【观察】车载AR-HUD竞争格局分析：成就需求刚性，助力车企构筑差异化

知识酷 👆

显示技术 | 显示资讯 | 知识管理

AR-HUD：体验提升+辅助智驾成就需求刚性，助力车企构筑差异化 

HUD凭借优秀的“人与车、人与环境”交互特性，有望发展成为智能汽车的核心部件。 AR-HUD 具有投影范围更广、成像距离更大的效果，具有更好的显示体验；同时 AR-HUD 与驾驶ADAS 数据结合更紧密，可在智能座舱体系内提供增值服务。未来随着成本降低，我们预计 AR-HUD 将逐步成为汽车智能化转型中的重要一环。 

1.1 车载 HUD：国内市场高速增长，搭载率约 10%， W-HUD 为主流，AR-HUD潜力大 

2021 年开始，市场由 W-HUD 加速向 AR-HUD 转变。技术原理上，AR-HUD 与 W-HUD 均采用了基于自由曲面的离轴三反设计。不过，AR-HUD 的视场角、虚像距等显示指标要大得多。此外，它可以结合 AR相关技术，进一步提供辅助驾驶、巡航、行人预警等更加智能化的信息服务。 

AR-HUD能够加速迭代的原因： 

(1). 造车新势力入局加剧车企差异化需求，AR-HUD 成为重要亮点。乘用车市场竞争日趋激烈，

HUD能够有助于车企提供差异化的用户体验，有利于加速 HUD产品的迭代。 

(2). 智能化驱动算力及传感器支持 AR-HUD。自动驾驶技术由 L2 向 L3 迈进，车机的算力、传感器性能变得更为强悍，为 AR-HUD提供良好的底层支持。 

(3). AR-HUD 价格迅速下探。此前 HUD 市场由海外的大陆集团、日本电装等供应商把控，随着国内厂商入局，它的价格进一步下探。目前 W-HUD 和 AR-HUD 的价格差距并不是很大，根据国内 HUD 供应商睿维视介绍，2023 年 5 月前后，W-HUD 价格基本在 1 千元以内，AR-HUD根据配置不同，价格在 1-3 千元。 

HUD 从辅助功能转向刚需功能的迹象初显。由于更好的体验效果，已有部分车型（如理想 L9、深蓝 S7 等）率先采用 AR-HUD 替代传统仪表盘，或将持续扩大 HUD使用需求。以理想 L9 为例，取消传统仪表盘，取而代之在驾驶员正前方提供了 13.35 英寸大尺寸的 HUD 抬头显示屏。因为尺寸足够大，理想 L9 搭载的 HUD 内容包含了智能仪表所有功能和智能中控所有高频使用的功能：左侧显示导航信息、中部是辅助驾驶信息、右侧是车速/交通标志识别等信息。将车况、导航以及辅助驾驶信息全面可视化，实现了“取代仪表、但不止仪表”的效果。 

从搭载车型来看， HUD 已搭载于 20 万以下车型，目前处于中端车型普及的过程中。根据佐思汽研的数据，国内搭载 HUD 的车型已经下探到 10-15 万价格段区间，随着车型价格的提升，整体搭载率提升较明显，50 万以上的车型中，一半以上已经搭载 HUD，豪华车 HUD 的普及率较高。另外，30-50 万价格档的车型，在 2022-2023 年装配率得到较大提升，可以看出 HUD 向中端车型普及的趋势。 

出货结构看，AR-HUD呈下沉趋势，W-HUD依然呈现豪华特性。 

AR-HUD方面，得益于自主品牌的 B级车型降价， 20万以下的车型搭载 AR-HUD 份额快速提高。根据盖世汽车发布的《2023 年乘用车 HUD 市场分析及消费洞察白皮书》数据显示，2023 年 1-9 月10-20 万价格区间的乘用车搭载的 AR-HUD 出货量份额，从 2022 年的 31%上升至 52.7%，下沉趋势明显。W-HUD 则更多呈现出豪华品牌特性，根据盖世汽车数据，2023 年 1-9 月 30-50 万价格区间内车型 W-HUD的出货份额占比超过 60%。

市场规模：2023 年国内 HUD 出货约 240 万套，渗透率近 10%，其中 AR-HUD 约 1%。据盖世汽车预测，2023 年国内乘用车前装 HUD 搭载量约 238.4 万辆，前装搭载率近 9.8%，其中 W-HUD 为214 万套，占比约 89.8%，为绝对主体；AR-HUD 为 19.5 万套，占比约 8.2%；搭载 C-HUD 乘用车为 4.9 万套，占比约 2%。 

AR-HUD 搭载率低的原因主要有两点。一、AR-HUD 有体积与虚像距、视场角的不可兼得性。为了提供更好的消费者体验，AR-HUD 体积要做得较大，大体积的 AR-HUD 难以做到仪表盘中；二、目前 AR-HUD 的虚实结合效果仍有提升空间。

AR-HUD 在系统时延、空间对准、三维呈现等方面的体验有待提升。系统时延指从拍到车道线到显示车道线警告的时间间隔要足够短；空间对准指识别到障碍物或人能够在视觉上对准；三维呈现指目前 HUD 显示的更多是平面信息，将平面信息叠加到真实三维世界里的效果，仍有较大优化空间。上述问题仍需要产业内供应商予以解决。 

预计国内 2025 年 HUD渗透率有望突破 30%。据佐思汽研及高通智能汽车预测，2025 年标配 HUD乘用车销量将达到 486.5 万辆，两年复合增长率为 42.9%。考虑到选装，2025 年实际出货量有望达到 800 万部，渗透率有望超过 30%；长期看，至 2028 年，中国搭载 HUD 乘用车销量预计 1500 万部左右，其中 AR-HUD 成长速度更快，预计份额接近 W-HUD。 

海外 HUD 将是更大的市场。全球市场方面，根据 Global Info Research 数据，2022 年全球车载HUD 出货量为 991 万台，预计 2025 年销量增长至 1826 万台，复合增长率达 23%；2028 年将增长2487 万台。 

我们认为，AR-HUD 作为渗透率早期的产品，未来五年将是快速落地的阶段，具备先发优势的企业，快速获得定点、快速产品落地，将有望带来营收快速增长。 

车载 AR-HUD 竞争：仍面临技术、厂商、价格的不确定，处于窗口期的赛跑 

技术方面：TFT、DLP、LCoS多路径并行 

从结构看，车载 HUD 产品包含光机（PGU）、放大光路以及挡风玻璃三部分，其中光机负责生成像源，放大光路用于放大图像，并消除畸变，而挡风玻璃则用于反射画面并解决重影等问题。 

三种光机方案各有优劣。目前主流光机有三种技术方案：TFT 方案优点在成本低且技术成熟；DLP方案成像效果好，但是有体积过大、成本高的问题，DLP 的核心元件是 TI 的 DMD 振镜系统，价格较高，属于机械结构，行驶过程中容易振动从而影响 HUD 效果；LCoS 方案具有分辨率高、体积小、成本适中、功耗低等优势，但也有车规级激光光源供应商较少、散斑等问题。 

目前 TFT-LCD方案是主流，DLP 是高端产品。TFT 是主流技术，具有技术成熟，成本低的特点，它在量产过程中需要解决阳光倒灌的问题，由于目前 HUD 产品大多采用凹面镜放大成像的原理，在成像的同时，外界的阳光会沿着 HUD 的光路反向汇聚到光机部分，导致光机内部温度过高，甚至造成烧毁组件的风险。而 DLP 和 LCoS方案因原理是投射到扩散膜进行二次放大，阳光倒灌问题较小。DLP 在分辨率、亮度、可靠度等方面具有优势，但是成本较高，具有较大的专利壁垒，往往应用在高端车型。根据佐思汽研，2022 年 AR-HUD 中 TFT 方案的占比超 9 成，2023Q1 DLP 方案AR-HUD强势崛起，占比达 25%。 

LCoS 方案发展时间较短，但潜力大。LCoS 是一种新型的反射式投影技术，需要对入射光做偏振处理（如形成 S 光），光线进入 LCoS 面板达到反射层后转换偏振态（如转为 P 光）。通过控制LCoS 背板电路可精确控制每个像素的光通过的比例，从而控制转换偏振光的比例，在成像光路中仅处理转换后的偏振光，最终实现可视图像。相较其他显示方案，LCoS 具有高对比度、高分辨率、大尺寸显示画幅、防阳光倒灌以及低功耗等优点，目前缺陷是车载应用少、产业配套不成熟。随着2022 年搭载华为 AR-HUD 的非凡 R7 正式上市，宣告 LCoS方案实现车规级量产。 

我们认为多方案并行将是未来 AR-HUD 的主流格局，因价格与性能差异，预计 TFT-LCD 方案针对中低端市场；LCoS 和 DLP 方案针对中高端市场。 

厂商竞争方面：消费电子企业 vs传统汽车 Tier 1，破局关键在客户关系 

HUD 市场以海外 Tier1 为主导。HUD 市场竞争中，全球市场以日本精机、大陆集团及日本电装等为主，其从事 W-HUD 开发配套多年，具有深厚的行业沉淀；中国市场方案，以海外厂商主导，但以华阳集团为代表的中国厂商市场份额增长迅速，其产品在本土车型中快速渗透。 

作为消费电子企业，水晶光电在 AR-HUD领域具有技术优势。水晶作为光学企业，对 HUD 理解深刻，对 AR的虚实结合理解深刻，且具备 PGU光机集成光学模块优势，可将领先的 AR技术植入车载平视系统 HUD，在产品力方面具有优势。 

具体来看：一、光学设计上，大部分 HUD 企业都是起步自电子件，其竞争优势在装配能力，但是在光学设计能力上相对公司是劣势；第二、水晶在 AR 技术有多年的研发布局，水晶光电具有 AR 算法优势，尤其是场景融合能力上有独特的优势；第三，水晶多年来专注精密光学产品加工，在 AR-HUD/W-HUD 业务上，水晶在供应链管理、设计能力方面都具有优势。在采购 TFT 芯片，通过设计降低 AR-HUD 的体积和成本，利用积淀的薄膜技术解决阳光倒灌问题等方面均有优势。 

新势力造车企业打破了传统车企供应链的封闭体系，并愿意接纳消费电子光学企业来作为供应商。水晶借助这一趋势，顺势切入汽车产业链。借助新势力车企的突破，水晶光电目前已具有 AR-HUD 量产交付的案例，预计未来获得其他重要客户供应资格的难度会小很多。 

价格方面：价格竞争激烈，降价后有望提高 HUD装配率 

近年国内企业纷纷入局 HUD 市场，竞争格局生变。早期 HUD 的供应商以海外 Tier 1 为主，如日本精机、大陆集团等外国传统厂商，在技术、体验、品质方面表现优异，但不具备成本优势。AR-HUD 吸引来了外资巨头、国内传统座舱 Tier 1 供应商、光学厂商、初创公司等各大领域企业加入，市场竞争渐趋激烈。中国企业加入后，对标头部供应商的 HUD 产品参数，通过战略性亏损拿到车企量产定点，带动价格逐渐下降。根据高工智能汽车不完全统计，2024 年 3 月国内涉足 AR HUD业务的企业已经超过 30 家

竞争导致近两年 HUD 产品价格下降较快。根据亿欧智库测算，2022 年 AR-HUD 价格较高，约为5058 元；W-HUD 价格为 1710 元。到 2023 年 4 月，根据雷锋网，TFT 方案 AR-HUD 价格位于2000-3000 元区间，部分供应商价格已经降到 2000 元以内；2023 年 5 月后，根据国内 HUD 供应商睿维视，W-HUD 价格基本在 1 千元以内，AR-HUD 根据配置不同，价格在 1-3 千元；2023 年 9 月，根据雷锋网，AR-HUD 均价在 950-1000 元之间。 

进入 2024 年，随着比亚迪等车企开启的价格战愈演愈烈，“降本增效”背景下，AR-HUD 的价格进一步下滑。根据高工智能汽车 2024 年 3 月初报道，TFT 方案的 AR-HUD 前装供货价普遍降至500-1000 元，DLP 方案也下探至 2000 元以下。

降价后或加快 HUD 渗透率提升。我们认为，AR-HUD 要从高价位车型逐步渗透到低价位车型，最终成为智能汽车的“标配”功能，成本下降及性能强化极其重要。AR-HUD 产品降价或短期降低公司单机的收入，但是降价后提高装配率，总体有望整体营收呈现利好态势。 

AR光波导有望成为跨越式发展的新阵地 

3.1 AR 眼镜有望成为智能手机级别的下一代计算平台，市场空间广阔 

AR眼镜对标智能手机，提供更大屏幕、第一视角、解放双手等价值，远期空间大 AR眼镜有望成为未来的计算平台，提供比智能手机更好的用户体验。其独特价值如下：

1. AR 能够摆脱物理屏幕的限制，让人们能够随时随地地沉浸在一个移动的巨幕当中。传统的电脑搭载 LCD 显示屏，尺寸大多 10-30 寸，智能手机搭载 LCD 或 OLED 显示屏，大小一般 3~7寸，而 AR搭载近眼光学显示镜片，其 FOV 可以做到 50°以上，以 FOV 为 40°的 AR眼镜为例，其效果相当于 3 米外 85 英寸的大屏；

2. AR 眼镜给人们以第一视角感知环境的体验。结合摄像头与 AI 工具，能够识别万物，让体验更佳；

3. AR眼镜能够解放双手，提质增效。

AR 可实现环境内事物信息的实时采集与反馈，同时交互方式更加直接自然，对比目前的计算输入与输出方式，具备更好的体验、便利性等优势，或将成为下一代计算平台。 

远期出货量或将达智能手机同级别的规模。根据艾瑞咨询，预计 2025 年前，包括苹果在内的、手机头部企业将陆续切入 XR 领域，乐观预测下，2030 年 AR 将突破现有技术瓶颈，推动供应链走向成熟，设备出货量可达 10.76 亿台。中性假设下，AR 将基本模拟智能手机增速，AR 终端设备作为智能手机的配件补充，此后快速发展，预计 2035 年达到 10 亿级出货量。 

AR近期发展加速，多种形态纷起 

从 AR眼镜的设计角度看，良好的产品定义需满足如下特性才能有生命力： 

用户愿意带。要从重量、续航、佩戴舒适性、外观 ID 等方面深入考虑；

AR 眼镜要能提供额外价值。AR 要能够在某些场景满足用户的痛点需求，意味着 AR 眼镜也有功能上的要求，例如最基本的虚实叠加、交互的便捷等。

在目前硬件的限制下，性能、续航、价格成为重要的“不可能三角”，多类型产品定义纷起。观影类的 AR 眼镜逐渐脱颖而出，逐渐得到消费者认可。2023 年四季度新品发布密集，例如雷鸟 Air 2、雷鸟 X2、星际魅族 MYVU、奇点临近 QIDI One、李未可 S3、ARknovv AI 等产品，均以观影类和信息提示类功能为主，其中一体式与分体式都走出了自己的发展路径。 

一体式 AR 眼镜初步量产落地：得益于 Micro-LED+衍射光波导技术的初步落地，搭配树脂等基底材料，2023 年 C 端一体式 AR 眼镜的一大趋势是体积与重量大幅度下降，并且真正走向了“消费级量产”。VR陀螺不完全统计，2023 年发布的 30 款 AR 眼镜中，12 款为一体式形态 AR 眼镜。

分体式 AR 眼镜自成生态：分体式 AR 眼镜正在逐渐摆脱智能手机的依赖，移动主机盒子正在成为 AR 眼镜的一种新潮流。分体式可以解决一部分 AR 眼镜的交互，并能基于主机构建自己早期的操作系统与内容生态。光学系统方面，分体式 AR 眼镜主要表现在持续的 FOV 扩大、MTF 改进、供应链技术优化，基于 Micro-OLED + Birdbath/自由曲面的光学解决方案依旧是观影、投屏类产品的主要方案。 

预计 AR 眼镜产业发展加速。根据维深 XR 统计，2023 年全球 AR 销量为 51 万台，较 2022 年增长21%。我们认为，目前 AR 行业以初创公司主导，难以构建内容生态，取得大级别的销售落地，随着苹果等大厂入局，AR眼镜将会加速发展。 

3.2 光波导是实现消费级 AR眼镜形态的关键零部件 

光波导是以光在介质中全反射为原理，传输图像的光学元器件 

光波导介绍：光波导是一片高折射率透明基底。光波导的本质是利用光在两种折射率不同介质间的全反射，以达到传递图像的效果，类似光通信的原理。因透明基底与空气之间的折射率不同，可以将图像源无损传递至耦出结构。 

光波导工作原理：如下图所示，图像源的光线从基底侧边通过特定结构耦合入，在基底内进行全反射传播，传递到靠近人眼处，再通过特定结构耦合出，进入人眼形成图像。 

与其他 AR光学方案对比，光波导优势大 

光波导方案具备厚度薄（类似眼镜形态）、视场角大、透光度好、体积小（轻薄）等多重优势，是产业界公认 AR眼镜的未来光学方案。 

目前主流 AR眼镜光学方案对比： 

棱镜方案：FOV 较小、厚度高、体积较大，综合优势比较小。

自由曲面方案：技术及供应链成熟度很好，主要的问题是透光率太低，获取外界的信息的效果不佳，光学畸变较严重；另外自由曲面光学镜片相对较厚。这些因素导致自由曲面方案使用率较低。

Birdbath 方案：技术及供应链成熟度也较好。搭载 Micro-OLED 显示屏后成像质量较佳，FOV可以做到 30°~50°，同时光机的体积也可以做到相对较小，分体式设计下，整机重量可以控制在 80g 左右水平，是目前消费级 AR 眼镜的主要方案。问题在于镜片厚度仍然比较厚、光机模组体积较大、透光率低，且有双面显示的问题，使用场景局限，适合用于观影场景，不适合长时间佩戴、大幅度运动等。或为过渡性光学方案。

光波导方案：具备高透光度、轻薄、大视场角、光机体积小等特点，因此被广泛认为是消费级AR眼镜的最优解决方案。但初期成本偏高。

光波导优势大，是未来 AR 消费级眼镜落地的光学方案。光波导镜片的厚度可以做到 2mm 以下，加上光机的综合体积可以做到非常小巧，AR 眼镜的 ID 设计可以接近普通眼镜的外观，大幅提升了 AR 眼镜全天佩戴的可行性，是 OST 类 AR 眼镜的最佳选择。同时，在视场角、分辨率、亮度、光线透过率、Eyebox 等方面同样具备优势。我们认为，光波导将是未来消费级 AR 眼镜落地的光学方案。 

3.3 光波导技术路线未定，阵列光波导的量产速度与衍射光波导的性能提升速度成竞争焦点 

目前光波导技术主要分三种，主要区别在于耦入耦出的技术原理不同 

从原理上看，光波导技术可以分为几何光波导、衍射光波导，几何光波导以阵列光波导方案为主，衍射光波导根据衍射原理可进一步分为表面浮雕衍射波导、体全息衍射波导。各种技术之间的主要差异点在于耦入和耦出结构不同。耦入结构使得图像源的光线能够倾斜射入基底，满足全反射条件；耦出结构使得基底内部传输的光线变换方向，能够射入人眼。 

阵列光波导的耦入方式通常是将图像源斜入射或结合反射镜进入基底，耦出结构是一系列镀了不同配比的半透半反膜。每次光线经过半透半反膜时发生分光，反射部分光线垂直射出基底进入人眼，透射部分光线继续在基底传输；第一次通过的透射光在经过下一道半透半反膜时再次分光，部分反射出基底进入人眼，部分继续透射传输，以此类推。不同位置的出射光形成了扩瞳，即眼动框Eyebox，效果是让不同瞳距的用户都可以看清图像源画面，类似于 VR中的 IPD电机调节功能。 

表面浮雕衍射波导，耦入和耦出结构都是一定周期和形态的光栅，通过微纳结构下光线的衍射效应将图像源耦入基底材料，全反射后再耦出基底材料。 

体全息衍射波导，耦入和耦出区域是体全息光栅，体全息光栅是通过双光束全息曝光，产生明暗条纹的方式引起周期性的变化，以此干涉条纹来获得折射率周期性变化的光栅结构。 

阵列光波导显示效果好，以成熟的冷加工工艺为主，但一致性要求极高，大批量制造成难点 

阵列光波导优点：显示效果好。 

阵列光波导基于传统折反射原理，属于宏观尺度的光学原理，不存在衍射的色散问题，具有高分辨率、全彩显示、超薄、大视场角和大 Eyebox 等优点。 

高透光性。真实世界光线透过率可达 82%，真实世界和虚拟图像融合的视觉效果会比较自然，用户不会感到明显的模糊或畸变；

高分辨率。阵列光波导可以实现多个图像的叠加和融合，能够呈现出高分辨率的虚拟图像，具备灵活性和可拓展性。阵列光波导的组成元件是可拆卸和可拓展的，因此可以通过增加或减少元件数量来灵活地调整焦距、视场角等参数，以适应不同的应用场景和需求。

阵列光波导缺点：加工过程繁杂和良率挑战难度高，导致产能是瓶颈。 

工艺复杂：每个镜面的镀膜层数可能高达十几层、几十层，镀膜后层层摞在一起，并用特殊胶水粘合，然后按照一个角度切割出波导的形状。镜面平行度、切割角度都要设计好且很精准，每一步工艺的失败都可能导致成像出现瑕疵，常见的有背景黑色条纹、出光亮度不均匀、鬼影等；

外观缺陷：关掉光机的情况下，仍然可以看到镜片上的暗纹（镀膜胶合层），可能会遮挡一部分外部视线，影响 AR眼镜的美观；

量产一致性要求限制了产能，是目前阵列光波导的核心难点。据投资界 2023 年 11 月 21 日数据，理湃光晶等国内供应商目前年产能仅十万级，现有产能不支持未来 AR 可能上亿级需求。我们认为，未来高精度、高复杂度的加工设备的自动化率提升，是实现阵列光波导大规模量产的关键。

表面浮雕衍射光波导：复用半导体微纳工艺，量产成熟度高，但显示效果面临物理瓶颈 

表面浮雕衍射光波导（SRG，Surface Relief Grating）优点：制造成熟度相对较高。 

表面浮雕衍射光波导因可复用现有半导体工厂的工艺能力，可大规模制造，因而被寄予厚望。光栅设计自由度大，制备工艺相对简单，良率和可量产性较易提升。目前技术水平看，表面浮雕衍射光波导用于单色光、信息提示类简单应用可以满足需求，但如果应用场景需要高水平的成像质量，从原理上表面浮雕衍射光波导难以满足需求。同时，采用光栅技术的衍射光波导在操纵光的特性方面会比几何光学更具灵活性，未来升级空间较大。 

表面浮雕衍射光波导缺点：正面漏光、显示效果待提升、光效低等。 

衍射光栅肉眼可见，背面有亮光。图像会从外侧泄露，使得佩戴者的眼睛被遮挡，失去镜片的透明特性，外观难以改变

图像质量待提升，具有彩虹纹问题。根据衍射光栅的基本公式，衍射角度与波长密切相关，即不同波长的衍射角度不同。使得不同色彩出现了混叠。这是衍射原理的根本性问题，导致对高画质的观影和游戏领域，衍射波导使用前景不大。同时消费级应用需要全彩光，单片光栅很难耦入多色光。为实现全彩显示，表面浮雕衍射波导需从三层堆叠方式向单层全彩方式发展，有较高的技术实现难度。

光效低。AR 眼镜需适配用户的生理特征要求二维扩瞳。二维扩瞳本质上是光在横纵两个方向多次输出，平摊下来每一次输出的光效就低了很多，这也就意味着光损耗很高。此外，受限于光刻、纳米压印等制备工艺的精度，很难制备出非常精准的微纳结构，表面粗糙度也会影响光效。据艾瑞咨询，表面浮雕光波导平均光效水平为 0.3%~1%。

体全息衍射光波导：制造成本最低，但受限于设备和材料成熟度，量产时间预计较久 

体全息光波导优点：制作简单，终局假设下量产成本或最低。 

根据 S-Dream Lab，体全息光栅（VHG）波导的耦入和耦出区域是体全息光栅，体全息光栅是通过双光束全息曝光，形成干涉条纹来获得折射率周期性变化的光栅结构。VHG 相比表面浮雕衍射光波导具有更高的衍射效率，理论上在满足布拉格条件时，VHG 的衍射效率可达到 100%，同时可减少正面漏光现象，并且无需复杂的光刻或纳米压印等工艺流程，只需要自动化曝光即可，生产速度更快，量产成本更低。 

体全息衍射光波导缺点：全息干涉条纹设计复杂度高、材料与制造难度大。  

目前体全息衍射光波导在视场角、光效率、清晰度及色彩均匀性等方面尚未达到表面浮雕衍射波导的水平。 

材料是限制。光敏材料的折射率调制度在 10-2 量级，很难进一步提高，而且材料成重要限制：可见光全光谱范围内的高灵敏度响应材料的供应并不充足。

制造难度大。全息波导曝光和生产过程对环境稳定性要求非常严格，湿度、温度和空气流动等都会影响波导的性能。

实现大 FOV 有技术难度。VHG 对角度和波长的强选择性导致响应带宽较低，对于实现大 FOV的全彩色显示有技术难度。

总结来看，表面浮雕衍射光波导方案大量使用光刻和微纳技术，加工难度比较小，量产、成本控制更具有可操作性，缺点是亮度、清晰度不够，成像效果不好；阵列式光波导是目前各种方案技术中成像效果、清晰度最优秀的方案，但最大的问题是需要使用大量的微型棱镜、POD 等异形的光学零部件产品，加工难度比较高，很难做到大批量的制造。考虑到未来消费电子的市场大批量量产需求，还需要结合大量自动化方案以降低加工难度、提升产能、降低成本。体全息衍射光波导则因材料和设备的难度，仍有待时间进一步落地。

技术竞争焦点：阵列光波导的大批量量产速度 vs表面浮雕光波导的性能提升速度 

考虑到未来大规模放量的潜力，结合客户对产品精益求精的要求，目前各种光波导的技术依然需要升级：阵列光波导的良率需提升，并且产能需达到一定规模；衍射光波导的显示效果需提升，都是大客户所无法接受的痛点。我们认为大客户每种技术均会布局，但未来会采取哪种方案，取决于哪种技术先一步解决痛点问题。 

我们认为，未来光波导技术的竞争焦点，将是阵列光波导量产一致性的提升速度与衍射光波导性能的提升速度之间比拼。哪一方速度更快，或将能率先带动该技术在 AR 眼镜落地，并在后续量产中不断迭代、降低成本。 

HUD代表企业解析

水晶光电：AR-HUD 量产龙头，绑定核心客户、突破海外市场，公司车载业务有望胜出 

公司 2019 年开始进军汽车电子行业，是国内首家大批量生产 AR-HUD 的厂商，具备先发优势；并且公司具备二十年光学背景，在光学技术领域禀赋，将持续带动该领域的光学技术突破，加速 AR-HUD 的市场渗透。 

技术方面，公司在 TFT、DLP、LCoS、光波导方案上均有布局，具备光学、结构、硬件、软件算法等一体化全栈自研的能力，同时在光波导等前沿技术领域已布局多年。目前公司已规模化量产的AR-HUD主要以 TFT 方案为主，LCoS方案将在 2024-2025 年初规模化量产。 

客户方面，公司的 AR-HUD 已经在红旗 EHS9、长安深蓝 SL03、长安深蓝 S7 等车型上量产出货，产品效果已经受市场检验，除作为 Tier 1 供应商直接为终端车厂提供 HUD 等整机模组外，也为不同的 Tier 1供应商提供智能驾驶和智慧座舱相关的核心光学元器件产品。 

HUD 业务是水晶进入汽车领域的第一步，未来公司有望拓展至智能车灯、投影灯等产品品类，加大汽车业务的收入。 

公司位列本土 AR-HUD供应商 2023 年销量榜首，综合实力排名第二。 

2024 年初，高工智能汽车研究院发布《2024 年度前装 AR-HUD 本土供应商竞争力 TOP10》，在此份榜单中，水晶光电综合实力排名第二，仅次于在光通讯、光器件、光系统、光算法等领域多年巨额研发投入和实现大规模行业应用的华为。水晶光电是 2023 年国内乘用车市场 AR-HUD 方案上车份额占比最高的供应商，并成功拿到包括国内主流品牌、合资品牌乃至全球知名主机厂等多项车型定点，也是 HUD产业链核心光学元器件实现自研资产的头部公司之一。 

公司是首个拓展至海外主流车企的本土 HUD Tier1供应商，有望切入更大的海外市场。 

与海外主流汽车品牌合作有两大优势：一是海外主流汽车品牌的出货量具备可预测性，盈利能力更有保障。HUD 需要根据每款车做定制化，前期的开发投入较大，如果达不到一定的销售量，盈利能力可能会受影响；二是海外车企重视技术、管理和企业能力，愿意为技术和创新提供合理定价，有利于公司形成研发转产品力的正向循环。 

2023 年 5 月 6 日，公司发布公告称，拿到捷豹路虎下一代 EMA 电气化平台多个车型多款 W-HUD和 AR-HUD 的开发定点通知书，成为其全球 Tier1 供应商。捷豹路虎是英国最大的汽车制造商，拥有 Jaguar 和 Land Rover 两大标志性品牌，以出色的设计、尖端的技术和惊人的性能著称。EMA 平台是捷豹路虎从燃油车向电动化转型最重要的车型平台，有良好的拓展性，预计将于 2025 年量产。该定点招标吸引了诸多国际一流 HUD Tier 1 供应商参与竞标，水晶光电展示了 HUD光学和系统设计，尤其是应用计算全息技术方面的优势，最终竞标成功。这是中国 HUD 行业首次获得海外主流整车品牌的认可，水晶光电也成为第一家进入海外主流市场的中国 HUD Tier1供应商，为后续开拓海外市场奠定了坚实的基础。  

几何光波导方面，水晶在冷加工技术上有多年的经验，近几年在精密加工工艺上又有了较大发展，公司也有和国际巨头在合作解决工艺技术上的难题，工艺的难题通过多方合作和优化或能得到有效解决。如果能解决性价比的问题，从客户的体验角度，几何光波导方案可能成为比较优秀的选择。 

衍射光波导方面，水晶在表面浮雕技术、全息光波导技术均有布局。衍射光波导方案可能在信息提示方案发挥大作用，但是技术的成熟需要一定的时间。 

公司具备客户优势、合作方优势。公司客户基础好，与海内外科技巨头从智能手机时代一直保持较好的供应关系，随着公司为海内外大客户提供光学产品的过程中深化客户关系，或成为大客户AR/VR 时代优先选择的光学供应商；公司与重要的光波导技术公司形成了合作，与以色列 Lumus和美国 Digilens 合作较久，已形成折返式、衍射式、反射式、菲涅尔透镜、Pancake 型的全技术路径布局。 

受益微棱镜项目锻炼，公司有望解决阵列光波导的瓶颈性问题，成为 AR 核心光波导供应商 。