开车时不再低头看导航，直接在挡风玻璃上看到行车信息，你试过吗？

HUD技术的英文全称为Head Up Display，意为将行车信息的虚拟影像通过挡风玻璃，投射到驾驶员视线前方。

HUD可以有效提高驾驶的安全性和智能性，是智能驾仓的重要组成部分，也是未来车辆成为人机交互终端的重要前提之一。

市面上应用较多的是W-HUD，直接使用挡风玻璃作为虚拟图像和真实场景的接合器，常见于宝马、奔驰、奥迪等豪华车及日系车中。

如今，各大主流汽车厂商和新能源车企们的布局方向，正在逐渐转向一种名为AR-HUD（带增强现实技术的抬头显示）的新技术，即基于W-HUD技术，结合传感技术以及通信技术，实现更大的FOV（Field of View 视场角）和纵深显示。

汽车座舱智能化成为车载显示面板需求主要驱动因素，但汽车芯片短缺造成整车终端恢复缓慢，全球整车产销目标数据下调，车载显示市场受终端需求的影响逐渐显现，短期增长动力不足。

预估2021年全年的前装车载显示面板全球总出货量约1.6亿片，年增18.5%。预计2021年全球LTPS LCD车载显示面板出货量约1900万片，同比增长约83.4%，渗透率提升到约11.9%，总体呈现快速增长趋势。

剑桥博士回国，进军车载显示器百亿级市场

近日，睿维视宣布完成数千万元天使轮融资。本轮融资由线性资本领投，藕舫天使跟投，融资资金将主要用于产品量产及技术研发。

AR-HUD，究竟是门怎样的生意？

01

AR新商机

睿维视CEO邓远博从浙大毕业后，在剑桥大学先进光电子中心攻读硕士、博士及博士后，从事全息、AR、3D显示方向的研究。

在校时，邓远博所在项目组在乘用车和轨道交通领域展开AR-HUD探索，已与捷豹路虎和中国中车达成合作。

2018年，睿维视在英国成立，核心研发团队来自于剑桥大学：CTO董道明博士负责硬件和算法研发，首席科学家初大平教授是剑桥大学先进光电子中心主任。

目前，团队掌握多项核心技术。

2018年，睿维视提出并实现了基于普通挡风玻璃的“无重影投射”技术。该技术可实现从2米至无穷远的全纵深无重影投射，并已获得一项国际PCT专利，另有一项正在申请流程中。

针对另一项核心技术3D显示，邓远博表示，目前市面上的AR-HUD产品只能实现固定距离的2D图像显示，并非真正意义上的3D效果。

基于多年3D AR-HUD的研发成果，睿维视团队现阶段正专注于具有多层深度信息的3D AR-HUD和数字全息的3D AR-HUD显示技术的研发和量产。

技术迭代升级的同时，邓远博和团队开始思考商业化落地的可能性。

邓远博一边在实验室潜心研究技术，一边参加了剑桥大学的商业化培训项目。

“剑桥大学的Impulse项目专门针对学术型创业者，整个项目周期大概半年时间，我接受了从商业逻辑、市场分析、创业准备等多方面系统性的学习和培训。还有很多知名的创业导师进行指导，比如ARM的创始人。”邓远博向《21CBR》记者回忆。

在剑桥的时光兴奋而充满希望，但2020年的疫情打乱了邓远博的计划。

他们去不了实验室，原本准备推进的技术迭代和商业化落地计划均被迫中止。之后，国内疫情得到较好控制。“我们得赶紧回来，加速落地”，他意识到。

02

落地交通

2020年底，带着诞生于剑桥大学的光电技术，邓远博踏上回国创业路。

他表示，睿维视的AR-HUD技术，在乘用车领域和轨道交通领域均有广阔的运用空间。

在市场规模上，乘用车更具备商业化前景，睿维视的无重影技术降低了乘用车厂商的装配成本。

AR-HUD作用于前装产品，需要将玻璃中间的PVB膜换成楔形膜，涉及玻璃改造的成本。无重影投射技术则无需改装玻璃，可有效降低成本。

相比之下，轨道交通的应用难度较大。邓远博从技术层面这样解释：“第一，轨交玻璃的厚度更大，例如高铁玻璃是乘用车的6-7倍，重影现象非常严重；第二，轨交玻璃是曲面的，图像的形变程度很大。”

当前的困境

总体上，目前业内的产品只是初步满足了消费者和车厂的预期。在视场角、响应速度、贴地感等方面依然有很大的提升空间。

而要呈现完美的增强现实（AR）或者混合现实（MR）的效果，FOV甚至要高达20度，这样才能覆盖车外的所有车道和所有的POI。

目前，市面多数产品的FOV平均只能做到10度的覆盖。大幅度提升FOV，意味着HUD的投影面积要更大、亮度和功耗更高，同时还要使设备的体积满足主机厂要求。

实现FOV、功效、亮度、体积的平衡是一项难度很大的工作。

此外，AR HUD与W-HUD的不同在于前者可以体现增强实境的效果，最直观地传递信息。而要达到这样的效果，则需要突破W-HUD通常2～2.5米的投影距离，AR HUD需要将距离推向数十米远（前车位置），甚至百米（转弯路口）。

但受限于现有AR技术的成熟度，大部分AR HUD只能做到4米、7.5米或10米的固定投影距离，且绝大多数属于2D投影，视觉距离的技术延用WHUD使用的凹面镜放大原理，只是把放大倍率大幅度的提高以获取更远的虚像距离(VID)。

而W-HUD的虚像视觉距离在2～2.5米之间，其目的就是控制放大倍率维持在6倍以下，以保持舒适的视觉观看感受。

在怡利电子看来，这意味着，在现有的技术路线下，AR HUD要获得7.5米以上的虚像距离(VID)，除非加大体积来容纳更长的镜前光路总长度，否则就必须“牺牲”视觉感受来提高放大倍率。

但高放大倍率不仅会大幅提高畸变率，还会使驾驶员两眼接受的虚像画面产生偏差，致使驾驶过程中产生晕眩感，无论TFT还是DLP方案。

此外，固定在7.5米或10米的距离对AR增强实境的功能而言可能还不够，但却已经让AR HUD的主机体积变得相当庞大。

例如，为了用较低的放大倍率达到10米的VID，新一代奔驰S-Calss AR HUD使用了超大27L的主机体积来加长镜前光路，相当于在驾驶舱安装了一个大鱼缸。

而大众ID系列的AR HUD则使用双距离的策略，虚像AR区，达到10米的VID，只显示粗略的箭头符号；文字信息区VID为3米，维持与W-HUD相同的放大倍率，显示较精细的符号与文字。

这种折中的解决方案，虽然主机体积可以控制在可以接受的范围内（14.5L），但成本增加很多。

相比之下，目前部分的国产方案略胜一筹。

比如，智云谷科技研发了自有专利的光路设计技术，能够充分有效利用有限空间，将光路布置到最理想化，实现了10VID，5L较小体积的AR HUD；

一数科技研发的LCOS激光投影技术也在大幅增大视场角的同时缩小了系统体积。产品的整机体积为7.4L，VID达10-15米以上，宽度可覆盖1.5-2条车道。

“然而，针对眩晕问题，国内部分车厂选择了忽略，依然维持7.5米以上的VID却没有任何对策，试图考验驾驶员的视觉感观忍受度。可以说，目前的AR HUD 只是大而无当的W-HUD。” 怡利电子相关负责人表示。

而怡利电子搭载在吉利-星越L的AR HUD选择了妥协性的策略，将VID减少至4米，放大倍率控制在10倍以下，降低了阳光倒灌与畸变晕眩的问题，这也不失为一个经济折衷的成功做法。

智云谷科技CEO侍强强调，畸变眩晕主要和光路的搭建有关，比如摆放角度、VID的设计、倍率和曲率设计的合理性。此外，还要充分进行软件仿真验证，确保产品满足客观的光学评价指标。

“智云谷制定了严格的光学设计指标，诸如畸变率、左右视差等，确保交给车厂的方案可以满足要求，保障消费者的体验。”侍强表示。

此外值得注意的是，纯凹面镜放大的2D AR HUD 除了存在上述的问题外，其受限于视觉距离太短(10m)与2D的特性，在AR增强实境的展现上也相当受限。

简单来说，只有7.5米或10米的虚像距离，采用贴地对位的画面方式来模拟较远数十米的前车或百米的转弯路口距离。虚像只能贴地，不但单调而且容易受到车头晃动而产生大幅度的距离偏差。

而飘浮在空中的动态箭头却只有固定在7.5米或10米，与实际转弯的距离相差甚远，丧失了AR增强实境的效果。

“总之，传统凹面镜放大技术用在WHUD可以，但使用在AR HUD就显得太过勉强，衍生许多问题，虽然都有解决的方法，但代价都很昂贵，成本高，体积大，功能受限，不利于AR HUD的价值体现。”怡利电子相关负责人表示。

如何破局？

当然，AR-HUD市场还有更多可能性，技术路线并非只能固定于当前主流的TFT 、DLP、 LCOS等方案。

目前，不少公司也提出了不同的技术路线或融合方案，理论上可以实现更高分辨率、高效和高可靠性，同时还能实现成本的快速下降。诸如全息、全息波导、光场3D、裸视3D等立体视觉技术。

不过，上述技术都存在3D串扰率太高的问题（所谓3D串扰率，是指原本提供给右眼的影像会有一定比例让左眼看到，反之亦然）。

江苏怡利电子介绍，“在普通应用上3D串扰率低于20%就可以被背景覆盖（3D电视/3D影院），但HUD背景是镂空纯透明的状态，3D串扰率高于1%就会产生3D鬼影现象，现有技术很难突破。”

另一种解决方案，就是裸视3D技术，也称为超指向性背光的裸视3D技术。采用两道可动态位移的超指向性背光，搭配TFT同步分时显示左右眼画面来完成裸视3D的效果。

该技术使用左右眼专属的小眼盒，分别追踪左右眼位置，其3D串扰率低于0.5%以下。同时，背光光线可以集中在极小的眼盒里，背光效率可达传统HUD的四倍以上，3D技术非但没有减损亮度，反而大幅增加背光效率，更省电，更不发热。

此外，其屏幕显示采用分时显示左右眼画，可保证分辨率毫无减损。许多车辆腾不出空间摆放巨大体积的AR HUD。但只要摆得进W-HUD的车辆就可以摆放这台3D AR HUD。

这套方案可以在不产生其他不利影响的状况下，完全复制2D AR HUD的效果，还可以发挥更多2D AR HUD达不到的优势。

比如，720°立体指标，可以突破FOV限制，指引FOV 以外的路况或兴趣点。这样的优势使得AR HUD的FOV不一定要覆盖3个车道的要求。

最关键的是，其视觉距离不受限于虚像距离4米、7.5米或10米，而是根据需要变化视觉距离，例如显示信息直接贴在前车后方，随前车移动而移动显示距离，转弯信息直接真实贴在转弯路口上，实现真实的3D AR HUD增强实境效果。

而面向L4、L5级高阶自动驾驶，智云谷也推出了大画面的激光原型机。

该公司的解决方案是采用衍射成像技术，可将激光投影模块直接成像于挡风玻璃中的全息成像膜。简单理解就是通过3台微型激光投影模块+全息成像膜来实现全风挡成像。

虽然目前主流的落地项目依然以外资为主，但国内供应商非常有机会在未来三到五年成为全球AR HUD市场的主要力量。

车载显示屏用量与尺寸齐升

发展新能源汽车是中国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，也是未来中国汽车走向世界，在汽车领域实现弯道超车的重要一环。

来到新能源汽车趋势发展不可逆的时代，可以看到很多自主品牌汽车正在快速发展，不但涌现了一大批新势力的造车企业，而且传统老牌的自主品牌企业也在发力新能源汽车市场，当中不缺知名大厂。

前三季度：比亚迪和特斯拉斩获中国市场新能源乘用车品牌销量榜冠亚军

随着车辆产能的逐步扩张，中国市场新能源乘用车的自主品牌和新势力的表现走强。2021年前三季度中国市场新能源乘用车的季度销量呈增长态势，并且前三季度中国市场新能源乘用车的总销量较2020年同期增长近2.1倍。

2021年前三季度，中国市场新能源乘用车品牌销量Top 10中，比亚迪销量位居榜首，市场份额高达24%，排名第二和第三的分别是特斯拉和五菱汽车，市场份额分别为22%和21%；前十排名中我国自主品牌占到八个，合计在总销量中市场份额高达74%，体现出国产新能源乘用车在市场中的绝对地位。

比亚迪是自主品牌中新能源汽车卖的最好的车企，背后的DM和EV车型功不可没。不过高销量的背后也反映出了一些问题，如DM车型占比量较大。虽然插电混合动力（PHEV）车型仍然需要在市场存在很长时间，但是对比完全依靠纯电动汽车销售的特斯拉，其还是有一点“胜之不武”。

特斯拉方面仍然保持着自身特色，目前依然是四款车型在售，在中国市场的热度仍然不减。欧拉主要为长城集团贡献新能源车销量，虽然与比亚迪、特斯拉的销量差距，但是长城汽车找准了细分定位，主打可爱女性市场，相信未来依然会有不俗的表现。有消息称一向获得女性青睐的mini汽车也将会与长城组成合资公司，目标便是生产投放在中国市场的mini电动化车系。

新势力方面，蔚来、小鹏、理想仍然保持着不俗的增长势头，值得一提的是，小鹏在9月与10月连续两个月交付量都超过万辆。

随着汽车消费需求的稳定增长及在目前的车用芯片供给前提下，2021年第四季度中国市场新能源乘用车预估销量约110万辆，仍然维持高增长。

2021年全年中国市场新能源乘用车销量有望突破300万辆，同比增长约162%，市场渗透率或将达16%，而2020年中国市场新能源乘用车的渗透率不到6%。

车用显示器加速大屏化，LCD仍为主流

自打特斯拉带着招牌性的17寸大屏出现在人们眼前，高清大屏就成为了一股潮流。随着新能源汽车的发展，主机厂以自动驾驶和车家无限互联的需求进行宣传，为了营造科技娱乐氛围，新能源汽车内饰上液晶屏幕越来越多，整个中控上的屏幕用量将会越来越多。

新能源汽车的销量持续攀升，不但会给相关半导体芯片器件带来巨大的市场空间，而且也会直接令车载显示屏用量呈现快速增长。以往传统汽车基本就是仪表和中控显示两个部分的屏幕，然而来到新能源汽车快速发展大的当下，传统的仪表盘、中控屏、车载娱乐系统终端等将面临着升级和集成，车内的屏幕越来越多，以全液晶仪表、中控、HUD、透明A柱、天窗、车窗等等的座舱电子将带来更加智能化和安全化的交互体验。

然而除了用量快速增长外，车载显示屏当前亦呈现出大屏化、高清化、交互化、多屏化、多形态化等发展趋势，这些趋势也在新能源车上体现的更加显著。

2021年前三季度中国市场新能源乘用车中控显示屏CID 12.0”及以上尺寸段的销量占比为48%，较传统燃油车同尺寸段CID提升29个百分点。

在液晶仪表方面，CINNO Research数据显示，中国市场新能源乘用车液晶仪表8.0”-10.0”和12.0”及以上的占比分别为20%和45%，较燃油车搭载同尺寸段的液晶仪表分别提升13个百分点和20个百分点。

这两者数据均表明，在车用液晶仪表和中控显示屏方面，大屏化趋势越发明显。未来或许新能源汽车上实体按键将会逐渐消失，取而代之的会是更多、更大的屏幕。

屏幕变得更大的好处是信息传达更直接，减少视线转移，增强操作性，更好的提供帮助，更多个性化设置。而信息娱乐系统屏幕变大变多的好处，信息获取全面，多任务执行，减少层级。

大屏幕已经成为汽车内饰的主流趋势，从目前情况来看，传统的两块液晶屏幕或许已经不能够激起老百姓惊喜的眼神，如今贯穿整个中控的全覆盖液晶屏设计或将成为未来主流。整个中控台由至少3块屏幕组合打造出这样一套极具视觉冲击力的内饰。从理想ONE到奔驰EQS、智己IML7、福特EVOS等等都用上了这样的贯穿式大屏设计

如同从功能手机向智能手机进化的过程，随着人们需求的增多，车载显示屏也开始步向多样化，从屏幕的材料，屏幕的空间布局再到屏幕造型的多样。当中屏幕材料的多样化会是其中一个重要部分，而OLED拥有着优秀的色彩显示性能，同时具备柔性弯曲的特性，未来将会逐步应用于车内仪表、娱乐系统等显示系统中。

2017-2025年全球车载显示屏市场仍然会以TFT-LCD液晶屏幕占据绝对地位。在车载显示领域，2020年车载显示屏出货量为1.0亿片，同比下降11.1%，预计2020年到2025年年复合增长率为6.4%，2025年出货量将达到1.4亿片。OLED车载显示屏出货量也将缓慢增长，预计将于2025年达到233万片，渗透率1.7%。

文章来源： 21世纪商业评论，CINNO，高工智能汽车