HUD爆發(fā)重塑光學(xué)鏡片:汽車智能化浪潮下的新藍(lán)海
抬頭顯示(HUD)技術(shù)從軍用航空走向智能汽車駕駛艙,作為一款用于將速度、導(dǎo)航等關(guān)鍵信息投射到駕駛員視線前方的顯示技術(shù),實(shí)現(xiàn)抬頭即可見的一種信息顯示技術(shù),極大豐富了駕駛體驗(yàn);中國(guó)作為全球最大的智能汽車市場(chǎng),正引領(lǐng)著HUD產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長(zhǎng),現(xiàn)階段搭載率已突破30%、國(guó)內(nèi)供應(yīng)商占據(jù)七成市場(chǎng)份額的數(shù)據(jù)背后,是光學(xué)鏡片產(chǎn)業(yè)迎來(lái)的歷史性機(jī)遇。
(圖源網(wǎng)絡(luò),侵刪)
隨著汽車智能化和網(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(yàn)的重要技術(shù),正迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。從最初的組合型抬頭顯示系統(tǒng)(C-HUD)與風(fēng)擋型抬頭顯示系統(tǒng)(W-HUD),到目前正熱的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)型抬頭顯示系統(tǒng)(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(qū)動(dòng):國(guó)內(nèi)HUD產(chǎn)業(yè)鏈憑借完善供應(yīng)鏈和顯著成本優(yōu)勢(shì)(較國(guó)外低約50%),推動(dòng)搭載率快速提升至30%以上,預(yù)計(jì)未來(lái)滲透率將持續(xù)攀升。
技術(shù)迭代:基礎(chǔ)C-HUD、W-HUD向復(fù)雜AR-HUD演進(jìn),對(duì)光學(xué)鏡片的性能要求呈幾何級(jí)增長(zhǎng)。
國(guó)產(chǎn)化機(jī)遇:睿維視等國(guó)內(nèi)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(tǒng)降本30%-40%,加速HUD普及,直接帶動(dòng)上游光學(xué)元件需求擴(kuò)張。
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核心光學(xué)鏡片解析:W-HUD與AR-HUD的技術(shù)需求
鏡片類型 | 主要應(yīng)用 | 核心光學(xué)指標(biāo) | 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(fù)雜非球面設(shè)計(jì)校正風(fēng)擋玻璃像差,高精度加工要求嚴(yán)苛 | 光學(xué)玻璃/高折射樹脂 |
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(tǒng)方案依賴特殊楔形層,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(xiàn)大FOV(>10°)與長(zhǎng)VID(>7m),超高面型精度是關(guān)鍵 | 光學(xué)玻璃/復(fù)合樹脂 |
全息光波導(dǎo) | 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(xiàn)3D顯示,制造工藝復(fù)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(wěn)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(jī)遇與挑戰(zhàn)
機(jī)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(dǎo)等核心元件需求激增。
2.技術(shù)升級(jí)紅利:高精度、大尺寸自由曲面加工,全息光波導(dǎo)制造等高端技術(shù)領(lǐng)域存在巨大成長(zhǎng)空間和溢價(jià)能力。
3.國(guó)產(chǎn)替代加速:國(guó)內(nèi)完善的供應(yīng)鏈與成本優(yōu)勢(shì)為本土鏡片廠商提供替代進(jìn)口良機(jī)。
4.材料創(chuàng)新窗口:高折射率樹脂、耐高溫聚合物等新材料應(yīng)用需求迫切。
(南京激埃特往期曲面鏡展品)
挑戰(zhàn):
1.技術(shù)壁壘高企:AR-HUD所需的納米級(jí)面型精度、光波導(dǎo)的微納制造技術(shù)門檻極高。
2.工藝與良率瓶頸:復(fù)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(xù):終端降本需求必然傳導(dǎo)至上游,需通過(guò)規(guī)?;c工藝優(yōu)化消化。
4.協(xié)同設(shè)計(jì)需求:需與HUD廠商深度合作,理解光學(xué)系統(tǒng)需求以精準(zhǔn)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(tǒng)廠商、整車廠緊密協(xié)同,從光學(xué)設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化等深度合作,共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)降本目標(biāo)。
(HUD投射圖-素材來(lái)自網(wǎng)絡(luò),侵刪)
四、未來(lái)展望
汽車智能化浪潮下,HUD正從“高端選配”邁向“智能座艙標(biāo)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(dǎo)、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(lán)海中贏得先機(jī)。光學(xué)鏡片產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)競(jìng)賽,才剛剛被HUD的亮光點(diǎn)燃。
數(shù)據(jù)來(lái)源:澎湃新聞、企業(yè)披露(睿維視)、上海車展觀察、市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)。技術(shù)參數(shù)為當(dāng)前主流中高端產(chǎn)品常見指標(biāo),非實(shí)驗(yàn)室極限值。