传统汽车在向智能化发展的趋势中，汽车的座舱形态、座舱功能、交互方式等都将随之迎来变革，如今，汽车智能座舱的设计已经成为汽车发展和创新的关键因素之一，是车企们打造差异化、升级用户体验的一步重棋。

智能座舱是汽车智能化转变感官体验最为直接的部分，近年来其智能化程度增长快速，在高性能座舱主控芯片、AR-HUD、5G网络通讯、V2X等新技术的加持下，先进计算与新型显示快速发展，多设备、多模态交互基础已经形成。

预计未来两年HUD将成为智能座舱产品中渗透率提升最快的子领域，HUD极有可能成为继天窗和涡轮增压后在中国市场的又一刚需配置。

HUD是什么？

HUD（Head Up Display）是指抬头显示或平视显示系统，是以驾驶员为中心、盲操作、多功能仪表盘，由主控PCB板、LED光源、投影显示以及反射镜等构成。其作用在于将时速、导航、ADAS等行车信息，投影到驾驶员前面的风挡玻璃上，让驾驶员尽量做到不低头、不转头就能看到时速、导航、ADAS等重要的驾驶信息。

从技术角度来看，HUD的成像原理是：主控单元从汽车数据总线获取时速、导航、ADAS等信息，转换为光信息从投影仪发出，经过反射镜反射到投影镜上，再由投影镜投射到前挡风玻璃，最终驾驶员将看见的是玻璃前方数米的虚像。

电子座舱的快速发展，中控屏幕以及仪表显示的信息愈加丰富，驾驶过程中驾驶员需要查看的信息与频率也越来越多，这样会产生驾驶安全隐患，出于行车安全性、交互便捷性、行车智能性三大需求，HUD的作用逐渐凸显，全面普及“势在必行”。

另一方面，TFT（玻璃基板技术）、DLP（数字光处理）、MEMS激光等显示单元技术不断升级，提升了HUD可显示的内容及尺寸水平，为HUD的量产上车奠定了技术基础。

在行车安全性和技术突破的双重驱动下，HUD由高端车向中低端车型渗透。高工智能汽车研究院数据显示，国内乘用车HUD配套车型从2017年到2020年的3年间翻了近三倍。根据预测，到2023年国内市场新车HUD前装搭载率有望超过20%，其中，AR-HUD占比预计在20%-30%左右。

AR-HUD将成为新窗口

目前，行业内HUD的配置率已量产上车的HUD解决方案主要为C-HUD和W-HUD。

其中，C-HUD（Combined HUD）是通过在仪表前方放置一个半透明的树脂玻璃作为投影介质反射出虚像，投影成像距离小于2米，起初因其安装便捷、成本较低等优势而得以快速上车，但由于其投影距离较近，并且置于仪表上方容易在发生事故时容易对驾驶员造成二次伤害，推广效果不佳。

W-HUD（Windshield HUD）作为C-HUD的升级方案，是目前主流使用的HUD形式。直接通过前挡风玻璃作为投影介质来反射成像，有效解决了C-HUD的部分安全隐患，并且在投影范围、投影内容和投影质量等维度均有所提升。但仍然存在成像距离较近，驾驶员视线远近调焦影响驾驶状态这样的问题。

第三代HUD产品AR-HUD 作为W-HUD技术的延伸，通过结合虚拟现实技术，以自然的距离将图像与前方环境相融合，整体成像尺寸更大、质量更高、立体感更强，不仅可以充分融合智能座舱及导航指示、车道偏离告警（LDW）、自适应巡航控制（ACC）指示灯等ADAS相关功能以及汽车传感器，提供更全面的信息显示，做出安全提醒，同时可以为驾驶员带来沉浸式的体验，有望成为未来车载HUD的最终形态。

AR-HUD成为车企在座舱智能化方面的重点布局。

自从全新一代奔驰S级上市以来，搭载了AR-HUD与自适应巡航等ADAS功能相结合，AR-HUD逐步从概念走向量产。

随着技术的成熟与成本的下探，AR-HUD所配置的车型也逐渐从高端、豪华车型下沉至合资及自主品牌车型中。

去年11月上市的大众ID.4 X同样配备了AR-HUD。上半部分的远距离显示器视距在10m左右，显示区域直径达1.8m，能够以3D动态效果呈现驾驶辅助信息及重要导航提示；下方的近距离显示器视距约3m，可显示车速、导航、道路标识和驾驶辅助等信息，但不具备3D或动态效果。

目前，长城摩卡、奥迪Q4 e-tron、斯柯达明锐、一汽红旗EHS9等已相继宣布将搭载AR-HUD。为了更好地满足车企的需求，大陆集团、伟世通、日本精机、电装、伟世通、博世等传统国际Tier1，以及百度、华为、华阳集团、未来黑科技、锐思华创、乐驾科技等国内供应商也在积极布局AR-HUD。

AR-HUD有望成为汽车新的流量入口，正迎来快速量产上车。

AR-HUD加速技术迭代，海内外企业有望缩小差距

当前，HUD渗透率在前装市场仍然较低，渗透率不足5%。根据亿欧智库，2021年HUD渗透率将提升至10%左右，至2025年将提升至30%左右；根据盖世汽车研究院预计，2025年国内HUD渗透率将提升至40%以上。

整体来看，HUD行业正处在兴起之势，产业链上游的高端光学零部件大多被国外厂商所垄断，主要以日本精机、大陆集团、电装、伟世通、Pioneer等传统Tier1为主，国内零部件厂商短期内难以突围。

然而受益于海内外汽车智能化升级浪潮，国内产业链中游的集成领域厂商正逐渐崛起， 尤其在AR-HUD的技术迭代背景下，海内外厂商差距正逐渐缩小。

从技术角度来看，HUD根据其中光机投影技术路线的不同，可分成TFT-LCD、DLP、LCoS三大方案，其中，基于TFT的低成本AR-HUD将会成为一部分自主品牌高端车型的主流配置；DLP性能优秀且可以防止阳光倒灌，被认为是AR-HUD的首选方案。

TFT-LCD投影技术以TFT作为HUD的投影单元，投影原理是LED背光源发光，随后以电场控制液晶分支的旋转方向，从而改变光的行进方向和呈现颜色来成像。该技术基本成熟、成本较低，却也同时存在投影距离较近、耐高温性能较差等问题，在AR-HUD产品上的应用还需要攻克这些难题。目前，大陆集团、华阳集团、水晶光电等企业已经或正在研发TFT-LCD的AR-HUD产品，有望在中低端车型上应用。

DLP是美国德州仪器（TI）的专利技术，核心在于其中的DMD芯片。DLP投影技术在温度控制领域存在显著优势，可有效解决阳光倒灌问题、提升投影清晰度，且满足AR-HUD的宽视 角工作场景，是当前AR-HUD的最优解决方案，但短期内整体成本较高。日本精机、大陆集团、华阳集团、泽景电子等国内外知名厂商均采用了DLP方案。

LCoS为LCD与CMOS集成电路有机结合的反射型新型显示技术，是目前AR-HUD的小众技术路线。LCoS技术方案成像效果可观、并且可摆脱DLP技术受限于TI专利的问题，但短期内量产难度较大。今年4月，华为就发布了基于LCoS技术的自研的AR-HUD，采用LCoS技术结合ODP光学芯片、多反空间光学技术、AR引擎等，能够在强光直射、温度较高时维持工作。这为摆脱DLP技术受限于TI专利的问题提供了参考路径。

MEMS激光扫描投影是将激光模组与微机电系统结合的投影显示技术方案。该方案能大幅度简化光学系统的尺寸和复杂度、降低整体成本，同时实现较高的对比度和亮度。近日，英飞凌开发了一种新的MEMS扫描仪解决方案，由MEMS镜片和MEMS驱动器组成，具备小尺寸、低功耗的优点，能够集成到紧凑的仪表盘中。

在AR-HUD技术换代的背景下，海内外厂商差距正逐渐缩小。日本精机、大陆和电装作为全球HUD市场份额前三的企业，拥有广泛的配套车企及车型。国内自主HUD企业实现市场份额的突破，还需要在产业链延伸能力、HUD产品及技术布局、配套车企合作情况三个方面同时下功夫。

写在最后

在智能化的人机交互中，HUD加速迈进普及期，极有可能成为像汽车天窗、涡轮增压配置一样的固定偏好，养成消费者的消费习惯。

业内人士表示，未来几年AR-HUD在光学处理、图像处理、语音等多模态交互、夜视成像、更多ADAS数据及功能融合、V2X以及云服务等方面还将不断丰富功能模块，加速软硬件的上车进程。