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智能座舱供需双升:HUD&CMS&液晶仪表发展空间持续扩大,2024中国(北京)国际汽车零部件博览会

智能式座舱:智能式座舱代表了汽车座舱技术的最新发展阶段,引入了高级计算机技术、人工智能和连接性功能。这一阶段的座舱采用触摸屏、语音识别、手势控制等先进的用户界面,驾驶者可以通过多种方式来控制车辆的各种功能。并且通过与智能手机和云服务连接,学习驾驶者的喜好和习惯,提供个性化建议和服务。

➢ 智能式座舱的优势在于其高度的智能化和互联性。驾驶者可以使用语音命令、手势控制或触摸屏进行各种操作,并且提供了如自动驾驶辅助、实时交通导航等更多功能。除了驾驶外,娱乐系统也被配置在汽车座舱中,K歌、游戏等功能逐步搭载在智能座舱中。智能化座舱开始成为消费者日常生活的一个延伸,一个可移动的生活空间。

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智能座舱可以根据功能被细分为六个部分,通过整合这六个部分的硬软件组成智能座舱产品。在智能化的过程中,通过不断优化各部分的性能,实现智能座舱整体的提升。

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智能座舱:增速领先全球,发展空间广阔

➢ 智能座舱市场发展迅速、规模巨大。我国2022年智能座舱市场规模约为739亿元,2025年预计整体市场规模达到1030亿元, 5年复合增长率预计达到12.7%。而全球预计复合增长率为10.4%,我国智能座舱市场复合增长速高于全球水平,增长潜力较大。

➢ 不同价位装配率水平差距较大,有较大提升空间。由于车型换代较快、国产新势力加入等因素,我国市场10-75万的中低端-中高端车型智能座舱装配率较高,均超过50%;10万以下车型由于成本限制,智能座舱装配率较低;75万以上的高端车型换代速度较慢,验证时间较长,许多车型智能化程度较低。未来随着智能座舱成本进一步的降低、旧款车型开始换代,我国智能座舱装配率还有很大的提升空间。

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➢ 智能座舱成为中国消费者购车关键要素。电动车通过电机提供的强大扭矩,加速表现显著优于同价位燃油汽车,且在道路限速下不受极速相对较低影响,缩小了同价位汽车之间的性能差距。此外,各不同品牌和车型的续航里程差异逐渐减小,因此消费者开始更加关注安全驾驶功能、辅助驾驶功能、座舱舒适性和娱乐性。

➢ 88%的中国用户在购车时将智能座舱配置纳入考量中,同时有超过47%的用户对智能座舱内的增值功能有付费意愿。这样的结果得益于中国高度竞争的新能源市场,传统汽车厂商与以“蔚小理”为代表的新势力厂商在激烈竞争下不断推陈出新,实现了新能源汽车领域的高度创新,助力中国电动化进程处于领先位置;同时也推进中国消费者对于智能座舱的期待值和支付意愿,从需求端推动智能座舱渗透率的增长。

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HUD:提升驾驶安全性,渗透率不断提高


HUD的基本结构包括投影单元、主控PCB板、LED光源、投影显示、反射镜等。其中投影单元为核心部件,用于投影成像,约占总价值量的五成。

➢ 抬头显示市场规模潜力可期,渗透率不断提升。23年1-7月HUD累计装车量达到192.7万辆,相比22年同期同比增长29.16%;渗透率增长至17.5%,远超22年全年渗透率。当前HUD渗透率仍处于较低水平,随着消费者对HUD的关注度进一步上升,以及整车厂商逐步将HUD作为标配提供,HUD的渗透率有望继续快速提高。预计26年渗透率达到55%,市场规模达到302亿元,潜力可期。

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目前成熟HUD系统有C-HUD、W-HUD、AR-HUD三种。C-HUD系统最早在1988年由通用汽车应用,其成本较低,但成像效果较差,且在碰撞时存在一定安全风险,因此目前采用车型较少;W-HUD为当前行业主流,相比C-HUD大大提高了图像清晰度与对比度;

AR-HUD结合了虚拟和现实图像,性能更优秀、屏幕更大、交互性更强、宽视角且VID可超过7.5m。同时AR-HUD具备感知实时融合道路景象的功能,适合融入ADAS信息和高级导航信息,更加适应智能座舱与自动驾驶的发展,其主要功能随着智能化的进程,将从驾驶辅助转向生活娱乐方面,在L5时代将重点转向生活娱乐功能。但AR-HUD除了需要较强的计算能力外,还需要解决光源模组、软件算法等问题,成本较高,因此较多应用于高端车型,占今年1-7月装车量的7.1%。

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HUD:成像技术多样,TFT为行业主流

➢ 目前有多种HUD成像技术。主要分为TFT(薄膜晶体)、DLP(数字光处理)、 Lcos(硅基液晶)方案和 MEMS LBP(激光二极管搭配微机电系统)。

➢ 1)TFT使用液晶显示面板来创建HUD图像。其成本较低、寿命较长,但亮度较低、色准较差。重点厂商有京瓷、京东方、 JDI等。由于其在成本、体积方面的优势,为当前市场主流应用技术,市占率较高。

➢ 2)DLP使用微镜片和数字微镜芯片来生成图像。在明亮度、对比度等方面相比TFT更具优势,但为美国德州仪器的专利技术,存在专利壁垒,成本高。重点厂商有水晶光电、广景视睿、舜宇光学等。

➢ 3)LCOS以单晶硅基板上的CMOS点阵取代多晶硅TFT点阵,图像调制原理和LCD基本相同,继承了LCD技术的优点,同时也克服了LCD的不足之处。其显示效果较好,但当前技术成熟度一般、成本较高。重点厂商有华为、一数科技、瀚思通等。

➢ 4)MEMS LBP将RGB三基色激光模组与微机电系统结合,方案结构包括三色激光模组+MEMS振镜+滤光片。其光学引擎较为简化,体积有优化空间,产品对比度较高,高亮度色域广,功耗低,零纱窗效应;但分辨率不高,约720P,且对温度较敏感。重点厂商有锐思华创、视境传感、丰宝电子等。

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HUD:AR-HUD + LCOS/MEMS LBP为未来发展方向

➢ LCOS、MEMS LBP成像效果优异,成本优势明显。当前主流的TFT技术因技术本身限制和用户感知程度不高,会被长距离、大视场角的DLP、LCOS、MEMS LBP技术代替。但当前DLP核心芯片被外资垄断,成本较高。而LCOS、MEMS LBP芯片可实现国产化,成本有望大幅降低,实现大量配置。

➢ AR-HUD技术逐步成熟,价格快速下探。相较于W-HUD,AR-HUD性能好且更加符合智能化汽车发展,伴随AR-HUD相关技术发展与高阶自动驾驶融合落地,未来内容将会朝向多元化生活娱乐发展。当前随着本土企业快速崛起、产业链逐步成熟稳定,AR-HUD快速下探至20万元市场。目前已有大众ID4、深蓝SL03、领克03等车型搭载AR-HUD。未来随着AR-HUD成本的进一步降低,显示效果更好、信息承载量更大的AR-HUD必将取代W-HUD,成为主流配置,大规模应用未来可期。

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华阳集团:AR-HUD份额领先,拿下多家车企定点

➢ 公司深耕HUD业务,市场份额遥遥领先。公司在HUD领域积累了丰富的配套经验,AR-HUD产品采用多种技术路线并行发展的策略,持续进行前瞻性技术研发,已推出PHUD、光波导样机。目前双焦面 AR-HUD 产品获得定点项目,斜投影 AR-HUD产品参与外资全球化项目竞标中,与华为合作的LCoS AR-HUD项目已投入开发,实现TFT、DLP、LCoS成像技术的全面布局。公司23H1 HUD产品累计出货已超过100万套,1-7月AR-HUD实现装机量2.35万套,市场份额稳居第一位。同时公司积极开发新产品,当前电子外后视镜第二代产品集成ADAS功能,已获得定点项目。

➢ 拿下多家车企定点,持续取得技术突破。公司HUD产品2023年第三季度搭载长城、长安、问界、极氪等多个车型量产,整体出货量同比、环比大幅度增长。随着第三季度新项目量产爬坡及第四季度新的项目量产,预计第四季度将继续保持较高的增长。2023年第三季度以来,HUD产品持续获得长城、长安等多个客户定点项目。为进一步提升驾驶体验,公司持续投入研发,在双焦面、斜投影、VPD、光波导等方向取得技术突破,并不断提升算法能力。

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CMS:实现合规化,上车蓄势待发


➢ CMS(Camera Monitor System)行业称为电子后视镜,是用摄像头+监视器的组合来取代传统的光学后视镜,显示模式为外部摄像头采集图像,处理后显示在舱内显示屏内,同时可以集成类似盲区预警、障碍物提示等功能。

➢ 2022年12月29日,GB 15084-2022发布,该标准扫除了CMS上车的法律障碍,于2023年7月1日实施。GB 15084《机动车辆间接视野装置 性能和安装要求》根据我国汽车产业的发展,对传统无边框内视镜、自由曲面后视镜及摄像机监视器系统技术进行了修订,技术要求及测试方法与国际接轨。国家标准的发布进一步加速了CMS的上车进度,为厂商配置CMS确定了方向。

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CMS:系统组成

➢ CMS主要由以下三种部件组成:

➢ 1)高清摄像头:CMS系统的核心组件之一。通常包括一至多个摄像头,安装在车辆的后部或侧部,以捕捉车辆周围的实时图像。这些摄像头可以包括广角、鱼眼或红外摄像头,具体取决于系统的设计和功能。并且摄像头经过涂层处理,在恶劣天气下依旧能保证驾驶员获得良好的实时路况成像。

➢ 2)高清显示屏: CMS电子后视镜系统通常配备高分辨率的显示屏,用于显示来自摄像头的实时图像。这个显示屏通常安装在车辆内部,以替代传统的后视镜。通过在仪表板和左右车门之间各设置高清显示屏,在雨天、雾天等恶劣天气条件下,驾驶员不再受车窗对视野的影响。该界面具有可调整图像显示、切换、调节侧后视镜显示区域等功能

➢ 3)系统控制器:控制器与显示屏集成为一体,通过CAN与其他控制单元通讯。实现汽车各控制单元之间信息共享,协同完成系统功能。

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CMS:摄像机要求较高

➢ 车载CMS必须经过产品安全认证,要求较高,与普通车载摄像机区别较大:

➢ 1)特殊反光涂层:电子外后视镜摄像机的镜头通常涂有特殊的反光涂层,它允许镜头反射少量光线,从而减少反光问题,确保白天、夜间车灯反射环境下时也能提供清晰的图像。

➢ 2)夜视能力:通过采用低照度传感器和低噪声处理技术,以在夜间或低光条件下提供出色的夜视能力。这有助于驾驶员在暗处看到道路、行人或其他车辆,提高夜间驾驶的安全性。

➢ 3)防雨雾设计:在降雨、潮湿等环境下会导致摄像头覆盖雨雾,阻碍观察视线,进而影响行车安全。车载CMS通过镀膜等方式,确保在雨天或潮湿条件下提供清晰的图像。

➢ 4)自动调节功能:自动亮度和对比度调节功能有助于适应不同光线条件,确保在各种环境下提供最佳视觉效果。

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CMS:众多优势集于一身

➢ 电子外后视镜也被业内称为:真正具备思考能力的“后视镜”。其主要拥有以下特点:

1) 风阻系数更低。电子外后视镜通常比传统的机械外后视镜更为流线型,设计更加精致。这种流线型设计减少了风阻,

对车辆行驶的空气动力性能产生积极影响。较低的风阻系数有助于降低燃油消耗,提高燃油效率,减少驾驶时的空气阻力,从而降低驾驶噪音,并提高车辆的整体性能。

2)视野盲区更小。电子外后视镜系统通过多摄像头布局和高分辨率显示屏,提供了更广阔和更清晰的视野。这减少了驾驶者的视野盲区,特别是在传统外后视镜无法涵盖的区域,如车辆后部和侧部。这种增加的可见性有助于识别并避免潜在的危险情况,例如超车、倒车、并线等,提高了行车安全性。

3)夜间行车更清晰。电子外后视镜系统通常配备夜视功能,可以通过夜视摄像头和红外传感器提供更清晰的夜间行车视野。这些系统能够探测到夜间道路上的障碍物、行人和动物,即使在低光条件下也能提供高质量的图像。这使驾驶者在夜间行车时更容易识别潜在的危险,提高了行车的安全性。

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CMS:单车价值较高,市场前景广阔

➢ 当前CMS单车价值约4500元。对电子后视镜各部件拆分分析成本,摄像头模组价格约为1000-2000元,控制器价格约为1000-2000元,两个200万像素的显示器模块价格约为2000元。若以摄像头模组平均1000元、控制器平均1500元进行估算,则平均电子外后视镜单车价值量为4500元,总体现阶段成本较高。未来随着材料进步、产量增加,成本有望进一步实现降低,进一步推进渗透率增长。预计2026年渗透率达到28%,2022-2026年CAGR为55%。

➢ 已有多家上市公司宣布在主机厂定点。超过30家A股上市公司涉及电子外后视镜业务,意味着搭载电子外后视镜方案的车型未来将相继向市场投放。当前电子后视镜较多应用于商用车,乘用车应用较少。商用车的电子后视镜和乘用车后视镜从软件、硬件甚至AI算法等各个维度均具备很高的通用性,商用车的电子后视镜产品可以经过技术改进和迭代后应用到乘用车市场。

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CMS:用户使用习惯仍需探索

➢ 当前乘用车缺乏统一的CMS布局规范。由于乘用车相比商用车空间更小,且A柱倾斜角度更大,因此布置电子后视镜较为困难,难以适应用户当前使用习惯。当前诸多车企均开始了电子后视镜布局的探索:

➢ 雷克萨斯ES通过在左右A柱下方各布置一块CMS显示屏,使得显示屏与传统后视镜基本处于同一水平线,较为符合用户传统查看习惯。但其并不能融入汽车内饰设计中,视觉效果较为突兀,与车辆集成度有待提高。且不能凸显电子后视镜的优势,观察远侧显示屏较为困难。

➢ 奥迪e-tron将CMS显示屏安放在车门处,与内饰较为协调,视觉效果较好。但其显示屏位置偏低,驾驶员观察时需要将视线平移并下移,而传统后视镜仅需平移。这与多数驾驶员的习惯不符,更长的观察时间也可能给驾驶安全性造成一定影响。

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欧菲光:布局智能汽车领域,CMS已获多家车企定点

➢ 较早布局智能汽车领域,成为整车 TIER 1 供应商。公司2015年开始进军智能汽车领域,收购多家企业、工厂,实现快速扩张。目前已取得 20 余家国内汽车厂商的供货商资质,并积极进行国外汽车厂商的供应商资质认证。公司在智能座舱领域已有高端三屏互动智能座舱、全数字智能仪表、DMS+OMS 一体机等产品,发展潜力较大。

➢ 电子后视镜全方位解决方案已获多家车企定点。公司自研电子后视镜的左右外支臂各配备一颗带加热功能的2M摄像头,舱内采用两块7英寸显示幕,具备快启动、低延时、大视野、优画质、多功能和高可靠等特点。同时集成丰富的ADAS功能,让行车更安全舒适。目前,公司已成功获得多家车厂的乘用车定点项目,产品性能获客户高度认可。同时,公司加速推进项目落地,将在新规实施后实现量产。

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#04

液晶仪表:定义及分类

➢ 汽车仪表是汽车嵌入式控制系统复杂的电子控制单元,为驾驶者提供诸如车况信息、故障诊断、报警信息和导航信息显示等功能。根据中华人民共和国汽车行业标准《汽车用液晶仪表》(征求意见稿),汽车液晶仪表至少由一块显示屏构成、通过信息显示和报警等方式向驾驶者综合反映车辆状况的仪表总成,包括全液晶仪表和组合液晶仪表:

1) 汽车全液晶仪表:不具有物理指针、主要通过液晶屏向驾驶员显示数字、符号等信息的液晶仪表总成。

2) 汽车组合液晶仪表:同时装载传统指针仪表盘、液晶屏及其他显示的仪表总成。

➢ 目前全液晶仪表为行业发展趋势。今年1-4月中国市场(不含进出口)乘用车搭载交付量为305.25万辆,前装搭载率首次突破50%,达到53.95%。其中,10英寸及以上液晶仪表搭载交付量达到236.66万辆,占比达到77.53%。

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液晶仪表:市场规模不断提升

➢ 液晶仪表市场份额增长迅猛。根据高工智能汽车研究院监测数据显示,2022年中国市场乘用车前装标配搭载数字组合仪表交付1152.92万辆,同比增长14.97%;其中,全液晶屏仪表交付885.46万辆,同比增长40.47%。随着汽车智能化程度的不断提升,液晶仪表作为智能座舱不可或缺的部分,整车厂商对液晶仪表的需求也与日俱增,市场前景广阔。

➢ 渗透率稳定增长,存在可替代存量空间。液晶仪表当前在高端车型已基本普及。2022年液晶仪表整体渗透率为48%, 2022-2026年CAGR为10%,增长速度较快。液晶仪表的竞争格局较为集中,高端汽车仪表市场几乎被中外合资企业和外商独资企业垄断,CR5超过80%。对于本土供应商来说,还有可观的可替代存量空间。

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液晶仪表:存在替代风险

短期内液晶仪表仍是主流选择。部分车型的汽车仪表已不再独立出现,液晶仪表行业或面临技术变革,如理想L9、特斯拉等车型均已采用“HUD+中控大屏” 等方案取代汽车仪表盘。长期来看,HUD、流媒体后视镜等都可能代替仪表功能。但当前取代汽车仪表盘的诸多方案在用户认可度方面仍不高,用户习惯短期内无法改变。液晶仪表在未来一段时间仍将为行业主流。

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德赛西威:市占国产厂商第一,国产替代机遇释放

➢ 拥有智慧出行解决方案,拿下多家车企定点。23年4月,公司发布Smart Solution 2.0智慧出行解决方案,新增亲子互动、健康随行、游戏娱乐三大关注点,基于数字化和AI基座,打破智舱、智驾和网联信息孤岛,具备承载高性能计算、人工智能引擎、多传感器处理和丰富网络连接的能力,集软硬分离模块化设计等优势于一体。利用智能车载中央计算平台、全息技术、曲面双联屏等最新产品技术,公司产品在理想、奇瑞、上汽等客户的车型上配套量产,营收规模快速提升。

➢ 液晶仪表市占国产厂商第一,国产替代机遇可观。公司液晶仪表市占率较高,在2021-2022年前装市场份额达到9.42%,为国内市场第二、国产厂商第一,领先优势明显。公司近年液晶仪表业务保持快速成长,并在海外市场获得突破性进展,获得比亚迪汽车、广汽乘用车、吉利汽车、STELLANTIS等新项目订单。随着国产替代的进一步推进,以及订单数量的持续增加,业绩有望进一步突破。

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2024中国(北京)国际汽车零部件博览会    

时间:2024717-19   地点:中国国际展览中心


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