2021年，以电动化、智能化为代表的汽车产业百年变革持续深化，智能座舱成为整车智能化发展过程中的核心构成。汽车座舱的智能化发展由三部分推动，分别为车内/外环境感知，视觉、听觉等多模态人机交互方案以及统筹感知计算的车联网。抬头显示（HUD）系统作为人机交互方案的重要组成部分，是车辆未来实现智能化、网联化以及车辆人机交互的重要硬件。
车载HUD抬头显示是可将时速、导航、路况等重要行车信息投影至汽车驾驶员侧的挡风玻璃上的智能车载系统，可使驾驶员无须低头、扭头便可查看重要驾驶信息，大幅度的提升驾驶效率和驾驶安全性。
根据产品成像方式和形态的不同，大概能分为第一代C-HUD组合型、第二代W-HUD挡风玻璃型、第三代AR-HUD增强现实型。目前市场以 W-HUD 为主流，C-HUD被逐渐淘汰，而 AR-HUD 将是未来的升级趋势。
HUD基本硬件架构最重要的包含信息采集、控制单元和投影显示单元，采集单元负责采集车况信息（如车速、导航、温度、油耗及娱乐信息）和路况环境信息；控制单元用于接收采集单元采集的信息，并将信息处理后输出；投影显示单元负责生成屏幕图像，并利用投影设备将图像通过反射/折射镜投影至挡风玻璃上，是HUD核心部件，约占其总价值量的50%。
HUD主要投影技术包括TFT-LCD投影、DLP投影、激光扫描投影等。TFT-LCD投影是当前车载HUD主流的投影方式；DLP投影相比TFT-LCD性能更佳，现阶段成本比较高，是未来发展的主要方向；激光扫描投影受激光器温控影响暂未大规模应用。
TFT-LCD投影原理为LED背光源发光，电场控制两片基板之间的液晶分支旋转方向，改变光的行进方向和呈现颜色；DLP（数位光数处理技术）是美国德州仪器的专利技术。透过集成数十万个超微型镜片的DMD，可将强光源经过反射后投影出来；MEMS激光投影投影成像技术：将RGB三基色激光模组与微机电系统结合的投影方式。激光源扫描式投影，结构相对比较简单，光学引擎大幅度简化。
HUD的第二个技术壁垒在于内置的自由曲面反射镜。核心未解决前挡风玻璃的自由曲面导致的成像画面畸变。
通过自由曲面反射镜和挡风玻璃进行拟合以尽可能消除画面畸变。自由曲面镜模具需要用精密仪器制造，做成纳米级，非球面镜需要一次成形。如W型HUD自由曲面镜，材料为PC或者COC塑胶材质，要求高面型精度，高反射率，良好的耐候性能。
第三大技术壁垒体现在前挡风玻璃上。前挡风玻璃为反光面，前后两个面造成重影。目前核心技术由福耀等玻璃厂商掌握。
解决方案1：将夹层玻璃内部PVB膜片设计成楔形状，即呈现上厚下薄的状态，重叠主像和副像，校正重影。解决方案2：前挡风玻璃增加一层反射膜层，附加在外层玻璃或者内层玻璃的内表面上，校正重影。
据统计，2020年全球 HUD 出货量为 687 万台，渗透率为7.5%。国内乘用车HUD产品配套出货76.5万台套，整体市场渗透份额在4%左右，2021 年 H1 达 5%。随着HUD技术逐渐成熟和HUD车型不断量产上市，预计乘用车HUD搭载率有望扩大至38%左右，其中W-HUD渗透率有望达30%，AR-HUD有望达8%，预计2025年国内乘用车AR-HUD单车价值量有望降至2500元，W-HUD预计平均约700元水平，对应AR-HUD市场规模约51亿元，W-HUD市场规模约49亿元，5年CAGR高达65%。
在国产化降本效应下，更多本土主机厂车型开始将HUD配套旗下车型，HUD渗透率明显提升。据统计，长城汽车HUD2021年Q2的渗透率达到了33.3%，居于首位；华晨汽车、广汽集团、江淮汽车的HUD渗透率分别为20.1%、12.3%、11.8%，均超过10%。
中央、国务院、工信部及交通运输部均对智能汽车和无人驾驶的推动表示全力支持，而HUD作为汽车人机交互中的重要环节，其需求与商业化价值将得以提升。
我国自2015年开始重点布局智能汽车产业，汽车电子行业在此趋势下增长迅速，市场规模从2016年的723亿美元增至2020年的1029亿美元，复合增速达11%。作为汽车电子搭载陈品，HUD将受益其中，其市场需求将随着汽车电子市场规模的扩张而增长。
由于中国HUD 赛道参与者数量提升，中国本土厂商在推动HUD技术突破的同时将推动价格下滑，C-HUD的平均价格从2016年的50美元降低至2020年的38美元，市场主流产品W-HUD的平均价格从2016年的265美元降低至2020年的245美元，未来随市场主流产品逐渐从W-HUD转变至AR-HUD，中国本土厂商同时也将加速AR-HUD产品的量产，使车载HUD在未来3-5年均价逐步降低。随着中国车载HUD价格下滑与AR-HUD技术的更新迭代，HUD的性价比优势逐渐凸显，可进一步加速HUD产品普及。
随着无人驾驶的发展，未来AR-HUD将在安全驾驶方面扮演着更重要的角色。AR-HUD显示效果出众，是HUD的发展趋势， 而 HUD与整车系统的深层次地融合是未来的发展的新趋势，是座舱电子解决方案和ADAS整体解决方案的重要部分。
未来AR-HUD将与ADAS、眼球追踪、高精度地图等技术加深融合，AR-HUD的技术趋势大多数表现在以下几个方面：
其一，功能融合。通过ADAS摄像头，能够获得关键人、车、车道线、垂直位置、水平距离、天气情况、环境情况，得到数据后，将数据来进行处理显示；眼球追踪系统，得到人眼的位置，进行图像位置变换；根据高精度导航，加入惯性导航算法及延时补偿算法，最终将导航信息与地图相结合。
其二，新技术带来的性能提升。AR-HUD的主要发展的新趋势是采用全息元件、光波导和荧光膜等新技术来减小HUD的体积并增大视场角。
W-HUD的设备体积约为3L-4L，但是基于镜面技术的AR-HUD的容量将达到30L左右，几乎是前者的10倍。基于波导技术的AR-HUD可以较好的解决AR-HUD装车空间的问题，其使用三个叠加在一起的平面波导来创建RGB全彩显示，体积可缩小至10L。相比传统凹面技术30L左右的空间容量具有较大优势。
有源全息波导技术，使用一种基于液晶的薄膜聚合物，在电流作用下波导内的全息镜状光学元件能改变状态，当微显示器通过透镜的一端流动时，光学元件将使光波旋转并引导它穿过一个表面，然后再由第二组光学元件将光波反射回眼睛。
3、单一处理器是HUD的技术趋向：具备强大计算能力的单一处理器支持一芯多屏，带动HUD创新应用
在智能驾舱多屏应用的趋势下，未来将由单一处理器提供计算能力，实现“中控液晶仪表+HUD+其他功能”的组合体验。单一处理器相比多处理器，极大降低了屏幕数量对系统复杂程度的影响，硬件和软件一定要按照最高标准来设计，解决了多处理器各模块相互独立的问题，高性能的单一处理器将成为车载HUD的重要技术方案。
HUD上游产业包括生产光镜器件、显示屏幕、玻璃等核心部件的硬件供应商与提供导航、地图、音频、车联 网等功能的软件与服务供应商，中游为研发与销售HUD的厂商，下游主要为各大整车厂，产业链具有技术壁垒高、下游议价能力强等特点。
HUD上游整体可分为成像部分、投影部分、软件部分，其中成像部分是HUD产业链上游的核心。
最重要的包含 PGU（Picture generation unit,图像生成单元）、成像芯片和光源。其中PGU成像显示器成本最高，以W-HUD为例，总成本为500元，显示器占180元，其技术被国际厂商垄断。
PGU是HUD的成像装置，具有4条不同的技术路线。目前TFT-LCD的PGU厂商最重要的包含日本的京瓷、JDI以及国内的京东方、天马、信利等；DLP厂商包括德州仪器以及国内的水晶光电、广景视睿等；MEMS激光扫描厂商包括Microvision、丰宝电子等；LCOS厂商包括Digilens、Waveoptics和一数科技等。
成像芯片是成像部分的核心壁垒，目前主流的TFT-LCD和DLP芯片技术分别得爱普生和德州仪器垄断，议价能力较强。
HUD的光源以LED光源为主，为保证清晰的显示效果需要足够的发光亮度，主要供应商包括斯坦雷、欧司朗和日亚化学等。
投影部分主要包括光学镜面和挡风玻璃。HUD需要用自由曲面投射镜和特殊处理挡风玻璃，因此技术壁垒较高。
光学镜面包括自由曲面镜、光波导等，占HUD总成本的20%，随着光波导技术逐渐成熟，其价格呈现下滑趋势，主要供应包括舜宇光学、富兰光学、亮宇光学等。
挡风玻璃主要供应商包括旭硝子、福耀玻璃、板硝子等，市场处于稳定竞争格局，排名前三的厂商市场占有率总计达61%，其中福耀作为中国国内最具规模、技术水平最高、出口量最大的汽车玻璃生产供应商，其研发的新纳米膜玻璃已投入市场。
软件部分最重要的包含车载地图、导航系统、语音系统及车载娱乐软件系统，市场集中度高、可替代性低。HUD制造商通过软件服务商购买软件系统安装至HUD中，软件系统成本占比较低，主要供应商包括四维图新、百度地图、高德地图等，目前市场处于稳定竞争格局，排名前三的厂商市场占有率合计达61%。
HUD 整机企业是对上游零部件和软件进行软硬件整合，形成完整的HUD解决方案提供给整车企业的厂商。
全球车载HUD市场仍被国际巨头垄断，截至2020年，全球车载HUD市场CR3达89%，市场准入壁垒较高。国外HUD整机公司发展较早，产品与技术相对成熟，日本精机、电装、大陆、伟世通、博世等国外企业占据大部分的市场份额。
随着中国本土车载HUD厂商的规模化扩张以及研发投入提升名为来国产替代的发展空间较大。近年来国内HUD整机企业逐渐成长，华阳集团、泽景电子等成熟公司开始为国内车企提供HUD产品，并积极布局AR-HUD。
国内还成立了大量的HUD初创公司，包括未来黑科技、锐思华创、乐驾科技、疆程技术等，部分产品有望在国内外车企上实现量产。该类HUD厂商优点是其技术创新性与研发能力，劣势在于公司体量小，使得其在整车厂的渠道与产量方面较弱于T1厂商，此类厂商聚焦于HUD产品，在研发新产品AR-HUD等潜力较大。
市场参与者仍包括以百度、华为、滴滴为代表的互联网公司，此类参与者具备产品营销优势且资金壁垒高，但其车厂渠道较弱。
产业链下游包括汽车制造企业与主机厂等，其下游客户数量规模化的增长有利于车载HUD企业进入黄金发展期。
外资整车厂主要以国际HUD企业为主，由于车企更换供应商成本比较高且产品认证周期较长，HUD厂商与配套车企合作程度是提升HUD长期市场占有率的先决条件之一。
中国本土整车厂以中国HUD企业为供应商，整车厂为大厂商，议价能力高，HUD对整车产量依赖度较高，其易受中国乘用车产量与销量变动影响。
从全球竞争格局来看，全球车载HUD市场仍以国际厂商为主导，截至2020年，包括中国本土厂商与国际厂商的前五家市场占有率总和达96%，整体市场集中度较高，但随着未来车载HUD渗透率提升以及其主流产品迈向AR-HUD时代，注重AR-HUD相关的新技术研发的厂商获益巨大，此类厂商有望步入领导者地位。
中国车载HUD行业市场集中度较高，整体竞争格局和全球格局保持一致，截至2020年，其市场内前五家以中国、日本、德国等国家为代表的车载HUD厂商市场占有率合计已达93%，市场内的产品中98%为应用于中高端车型的W-HUD，2%为AR-HUD，随着AR-HUD产品的视角、覆盖面积与成像距离等方面技术的提升，其将慢慢的变成为未来主流产品之一。
日本精机株式会社成立于1946年，主营车载仪表业务、零部件业务、树脂材料业务等，其中汽车仪表在全球市场中占有12％的份额，摩托车仪表在全球市场中占有37％的份额，平视显示器（HUD）生产中拥有全球最大的市场份额。
日本精机HUD生产基地主要位于日本、美国和英国。由于欧洲汽车制造商正在增加配备HUD的汽车数量，日本精机位于波兰的新工厂也预计于2020年10月开工，以加强其本地生产系统，提高HUD业务在欧洲的竞争力，该工厂的HUD产能为100万。目前主要客户为宝马、本田、通用等，同时也向马自达、吉利等主机厂供货，在AR-HUD领域，日本精机也已经研发多年，目前公司AR-HUD投影距离能够达到10m，是传统HUD显示距离的3倍以上，图像显示面积也能达到80英寸，将在奔驰GLE 级车型上配置，于2020年开始批量生产。
作为全球市场占有率第一的HUD供应商，日本精机在光学设计和生产技术，从设计到制造的集成生产系统，客户响应/支持能力及全球部署的制造基地方面都颇有优势。根据HUD在欧洲，美洲和中国的增长趋势，在波兰新建生产基地，增强HUD业务在欧洲的竞争力，在日本提升自由曲面镜生产能力，并通过在集团公司之间建立补充系统来建立灵活的生产系统。
大陆集团自2003年开始生产全彩抬头显示器，2010年开始第二代抬头显示器系列的生产。在林肯大陆Continental所采用的HUD抬头显示系统上开创性的应用了影院中使用的DLP数字光处理技术，带来业界领先的显示效果。
大陆集团致力于提供适用于所有车型的抬头显示器，是全球率先为商用车开发 HUD 的公司之一。从搭载情况去看，目前主要为外资品牌如奥迪（A6L、Q2L）、宝马(3系、5系、X1、X3)、奔驰（E级）、凯迪拉克（CT5、CT6、XT4、XT5、XT6）沃尔沃（S60新能源、S90新能源、X60新能源）等，自主品牌正逐步实现应用，如吉利（博瑞、豪越、星越）、几何（几何A、几何C）、蔚来（ES6、ES8）、红旗（E-HS3、HS5、H9）等。
大陆从2014年便开始开发AR HUD技术，已经与全息光波导技术公司 DigiLens 建立战略合作伙伴关系。2018年10月份，大陆集团采用波导技术的新型AR HUD，能实现10m投影距离，同时设备尺寸降至10立方分米。按照预期规划，大陆集团有望在2023年中旬将激光+光波导技术AR-HUD在车载领域实现商用。
日本电装（Denso）是世界汽车零部件及系统的领先供应商,自2003年12月便推出了其首款商用HUD。凹面镜将指示器的光线反射到挡风玻璃上，使用内部开发的渐进焦点技术来提供高质量的图像。夜视系统在车辆前方发射近红外辐射并检测反射辐射。这将创建由HUD显示的图像，帮助驾驶员在夜间看到前方的视野。
目前，电装正在开发AR-HUD，并且深入结合语音识别及视线识别，未来驾驶员只需看着HUD，移动头部便可操作设备，无需使用按钮或触摸屏；也可通过声控，仅说一句“让开”之后挡风玻璃上显示的信息便移动到不妨碍视线的地方。
客户方面，日本电装主供日系车企，其中丰田是其最大的客户（约占2020销量的43%），其次是现代（21%）、马自达（16%）、沃尔沃、凯迪拉克以及别克等。近年来，公司受益于丰田在中国市场车型HUD搭载率的提升，市占率得到快速提升，但由于过度依赖丰田等日系品牌，使得电装在另外的品牌客户的推进上几无进展。
怡利电子成立1983年，是领先的光学投射型-抬头显示器(HUD)、先进行车辅助系统(ADAS )和汽车电子设备制造商之一。HUD产品有一体投射平视型、一体投射下视型、手机映射HUD、行车纪录器HUR、Car Life、SmartHUD反射型、SmartHUD2投射型等。
其中，在W-HUD前装市场，此前已经供应吉利汽车、一汽红旗等一线自主品牌车企的多款车型。，2021年吉利品牌旗舰SUV星越L上市，搭载怡利电子25.6英寸AR-HUD（带有AR实景导航效果的入门级AR-HUD）。怡利电子自主研发的3D AR-HUD克服了传统AR-HUD技术路线存在的体积过大、成像距离固定不可调整等问题。
泽景电子成立于2015年，是一家智能车载HUD研发商，专注于从事风挡式HUD及汽车智能设备的研发与设计，2014年推出全国第一个完全自主知识产权的W-HUD样机，掌握W-HUD和AR-HUD生产技术。
泽景电子的W-HUD可实现环境光适应智能调节图像亮度、智能记忆图像位置，同时其功能具备报警信息、导航、蓝牙电话等。AR-HUD提供辅助驾驶信息（数字、图片、动画等），用户通过风挡玻璃显示区域可以观察到与实际路况融合的提示信息，其产品研发处于关键阶段，有望于今年上市。
公司目前已和上汽大众、广汽集团、长城汽车、长安福特等头部汽车制造商建立战略合作伙伴关系，产品落地近五十家有名的公司，同时借助汽车制造商的品牌影响力与渠道提升产品应用的覆盖面和知名度。
华阳集团创立于1993年，旗下华阳多媒体于2012年开始研发HUD，目前已推出较为成熟的C-HUD、W-HUD及AR-HUD产品及解决方案，其中W-HUD已获得了多个国内以及海外车企的量产项目；在AR-HUD方面，华阳自行搭建了完整的AR-HUD的平台，包括ADAS、仪表、车机、DMS等，相关这类的产品将于2021底开始陆续搭载广汽量产车型面世，有望带来稳定的AR-HUD出货量，除广汽以外的别的客户也在推进过程中。
截至2021年6月，HUD累计出货20万台，已应用在长城、广汽、北汽、东风日产、长安等多个车型上。已获广汽等AR-HUD定点项目，与此同时，公司正在研发双层AR-HUD，最远VID可达10m，近距VID为2.4m。
华为作为全球领先的ICT基础设施和智能终端提供商，致力于AR-HUD的研发和生产，华为最新推出的AR-HUD增强抬头显示的智能车载光解决方案，创新的将光技术黑科技应用于智能汽车领域，其产品有望步入行业主流地位。
华为 AR-HUD 采用了自研的 ODP 光学芯片及多反空间光学技术，华为 Cyberverse 数字现实技术具备全场景空间计算、3D 高精地图、强环境理解、虚实融合渲染四项核心能力，以此为基础的华为 AR 地图已于 2020 年上市，实现 1:1 真实世界还原。
华为AE-HUD产品具有小体积、大视角的特点，更易适配多种车型，同时可实现高达100PPD的全高清视觉显示，同时解决传统HUD亮度低、对比度低、图像畸变等问题，让AR-HUD兼具影音娱乐功能，创新的ODP光显示引擎和空间光学技术，可同时改善清晰度与消除重影导致的人体眩晕感，大幅度提升舒适度，并提升安全驾乘新体验。
从配套及量产的情况看，目前市场依被外资垄断，外资企业总实力较强，具备了较为丰富的合作配套经验，是HUD行业的领先者，最重要的包含日本精机、电装、大陆、伟世通等，国内的参与者中华阳集团、泽景电子、怡利电子、水晶光电等当前实现了为车型配套HUD并量产，整体实力较强，其他的公司产品和技术尚在研究开发阶段。
随着国内自主供应商的技术成熟，凭借产品性价比和服务响应上优势客户有望不断突破。如华阳集团的国内首款自主AR-HUD落地广汽GS8，W-HUD也深度配套长城、长安、广汽等主机厂，泽景电子也已经在配套吉利、蔚来等主机厂。
HUD作为中控屏、仪表盘以外的车内第三块视觉显示屏近年来整体发展的新趋势向好，当前装备率已达到6.8%，AR-HUD作为HUD的最终存在形态，目前还有很多问题是需要解决如成本、算法、高精地图、清晰度、分辨率、反应速度、人车交互、应用场景、体积、散热等。随着众多实力丰沛雄厚的老牌企业和大量的初创企业入局，势必将HUD技术快速导向成熟，最终走向市场。HUD产业链业已蓄势待发，爆发之日近几年可期。