2023年我国车载光学（AR-HUD、激光雷达）市场现状及投资建议分析

——激光雷达

激光雷达作为ADAS进阶的关键传感器，是目前汽车行业增长最快的领域之一。激光雷达（LiDAR）是一种以激光作为辐射源的探测技术和系统，能够通过激光器和探测器组成的收发阵列，发射激光光束并接收回波信号，对所处环境进行实时感知。激光雷达通过激光探测及点云技术实现对被测物体的主动精确测量，通过周围物体的位置、距离、角度等相关数据进行建模和成像处理，直接获取被测物体表面三维坐标及精确距离、速度信息，实现空间三维场景重建。

激光雷达较传统车载传感器在测距范围、精度和分辨率上具有明显优势。当前，应用于智能汽车周围环境感知的主流传感器包括摄像头、毫米波雷达、超声波雷达和激光雷达。相较于其他传感器，激光雷达具有测距远、精度高、角度分辨率高、受环境光照影响小等特点，同时可直接获得被测物体的位置信息，无需依赖深度学习算法，能够显著提升自动驾驶系统的可靠性。

随着智能驾驶技术深入普及和上车进程加速，激光雷达市场规模有望快速扩容。据Yole数据，全球车载激光雷达市场规模预计由2022年的3.17亿美元增长至2028年的44.77亿美元，对应CAGR为55%。其中，乘用车激光雷达市场规模预计由2022年的1.69亿美元增长至2028年的39.20亿美元，对应CAGR为69%；Robotaxi激光雷达市场规模预计由2022年的1.47亿美元增长至2028年的5.57亿美元，对应CAGR为25%。

全球车载激光雷达市场规模及预测

资料来源：Yole

光学器件贯穿激光雷达收发和扫描模块，是组成激光雷达光学系统的核心部件。激光雷达发射和接收模块中均包括光学系统，用于发射探测激光束和接收反射回波信号，其中透镜、反射镜、滤光片等是光学系统的重要部件。半固态式激光雷达通过扫描模块发生机械运动完成发射光束的空间偏转，其扫描模块核心器件包括转镜、棱镜或 MEMS 微振镜等重要光学结构。根据电子发烧友网梳理，激光雷达BOM 成本中光学模块（包括反射镜、透镜、棱镜、窗口玻璃等）占总成本约 10%-15%。

激光雷达核心模块示意图

资料来源：禾赛科技

以舜宇光学公司为例，其积极布局激光雷达光学产品领域，定点项目逐步量产。公司聚焦激光雷达发射模块、接收模块、收发一体模块以及核心光学元件、组件的设计加工，相关产品包括收发镜头及模块、光学视窗、多边棱镜等核心光学元组件，同时能够为不同原理激光雷达提供代工服务。2021年，公司已获得超过20个定点合作项目，其中2个项目已实现量产；2022年，公司专注于光学组件和模组业务，年内新获得的定点项目数量快速增加，并作为全球首家企业量产玻璃材质的多边旋转棱镜，持续为激光雷达厂商赋能。

——抬头显示系统（HUD）

抬头显示系统（ HUD ）是一种综合的电子显示设备，能够提高驾驶过程的舒适性和安全性。HUD 以驾驶员为中心，将重要行车信息（如导航、车速、电量/油量、ADAS 相关信息等）投射到前挡风玻璃或其他显示介质上，在玻璃前方形成影像，让驾驶员尽量不低头、不转头就能看到重要驾驶信息，尽量减少对驾驶员注意力的转移。

根据显示方案不同，DHUD主要分为C-HUD、W-HUD、AR-HUD三代类型。第一代C-HUD又称组合型抬头显示系统，需要将影像投影到独立的半透明树脂玻璃上，因其安全性不足、成像效果一般，已被逐步淘汰。第二代W-HUD又称挡风玻璃型抬头显示系统，利用光学反射将行车信息投射到汽车前挡风玻璃上，技术较为成熟，是当前的主流方案，已实现量产。第三代AR-HUD又称增强现实型抬头显示系统，结合了AR、ADAS和智能座舱实现车载信息和实景的融合，是未来升级的发展方向。2021年是AR-HUD商业化应用元年，AR-HUD开始逐步上车，进入规模化量产阶段。

不同 HUD 显示方案对比

资料来源：亿欧智库、盖世汽车研究院

图像生成单元（PGU）是HUD核心器件，基于投影方式不同主要分为TFT-LCD、DLP、LCOS、MEMS-LBS等方案。HUD主要由信息处理、投影显示处理两部分组成，后者利用光学反射原理，通过投影装置将行车信息映射到前挡风玻璃上，成像环节核心器件是PGU。在不同投影方案中：

1、TFT-LCD方案较为成熟、成本较低，已成为主流投影技术，大量运用于W-HUD。

2、DLP方案是美国德州仪器的专利技术，所产生的图像分辨率高、对比度高、成像逼真，是AR-HUD最为成熟的技术，但因芯片垄断而成本较高。

3、基于LCOS的AR-HUD解决方案由于芯片对封测技术要求较高，量产难度较大，但其可以在放大虚拟图像距离（VID）和视场角（FOV）的同时将硬件体积减小，预计未来将会成为主流方案。

4、MEMS-LBS方案采用激光束扫描成像，具有较高的亮度和对比度，但由于其分辨率相对较低，且激光二极管耐高温性较差，目前难以实现车规级应用。

不同投影技术路线对比

资料来源：盖世汽车研究院

HUD成本构成中影像源和光学镜面占比较高，上游技术仍依赖于国际企业。在HUD成本中，影像源（包括芯片）约占50%，光学镜面（包括LED光源）约占20%，其他部分约占30%。其中，影像源作为最核心的板块，技术大多被国际企业所掌握。显示技术方面国内除LCD技术相对成熟外，其他技术仍处于发展阶段，整体国产化率相对较低。

近年来，国家相继出台政策大力促进自动驾驶及智能汽车行业的发展，间接带动了智能座舱子行业的规模扩大。根据ICVTank数据，2017-2022年我国智能座舱市场规模由383亿元增长至739亿元，CAGR为14%。在智能座舱细分市场中AR-HUD成长空间广阔，2022年我国乘用车新车前装HUD搭载率虽然已提升至8.5%左右，但仍处于较低水平，其中AR-HUD前装标配搭载量达10.96万套，经测算搭载率仅约为0.5%。目前HUD正处于从W-HUD向AR-HUD升级的阶段，在智能化进程加快与HUD国产替代的背景下，我国AR-HUD市场空间广阔。

国内乘用车前装 HUD 配套量（万套）

资料来源：盖世汽车、高工智能汽车

AR HUD市场集中度高，国产品牌逐步发力。2022年国内乘用车前装标配W/ARHUD搭载量CR3为62.37%，分别为日本电装（32.31%）、华阳多媒体（15.36%）、怡利电子（14.70%）；其中单以ARHUD的市场格局来看，2022年我国前装标配ARHUD搭载量CR3为82.67%，分别为LG（39.90%）、怡利电子（21.82%）和华阳多媒体（20.95%），AR-HUD行业集中度高，国产品牌正逐步发力。

中国乘用车前装标配 W/AR HUD 供应商

资料来源：高工智能汽车

中国乘用车前装AR HUD供应商

资料来源：高工智能汽车

以舜宇光学公司为例，2021 年，公司 HUD 核心零件之一的自由曲面镜已实现量产，应用于全息AR-HUD 方案的核心光学引擎已完成研发并开始小批量供货。此外，公司还提供 HUD 核心器件 PGU 图像生成单元，包括 TFT、DLP、MEMS 等不同方案产品，不仅具备车规级品质，同时拥有高亮度、高分辨率、高对比度等优点。2022 年，公司聚焦核心光学引擎图像生成单元 PGU 模组业务，自制匀光片实现技术突破并获得多个量产项目。