AR HUD下一代技術爭奪戰(zhàn)已經(jīng)全面打響。
近期,小米YU7行業(yè)首發(fā)搭載了天際屏全景顯示系統(tǒng),采用全景曲面投影技術以及3K塊MiniLed屏幕,可以實現(xiàn)1.1米超寬全景顯示,顯示內(nèi)容包含儀表、多媒體、時鐘天氣、地圖導航等。
無獨有偶,在上海車展期間,長安馬自達EZ-60全球首發(fā)搭載了巨幕級沉浸裸眼3D HUD,最大畫幅達到100英寸。據(jù)了解,該裸眼3D HUD結合ToF DMS眼位追蹤系統(tǒng)和雙目視差裸眼3D算法,可以打造出連續(xù)景深、無窮焦面的創(chuàng)新體驗。
可以看到,圍繞P-HUD、裸眼3D HUD等下一代產(chǎn)品的比拼戰(zhàn)已經(jīng)全面開啟,目的是實現(xiàn)大FOV下全擋風玻璃顯示效果。多位業(yè)內(nèi)人士表示,AR HUD產(chǎn)品正在同步向2.0和3.0時代演進。在多種技術路線“齊頭并進”、價格戰(zhàn)等大背景之下,AR HUD產(chǎn)業(yè)即將進入大洗牌階段。
一方面,AR HUD才剛剛進入規(guī)?;慨a(chǎn)交付的關鍵周期,大多數(shù)HUD廠商既要全力保障現(xiàn)有車型的量產(chǎn)交付,又要投入巨額資金進行下一代產(chǎn)品開發(fā),十分考驗HUD廠商的資金實力。
另一方面,裸眼3D HUD、光波導HUD等下一代HUD產(chǎn)品,技術門檻大幅提升,需要HUD廠商具備光學能力、UI設計、算法等多學科、匹配車規(guī)系統(tǒng)開發(fā)及落地能力。同時,由于產(chǎn)品迭代速度加快、研發(fā)周期縮短,不少HUD廠商面臨著巨大的產(chǎn)品升級壓力。
根據(jù)《高工智能汽車研究院》數(shù)據(jù)顯示,2024年1-12月,中國市場(不含進出口)乘用車前裝標配W/AR HUD交付356.49萬輛,同比增長55.86%,前裝搭載率提升至15.55%。其中AR HUD前裝標配搭載量合計達到88.43萬輛,同比增長了273.42%,交付占比突破了24.81%。
接下來三年內(nèi),AR HUD將進入黃金發(fā)展期。但同時,伴隨著技術的不斷迭代升級以及成本的持續(xù)下降,ARHUD市場競爭也將愈來愈激烈,供應商格局也將發(fā)生深刻的變化。
下一代技術爭奪戰(zhàn)全面打響
AR HUD正在快速向下一代產(chǎn)品進階,不同技術路徑和解決方案正在快速發(fā)展迭代。
一方面,為了實現(xiàn)更大的FOV,華陽、法雷奧、大陸集團等企業(yè)紛紛推出P-HUD等全新形態(tài)方案,行業(yè)內(nèi)也稱之為全景式HUD,顯示區(qū)域可覆蓋整個擋風玻璃,顯示面積更大,顯示信息更豐富。比如,即將于今年7月上市的小米YU7將首發(fā)搭載小米天際屏全景顯示系統(tǒng),華陽作為小米天際屏全景顯示的供應商,提供了P-HUD成像技術支持,通過納米級光學涂層工藝解決了大面積投影的光學均勻性問題,實現(xiàn)110°橫向可視角度內(nèi)的畫面一致性。
另一方面,為了使得VID做到無級可變的全息顯示,不少HUD廠商還部署了斜投影技術、多焦面、裸眼3D等技術。比如,F(xiàn)UTURUS未來黑科技推出了全球首款多焦面光場AR HUD,通過連續(xù)景深三維成像解決了視覺疲勞問題,計劃在2025年量產(chǎn)落地頭部新勢力旗艦車型。
FUTURUS未來黑科技相關負責人表示,裸眼3D HUD是AR HUD技術螺旋上升進程中多路線演進的重要分支之一,可以與現(xiàn)有技術形成互補協(xié)同,但具備人眼追蹤精度、延遲控制及光柵設計制造等技術難題。
“FUTURUS未來黑科技將持續(xù)優(yōu)化PGU設計,在畫面穩(wěn)定不眩暈的基礎上,持續(xù)拓展具有真實3D空間感的光路設計,為最終替代儀表提供硬件基礎?!盕UTURUS未來黑科技相關負責人補充表示,F(xiàn)UTURUS未來黑科技在做好硬件優(yōu)化的同時,還自研了空間計算引擎AR kernel?,旨在通過軟件算法能力將光學性能轉化為極致用戶體驗的質變。
在華陽看來,AR HUD將經(jīng)歷4個發(fā)展階段:1.0階段的AR HUD主要產(chǎn)品特征是FOV小于11*4°、VID小于10米,這也是當前大多數(shù)AR HUD產(chǎn)品的狀態(tài);2.0階段是FOV大于11*4°、VID仍小于10米,擁有更大的顯示面積,除了ADAS交互外,還可以顯示其他娛樂信息;3.0階段是FOV大于11*4°、VID大于10米,這個階段的AR HUD需要實現(xiàn)多焦面以增強景深;到4.0階段,F(xiàn)OV和投影距離都將進一步增大,在實現(xiàn)A柱到A柱FOV的同時,VID可以做到無極可變的全息顯示,這也是AR HUD的最終產(chǎn)品形態(tài)。
華陽多媒體BU HUD常務副總經(jīng)理楊晶介紹,目前AR HUD正在從1.0時代,同步向2.0及3.0階段升級。最終,AR HUD將實現(xiàn)全擋風玻璃的顯示效果?;诖?,主駕、副駕、主駕后側人員都能看到不同場景下AR HUD呈現(xiàn)的內(nèi)容信息,以及享受沉浸式交互體驗。而P-HUD與HUD的組合使用將更加提升駕乘人員的座艙體驗。
因此,除了裸眼3D、斜投影等下一代技術之外,各大HUD廠商還在布局光波導、全息投影(HOE)等技術,這被認為是AR HUD走向終極形態(tài)的關鍵路徑,相比傳統(tǒng)空間光學可實現(xiàn)更大的FOV,并且使得整個AR HUD體積更小。
對此,瀚思通相關負責人表示,AR HUD未來發(fā)展趨勢必然是FOV越來越大,VID越來越遠,增強現(xiàn)實算法體驗越來越好。但由于車型內(nèi)部空間限制,未來誰能把HUD空間做小,誰將引領AR HUD行業(yè)的發(fā)展。
“瀚思通正在推進光波導AR HUD的技術開發(fā)。光波導與LCoS具備高度協(xié)同優(yōu)勢,光波導通過折疊光路大幅縮小體積,而LCoS憑借40%以上的反射光利用率有效彌補光波導傳導中的光損耗,實現(xiàn)高亮度顯示。AR LCoS結合光波導方案,在提升FOV和分辨率的基礎上,體積僅有傳統(tǒng)AR HUD的四分之一甚至更小?!鄙鲜鲐撠熑吮硎?,未來隨著光波導工藝成熟、成本下探及智駕需求升級,該技術有望加速上車,成為智能汽車人機交互的“標配”方案。
眾所周知,AR HUD是通過AR增強現(xiàn)實技術與抬頭顯示技術的結合,將車速限速、轉向指示、現(xiàn)實路況、障礙物警告、前車預警等重要的導航及ADAS信息,結合實景路面投影到駕駛員視野的正前方,讓駕駛員盡量做到不低頭、不轉頭就能看到駕駛引導信息,從而達到安全駕駛的目的。
然而,伴隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的持續(xù)演進,業(yè)界對于更多的顯示內(nèi)容和更豐富的畫面需求日趨增多,從而驅動汽車向“以人為中心”的移動第三空間演進。因此,P-HUD、裸眼3D HUD等下一代產(chǎn)品形態(tài)相繼出現(xiàn)。
總體來看,包括FUTURUS未來黑科技、瀚思通在內(nèi)的多位企業(yè)人士表示,AR HUD的技術演進已經(jīng)突破了參數(shù)優(yōu)化的線性架構,轉向以用戶體驗為中心,通過多技術路徑協(xié)同進化、快速迭代的競爭方式實現(xiàn)代際跨域。
現(xiàn)階段,市場上已經(jīng)量產(chǎn)的AR HUD普遍存在看不清、眩暈、信息貼合度差等問題,用戶真實體驗較差。水晶光電車載事業(yè)部總監(jiān)李鋒認為,無論是P-HUD,還是裸眼3D AR HUD都在嘗試階段,還有許多的技術問題有待解決與突破。
水晶光電將基于Lcos技術路線不斷在光學設計優(yōu)化方面下功夫,大幅提升顯示畫質,同時拓展布局斜投影AR HUD,打造具有真實3D空間感的AR HUD體驗。
行業(yè)洗牌加速進行
業(yè)內(nèi)人士認為,伴隨著AR HUD技術升級戰(zhàn)的全面打響,AR HUD行業(yè)將進入激烈的洗牌期。一方面,相對于當前的AR HUD產(chǎn)品,P-HUD、裸眼3D HUD等下一代HUD產(chǎn)品擁有更為復雜的光學設計、散熱、畸變控制、量產(chǎn)一致性等技術難題,技術門檻更高。比如P-HUD需要實現(xiàn)A柱到A柱的顯示畫面,需要突破傳統(tǒng)AR HUD的視場角限制,對于光學模組設計、軟件算法等要求都大幅提升。
另一方面,去年開始,AR HUD的價格戰(zhàn)激烈上演,導致市場上的AR HUD產(chǎn)品價格持續(xù)下滑。在這同時,AR HUD技術迭代還在不斷加快,研發(fā)周期不斷縮短,甚至出現(xiàn)了原有產(chǎn)品未上市就遭遇淘汰的困局。因此,在“產(chǎn)品價格下滑和巨額研發(fā)投入”的雙重擠壓下,不少HUD廠商承受了巨大的資金壓力。
“沒有技術實力和雄厚資金實力的HUD廠商,很難走到最后。”有企業(yè)人士直言,AR HUD技術迭代太快了,1.0產(chǎn)品才剛剛走向規(guī)?;慨a(chǎn)之路,大部分HUD廠商還未實現(xiàn)盈利,又要投入巨額的資金進行下一代產(chǎn)品及技術的開發(fā),持續(xù)攀高的研發(fā)投入正在挑戰(zhàn)不少HUD廠商的現(xiàn)金流。
根據(jù)澤景電子招股說明書顯示,雖然生意越做越大,但研發(fā)投入和財務成本較高,導致澤景電子還處于虧損狀態(tài),且資產(chǎn)負債率較高。數(shù)據(jù)顯示,2022年-2024年,澤景電子營業(yè)收入分別從2.14億元增長至5.78億元,三年累計凈虧損達5.69億元。到2024年末,澤景電子的資產(chǎn)負債率高達215.6%,其中流動負債凈額9.66億元。
此外,目前市場上的AR HUD產(chǎn)品采用的是定制化的開發(fā)方式,不同車型配備的AR HUD產(chǎn)品不同,導致HUD廠商無法依靠平臺化的開發(fā)方式降低生產(chǎn)成本。有行業(yè)人士直言:“AR HUD的量產(chǎn)成本較高。如果一款車型的銷量無法達到8-10萬臺,HUD廠商很難收回研發(fā)成本?!?/p>
過去幾年,AR HUD市場猶如一塊巨大的蛋糕,吸引了外資巨頭、傳統(tǒng)座艙Tier1、光學廠商、初創(chuàng)公司等各大領域企業(yè)的紛紛加入,市場競爭異常激烈。
然而,隨著越來越多的參與者進入AR HUD市場,價格競爭也日趨激烈,各大HUD廠商都面臨著巨大的成本控制壓力。多位行業(yè)人士表示,預計2025年開始,HUD行業(yè)將進入大洗牌階段,部分HUD廠商將因資金鏈斷裂等原因退出市場。有業(yè)內(nèi)人士透露,“目前已經(jīng)有一些此前比較活躍的公司,出現(xiàn)了資金問題?!?/p>
資料顯示,AR HUD是集光、機、電、軟件等技術為一體的產(chǎn)品,最重要的技術壁壘在于AR creator(場景融合)。這要求HUD廠商不僅需要擁有光學設計、電子系統(tǒng)等跨學科的知識和經(jīng)驗積累,還需要HUD廠商具備極強的軟件和算法能力以及量產(chǎn)經(jīng)驗積累,可以精準貼合更多的應用場景。此外,HUD廠商還需要擁有打通整車智能輔助駕駛、智能座艙、顯示屏、智能車控等的能力。
另外需要特別提及的是,AR HUD產(chǎn)業(yè)競爭已經(jīng)從單一硬件升級,轉向了“技術整合+生態(tài)協(xié)同”的綜合較量。比如近期小鵬汽車發(fā)布了“追光全景”抬頭顯示系統(tǒng),將于小鵬G7上首發(fā)搭載。據(jù)了解,該AR HUD系統(tǒng)基于華為硬件+小鵬軟件打造而成,具備87英寸超大畫幅,可以實現(xiàn)跨車道顯示,提供極致清晰、準確、舒適的AR HUD體驗。
很顯然,AR HUD產(chǎn)業(yè)競爭將演變成生態(tài)協(xié)同能力的較量,勝負手在于能否構建“光學硬件+AI算法+生態(tài)服務”的三位一體壁壘,并且如何快速實現(xiàn)AR HUD的全面普及。
在即將于7月3-4日舉辦的2025年高工智能汽車產(chǎn)業(yè)峰會上面,也會有來自車企、AR HUD等產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)圍繞AR座艙與交互升級、AR HUD技術方案創(chuàng)新等話題進行分享,敬請關注。
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