然的视觉体验。

另一家供应商华阳集团,拥有百余项HUD专利技术,目前已经实现TFT、DLP和LCoS成像技术的全面布局并均实现量产。其基于DLP技术开发的AR-HUD,成功在广汽传祺GS8实现量产供货,是国内首家(全球第二家)实现基于DLP技术的AR-HUD量产供应商。

在技术创新方面,华阳集团大力发展AR-HUD3.0产品,全面布局双焦面、斜投影、光波导、光场式HUD等技术路线,并在国内率先推动HUD向全景式HUD进阶,已推出VPD(Virtual Panoramic Display 虚拟全景显示)新产品, 可实现更大的显示视场角(FOV),服务于驾驶者及副驾驶用户。

目前来看,HUD的市场增量空间仍然巨大。但受OEM降本驱动,以及经纬恒润、德赛西威等上市公司陆续踢馆,行业的竞争压力亦持续增加。

由此带动整个HUD产业链越来越“卷”,上至TFT、DLP、LCoS等技术方案商,以及GPU模组供应商,都把降本增效作为追求目标。

比如,去年TI 推出的AR-HUD用DLP 技术:DLP4620S-Q1,与上一代DLP5530相比,视场角更大(12.8°×4°),分辨率更高(100 pix/°)、亮度更高(15,000cd/㎡);PGU体积仅0.3L,较同类型产品减少约10%-15%,整体成本有望降低15%以上。

基于DLP4620,歌尔股份在2023年2月率先推出新一代车载AR-HUD PGU模组PGU4620,7月又迭代到Gen2。

相较第一代,PGU4620 Gen2 增加了多色温可调节功能,亮度提升80%,达到200lm;结合最新DLPC技术,可实现高刷新率120Hz,高对比度1800:1,使AR-HUD整机显示效果更优。

另外,AR HUD的技术难点主要集中在软件算法、显示方案、光路设计等方面,包括数据处理的准确性和即时性,不同显示技术存在局限性,以及AR HUD光路设计整体体积较大等行业痛点问题仍然突出。

目前的AR-HUD主要以投影折射的形式实现,对车身布置和电子系统的布置要求很高,同时也很难保证成像的效果。

尤其是AR-HUD显示内容与道路实时动态融合,需借助三维全息光场显示器实现裸眼3D显示效果,同时结合AR实时渲染系统和多传感器数据融合算法,实现四维(三维地理坐标+时间)时空融合和对延时的极致控制,才能有效解决车载AR由于融合不佳出现的眩晕问题。

这也意味着,在小体积、高清化等共性诉求下,如何平衡尺寸、成本和效果,亦是HUD供应商们亟需解决的难题。

基于上述行业痛点,浦创智能研发的HUD专用自适应畸变预校正算法,具备强大且准确的畸变矫正能力;同时采用边缘插值算法,拥有更好的图片连贯性,更迅速的低延迟输出。

早自2022年起,浦创AR-HUD产品的光学、AR-Creator、多种像源、畸变矫正及空间算法等先进技术,已经在多个量产车型和项目中得到了实际应用和验证。

与此同时,通过原材料平台共用化,新技术/新工艺/新材料/新方案的应用,降低元器件及原材料采购成本,以及优化平台设计和零部件的集成,减少定制化及重新开模费用,浦创智能还提供了更多的降本增效新思路。

此外,AR相关技术的跨界应用,也为AR HUD的产品呈现、商业化,释放更多想象空间。

比如,光波导凭借其平板光波导超薄的结构二维扩瞳能力,极大减小对光机体积的需求,有望将传统几何光学AR HUD体积缩小至五分之一到十分之一,显著降低HUD对汽车座舱体积的占用,被认为是未来HUD发展的重要方向。

如今,业内已经涌现一波积极切入车载市场的光波导企业,比如DigiLens、华阳集团、智云谷、珑璟光电等。

其中,DigiLens于2020年宣布推出基于光波导技术的CrystalClear AR-HUD样机,此款显示器拥有最高达15° x 5°的最大视场(FOV)HUD,以及仅有约5L体积的封装。

有行业专家表示,在此基础上,体全息光波导方案还没有正式应用到车载领域,可能是受制于光波导方案的亮度、色彩、光波导的大尺寸量产方案、整体光波导材料的车规级要求、以及量产稳定性与良率问题等等。

“基于体全息透镜的AR-HUD,还需解决在复杂环境光的照射下,体全息光栅导致彩虹纹的杂散光问题,以及由于风挡玻璃曲率问题导致的畸变和像差问题,太阳直射光通过波导反向传输照射到光机中的阳光倒灌问题等。”智云谷CEO侍强表示。

目前,智云谷已与国内体全息材料知名厂商签署了战略合作协议,旨在率先实现基于体全息光学元件的小体积大画面AR-HUD相关产品落地。

值得一提的是,此前智云谷还通过一系列的技术和结构设计,帮助主机厂拿掉“楔形膜”,仅用普通风挡玻璃成像而且无重影,实现了无需楔形膜方案的AR-HUD产品量产上车,降低了整车几百元的额外成本。

可见,不管是通过规模化降本,还是技术创新增效,国产AR HUD产品更成熟、体验感持续向好,行业生态逐渐完善,与此同时整个赛道的淘汰赛仍在继续。

正如FUTURUS未来黑科技创始人、CEO徐俊峰所言,在新旧交替的变革期,对标、模仿、抄袭,都没有办法取得成功,只有超越客户、关注用户潜在的真实需求,才有可能创造差异化创新,满足终端用户的真实需求,从而实现商业上的成功。

不过,随着手握光学、激光显示、AR/VR等核心技术的消费电子企业们,继续攻入汽车电子领域腹地,HUD这个细分赛道的竞争必定更加白热化。

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