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導讀
前階段:汽玻升級聚焦“光”的領域:核心產品是天幕玻璃,后續將受益于隔熱、隔音、調光、氛圍燈等功能升級。1、量:天幕玻璃主要配套新能源車型,目前在新車型中搭載率提升趨勢明顯,其相較傳統大天窗有成本優勢,同時具備高顏值,符合大空間、輕量化趨勢,滲透率提升趨勢仍將持續。2、價:后續隔熱、隔音、調光、氛圍燈等功能有望支撐天幕價值量提升,福耀各類產品引領市場。
現階段:汽玻拓展到“電”的領域, “智駕平權”有望加速汽玻智能化升級。汽車玻璃作為消費者體驗感知較強的車身部件,在“電”的領域升級趨勢有較強的消費需求作為支撐,也是當前整車競爭背景下,車企或將優先考慮做出差異化和創新的部件。
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01
電動化階段:以天幕為代表,汽玻行業圍繞“光”領域升級
(一)天幕玻璃相較傳統大天窗有成本優勢,同時具備高顏值,符合大空間、輕量化趨勢,滲透率提升趨勢仍將持續。天窗作為汽車外觀覆蓋件的重要組成部分,始終是影響消費者購買的核心賣點,其對車企和消費者的核心吸引力主要為:
1、天幕是新技術中的降成本方案,一塊平均性能的天幕玻璃成本在 1500~2000 元左右,而可開啟全景天窗由于包含了額外的機械電動控制系統,成本普遍在 2000~4000 元,比天幕玻璃平均成本高 33%~167%。2、天幕玻璃相比于傳統無天窗/小天窗/全景天窗而言,天幕玻璃尺寸更大,全玻璃車頂外觀造型更加具備科技感和個性感,整車顏值提升,對消費者吸引力更強。
天幕玻璃主要配套新能源車型,在新車型中搭載率提升趨勢明顯,仍有較大增長空間。截至 2024 年 11 月,不可開啟全景天窗在車型中的搭載率整體達到 17.0%,新能源車型中搭載率為 45%,燃油車為 6%。
天幕玻璃主要搭載于新能源車型的原因為:1、電動車底盤由于裝配電池而被抬高,使用天幕替代傳統天窗能夠一定程度獲得更加充足的頭部空間;2、質量更輕,符合電動車輕量化趨勢;3、高顏值+采光好+科技感,符合電動車消費者審美。
這些優勢一定程度也能平移到燃油車,截至 2024 年 11 月,不可開啟全景天窗在2023/2024/2025 款燃油車型搭載率分別4.7%/10.2%/8.5%,提升趨勢明顯。從新車型搭載情況來看,未來幾年天幕玻璃出貨量增速仍將持續。
(二)體驗升級:后續隔熱、隔音、調光、氛圍燈等功能有望支撐天幕價值量提升。
1、隔熱:主要通過鍍膜、Low-E、調光實現。此前普通天幕被消費者詬病較多的問題是其防曬但不隔熱,常規的硬頂車頂對于紅外線的阻隔效果較好,隔熱率達到 95% 左右,而普通天幕在隔絕紫外線方面表現不錯(防曬),但隔絕紅外線表現較差(不隔熱)。
目前針對隔熱問題,汽車玻璃供應商主要通過鍍膜、夾層以及 LOW-E 技術來解決。2024 年 3 月上市的小米汽車采用福耀玻璃雙層鍍銀天幕玻璃,能隔絕 99.9%的紫外線和 99.1%的紅外線(特定波段)。
2、調光技術讓隔熱效果更好,同時具備遮光、隱私功能和個性化特點。調光玻璃主要通過加入 PDLC 膜和熱致變色兩種方式實現,能廣泛用于天窗、側窗和前后擋風玻璃上。2024 年 6 月福耀玻璃發布新一代智能隔熱天幕,分為遮光、濾光、御光三大系列,其中遮光系列將遮光簾和天窗集成,濾光系列通過采用三銀鍍膜達到隔熱效果,御光系列采用 PDLC 調光技術進行降溫,能有效降低車內氣溫,2.5H 標準暴曬工況下比三銀鍍膜方案能多降低氣溫 2-5℃。
3、例如福耀的隔音玻璃通過在 PVB 中加入高阻尼隔音材料,降低外部噪音,使車內交流更清晰,提升駕駛舒適性。
4、氛圍燈天幕能滿足部分消費者差異化審美需求,與其他功能集成能達到較好的視覺效果。
02
智能化階段:人機交互提升,汽玻行業圍繞“電”領域升級
“智駕平權”推進,有望帶動汽車玻璃進入智能化加速升級階段。2025 年包括比亞迪、長安、小鵬等頭部車企加快布局智駕新車上市 “,智駕平權”有望加速推進,智能座艙也迎來進一步升級。智駕與智能座艙必然帶來人機交互場景的增加,玻璃作為車上重要的人機交互載體,駕乘者的視野主要集中在玻璃上,是天然的信息聚集載體,也適合且容易做成像;其次,玻璃無機材質的特性,對信號阻隔比較弱,作為信號傳輸的介質具備優勢。
因此汽玻在“電”的領域升級趨勢有較強的消費需求作為支撐,也是當前整車競爭背景下,車企或將優先考慮做出差異化和創新的部件。伴隨本輪智能化的加速滲透帶來產品功能進一步升級,表征出來的包括 P-HUD、ADAS 前風擋,智能 B 柱等產品形態,短期智能化加速滲透。
2.1、HUD:智駕信息載體,技術迭代+成本下沉帶動滲透率提升
HUD 抬頭顯示滲透率提升,帶動前擋風玻璃價值量和技術門檻提升。HUD 抬頭顯示的作用是把車況、導航等信息直接通過光學投影的方式,在汽車前擋風玻璃前方位置呈虛像。
(1)從提升駕駛安全角度,駕駛員能夠將視線集中在前方區域,避免注意力中斷和視覺疲勞,更加方便和安全地獲取行車相關信息;(2)提升人機交互體驗,將二維導航升級為實景導航,信息顯示更加高效。前擋風玻璃在 HUD系統中作為介質反射成像,需要解決成像過程中出現的難點,因此價值量有所提升,后續隨著 HUD 滲透率上行,汽車前擋風玻璃平均單價將持續提升。
傳統 HUD 對前擋風玻璃的要求和挑戰:核心是消除重影。擋風玻璃由于其本身厚度原因,相當于存在 2 個反射面,實際會呈現兩個虛像,如果不在成像過程中進行調試和改進,最終成像會有重影。解決方案主要有兩種,①PVB楔形膜:將前風擋玻璃做成楔形,讓玻璃的兩個反射面形成一定的角度。一般用 PVB 楔形膜,會極大的提升前風擋成本;
②鍍膜:利用夾層前檔上沉積的透明納米膜與偏振光組合作用,消弱副像的同時,增強主像,提高主像和副像之間的亮度比值,實現目視無重影,相比楔形 PVB 工藝,開發周期更短,圖像尺寸更大。AR-HUD 畫面尺寸遠大于普通 HUD,雙眼視差、畫面畸變等問題會進一步凸顯,導致 AR-HUD 的光學設計難度顯著提升,其對于自由曲面鏡曲率、裝配公差、擋風玻璃精度都有更高的要求。
新技術:P-HUD有望成為行業熱門的發展方向。2023年寶馬提出“Panoramic Head Up Display”的概念,PHUD 中的 P(Panoramic)意思是全景顯示,P-HUD 相比傳統 W/AR-HUD 基本上覆蓋了汽車整片前擋風玻璃的下部 (穿主副駕),底部黑色區域能夠顯示車機行駛情況、路線、天氣、多媒體等信息,搭載 P-HUD 的前擋風玻璃可以用作三個投影區域的顯示器。
優勢:1、這種底部“涂黑”的設計能降低了光學反射帶來的誤差;2、提高顯示的清晰度和穩定性;3、可以通過黑邊將所有重要信息直接呈現在一個整體的區域,更簡潔、更有現代感。搭載趨勢:P-HUD 目前已經成為行業積極研發的方向,或將在搭載于 2025 年寶馬新世代車型,以及小米 YU7 等車型上。
HUD 2024 年 11 月累計銷量滲透率已達到 15.3%。HUD 顯示系統,原是軍用戰斗機上的顯示系統,80 年代初期 HUD 被引入汽車行業,最初是出現在概念級的轎車上作為噱頭;2000 年后豪華品牌配備 HUD 的車型開始增多,但顯示效果局限且成本較高,大眾認知度較低,隨著近年 AR-HUD 增強現實抬頭顯示技術突破,讓 HUD 的使用場景有了更多可能,同時成本開始下行,帶動行業 HUD 整體滲透率開始上行。從 2020 年總銷量滲透率為 4%,到2024 年 11 月累計銷量滲透率達到 15.3%。
隨成本下行、技術迭代以及標桿車型帶動,HUD 滲透率未來提升空間較大,有望帶動前擋風玻璃均價提升。目前制約 HUD 增長的主要有兩方面因素:1、占多數的 W-HUD 顯示效果一般,對用戶體驗提升有限;2、效果較好的 AR-HUD 成本仍然較高。技術&體驗端:隨著汽車智能化以及 AR-HUD 技術發展,HUD 作為信息顯示的載體,能實現更加智能的人機交互,其對于消費者體驗提升的優勢將愈發明顯。
我們判斷未來前擋風玻璃成為視覺信息交互的載體會成為主流。成本端:目前較為高端的 AR-HUD 成本仍然較高,約為 2000~3000 元,主要原因為產業鏈尚未成熟、定制化開發以及規模較小,硬件方面與普通的 W-HUD 并無較大差異,未來有望降至千元左右,滲透率有望加速提升。
2.2、全新人機交互體驗:智能顯示和天線玻璃
(一)智能網聯車路協同背景下,汽車玻璃有望成為集成天線的最佳介質。當下主機廠更加重視在車路協同、車機互聯情形下的天線功能應用,車載天線不僅數量越來越多(V2X、5G、ECT、GNSS 等功能),且已進入智能天線時代。隨著電動智能化發展,車身玻璃所占面積越來越大導致天線可布局空間壓縮,未來在玻璃上集成更多天線逐漸成為趨勢。
例如福耀集團玻璃天線產品研發進展:
RFID&ETC 集成:2020 年 10 月,福耀在第三屆數字中國建設峰會上首次公布汽車前擋玻璃“前裝 RFID 解決方案”和“前裝 ETC 解決方案”。前裝 RFID 的汽車前擋玻璃產品未來可作為“智能網聯汽車的數字電子車牌身份證”;前裝ETC 除了在高速或橋梁收費站應用,其功能還可擴展至停車、加油等出行服務。
5G 天線集成:傳統車載天線要達到 5G 傳輸標準,要將傳統魚鰭天線增多20 倍,顯然不現實。2023 年 7 月由福耀玻璃研發,全國首款集成 5G 天線天窗玻璃的賽力斯問界 M5-2023 車型開始量產。2024 年 4 月福耀新一代 5G天線玻璃進入最后測試階段,預計最終研發出的 5G 天線玻璃,最高能達到800Mbps 的網速。
汽車玻璃作為介質集成天線的優勢包括幾個方面:
構造:覆蓋面積大,約占整車表面積的 40%;車窗、擋風玻璃、天幕等位置構成立體 270 度有效交互區;
化學屬性:玻璃為硅酸鹽作為基材,材料具備較好的絕緣性和穩定性;
物理屬性:玻璃介電常數較高,有利于天線小型化;同時其透明特性,是光、電通信的良好載體,也是視覺、圖像等傳感的絕佳通道。
汽車玻璃天線開發難點:玻璃天線相關技術專利申請數量較多的依次是穩定性及降噪相關技術、小型化相關技術、提高接收靈敏度相關技術、導波相關技術。
因此汽車玻璃供應商需要具備①玻璃天線全車身定制化、系統化開發能力;②透明材料和天線性能研究能力;③玻璃性能研究。為實現天線玻璃一體化設計,福耀玻璃組建專門團隊攻堅克難,并擁有亞洲最大的汽車玻璃天線 3D 暗室,可以更大程度上屏蔽環境中電磁波干擾,使得汽車天線設計和測試更加精確和高效。
(二)汽車車窗透明顯示有望成為智能座艙拓展的下一個核心場景。汽車玻璃透明顯示主要有兩種技術路線:1、從全景天窗的智能調光拓展而來,將用于調光的EC 柔性固態薄膜替換成液晶 LCD 或 OLED,就可以實現車窗顯示,屬于主動發光顯示,目前在地鐵和高鐵上應用較多;
2、通過激光投影技術實現,例如寶馬BMW i 數字情感交互概念車采用了超小、高亮度的 DLP 光機,在側車窗表面進行投影顯示,并可實現顯示設備和顯示畫面分離,屬于反射成像顯示。
福耀玻璃車窗透明顯示發展路徑:從智能調光玻璃發展到投影顯示。福耀玻璃看準了汽車玻璃具備控制玻璃透明與否的隱私保護功能,并且由于液晶膜夾層的特性,調光玻璃還可以作為投影屏幕使用,替代普通幕布,在玻璃上呈現高清畫面圖像,具備廣闊的應用前景。福耀玻璃從研制調光玻璃開始,現已推出了調光玻璃、智能顯示玻璃、抬頭顯示玻璃等多種智能型汽車玻璃技術產品。
2.3、智能駕駛支持:激光雷達安裝、ADAS 玻璃校準、集成大支架
隨著智能駕駛發展,以激光雷達、攝像頭等為主的各類傳感器數量增加,它們的位置布局根據車型不同也存在較大的定制化特征,同時對汽車玻璃提出了新的要求,主要集中在兩方面:1、玻璃本身材料特性和構造;2、玻璃與傳感器裝車的整體布局設計和集成能力。
(一)激光雷達安裝于汽車擋風玻璃后成為趨勢,制造和維修成本雙重降低,但對玻璃性能和構造要求提升。目前激光雷達安裝位置主要為兩類,一是車頂安裝,二是前保險杠位置安裝。前者偏離流線型審美趨勢,影響整車風阻系數,并且容易受環境影響;后者除了容易受行車狀況影響(碰撞、剮蹭、飛石等),同時由于安裝位置過低,探測角度受限。
例如福耀玻璃推出了將激光雷達放置于前擋風玻璃內側的全新方案,并在 2023 年 4 月禾賽科技推出其新產品超薄遠距激光雷達—ET25,能夠集成在擋風玻璃后側,并宣布與福耀玻璃達成戰略合作。激光雷達集成在擋風玻璃后側的好處主要為:激光雷達裝置可以取消雷達罩,無需頻繁清潔,也省去了除霜除霧方案,同時免受碎石等沖擊,實現制造成本和維修成本的雙重降低。激光雷達集成在擋風玻璃后側帶來的挑戰:
(二)ADAS玻璃校準系統將在前期研發和后市場維修環節進一步凸顯龍頭能力。以激光雷達和攝像頭為核心傳感器的 ADAS 系統與汽車玻璃集成后(或僅僅外掛在玻璃上),1、要求通過汽車玻璃的信號不能被顯著削弱,因此對汽車玻璃的材料和構造提出新的要求,以及在更換時也需要替換原廠產品;2、集成/外掛在玻璃上感應器因為玻璃更換,也都會被拆掉重裝,需要同步對這些傳感器及 ADAS系統進行基準校正,否則可能出現測不準的情況,會對駕駛安全造成很大影響。
2023 年 L2 等級的 ADAS 滲透率,同比+9.4pct,隨著滲透率進一步提升以及迭代升級,汽車玻璃集成 ADAS 系統的校準要求和需求也將提升,將對汽車玻璃供應商在前期研發和后市場維修環節的能力提出更高的要求,福耀玻璃作為龍頭優勢明顯。
前期研發層面:不同車企對 ADAS 的設計不一樣,甚至相同廠家不同車型設計也不同。因而具備向高檔汽車大批量供應經驗的廠家,在生產出符合汽車廠商對 ADAS 功能前擋玻璃技術要求的產品方面更有優勢。同時,能夠在相關核心部件的研發前期,就跟細分領域龍頭達成合作,產品具有先發優勢。
后市場維修層面:滿足 ADAS 校準的玻璃更換正規設施至少需要 25 平方米布置妥當的房間,以及需要投資約 30 萬人民幣的設備。由于集成 ADAS 系統的玻璃校準具有較高的定制化特征,前期需要大量投入。另一方面,校準是在專業人員人工操作下進行,需要核對一系列智能駕駛系統相關的檢測項目,對人力資源也有較高的需求。
(三)集成大支架:ADAS 多傳感器融合趨勢對支架的集成設計,安裝設計提出更高的要求。汽車玻璃中的前后擋玻璃目前是主要的智能駕駛傳感器的載體,傳感器通過安裝在粘于玻璃上的功能支架上實現固定與工作。汽車玻璃可單獨為每個傳感器設計相對應的安裝支架;也可為多個傳感器設計一個復合型支架裝配多個傳感器。隨著擋風玻璃上的傳感器數量增多,各傳感器支架間的相對位置也十分重要。
福耀玻璃的 ADAS 相機支架能夠使相機穩定的固定于前擋風玻璃上,防止在行駛過程中相機振動導致 ADAS 功能失效,其安裝位置有限,且要求的精度較高,需要進行系統集成設計以及安裝工藝的開發。
其他支架還包括雨感器支架、溫濕度感應器支架、外蓋支架、剎車燈支架等,可以安裝集結在后視鏡區域, 通常需要一個外蓋將該區域進行美化遮蓋,并將該外蓋與其它傳感器支架的周邊結構進行卡接固定。
03
電動智能化新階段,汽玻ASP 提升潛力巨大
前階段汽玻升級主要聚焦在“光”領域,下階段智能網聯催生玻璃通信功能疊加,汽玻有望在“電”的領域升級,ASP 天花板被打開,ASP 提升有望延續。
(1)前階段電動化帶動的天幕趨勢,伴隨消費升級需求,仍將持續:2020 年到2022 年,福耀玻璃單平米汽車玻璃均價三年復合增速達到 7.6%,主要受益于天幕玻璃在特斯拉帶動下行業滲透率快速提升,同時單車配套玻璃面積也明顯提升。福耀高附加值產品占比從 2020 年 34.9%提升到 2023 年占比達到 53.9%。
目前天幕在電動車型占比已經較高,后續天幕量價提升趨勢仍將持續,一方面是天幕在電動智能化內卷的市場背景下,屬于性價比和消費感知較高的產品,對于車企來講配置動力較強;另一方面伴隨消費升級趨勢,天幕價值量提升趨勢明顯(隔熱鍍膜、調光、光伏、氛圍燈等功能疊加)。
(2)汽玻體驗型消費特征凸顯,下階段智能化趨勢支撐汽玻單車配套價值量提升,想象空間巨大。新車周期縮短,硬件不斷加碼,汽車玻璃升級有望充分受益于主機廠競爭趨勢,智能網聯化從智能座艙域和智能駕駛域拓展到車身表面,而汽車玻璃是重要的人機交互載體,消費者對其智能化感知較強,其無機材質的特性對信號傳輸的阻隔較弱,以及具備能成像等優點,玻璃上可以疊加更多功能,汽車玻璃將進入聲,光,電,信號,顯示等全方位升級新階段。
后續伴隨福耀玻璃智能網聯化新產品 (HUD、ADAS 前擋風玻璃、透明顯示玻璃以及集成天線等功能疊加)逐步應用放量,較高配置車型的單車價值量相對于普通車型有望成倍提升。
福耀玻璃遠期 ASP 有望達到 2020 年的 2 倍,未來幾年 ASP 復合增速預計將保持在 6.8%左右。測算邏輯是,按照目前汽車玻璃主流的幾個新功能拆分(HUD、全景天窗、夾層門窗以及玻璃天線等),主要分布在汽車玻璃的天窗、擋風玻璃以及側窗為主,每個位置假設疊加 2-3 個功能,遠期滲透率假設在 40%~50%左右,對應單車汽車玻璃配套價值量有望達到 1600 元以上,相當于 2020 年 700~800元單車價值量的兩倍,2025-2030 年復合增速大約為 6.8%。
假設一臺高端車型同時搭載了以上所述的幾項功能(技術成熟,在乘用車領域已量產),平均單車價值量能達到 3000 元以上,如果再疊加尚未量產的創新產品,ASP 提升空間巨大。
注:這里 ASP 指單車配套價值量而非單平方米價值量。 (參考來源:興業證券)
來源:本文轉載于智車行家
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