HUD爆發(fā)重塑光學(xué)鏡片:汽車(chē)智能化浪潮下的新藍海
抬頭顯示(HUD)技術(shù)從軍用航空走向智能汽車(chē)駕駛艙,作為一款用于將速度、導航等關(guān)鍵信息投射到駕駛員視線(xiàn)前方的顯示技術(shù),實(shí)現抬頭即可見(jiàn)的一種信息顯示技術(shù),極大豐富了駕駛體驗;中國作為全球最大的智能汽車(chē)市場(chǎng),正引領(lǐng)著(zhù)HUD產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長(cháng),現階段搭載率已突破30%、國內供應商占據七成市場(chǎng)份額的數據背后,是光學(xué)鏡片產(chǎn)業(yè)迎來(lái)的歷史性機遇。
(圖源網(wǎng)絡(luò ),侵刪)
隨著(zhù)汽車(chē)智能化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展,抬頭顯示作為提升駕駛安全性、舒適性及智能交互體驗的重要技術(shù),正迎來(lái)爆發(fā)式增長(cháng)。從最初的組合型抬頭顯示系統(C-HUD)與風(fēng)擋型抬頭顯示系統(W-HUD),到目前正熱的增強現實(shí)型抬頭顯示系統(AR-HUD),HUD正在逐步成為智能座艙的關(guān)鍵配置。
一、HUD市場(chǎng)爆發(fā):光學(xué)鏡片需求激增
市場(chǎng)驅動(dòng):國內HUD產(chǎn)業(yè)鏈憑借完善供應鏈和顯著(zhù)成本優(yōu)勢(較國外低約50%),推動(dòng)搭載率快速提升至30%以上,預計未來(lái)滲透率將持續攀升。
技術(shù)迭代:基礎C-HUD、W-HUD向復雜AR-HUD演進(jìn),對光學(xué)鏡片的性能要求呈幾何級增長(cháng)。
國產(chǎn)化機遇:睿維視等國內創(chuàng )新企業(yè)通過(guò)技術(shù)突破(如無(wú)楔形膜技術(shù))推動(dòng)系統降本30%-40%,加速HUD普及,直接帶動(dòng)上游光學(xué)元件需求擴張。
(圖源網(wǎng)絡(luò ),侵刪)
核心光學(xué)鏡片解析:W-HUD與AR-HUD的技術(shù)需求
鏡片類(lèi)型 | 主要應用 | 核心光學(xué)指標 | 核心特點(diǎn)與技術(shù)要求 | 主流材質(zhì) |
自由曲面反射鏡 | W-HUD核心成像元件 | 面型精度(≤1μm),表面粗糙度(Ra<10nm) | 復雜非球面設計校正風(fēng)擋玻璃像差,高精度加工要求嚴苛 | 光學(xué)玻璃/高折射樹(shù)脂 |
風(fēng)擋玻璃(適配) | W-HUD成像面 | 楔角精度(±0.1°),光學(xué)均勻性 | 傳統方案依賴(lài)特殊楔形層,新型無(wú)楔形膜技術(shù)簡(jiǎn)化工藝 | 夾層安全玻璃 |
自由曲面合束鏡 | AR-HUD核心組件 | 面型精度(≤0.5μm),大尺寸(>15cm) | 實(shí)現大FOV(>10°)與長(cháng)VID(>7m),超高面型精度是關(guān)鍵 | 光學(xué)玻璃/復合樹(shù)脂 |
全息光波導 | AR-HUD輕量化方案 | 衍射效率(>70%),均勻性(>85%) | 超薄體積,可集成多層實(shí)現3D顯示,制造工藝復雜 | 光敏聚合物/精密玻璃 |
投影透鏡組 | W/AR-HUD光源成像 | 透過(guò)率(>90%),色差控制 | 多片組合校正像差,AR-HUD需更高溫穩定性(-40~105℃) | 光學(xué)玻璃/耐高溫聚合物 |
(AR HUD典型光路圖-素材來(lái)自網(wǎng)絡(luò ),侵刪)
二、光學(xué)鏡片生產(chǎn)商的核心機遇與挑戰
機遇:
1.需求井噴:W-HUD快速普及與AR-HUD滲透率提升,帶動(dòng)自由曲面鏡、光波導等核心元件需求激增。
2.技術(shù)升級紅利:高精度、大尺寸自由曲面加工,全息光波導制造等高端技術(shù)領(lǐng)域存在巨大成長(cháng)空間和溢價(jià)能力。
3.國產(chǎn)替代加速:國內完善的供應鏈與成本優(yōu)勢為本土鏡片廠(chǎng)商提供替代進(jìn)口良機。
4.材料創(chuàng )新窗口:高折射率樹(shù)脂、耐高溫聚合物等新材料應用需求迫切。
(南京激埃特往期曲面鏡展品)
挑戰:
1.技術(shù)壁壘高企:AR-HUD所需的納米級面型精度、光波導的微納制造技術(shù)門(mén)檻極高。
2.工藝與良率瓶頸:復雜曲面加工效率、全息光學(xué)元件良率控制是量產(chǎn)關(guān)鍵難點(diǎn)。
3.成本壓力持續:終端降本需求必然傳導至上游,需通過(guò)規?;c工藝優(yōu)化消化。
4.協(xié)同設計需求:需與HUD廠(chǎng)商深度合作,理解光學(xué)系統需求以精準定制鏡片。
(激埃特鍍金反射鏡展示)
三、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同:降本增效的關(guān)鍵路徑
以睿維視“無(wú)楔形膜”技術(shù)為例,其革命性地簡(jiǎn)化了風(fēng)擋玻璃制造工藝。這深刻啟示光學(xué)鏡片生產(chǎn)商:必須與HUD系統廠(chǎng)商、整車(chē)廠(chǎng)緊密協(xié)同,從光學(xué)設計源頭參與創(chuàng )新。通過(guò)材料選擇、工藝優(yōu)化(如精密注塑替代部分研磨)、結構簡(jiǎn)化等深度合作,共同實(shí)現系統級降本目標。
(HUD投射圖-素材來(lái)自網(wǎng)絡(luò ),侵刪)
四、未來(lái)展望
汽車(chē)智能化浪潮下,HUD正從“高端選配”邁向“智能座艙標配”,光學(xué)鏡片作為其“眼睛”將迎來(lái)黃金發(fā)展期。提前布局AR-HUD核心光學(xué)技術(shù)(光波導、高精度自由曲面)、突破量產(chǎn)工藝瓶頸、深化產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作的鏡片企業(yè),將在這片新藍海中贏(yíng)得先機。光學(xué)鏡片產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級競賽,才剛剛被HUD的亮光點(diǎn)燃。
數據來(lái)源:澎湃新聞、企業(yè)披露(睿維視)、上海車(chē)展觀(guān)察、市場(chǎng)分析機構預測。技術(shù)參數為當前主流中高端產(chǎn)品常見(jiàn)指標,非實(shí)驗室極限值。