智能汽車行業(yè)專題報告：成像技術持續(xù)升級開啟智慧光源新時代

智能汽車行業(yè)專題報告：成像技術持續(xù)升級，開啟智慧光源新時代1.引言：華為引領，智慧光源時代有望開啟2023年4月26日，華為舉辦智能汽車解決方案發(fā)布會，發(fā)布基于2K成像模組的AR-HUD（LCoS）、xPixel智能車燈解決方案以及xScene光場屏產(chǎn)品，引發(fā)我們對智慧光源產(chǎn)品在車端的應用思考。智能化水平提升，光源應用逐步豐富。光源在汽車的使用最早大規(guī)模運用于車燈上，隨著汽車電子技術進步，車載屏幕出現(xiàn)，光源應用場景進一步豐富。智能座艙時代，車載光源技術又有了新的應用，例如氛圍燈、HUD、車載投影燈。我們認為在智能化加速的背景下，汽車有望進入智慧光源時代。分類來看，光源在汽車應用分為照明類、座艙類和駕駛類。傳統(tǒng)照明類包括大燈、霧燈、尾燈、轉向燈、艙內照明燈等；座艙類包括液晶儀表，中控屏、副駕娛樂屏、氛圍燈、HUD等；智能駕駛類包括車載攝像頭、激光雷達、流媒體后視鏡、電子外后視鏡等。光源持續(xù)升級背景下，車端應用已經(jīng)不斷豐富。我們認為，應重視車端智慧光源時代帶來的投資機會，建議重點關注光場屏、HUD及智慧大燈等細分產(chǎn)品。2.光場屏：突破空間限制，產(chǎn)業(yè)化進程有望開啟智能汽車時代，消費者對汽車的理解逐步從傳統(tǒng)的出行工具轉換為家庭（第一空間）和公司（第二空間）之外的第三空間，希望汽車座艙內的安全性、娛樂性與舒適性相比以往能夠進一步提升。華為發(fā)布的座艙新產(chǎn)品在性能上具備多重優(yōu)勢，可以突破空間限制提供更優(yōu)的成像效果，有望成為座艙爆款產(chǎn)品。預計2024年光場屏市場規(guī)模為2.51億元，2024-2027年CAGR為196%，產(chǎn)業(yè)化進程有望開啟。2.1汽車座艙“第三空間”屬性越來越強需求端來看，智能座艙逐步成為中國消費者購車關鍵要素。根據(jù)IHSMarkit數(shù)據(jù)，2021年座艙科技成為中國消費者購買汽車考慮的第二大因素，相較汽車產(chǎn)業(yè)相對發(fā)達的地區(qū)，2021年中國消費者在購車時會考慮座艙科技的人數(shù)占比更高，達到26.7%（調研的配置包括HUD、語音交互/VPA、人臉識別、手勢控制、體征監(jiān)測等）。這樣的結果一方面得益于中國電動化進程領先于全球其他國家，另一方面也體現(xiàn)出中國消費者對于智能座艙的支付意愿更高，從需求端推動智能座艙快速發(fā)展。消費者對座艙舒適性與娛樂性需求提升。電動車通過電池加電機的組合可提供比燃油車更快的啟動速度與百公里加速，縮小了同級別不同配置車型的性能差距，消費者逐步將關注點放在了續(xù)航里程、座艙舒適性/娛樂性和輔助駕駛功能等方面。在這種趨勢下，座艙內出現(xiàn)了可自動調節(jié)的氛圍燈、香氛系統(tǒng)、數(shù)字聲學系統(tǒng)等產(chǎn)品，給駕駛員或乘客在駕乘時提供更舒適的體驗。娛樂性方面，座艙芯片算力的不斷提升使得后排乘客在座艙內觀影、玩游戲成為可能，例如理想L9搭載了兩顆高通驍龍8155車機芯片，高算力支撐下L9可以直連Switch并通過后艙娛樂屏進入游戲模式，同時還可以通過后艙娛樂屏幕進入觀影模式。屏幕作為座艙核心，已呈現(xiàn)多屏化、大屏化趨勢。以往燃油車座艙內屏幕多以中控屏和液晶儀表為主，隨著整車智能化水平提高以及車載顯示技術的進步，車型開發(fā)更加重視乘車人的需求，信息娛樂系統(tǒng)屏幕已經(jīng)不局限于中控屏，副駕和后排的娛樂屏幕開始為乘車人提供娛樂服務，集中式控制推動大屏化、多屏化成為趨勢。車載屏幕的功能不再是單一的輔助駕駛，而是為用戶更多的娛樂和生活體驗價值，豐富了汽車座艙的功能性，提高了用戶的駕乘體驗。2.2座艙大屏多屏趨勢帶來潛在挑戰(zhàn)車載屏幕品類豐富得益于顯示技術快速發(fā)展。車載屏幕的主要性能要求包括亮度高、壽命長、反應快、運作溫度區(qū)間大等。以壽命來看，車載顯示器需達到汽車平均壽命，大約7-12年。顯示技術的進步推動車載屏幕性能提升，LCD是較早出現(xiàn)在車內的液晶顯示屏，主要是靠背光源發(fā)光，是目前大多數(shù)車型采用的方案；OLED依靠有機發(fā)光層自發(fā)光，顯示屏上的每個發(fā)光點都可以單獨控制，因此相比LCD有更好的對比度，同時在形態(tài)上還可以發(fā)生彎曲，使得曲面屏進入座艙成為現(xiàn)實。未來隨著MiniLED、MicroLED等技術逐步成熟、成本下探，車載屏幕的對比度、HDR、色域、能耗等將有更大的提升，駕乘客通過屏幕獲得更好的駕駛輔助、信息娛樂等體驗。車載顯示屏幕增加的過程中也存在兩個主要的問題：1）用戶體驗受限：主要包括屏幕尺寸受限、眩暈感加強導致暈車以及長時間觀看屏幕容易引起疲勞；2）屏幕增加過多影響主駕安全，車內隱私性較差：車內實體屏幕增加的同時也會帶來干擾和光污染，有可能會使駕駛員分心，影響駕駛安全。隨著車輛應用場景的日益擴展，人們對于車載屏幕私密性的需求不斷提升，如何保護乘駕人員的隱私逐漸成為熱門話題。尤其是對于需要在車上進行商務接待或者會議的商務人士來說，保護隱私是他們關注的重點。2.3華為引領，光場屏有望破局華為發(fā)布全新車載娛樂屏品類HUAWEIxScene光場屏。在今年4月16日舉辦的華為智能汽車解決方案發(fā)布會上，華為首次發(fā)布全新車載娛樂屏品類-光場屏，該產(chǎn)品采用獨創(chuàng)的光學引擎技術，首創(chuàng)大畫幅、景深感、低暈動、眼放松的極致體驗，大幅提升車內視覺感知，實現(xiàn)3米遠距成像，40英寸超大畫幅，90PPD超視網(wǎng)膜級清晰度，將沉浸的私人影院裝進車內。從產(chǎn)品定義來講，光場屏主要服務于乘客，華為發(fā)布的光場屏形態(tài)包括椅背款、頭枕款和副駕款。光場屏可以突破座艙空間限制。光場屏的基本原理是光場折疊技術的應用，通過多次折反射和高精度曲面鏡集成實現(xiàn)拉遠成像。具體來看，光線從像源屏出發(fā)，經(jīng)過物理鏡面透反屏幕的一次折射到高精度曲面鏡，曲面鏡將全部光線再度折射到透反屏幕，此時光線穿過透反屏幕聚焦后射入人眼，根據(jù)虛像成像原理，人眼沿著光線的反方向看過去，會在曲面鏡后方的遠方位置看到一個大屏幕，此時實現(xiàn)“圖像拉遠放大”的觀看效果。車載光場屏實現(xiàn)遠距觀看，保護乘客眼睛健康。光場屏可在乘客眼前3m的距離形成35英寸以上的畫面，同時光場屏內部的黑腔結構隔絕了圖像與外界環(huán)境的直接接觸，可以為后排乘客提供影院級的觀影體驗。3m左右的視距圖像對比近距離觀看也可以大幅降低眼睛疲勞，根據(jù)《車載光場屏白皮書》，多個權威眼科醫(yī)院的臨床測試驗證了次理論的正確性，光場屏對比液晶屏幕可降低睫狀肌調節(jié)力96%，可較好的保護乘客的眼睛健康。車載光場屏保證運動信息一致，降低暈車感覺。光場屏拉遠成像實現(xiàn)核心視覺范圍內畫面處于遠焦面，可清晰感受運動狀態(tài)，眼耳感知同步，保證大腦接受的都是“運動”信息，可有效緩解暈車。根據(jù)《車載光場屏白皮書》，光場屏的緩解暈車效果經(jīng)過權威機構的測試驗證，通過主觀體驗及客觀腦電儀測試，暈車系數(shù)對比液晶屏可以下降35%，對比VR眼鏡可以下降90%。車載光場屏可以提升主駕安全性。光場屏通過虛像原理成像，只有坐在正位的乘客可觀看，超過觀看角度20度以上就不能獲取完整圖像，能極大程度減少駕駛員位置的光污染和駕駛干擾信息，確保駕駛員集中精力保障駕駛安全。車載光場屏可提升座艙內應用體驗。在汽車座艙“第三空間”屬性越來越強的背景下，光場屏可以在觀影、商務辦公、游戲娛樂等方面為乘客提供更好的體驗。例如當后排乘客有辦公需求時，光場屏可以為其提供清晰、不暈車的畫面，同時還可憑借其成像特性保證只有乘客可看到屏幕，滿足對于個人隱私保護的需求。2.4M9首發(fā)上車，車載光場屏產(chǎn)業(yè)化開啟問界M9首發(fā)搭載華為光場屏。根據(jù)華為規(guī)劃，公司光場屏產(chǎn)品將率先在2023年底發(fā)布的問界M9搭載上車，有望開啟車載光場屏產(chǎn)業(yè)化進程。近期，問界新款M7獲得消費者青睞，累計大定數(shù)持續(xù)創(chuàng)新高，M7也在10月實現(xiàn)10547輛交付。我們認為，M7暢銷一方面是新車定價合理，另外一方面也得益于華為對M7在智能駕駛和智能座艙環(huán)節(jié)的賦能，消費者對智能化的關注度提升。M9首搭光場屏，有望作為亮點吸引更多消費者關注，加速光場屏在車端的應用。光場屏主要結構包括成像系統(tǒng)和光學器件。光場屏的成像系統(tǒng)與HUD類似，但光場屏由于要對圖像光線進行多次反射折疊，所以對于光源光線進行準直、高亮等專門設計，以此來保證畫面純凈無雜質的效果。光場屏中用于對光線進行折疊的光學器件是最核心的，主要包括高精度的曲面鏡和偏振膜材：1）高精度的曲面鏡：曲面鏡是光場屏圖像放大的關鍵，如果曲面鏡面型設計不合理會出現(xiàn)圖像變扭曲的現(xiàn)象。同時，曲面鏡作為系統(tǒng)的一部分，在內腔中的固定位置對于光線的折反率設計不合理也會導致圖像失真，所以還要嚴格計算曲面鏡的固定位置來配合整體空間光學設計共同實現(xiàn)舒適的放大圖像的效果；2）偏振膜材：屏幕外表面炫光及強光光暈等問題是影響觀看體驗的痛點，光場屏在普通方案下也會有同樣的問題，因此光場屏需要在屏幕表面增加偏振膜材設計來提升產(chǎn)品整體視覺體驗，例如增加防眩光外保護層，防反射外保護層，補償內保護層等多種介質實現(xiàn)消除光暈、防止眩光的目的。光場屏產(chǎn)業(yè)鏈與HUD具備相似性。光場屏上游主要包括激光光源、光學器件、芯片和PGU等；中游為光場屏整機制造商，包括華為及其供應鏈企業(yè)；下游為車企，率先與華為合作的是賽力斯，我們預計后續(xù)其余華為智選、華為InSide合作伙伴有望陸續(xù)開發(fā)搭載光場屏的車型。考慮到舒適性等，我們判斷后排光場屏的應用會更快。盡管華為設計了副駕版的光場屏，但受到中控臺設計、電子后視鏡或副駕儀表的限制，副駕光場屏的上車速度預計會慢于后排。在進行規(guī)模測算時，我們假定2027年之前光場屏主要還是在30萬以上車型搭載，用于后排乘客娛樂辦公使用，有望替代后排液晶屏幕。預計2024年光場屏市場規(guī)模為2.51億元，2024-2027年CAGR為196%。目前光場屏產(chǎn)品還在應用初期，2024年預計只有問界M9搭載光場屏，我們預計2024年行業(yè)光場屏前裝搭載車輛為4.8萬輛，對應滲透率約為0.2%，預計2027年有望達到123.11萬輛，對應滲透率為4.5%，滲透率提升主要得益于華為車BU合作伙伴車型以及新勢力車型放量。從市場規(guī)模來看，預計2027年國內光場屏規(guī)模有望達到64.7億元，2024-2027年CAGR接近200%。3.HUD：有效提升安全性，AR-HUD將成為主流受益結構升級，HUD市場保持快速增長。HUD的出現(xiàn)較好的解決了駕駛員低頭觀察儀表而影響行車安全的問題，我們認為HUD滲透率有望快速增長，逐步成為主駕的第一屏幕。從產(chǎn)品結構來看，隨著AR-HUD（TFT）價格下探、DLP和LCoS方案逐步成熟，AR-HUD出貨占比將快速提升，帶動單車價值量提升。受益結構升級，預計國內HUD市場規(guī)?？焖僭鲩L，2024-2027年平均復合增速超過39%。3.1駕駛信息豐富，HUD有望成為主駕第一屏座艙智能化水平提升，駕駛信息愈發(fā)豐富。傳統(tǒng)座艙的駕駛信息主要包括發(fā)動機轉速、車速、油量、水溫等，隨著汽車電子技術的快速發(fā)展，汽車座艙發(fā)展至智能化階段，駕駛員可獲得的信息已涵蓋基礎信息、輔助駕駛信息和娛樂應用信息。根據(jù)CAICV聯(lián)盟《HUD打造主駕第一屏研究報告》，駕駛員信息可分為一類信息、二類信息和三類信息，其中一類信息最重要，主要包括油量/電池狀態(tài)、速度、警告信息、故障等多種駕駛必要信息。駕駛信息的豐富提升了對信息屏幕的要求。駕駛員主要從車載屏幕獲取信息，車載屏幕又需要滿足以下四點需求：1）駕駛安全性：駕駛員信息屏幕必須將安全放在首位，確保界面不會分散駕駛員的注意力，獲取信息過程不會產(chǎn)生過高干擾駕駛的風險，不會危及駕駛員或乘客的安全；2）可見性和可讀性：駕駛員信息屏幕的核心功能是顯示駕駛基本信息，所顯示的信息必須清晰易讀，不能對駕駛員獲取信息產(chǎn)生阻礙，影響行駛；3）清晰的功能層級：駕駛員信息屏幕須提供駕駛員可以快速輕松訪問的基本功能和特性。其控制界面須直觀、簡單，使駕駛員無需將視線從道路移開或雙手從方向盤上移開。確保駕駛員可以快速訪問控件，同時將注意力集中在道路上；4）高效舒適型：駕駛員希望能直觀的看到駕駛信息，減少側頭、偏頭、低頭等行為，減少駕駛過程中久看屏幕的疲勞感，提高駕駛過程中的舒適度。主駕第一屏是駕駛員獲取信息的主要顯示載體。主駕第一屏為駕駛員提供前述關鍵信息，是駕駛員默認的、最主用、最重要的屏幕。在汽車座艙發(fā)展初期，儀表作為主駕第一屏顯示駕駛過程中的重要信息，隨著技術的進步和用戶的需求變化，主駕第一屏也在不斷發(fā)展，由最初的機械、電氣儀表升級為液晶儀表，同時隨著輔助駕駛和娛樂功能的引入，中控屏幕開始作為儀表的輔助成為駕駛員操作和獲取信息的重要顯示設備。安全驅動疊加差異化競爭，HUD有望成為新的主駕第一屏。近兩年，HUD作為新的顯示方案快速實現(xiàn)上車應用，我們認為主要有以下兩點驅動因素：1）液晶儀表安全性不足：盡管液晶儀表性能大幅提升，但產(chǎn)品仍位于駕駛員斜下方，需要駕駛員低頭獲取信息。根據(jù)《HUD打造主駕第一屏研究報告》：在高速時速100公里/時速度下低頭1秒行進將近30米，在城區(qū)復雜路況下以36公里/時速度行駛低頭1S會產(chǎn)生10米盲行，存在不可忽視的安全隱患；2）主機廠差異化競爭：座艙產(chǎn)品落地后駕乘客易感知，同時可以增加座艙內的科技感，是自主進行差異化競爭聚焦的主要環(huán)節(jié)，也是車型銷售的重要賣點。3.2性能領先成本下探，AR-HUD有望成為主流產(chǎn)品HUD（抬頭顯示，HeadupDisplay）起源于航空領域。基本原理是利用光學反射將基礎駕駛信息、導航信息等投影在前擋風玻璃或半透明樹脂玻璃前方，它的主要功能是避免駕駛員低頭看儀表，減少駕駛員注意力分散，從而提升行車安全性。HUD的基本結構包括信息處理（PGU，成像單元）和信息顯示兩部分：信息處理主要是將信息轉換成圖像或文字后輸出；信息顯示主要通過反射裝置將信息投影在擋風玻璃上。由于要保證多次反射后的成像清晰度，因此HUD的主要技術難點在信息顯示。根據(jù)顯示方式不同，分為C-HUD、W-HUD和AR-HUD。C-HUD是車上最早出現(xiàn)的產(chǎn)品，C-HUD需要在儀表上方安裝一塊半透明的樹脂玻璃作為投影介質，它的特點是成本低，可以實現(xiàn)后裝，但顯示面積偏小，同時還存在二次碰撞危險；W-HUD將圖像直接呈現(xiàn)在前擋風玻璃前方，需要對擋風玻璃進行特殊處理，具有更大的顯示面積和更遠的投影距離，整體光學結構較C-HUD更復雜；AR-HUD是在W-HUD的基礎上將圖像進行增強，同時還可以融入ADAS采集的行車信息進行顯示，視覺效果更好。近幾年，W-HUD成本逐漸下探，已經(jīng)成為了HUD前裝市場的主流方案，C-HUD存在安全問題已經(jīng)逐步退出市場，AR-HUD已經(jīng)處在加速研發(fā)階段，我們認為盡管W-HUD是現(xiàn)階段主流方案，但AR-HUD是座艙抬頭顯示的更優(yōu)方案，可以將更豐富的行車信息和路況信息進行融合從而在行車過程中進行安全提示。車載AR-HUD優(yōu)勢明顯。一方面AR-HUD相比W-HUD有更遠的虛像距離，一般可達到10-20米，駕駛員對于視場中圖像或物體的視覺深度區(qū)分能力下降，感覺投影圖像與環(huán)境融為一體，減輕眼睛疲勞同時提升駕駛體驗感；另一方面，AR-HUD融合傳感器信息，可將行人、車輛及障礙物呈現(xiàn)在駕駛員眼前，提升車輛在極端環(huán)境下的行駛安全性。AR-HUD可實現(xiàn)更大的視場角。FOV（視場角）是從駕駛員眼點位置出發(fā)到HUD虛像邊緣的連線夾角，表征圖像的大小，其大小決定駕駛員所觀看到的場景尺寸。傳統(tǒng)HUD的水平FOV一般在8度以內，而AR-HUD對FOV的要求需要達到10度以上，從而實現(xiàn)跨車道顯示。FOV越大，安全警示信息提示可越早，留給駕駛員反應的時間越充裕；FOV越小，警示信息提示會變晚，留給駕駛員反應時間變有限。AR-HUD出貨呈加速態(tài)勢，增速高于HUD整體。根據(jù)高工智能汽車數(shù)據(jù)，2021年AR-HUD前裝搭載出貨超過5萬輛后開啟快速增長，其中2022年出貨量達到10.96萬臺，同比增長115.75%；2023年1-9月出貨量達到13.23萬輛，同比增長82.48%。從增速來看，AR-HUD增速在2022和2023年1-9月均超過HUD整體，2022年和2023年1-9月W/AR-HUD出貨量同比增速分別為38.12%和45.86%。從出貨占比來看，2022年AR-HUD占W/AR-HUD總出貨量的7.3%，2023年1-9月AR-HUD占W/AR-HUD總出貨量的8.8%，出貨占比相比2022年提升1.5pct。隨著TFT/DLP方案AR-HUD成本逐步下探，以及LCoS技術逐漸成熟，我們認為AR-HUD有望逐步成為主流產(chǎn)品。未來發(fā)展:光波導技術是重要應用。目前產(chǎn)業(yè)也在研究光波導技術在AR-HUD的應用，光波導技術是目前AR眼鏡的主流方案。由于光波導技術是通過光波導片傳播直接被放大的圖像，因此更大的顯示尺寸和更遠的顯示距離要求光波導片部件具有更大的面積而不是體積，便于在儀表板空間內布置。光波導技術取消了制造工藝要求嚴格的大尺寸非球面反射鏡，因此也能降低制造復雜性和成本。3.3PGU是HUD核心部件，LCoS技術方案優(yōu)勢明顯我國HUD產(chǎn)業(yè)鏈布局基本完善。HUD產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括擋風玻璃、光學零件和PGU（圖像生成單元）等，圖像生成單元又包括芯片、光源和光機。中游為HUD整機廠，包括日本精機、大陸、電裝、華陽集團、華為、未來黑科技等。下游為汽車主機廠，目前已經(jīng)規(guī)模應用HUD的公司包括奔馳、大眾、長城、長安、理想汽車等。除DLP所使用的DMD芯片為德州儀器獨家供應外，國內企業(yè)基本已經(jīng)覆蓋了HUD從上游到中游的各個環(huán)節(jié)。PGU是HUD的核心部件，成本約占30%-50%。HUD主要由上蓋、光學零件、圖像生成器PGU，擋風玻璃和其他部件組成，其中PCBA、PGU、非球面鏡為核心部件。PGU是成本占比最高的部件，占比約在30%-50%之間，其中DLP方案PGU成本占比約為50%，TFT方案PGU成本約占30%左右。從總成本來看，基于TFT方案的HUD成本＜基于LCoS方案的HUD成本＜基于DMD方案的HUD成本，基于DMD方案開發(fā)的HUD成本最高主要受到TI獨供，Tier1采購芯片議價能力較弱影響，TFT和LCoS方案芯片基本可以實現(xiàn)國產(chǎn)化，芯片采購受影響較小。根據(jù)圖像生成原理不同，PGU主要包含TFT、DLP和LCoS技術路線：1）TFT成像屬于LCD液晶顯示技術，其基本原理是LED光源發(fā)光時，LCD板后面的TFT（薄膜晶體管）驅動液晶分子旋轉改變光的偏振狀態(tài)，從而改變明暗程度并通過RGB濾色片呈現(xiàn)彩色圖像；2）DLP是美國德州儀器的獨家專利，它的基本原理是使光源通過集成了數(shù)十萬個超微型鏡片的DMD（數(shù)字微鏡芯片）反射后形成圖像；3）LCoS(LiquidCrystalonSilicon)是一種新型的反射式投影技術。其原理是利用半導體技術和鍍鋁膜技術，形成有源點陣反射CMOS基板，然后將基板與含有ITO透明電極的玻璃貼合，最后在基板和玻璃之間灌入液晶形成并封裝成LCoS器件；LCoS光機工作時，需要對入射光做啟偏處理形成偏振光（比如S光），光線進入LCoS面板到達反射層后全部原路返回。控制LCoS背板的電極可精確控制經(jīng)過每個液晶像素中的S光轉換為另一偏振方向的線偏振光（例如P光）的比例，成像光路中僅處理P光最終實現(xiàn)可視圖像生成。從技術方案來講，目前市場主流的AR-HUD多使用較成熟的TFT和DLP技術，但LCoS技術方案具備更高分辨率、高對比度和高可靠性，有望成為市場主流。LCoS方案可有效解決畸變問題。HUD的圖像畸變分為靜態(tài)和動態(tài)畸變，靜態(tài)畸變指的眼睛在固定位置觀察時，看到的圖像與標準投影圖之間的圖像差；動態(tài)畸變指的眼睛在不同位置觀察時，看到的圖像與中心眼點觀察到的圖像之間的圖像差。相比TFT-LCD和DLP技術，LCoS光機方案通過兩片反射鏡對PGU和自由曲面鏡之間的光路進行折疊，在優(yōu)化成像質量、消除像差和畸變的同時，充分利用車身空間，實現(xiàn)小體積。LCoS可有效解決TFT陽光倒灌問題。車載HUD使用凹面鏡，凹面鏡具有光學聚焦作用，會對倒灌進入HUD內部的太陽光進行聚焦，產(chǎn)生高溫，甚至導致PGU或結構件燒毀。W-HUD使用TFT-LCD作為顯示屏，由于吸收率較高（一般在80%以上），導致顯示屏上的陽光光斑能量大部分被屏幕本身吸收產(chǎn)生局部高溫，引發(fā)燒屏現(xiàn)象?；贚CoSPGU方案的AR-HUD使用高清高透過率擴散屏作為中繼顯示屏，其吸收率小于1%，因此聚焦光斑能量幾乎都被透過，吸收極少，溫升也很低。而后端光路，由于擴散屏對陽光有擴散作用，因此能通過PGU鏡頭，再落入LCoS芯片表面的陽光能量會很少，因此陽光倒灌造成的溫升問題也可以得到有效解決。DLP方案芯片供應存在潛在風險。DLP技術方案的核心是數(shù)字微鏡芯片DMD，其由百萬個高反射的鋁制獨立微型鏡片組成，每個鏡片可以通過超小型數(shù)字光開關控制角度，該芯片由德州儀器TI研發(fā)，具備獨家專利權?；贒LP方案開發(fā)HUD，有可能受到DMD芯片供應緊缺的風險，從而影響HDU企業(yè)正常供貨。DLP方案的潛在風險也是LCoS成為主流方案的驅動因素之一。華為有望引領LCoS方案AR-HUD上車熱潮。華為在LCoS方案的布局較早，基于該技術方案研發(fā)的AR-HUD已經(jīng)于2022年在上汽飛凡R7實現(xiàn)量產(chǎn)。2023年華為在智能汽車解決方案發(fā)布會上發(fā)布了首個2K畫質車規(guī)級LCoS成像模組，基于該模組開發(fā)的AR-HUD將搭載在年底發(fā)布的問界M9。除華為外，業(yè)內在LCoS方案布局的企業(yè)還包括華陽集團、水晶光電、瀚思通等。3.4結構升級帶動規(guī)模增長，關注技術客戶領先企業(yè)2022年以來搭載AR-HUD的新車陸續(xù)上市。隨著TFT-LCD方案的AR-HUD技術成熟以及成本下探，主機廠推出搭載AR-HUD新車型的意愿加強。2022年以來，已經(jīng)有包含深藍SL03、哪吒S、飛凡R7、銀河L7、深藍S7、領克08、銀河E8等在內的車型陸續(xù)上市，新車的陸續(xù)推出有望推動AR-HUD出貨占比提升。從滲透率來看，預計2027年20萬以上車型HUD滲透率有望達到45%以上。根據(jù)我們統(tǒng)計來看，2023年上半年20萬是HUD滲透率在10%上下的分水嶺，其中10萬以下HUD滲透率為0%，10-15萬滲透率為2.6%，15-20萬滲透率為8.5%，20-25萬/25-30萬/30萬以上的滲透率分別為14.6%/22.4%/23.8%。我們判斷，后續(xù)20萬以上車型仍然是帶動HUD滲透率快速提升的主力價格帶，預計2027年20-25萬/25-30萬/30萬以上滲透率分別為45%/50%/55%。從出貨占結構看，預計2027年AR-HUD出貨占比有望達到51.3%。根據(jù)我們統(tǒng)計來看，2020-2022年AR-HUD出貨占比分別為1.53%/3.40%/5.86%，預計2023年有望達到9.01%。中長期維度，我們判斷AR-HUD技術成熟疊加成本下探，將成為HUD出貨的主力類型，預計2027年AR-HUD出貨占比有望達到51.3%，其中TFT方案占比為24.95%，DLP方案占比為20.23%，LCoS方案占比為6.08%。從市場規(guī)模來看，預計2027年國內HUD市場規(guī)模有望達到125.6億元。AR-HUD出貨的提升將帶動行業(yè)規(guī)模增長，根據(jù)我們測算，預計2024年AR-HUD市場規(guī)模約為16.86億元，到2027年AR-HUD市場規(guī)模有望達到87.08億元，2024-2027年CAGR為73%，其中TFT/DLP/LCoS市場規(guī)模分別為36/40/11億元。從格局來看，自主加快HUD上車帶動國內供應商份額提升。HUD發(fā)展早期，日系供應商提前布局疊加日系車企率先配置，國內HUD市場份額主要由電裝、日本精機等占據(jù)。自主品牌崛起，聚焦座艙差異化競爭，以及國內企業(yè)在HUD快速布局，優(yōu)質供應商華陽集團、未來黑科技等企業(yè)市場份額快速提升。國內企業(yè)是自主品牌的供應主力。根據(jù)高工智能汽車數(shù)據(jù)，2023年1-9月國內自主品牌是W/AR-HUD前裝標配的主力，終端銷售占比達到64.46%，其中9月單月提升至69.28%。受益于自主放量，國產(chǎn)供應商成為供應國內自主品牌HUD市場份額前三，分別為華陽集團、澤景和未來黑科技，1-9月市場份額合計為55.91%。具體來看，華陽集團主要客戶為長城、長安、廣汽等，而未來黑科技主要受益于全系標配WHUD的理想汽車銷量大增。AR-HUD方面，華陽集團和水晶光電處于領先位置。根據(jù)高工智能汽車數(shù)據(jù)，2022年國內AR-HUD供應商榜單中華陽集團和水晶光電份額分別為20.95%、8.53%，分別排在第三和第四位；2023年1-9月國內AR-HUD供應榜單中華陽集團和水晶光電份額分別為20.24%，28.16%，其中水晶光電市場份額大幅提升，主要得益于公司前期定點陸續(xù)量產(chǎn)。今年5月，水晶光電披露定點，公司獲得捷豹路虎全球下一代EMA電氣化平臺多個車型的第三代和第四代多款W-HUD和AR-HUD定點，為后續(xù)成長奠定基礎。4.智慧大燈：控制技術升級，賦能行業(yè)二次成長智駕水平提升，車燈控制升級帶來第二成長空間。智駕的快速發(fā)展為車燈升級提供了軟硬件基礎，車燈控制器可融合智駕傳感器信息，并結合光源的升級提供智能照明，車燈交互等功能，進一步提升行車安全性。從功能來看，目前ADB（AdaptiveDrivingBeam，自適應遠光燈）和AFS（AdaptiveFront-lightingSystem，自適應前照燈系統(tǒng)）已經(jīng)實現(xiàn)規(guī)模應用，性能更優(yōu)的DLP隨著成本下探，滲透率有望逐步提升，帶動前大燈單車價值量提升，驅動行業(yè)規(guī)模擴容。我們預計2024年國內前大燈規(guī)模有望達到364億元，2024-2027年CAGR分別為19%。4.1ADB和AFS：控制器升級，融合ADAS完成智能控制ADB和AFS充分與ADAS結合，完成燈光范圍的調節(jié)。ADB系統(tǒng)由前視主動安全攝像頭、大燈控制器、光源模組驅動器、光源模組、傳輸線等幾部分組成。ADB能借助攝像頭輸入信號，判斷前方來車的位置與距離，相應地調整燈光照射的區(qū)域與亮度，在滿足駕駛員視野需求的前提下最大限度地保障行車安全。ADB大燈根據(jù)環(huán)境光、速度等信息改善車內外照明方式。在不同場景下，ADB系統(tǒng)完成對照明的靈活控制：1）環(huán)境照明不足，且車速超過60km/h時，ADB系統(tǒng)處于激活狀態(tài)，系統(tǒng)將自動打開遠光燈，增強環(huán)境照明，使駕駛員能夠獲得良好的駕駛視野；2）當駕駛視野中有其他道路使用者時，ADB系統(tǒng)會自動捕捉其他道路使用者的位置，將相應位置的LED調暗或者熄滅，避免對其他道路使用者造成眩目；3）當ADB系統(tǒng)檢測到環(huán)境光照較強或車速小于4km/h時，系統(tǒng)將自動關閉遠光燈；4）當ADB系統(tǒng)激活且車速超過100km/h時，系統(tǒng)將控制遠光燈處于高速模式，使照明視野更聚攏、更清晰；5）當ADB系統(tǒng)檢測到行駛環(huán)境中有行人時，可通過控制相應位置的LED閃爍進行提醒，并滿足ADB系統(tǒng)進行閃爍提醒時不會對其他道路使用者造成眩目。AFS大燈據(jù)汽車方向盤角度、車輛偏轉率和行駛速度對大燈進行動態(tài)調節(jié)，適應當前的轉向角，保持燈光方向與汽車的當前行駛方向一致。AFS根據(jù)ADAS信息，包括外界環(huán)境的光強度、天氣等，以及內部傳感器反饋的信息，包括車速、制動、車身姿態(tài)等，持續(xù)對大燈進行調整，適應當前車身姿態(tài)變化，避免前方盲區(qū)照明。ADB與AFS均和ADAS功能適配，配合實現(xiàn)更高效外部環(huán)境識別。一方面，ADB和AFS可幫助攝像頭在夜間場景下擴大視野；另一方面，通過ADAS攝像頭完成對周圍環(huán)境感知的判斷完成對ADB和AFS的開啟/關閉功能。我們認為，隨著智能駕駛滲透率的持續(xù)提升，ADB和AFS系統(tǒng)的智能水平有望持續(xù)加深。根據(jù)高工智能汽車，2022乘用車前裝同時標配ADB+AFS功能交付64.55萬輛，同比增長22.28%，搭載率為3.24%，未來搭載率有望持續(xù)提升。ADB/AFS主要涉及控制器功能開發(fā)，目前以外資為主，國內廠商有望憑借客戶優(yōu)勢、本地化服務等優(yōu)勢突破。根據(jù)高工智能數(shù)據(jù)，2022年ADB和AFS控制器市場集中度較高，外資優(yōu)勢更明顯。ADB控制器：除弗迪視覺市場份額超過10%外，海拉、馬瑞利、小糸制作所市場份額均在9%以上，電裝占據(jù)8.27%市場份額，CR6為56%。AFS控制器：大陸、李爾份額分別為36.6%和18.2%，市場集中度更高，在自主品牌崛起的背景下，我們認為國內廠商替代市場較大。4.2DLP：有望接力矩陣大燈，打造行業(yè)第二成長曲線投影大燈技術為駕駛員提供了較好的照明情況，較細的區(qū)域分辨率以及附加指導信息。DLP（數(shù)字光技術）是基于TI的DMD（DigitalMicromirrorDevice）芯片完成的來完成可視數(shù)字信息顯示的技術。車端應用來看，DLP技術可以完成投影、警示等功能，充分增強交互能力并提升安全性。DLP功能具備可重復編程、全色域支持、適配LED和激光、符合車規(guī)級溫度要求、空間占用較小等優(yōu)勢。1）DLP可編程，在不同時間實現(xiàn)多個圖像的投影；2）DLP技術可將紅色、綠色和藍色LED脈沖或激光脈沖快速傳輸?shù)紻MD，從而實現(xiàn)全色支持；3）可使用任何類型的光源，包括LED和激光二極管；4）汽車級DMD、DMD控制器和電源管理集成電路現(xiàn)可在–40°C至105°C的溫度范圍工作；5）DLP子系統(tǒng)占用空間較小，可安裝到側視鏡內的狹槽中或汽車四周的其他狹小區(qū)域。目前DLP功能可應用于多個位置，包括前置大燈、小車外燈、汽車光毯、尾燈等，可以實現(xiàn)投影、范圍顯示提示、路線提示等功能。1）DLP技術可以將大燈轉化為對外投影，通過與座艙系統(tǒng)的連接實現(xiàn)交互。2）DLP技術擴展汽車小車外燈的功能，包括車門內部、腳踏板或側視鏡底部位置的小車外燈DLP技術無需其他可移動組件即可生成動態(tài)圖像。3）側視鏡燈可同時執(zhí)行多種功能，用作標準轉向信號以及在車輛側面區(qū)域投射跨越整個車輛長度的光毯，適配環(huán)境光相對昏暗的場景。4）通過向地面投影，將要退出車道并有盲點的車輛可通過投影表明其退出意圖。平行泊車或倒車等自主功能可向后投射其路徑，指示其最終泊車位置，將路徑信息傳遞給其他交通參與者。DLP技術的可編程性有望接力ADB/AFS，成為數(shù)字智慧大燈的新方向。前照燈系統(tǒng)的DLP技術可以與ADAS配合使用，將適量的光線投射到特定地點。通過基于場景的開發(fā)方式，增強駕駛員、行人和其他車輛之間的交互，有望成為替代ADB/AFS成為下一代智慧車燈的發(fā)展方向。DLP技術中讓車內外實現(xiàn)更多交互。以目前已經(jīng)量產(chǎn)的邁巴赫S級大燈為例，大燈組內超過100萬個“反光鏡”，將光源投射到前方道路。左右兩側大燈加在一起相當于超過200萬像素的光束，面對車輛與行人能夠智能遮擋對方眼部光線。同時，它也能夠為行駛道路中其他車輛或行人提供投影提示，實現(xiàn)跨車交流。DLP方案所需的DMD芯片為TI獨家供應，這是目前DLP車燈成本仍然較高的主要原因之一。在AR-HUD領域，DLP也是重要的技術路線之一，隨著DLP方案滲透提提升，DMD芯片規(guī)模化應用后，我們認為在車燈領域DLP大燈成本有望快速下降，同時提升單車車燈價值量，為行業(yè)打造第二成長曲線。4.3車燈空間廣闊，國內龍頭有望持續(xù)提升份額全球汽車照明市場空間仍具較大發(fā)展?jié)摿Α８鶕?jù)Yole數(shù)據(jù)，2021年全球汽車照明市場總額約為315億美元，其中份額最大的是前大燈，市場規(guī)模為211億美元，份額為62%。預計到2027年汽車照明市場規(guī)模約為422億美元，其中大燈市場空間穩(wěn)步持續(xù)向上，預計市場空間達284億美元，占比67%，規(guī)模穩(wěn)步向上。頭部企業(yè)占據(jù)主要全球市場份額。2021年，全球汽車照明市場中66%的市場份額集中在前五家企業(yè)手中：小糸制作所、馬瑞利、法雷奧、海拉以及斯坦雷，市場集中度較高。國內市場來看，車燈智能化帶動行業(yè)空間提升。上一輪車燈逐步替換成LED大燈的過程中，培育了國內華域視覺、星宇股份等明星企業(yè)，其中星宇基本已經(jīng)為國內主流的汽車集團配套，同時積極開拓新能源汽車客戶，實現(xiàn)業(yè)績的快速增長。在汽車智能化快速發(fā)展背景下，車燈又向矩陣式大燈、DLP大燈演進，有望驅動行業(yè)市場空間擴容，為國內車燈零部件企業(yè)打造第二成長曲線奠定基礎。從車燈市場規(guī)模來看，預計2024年國內前大燈規(guī)模有望達到364億元，其中矩陣LED+ADB+DLP合計規(guī)模為198億元，2027年前大燈規(guī)模有望達到617億元，其中矩陣LED+ADB+DLP合計規(guī)模為510億元，2024-2027年CAGR分別為19%/37%，車燈智能化升級帶動行業(yè)規(guī)模持續(xù)增長。從格局來看，國內汽車車燈格局與全球類似，2022年國內市場份額前四為華域視覺、星宇股份、小糸和海拉，CR5超過50%。國產(chǎn)汽零公司憑借快速響應及出色的產(chǎn)品在取得領先份額優(yōu)勢，在車燈升級的大背景下，華域和星宇已經(jīng)在DLP等方向積極布局，其中星宇DLP車燈預計在2023年底量產(chǎn)，有望持續(xù)提升市場份額，鞏固行業(yè)地位。5.關注細分環(huán)節(jié)具備客戶及技術優(yōu)勢企業(yè)汽車智慧光源時代開啟，我們建議關注光場屏、HUD和車燈環(huán)節(jié)，其中光場屏產(chǎn)從0到1，產(chǎn)業(yè)化開啟，預計2027年規(guī)模有望達到65億元；HUD結構升級，2024-2027年AR-HUD市場規(guī)模平均復合增速超過70%；車燈受益于功能升級，行業(yè)開啟二次成長，預計2027年矩陣LED+ADB+DLP合計規(guī)模為510億元，2024-2027年平均復合增速為37%。5.1星宇股份：產(chǎn)品升級、客戶轉型逐步進入兌現(xiàn)期下游需求回暖，公司前三季度營收逐季度增長。隨著價格戰(zhàn)趨穩(wěn)，各地補貼政策落地，前三季度乘用車批發(fā)銷量分別為513.8/613/686.6萬輛，銷量呈現(xiàn)環(huán)比增長態(tài)勢。受益需求回暖，公司前三季度分別實現(xiàn)營收19.23/25.02/28.12億元，展望第四季度，隨著小鵬、吉利等新車型上量爬坡，公司營收有望持續(xù)提升。DLP即將量產(chǎn)，有望打開第二成長空間。在產(chǎn)品競爭力方面，公司持續(xù)研發(fā)