【研报】汽车汽配行业汽车前瞻研究系列(九):量变与质变汽车玻璃添灵魂-200710(56页).pdf

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【研报】汽车汽配行业汽车前瞻研究系列(九):量变与质变汽车玻璃添灵魂-200710(56页).pdf

1、 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 行业行业研究研究 Page 1 证券研究报告证券研究报告深度报告深度报告 汽车汽配汽车汽配 汽车汽车前瞻研究系列(九)前瞻研究系列(九) 超配超配 (维持评级) 2020 年年 07 月月 10 日日 一年该行业与一年该行业与沪深沪深 300 走势比较走势比较 行业专题行业专题 量变与质变,汽车玻璃添灵魂量变与质变,汽车玻璃添灵魂 打破常规,电动智能背景下汽车玻璃发生“量变”与“质变”打破常规,电动智能背景下汽车玻璃发生“量变”与“质变” 我们看好汽车玻璃未来的投资机会:汽车玻璃表面积占比大(约 1/3) 、 成本占比低(

2、约 1%) ,电动智能网联背景下,全玻璃车顶、HUD、5G 通信玻璃等应用,将迎来汽玻量变到质变,打开新车的成长空间。而以 特斯拉、大众 MEB 平台 ID 3 为代表的主流电动车标配,从单车面积和 单平米价值量两个维度拉动汽车玻璃行业 ASP 加速提升。 量变:量变:全玻璃车顶趋势带来全玻璃车顶趋势带来单车面积单车面积提升提升 汽车玻璃单车面积有汽车玻璃单车面积有 50%的提升空间(的提升空间(4 /车车-6 /车)车) 。当前天窗玻璃已 经成为中高端车型标配(20-30%渗透率) ,单从尺寸来看,主流 SUV 车 型全景天窗尺寸一般在 0.5-1.0 ,再往后走,以特斯拉为代表的全玻璃 车

3、顶有望成为新潮流,全玻璃车顶玻璃面积通常大于 1 ,部分达到 2.5 以上, 是传统全景天窗尺寸的 2-3 倍, 使得汽车玻璃单车玻璃面积的 “绝 对”上升。 质变:质变:HUD、智能调光、智能调光、5G 天线等天线等功能功能带来单带来单平米平米价值量提升价值量提升 汽车玻璃单平米价值量有汽车玻璃单平米价值量有 2-3 倍提升空间 (倍提升空间 (150 元元/ - -400400 元元/ / ) 。) 。 近年来 汽车玻璃主要从 1)安全舒适(隔音、电加热、憎水、HUD) ;2)智能 控制(AR-HUD、智能调光玻璃、玻璃天线) ;3)节能环保(太阳能、 隔热玻璃) ;4)美观时尚:氛围灯玻

4、璃等四个方面进行升级,带来 ASP 成倍数的提升。其中隔热、防紫外线、除霜等功能基本实现规模化应用, 较为前瞻的 HUD(车机第四屏) 、智能调光、玻璃天线等人车交互类产 品当前渗透率较低(90的玻璃叫做憎水玻璃。 图图 10:普通玻璃:普通玻璃 图图 11:憎水玻璃:憎水玻璃 资料来源:福耀玻璃官网、国信证券经济研究所整理 资料来源:福耀玻璃官网、国信证券经济研究所整理 由于憎水玻璃不易沾水的特性,还使其具有自我洁净的功能。由于憎水玻璃不易沾水的特性,还使其具有自我洁净的功能。相较于普通玻璃,憎 水玻璃上的灰尘、油污等颗粒更容易被雨水冲刷干净;冬季,结在玻璃上的冰雪也 更易去除。憎水玻璃极大

5、改善了雨天行车能见度,提高驾驶安全性和乘车舒适性。 主要应用在汽车的前后门玻璃上。 憎水玻璃最早由沃尔沃2004年推出, 叫WRG“斥 水玻璃”或者“憎水玻璃” ,不少高档车都有采用。 智能控制:智能控制:HUD 抬头显示玻璃、抬头显示玻璃、智能智能调光玻璃、玻璃天线调光玻璃、玻璃天线 智能化是 21 世纪的主流趋势,在网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持 下,无人驾驶,人工智能技术,车联网技术,智能车载设备等等应运而生,新能源 汽车的强势崛起更是加速了汽车智能化的推进,智能玻璃应运而生。 智能化汽车玻璃是通过对玻璃表面及其内部进行特殊处理,使玻璃具有自动显示、智能化汽车玻璃是通过对玻璃

6、表面及其内部进行特殊处理,使玻璃具有自动显示、 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 21 可控调光等功能。可控调光等功能。 智能玻璃与相关电子元件配合使用的结果, 使汽车的操控越来越 简单, 行驶安全性也越来越好, 智能化汽车玻璃的研究和开发已经取得了一些成果, 并在一些高端车型获得了应用。 (1)HUD 抬头显示玻璃抬头显示玻璃 HUD 的全称是的全称是 Head Up Display,即平视显示器,最早应用于军用飞机上,旨在 降低飞行员需要低头查看仪表的频率。 自上世纪 80 年代, HUD 开始从飞机嫁接于 汽车,应用应用 HUD 的驱动力是驾

7、驶的安全性的驱动力是驾驶的安全性,使得驾驶员在驾驶过程中无需将视线 转移到仪表盘或者中控上, 因此, HUD 所投影的信息主要是汽车的行驶状况指标所投影的信息主要是汽车的行驶状况指标, 比如仪表盘上所显示的车速、油量等信息;进一步,设计人员希望通过进一步,设计人员希望通过 HUD 实现实现 智能驾驶的目标,赋予其更多的功能,包括导航、短信、电话、邮件等,甚至加智能驾驶的目标,赋予其更多的功能,包括导航、短信、电话、邮件等,甚至加 入简单的互动,让汽车成为类似智能手机的移动终端。入简单的互动,让汽车成为类似智能手机的移动终端。 HUD 的原理类似于幻灯片投影。的原理类似于幻灯片投影。由投影仪发出

8、光信息,经过“反射镜”反射到“投影 镜”上, 再由“投影镜”反射到“挡风玻璃”, 人眼看到的是位于眼前 2-2.5 米处的虚像, 给人的感觉就是信息悬浮在前方路上。HUD 图像在挡风玻璃上位置是可调的,而 这其中的关键便是“投影镜”, 通过改变“投影镜”的角度, 就可以调节 HUD 图像的位 置。挡风玻璃是弯曲的,图像若是直接投射在弯曲的玻璃面上,会造成图像变形。 这就需要一个纠正措施于是“投影镜投影镜”和和“反射镜反射镜”被设计成弯曲的。被设计成弯曲的。 图图 12:HUD 玻璃的原理示意图玻璃的原理示意图 资料来源:电子发烧友、国信证券经济研究所整理 HUD 利用光学反射原理, 可以在挡风

9、玻璃上显示当前车速、 超速预警、 车况监控、利用光学反射原理, 可以在挡风玻璃上显示当前车速、 超速预警、 车况监控、 油耗、时速、红色故障标记、防止追尾、主动车道保持信息、巡航信息等,能够油耗、时速、红色故障标记、防止追尾、主动车道保持信息、巡航信息等,能够 让驾驶员的注意力集中在前方路面, 实现主动的行车安全。让驾驶员的注意力集中在前方路面, 实现主动的行车安全。 它将行车信息投射到和 驾驶员平行视线的前方, 避免了因观察仪表而分散对前方道路的注意力, 同时降低 眼睛焦距需要不断调整产生的延迟与不适。 高度与人眼的平视视线处于相似的高度, 因此成像在挡风玻璃的中下方, 虚拟图像与路面融合度

10、较好, 通常可投射至汽车引 擎盖前方 1-2 米处。另外,如今的另外,如今的 HUD 平视显示技术不仅仅只提供车辆的基本行平视显示技术不仅仅只提供车辆的基本行 车信息,它车信息,它可以具备高精度的导航指引和路面信息提示,还能语音收发微信、打可以具备高精度的导航指引和路面信息提示,还能语音收发微信、打 电话、点歌等。电话、点歌等。 HUD 汽车抬头显示技术的优点在于,一方面汽车抬头显示技术的优点在于,一方面 HUD 信息显示位置比传统的组合仪信息显示位置比传统的组合仪 表位置高。表位置高。也就是说,驾驶员想查看车辆信息时,通过 HUD 只需低下头 5-10 ; 而看组合仪表的话,则需低 20-2

11、5 。另一方面驾驶员的视线和注意力更少的偏离另一方面驾驶员的视线和注意力更少的偏离 道路,提升行车安全性。道路,提升行车安全性。驾驶员从组合仪表上查看驾驶信息时,眼睛从道路转移到 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 22 组合仪表再转移到道路,由于道路亮度高而组合仪表(车内)的亮度低,眼睛就会 经历由亮到暗再到亮的过程, 眼睛瞳孔会进行调整; 同时眼睛的聚集点会由远到近 再到远。使用HUD 可以减少视线转移的时间、视线转移带来的眼睛瞳孔变化、眼 睛聚集点的变化, 最终结果就是驾驶员的视线和注意力更少的偏离道路, 提升行车 安全性。 图图 13:HUD

12、 减少驾驶员低头角度减少驾驶员低头角度 图图14: HUD 在线语音通话在线语音通话 资料来源:电子发烧友、国信证券经济研究所整理 资料来源:电子发烧友、国信证券经济研究所整理 HUD 汽车抬头显示的关键部件是投影单元和挡风玻璃。汽车抬头显示的关键部件是投影单元和挡风玻璃。投影单元内部集成了投影 仪、反射镜、投影镜、调节电机及控制单元,HUD 控制单元从车上数据总线获取 车速、导航等信息,并在投影仪输出图像。由于普通玻璃内外表面均可反射光线, 容易形成图像重影,成像效果差。而而 HUD 挡风玻璃夹层内部的挡风玻璃夹层内部的 PVB 膜呈楔形,膜呈楔形, 即玻璃呈上厚下薄的状态,这样就不会形成图

13、像重影。即玻璃呈上厚下薄的状态,这样就不会形成图像重影。 当前的当前的 HUD 实现方案主要三种:第一种是直接将前挡风玻璃作为显示屏。实现方案主要三种:第一种是直接将前挡风玻璃作为显示屏。该种实 现方案多属于前装方案。代表产品是捷豹路虎公司在 2014 年 7 月开发出的汽车虚 拟风挡 HUD 概念技术,可以直接在风挡上显示车内参数以及行车路线。第二种是第二种是 通过一块附加的显示屏实现。通过一块附加的显示屏实现。该种实现方案属于后装方案。现在,已经有很多单独 外置的 HUD 显示器,价格从 200 到 600 元不等,这类显示器可以通过车载 OBD 接口读取车辆各种信息,然后利用高亮度 LE

14、D 投射到挡风玻璃或者自带的 HUD 专用玻璃水,结构和使用都比较简单。第三种是利用前挡风玻璃反射实现。第三种是利用前挡风玻璃反射实现。该种方 案也属于后装方案,产品主要通过手机 APP 实现,利用手机屏幕在前挡风玻璃上 的倒影实现 HUD 功能。 代表的产品有: 百度地图、 高德地图、 Navier HUD、 aSmart HUD 3D、Awesome HUD 等。通过前挡风玻璃反射实现的产品存在清晰度差、信通过前挡风玻璃反射实现的产品存在清晰度差、信 息量小、适应性差等劣势,实用效果差,并不能真正息量小、适应性差等劣势,实用效果差,并不能真正满足当前对于满足当前对于 HUD 功能的定功能的

15、定 位。位。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 23 图图 15:普通与:普通与HUD 挡风玻璃夹层对比挡风玻璃夹层对比 图图 16:手机:手机APP 实现实现 HUD 显示显示 资料来源:电子发烧友、国信证券经济研究所整理 资料来源:百度图片、国信证券经济研究所整理 尽管尽管 HUD 已开始批量应用,但成本仍是阻碍已开始批量应用,但成本仍是阻碍 HUD 大规模普及的一大障碍大规模普及的一大障碍。为了 降低玻璃成本,在大多 A、B 级车上会另外配备一块反射玻璃,而在大多豪华品牌 上,成本限制没那么紧张,就会用 HUD 挡风玻璃。目前 HUD 抬头数

16、字显示功能 在部分中高档车型开始搭载, 有的是标配, 有的是选配。 通常 HUD 前风挡玻璃 (单 玻璃)成本约 500-800 元。 价格更加低廉的组合型价格更加低廉的组合型 HUD 将继续在全球市场上占主导地位。将继续在全球市场上占主导地位。组合型 HUD,即 在一个单独的组合显示器上呈现信息。这种类型的 HUD 将在中低档汽车市场中 占据相当大的份额。 坚固耐用的设计加上实惠的价格有助于在中低档汽车中获得更 多的销售。挡风玻璃型挡风玻璃型 HUD,即在汽车挡风玻璃上投射图像信息,人们能够以更 加舒适的方式读取更多的信息,这将会增加 HUD 在全球市场的渗透率。目前, 挡风玻璃型 HUD

17、因价格高昂, 其增长受到了一定限制, 但是对于高端汽车而言, 它的渗透率将会增加。根据汽车之家数据显示,用户在选装宝马 5 系的HUD 功能 需额外支付高达 11600 元,奥迪Q5L 选装HUD 费用达 17900 元,对于这种“锦上 添花”的功能,经济型车型上很少见。 表表 2:配置:配置 HUD 抬头数字显示功能的主要车型情况抬头数字显示功能的主要车型情况 汽车类型汽车类型 车型车型 车型售价(万元)车型售价(万元) 车型上市时间车型上市时间 配置情况配置情况 新能源 蔚来 ES6 35.80-51.80 2018 年 12 月 15 日 2 配,8 无 蔚来 ES8 44.80-62.

18、40 2017 年 12 月 16 日 6 配,10 无 奔驰 EQC 57.98-62.28 2019 年 11 月 8 日 1 选配(9000 元) ,1 标配 宝马 5 系新能源 49.99-53.69 2 选配(11600 元) ,2 无 SUV 奥迪 Q5L 38.78-49.80 2019 年 11 月 25 日 5 选配(17900 元) ,1 无 奥迪 Q8 76.88-101.88 2019 年 10 月 1 日 4 选配(20500 元) ,1 有 奔驰 GLC 39.28-57.78 2019 年下半年 8 选配(9000 元) ,1 无 宝马 X3 38.98-47.9

19、8 2019 年 10 月 1 日 4 选配(10000 元) ,1 有 宝马 X6 76.69-93.69 2019 年年底 2 选配(15900/17000 元) ,1 有 凯迪拉克 XT6 38.97-54.97 2019 年春季 2 标配,18 无 雷克萨斯 RX 39.80-79.90 2019 年 9 月 5 日 4 标配,19 无 MPV 上汽通用别克 GL8 23.29-52.99 2018 年 6 标配,15 无 紧凑型车 几何汽车-几何 A 15.00-19.00 2019 年 4 月 6 标配,6 无 中型车 上汽通用别克君越 22.98-28.98 2019 年 3 月

20、 28 日 4 标配,4 无 上汽通用别克君威 17.28-25.98 2018 年 12 月 27 日 4 标配,6 无 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 24 奥迪 A4L 30.58-39.68 2020 年 4 月 全选配(17900 元) 奔驰 C 级 30.78-47.48 2020 年 3 月 5 选配(9000 元) ,18 无 广汽本田-雅阁 17.98-25.98 2018 年 4 月 1 标配,8 无 东风本田-INSPIRE 18.28-24.98 2018 年 10 月 25 日 2 标配,12 无 华晨宝马-宝马 3 系

21、 29.39-40.99 2020 年 5 月 2 标配,14 选配 一汽-大众 CC 24.68-30.18 2019 年 11 月 2 选配,6 无 广汽丰田-凯美瑞 17.98-27.98 2019 年 2 月 16 标配,4 无 沃尔沃 V60 33.99-43.99 2019 年 8 月 6 日 1 标配,3 无 资料来源:汽车之家、国信证券经济研究所整理 未来未来 HUD 或将过渡到或将过渡到 AR-HUD 新的技术进步(包括更广的视角新的技术进步(包括更广的视角(FOV)、增强现实技术、更高的对比度和更高的分、增强现实技术、更高的对比度和更高的分 辨率)将会使辨率)将会使 HUD

22、 的使用体验有更大幅度的提升。的使用体验有更大幅度的提升。未来 HUD 技术将加深与辅助 驾驶系统的融合,成为自动驾驶中重要技术组成部分。HUD 将会与汽车系统相结 合以显示更多的信息,包括车外的天气状况、车载自动诊断(OBD)信息、目的 地搜索以及 app 服务内容。基于增强现实技术(VR)的 HUD 能够识别盲点并 及时发出警告以避免交通事故的发生。此外,全息照片可以提供更好的可视性、清 晰度和照片质量。 近两年出现了近两年出现了 AR (增强现实) 新技术, 让汽车(增强现实) 新技术, 让汽车 HUD 技术如虎添翼。技术如虎添翼。 与传统的 HUD 相比,AR-HUD 显示的范围更大,

23、距离更远,前者只是投射并显示信息,后者则 需要和辅助驾驶系统深度整合, 以实现更高级的效果和功能, 更满足用户的真正需 求。具体而言,通过与 LDW 车道偏离报警系统以及 ACC 自适应巡航等辅助驾驶 系统结合, AR-HUD 会将报警信息以虚拟图像的方式呈递给驾驶员。 所以, AR-HUD 也是自动驾驶应用初期的一种必备技术,在未来的自动驾驶方面会被广泛应用也是自动驾驶应用初期的一种必备技术,在未来的自动驾驶方面会被广泛应用。 图图 17:AR-HUD 导航示意图导航示意图 图图 18:AR-HUD 导航示意图导航示意图 资料来源:百度图片、国信证券经济研究所整理 资料来源:百度图片、国信证

24、券经济研究所整理 目前,主流汽车零部件企业都在加大目前,主流汽车零部件企业都在加大 AR-HUD 的技术投入和商业化落地的技术投入和商业化落地,包括大 陆集团、哈曼、LG、松下、伟世通、华阳集团和 Wayray 等都曾在这项技术上展 示过自己的产品。2018 年百度世界大会现场,搭载 AR-HUD 的起亚汽车为观众和 媒体提供试乘,并获得了大量好评。小度车载 OS 的 AR-HUD 将百度 AR 技术和 HUD 技术完美融合,打造出了“1+12”的导航体验。AR-HUD 中的车道线完美贴 合实景路面,当车道出现偏离时能够实时预警。当前方出现车辆时,AR-HUD 也 会安全呈现,不遮挡视线。同时

25、,小度车载 OS 搭载的 AR-HUD 依托百度高精度 定位、权威地图信息、大数据和 AI 技术的加持、以及百度地图超过 5 亿的用户出 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 25 行大数据, 能够实现精准的导航定位。 按照目前全球各大零部件企业和主机厂的车 型规划,搭载初级 AR 技术的 HUD 抬头显示玻璃有望在 2020 年进入真正前装量 产元年。 售价方面,搭载大屏 AR-HUD 科技的玻璃价格不菲。HUD 的技术储备相对成熟, 在近几年的 CES 展上可以看到 AR HUD 的展示, 因为成本控制原因以及实际应用因为成本控制原因以及实际应用

26、场景等问题,很多汽车厂商还都处于保留或观望态度,目前国内还没有搭载该技场景等问题,很多汽车厂商还都处于保留或观望态度,目前国内还没有搭载该技 术的量产车型。术的量产车型。 据悉,还未国内上市的大众据悉,还未国内上市的大众 ID.3 将搭载将搭载 AR HUD。ID.3 的 AR HUD 除了可以显示 基础信息包括车速、 主动安全功能以及导航信息等之外, 在设置导航后还有路径指 引辅助线,并且在转弯时也有提示。另外,当到达导航设置目的地时,在 AR HUD 上也会有图标显示。 在打开 ACC 自适应巡航功能后, 它也会自动标注出前车。 ID.3 作为大众全新电动车战略的首款车型, 成为首次应用该

27、技术的量产车。 新车预计将 在今年下半年正式上市, AR HUD 功能将很有可能作为选装配置出现。 售价方面, 根据欧洲首发版本提供了三个型号 ID.3 1ST、ID.3 1ST Plus 和 ID.3 1ST Max 的 售价依次为 37350、 43650 和 47950 欧元, 依据最新汇率折合人民币分别约 29.8、 34.88、38.31 万元。 图图 17:ID.3 的的AR-HUD 导航示意图导航示意图 图图 18:ID.3 的的 AR-HUD 导航示意图导航示意图 资料来源:汽车之家、国信证券经济研究所整理 资料来源:汽车之家、国信证券经济研究所整理 (2)调光玻璃)调光玻璃

28、为了防晒, 大部分汽车采用贴膜或配备遮阳帘。 自动调光玻璃技术则能够兼顾视野自动调光玻璃技术则能够兼顾视野 和防晒。原理上来看和防晒。原理上来看,智能调光玻璃也叫电控调光玻璃,能够通过电来控制玻璃的 透明度。主要工作原理是在玻璃之间加装一层液晶调光膜(PDLC) 。当通电时, 液晶膜中的高分子液晶材料在电场的作用下, 会进行有序排列, 使光线可以轻易穿 透玻璃变成透明状,而反之关闭电源时,高分子液晶材料会被打乱不能正常排序, 呈现透光而不透明的外观状态。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 26 图图 19:智能调光玻璃结构图:智能调光玻璃结构图 图

29、图 20:智能调光玻璃原理图:智能调光玻璃原理图 资料来源:全球玻璃装饰材料公众号、国信证券经济研究所整理 资料来源:全球玻璃装饰材料公众号、国信证券经济研究所整理 调光玻璃的主要特点在于: 隐私保护,调光玻璃的主要特点在于: 隐私保护, 智能调光电子玻璃的最大功用是隐私保护功 能,可以随时控制玻璃的透明或不透明状态;投影功能投影功能,智能调光电子玻璃还是一 款非常优秀的投影硬屏,在光线适宜的环境下,如果选用高流明投影机,投影成像 效果非常清晰出众(建议选用背投成像方式) ;具备安全玻璃的优点具备安全玻璃的优点,包括破裂后 防止碎片飞溅的安全性能,抗打击强度好;环保特性环保特性,调光电子玻璃中

30、间的调光膜 及胶片可以隔热、阻隔 99%以上的紫外线及 98%以上的红外线。屏蔽部分红外线 减少热辐射及传递。屏蔽紫外线,可保护室内的陈设不因紫外辐照而出现褪色、老 化等情况,保护人员不受紫外线直射而引起的疾病;隔音特性隔音特性,调光电子玻璃中间 的的调光膜及胶片有声音阻尼作用,可部分阻隔噪音。 在众多高附加值玻璃产品中, 调光玻璃价格相对而言一直仍处在高位, 直到最近两 年随着相关的技术逐渐成熟,成本才有所下降,价格从价格从一开始的一开始的上万元上万元/降到降到现现 在在的的 15003000 元元/,产品逐渐被市场所认知。 目前已有一些汽车零部件供应商致力于开发这一技术,并赋予一块普通玻璃

31、更多目前已有一些汽车零部件供应商致力于开发这一技术,并赋予一块普通玻璃更多 的功能。 大陆集团的功能。 大陆集团利用集成到玻璃的特殊膜片, 根据电子控制信号来调整玻璃的透 明度,为驾乘人员创造更舒适、安全和节能的驾乘体验。具体而言,大陆集团的自大陆集团的自 动调光玻璃技术能让汽车的每个车窗都可以根据指令单独调暗。动调光玻璃技术能让汽车的每个车窗都可以根据指令单独调暗。 如果挡风玻璃上的 变色功能与车载电源和云连接相互关联, 还能根据天气状况提前自动调暗或调亮车 窗。这项技术在热管理方面也具有一系列优势。在冬季,与车辆锁止系统连接时, 只要驾驶员接近了汽车, 车窗就可以启动解冻功能。 福耀玻璃福

32、耀玻璃早就在开发各自的智 能玻璃技术,其技术路在两片玻璃间中加入 PDLC 膜,对引出端施加电压,通过调节 电压使 PDLC 膜中的粒子按一定方向排列来改变玻璃的透光度,实现光线调节等 功能。2020 年年 6 月月 1 日,京东方与福耀集团签订战略合作协议 ,日,京东方与福耀集团签订战略合作协议 ,双方将结合双方将结合 各自产业资源和技术优势,在汽车调光玻璃和车窗显示等领域进行战略合作,共各自产业资源和技术优势,在汽车调光玻璃和车窗显示等领域进行战略合作,共 同开拓市场,实现互利共赢同开拓市场,实现互利共赢。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 2

33、7 图图 21:大陆集团的可调节玻璃调节窗户明暗:大陆集团的可调节玻璃调节窗户明暗 图图 22:福耀调光玻璃智能调节透明度:福耀调光玻璃智能调节透明度 资料来源:百度图片、国信证券经济研究所整理 资料来源:福耀集团公众号、国信证券经济研究所整理 即将全球上市的丰田全新一代即将全球上市的丰田全新一代 Harrier 车型将配置全景天窗调光玻璃。车型将配置全景天窗调光玻璃。2020 年 4 月 13 日丰田在日本本土发布的全新一代 Harrier 车型,公布了全新车型的动力、 安全规格。全新一代 Harrier 基于 TNGA-K 平台打造而来,定位中型 SUV,提供 有 2.0L 和2.5L 混

34、合动力,目前确定丰田将在 6 月份对该车型全球首发。全新一代 Harrier 有一个特色配置全景天窗支持调光,允许驾驶者调整玻璃透明度,也 就是说可以自由控制天窗的采光量。售价方面,目前日本在售车型售价约 19-30 万元,同定位一样处于荣放和汉兰达之间,如果国产后依旧保持该售价,竞争力将 会非常大。 Gentex 推出了推出了 Full Display Mirror 或将用于未来电动汽车。或将用于未来电动汽车。Gentex 可调光设备 的年交付量逾 4000 万个,该公司 2019 年携其产品亮相 CES 展会,展示其镜面 显示屏及可调光窗户, 上述产品已被用于部分现代化的大型客机上, 该产

35、品可被用该产品可被用 于雪佛兰于雪佛兰 Bolt 电动车,将其后视镜转化为一款显示屏。这类可调光玻璃或能被用电动车,将其后视镜转化为一款显示屏。这类可调光玻璃或能被用 于未来的电动车型。于未来的电动车型。据 Gentex 透露,当电动车配置了可调光太阳能天窗后,就能 够实现所谓“sunloading”的最小化。当阳光充足时,车辆座舱内部会变热。固定式 天窗或暗色天窗可能会缓解座舱变热的情况。但显然,天窗获取的热量减少,空调 及电池所需的电量也将变少。Gentex 的技术可实现电控调光,且其重量也低于机 械式顶盖,将有助于提升电动车的能效。 图图 21:Gentex 为概念车为概念车microS

36、NAP 设计的可调光玻璃设计的可调光玻璃 图图 22:Gentex 为概念车为概念车microSNAP 设计的可调光玻璃设计的可调光玻璃 资料来源:百度图片、国信证券经济研究所整理 资料来源:福耀集团公众号、国信证券经济研究所整理 (3)玻璃天线)玻璃天线 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 28 玻璃天线也称为隐藏式天线,通过将导线印刷在玻璃上而实现接受信号的功能,玻璃天线也称为隐藏式天线,通过将导线印刷在玻璃上而实现接受信号的功能, 具有低成本、低故障、高接收等优点,具有低成本、低故障、高接收等优点,是是 5G 车联网背景下的一大搭载车联网背景下

37、的一大搭载趋势。趋势。 镀膜天线玻璃镀膜天线玻璃是利用现有热反射玻璃的镀膜层兼做汽车天线。 其工作原理是利用金 属镀膜作为天线, 通过金属贴片或者或印刷的银浆耦合电磁信号并通过舌片加到信 号放大器或者收音机。不需对天线进行设计,直接使用现有的镀膜作天线,只改变 馈电点位置、 馈电方式、 馈点大小以及改变天线放大器的频率响应来达到厂家对感 度、 增益、 阻抗、 驻波等参数的要求。 不仅美观, 而且性能良好, 优于传统的天线。 从使用的车型来看,从使用的车型来看, 如今绝大部分国产车即使是低等车都将玻璃天线列入的基本配 备,比如福特的福克斯、日产天籁、丰田凯美瑞、大众途安等车型。 NTT DOCO

38、MO 成功试验全球最小成功试验全球最小 5G 玻璃天线,迎接玻璃天线,迎接 5G 时代时代到来到来 在未来的移动社会中,汽车将配备相机、LiDAR 和传感器等设备。汽车既需要相 互连接,也要有提供 V2X 的通信功能,将汽车连接到所有其他东西。在这些情况 下,汽车玻璃作为无线电波和接收的天线/网关起着越来越重要的作用。5G“玻璃天 线”被安装于车辆上的多个位置-包括挡风玻璃、侧窗和后窗,使 5G 数据能够在 理想方向上传输和接收,以获得最大的 5G 信号强度。 日本第一大移动通信运营商 NTT DOCOMO 于 2019 年 5 月成功试验了世界上第 一个使用嵌入合成熔融石英的“玻璃天线”的

39、5G 移动电信, 用于发送和接收 28GHz 频段 5G 信号。 这种这种“玻璃天线玻璃天线”是迄今为止全球最小的是迄今为止全球最小的 28GHz 频段频段 5G 天线。天线。 NTT DOCOMO 认为,认为,5G“玻璃天线玻璃天线”以后可用于建筑物、车辆、火车场景中,以实现以后可用于建筑物、车辆、火车场景中,以实现 稳定、高速的稳定、高速的 5G 移动通信。移动通信。 28GHz 频段的 5G 信号频率衰落很快, 因此, 它们的强度不足以充分穿透建筑物、 车辆和火车车厢的窗户。而上述全新的 5G“玻璃天线”可以连接到窗户表面,以便 在理想的方向上接收和传播 5G 无线电波, 进而在具有挑战

40、性的室内和车内条件下 进行稳定、高速的 5G 通信。该 28GHz 频段 5G“玻璃天线”,下行速率在 100 米范 围内平均为 1.3Gbps, 而如果可用带宽达到 400MHz 频段时可达到 3.8Gbps。 NTT DOCOMO 的技术工程师介绍,相关的测试结果表明,即使在的技术工程师介绍,相关的测试结果表明,即使在 5G 信号被障碍物阻信号被障碍物阻 挡或反射的城市区域,也实现了稳定、高速的挡或反射的城市区域,也实现了稳定、高速的 5G 通信。通信。 5G“玻璃天线”尺寸很小、外观透明,这使得使其可以不显眼地安装在建筑物、车辆 之中,并不会有碍于安装物体的外观或设计(因为尺寸很小) ,

41、也不会阻挡人们的 视线 (因为外观透明) 。 DOCOMO 表示, 接下来将进一步改进 5G“玻璃天线”技术, 使其能够与 Massive MIMO 兼容,以实现可以用多个天线同时发送和接收数据的 “玻璃天线”,以进一步提高速率、使得5G“玻璃天线”能够在各个场景与条件下得到 应用。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 29 图图 23:5G“玻璃天线玻璃天线”实现稳定通信实现稳定通信 图图 24:28GHz 频段频段5G 天线图天线图 资料来源:angmobile 公众号、国信证券经济研究所整理 资料来源:angmobile 公众号、国信证券经济研

42、究所整理 AGC 研发研发面向面向 5G 通讯的合成石英玻璃天线通讯的合成石英玻璃天线 40 多年来,AGC 一直是车载玻璃上的天线研发与生产领域的行业领导者。AGC 还在其日本和美国消声室设计车载玻璃上的天线, 并为客户提供玻璃上的天线。 通 过完成欧洲的消声室, AGC 建立了加快天线研发的框架, 以满足 IoT 时代对“互联” 汽车的需求,并支持全球客户的汽车开发。AGC 于 2019 年已经成功开发具有低 传输损失性的,透明的,面向 5G 通讯的合成石英玻璃天线。公司今后将推进车载 用和室内外用天线等实用化的研究开发,并从 2019 年开始提供样品。此次开发的 合成石英玻璃天线,采用了

43、新开发的Glass Interface Layer,可减少电磁波通过窗 玻璃时的衰减和反射。 另外, 通过进行独自的微细加工, 成功地将天线图案透明化。 即使设置在视认区域也不会损害美观和景观,极力抑制视野的遮挡,因此有可能即使设置在视认区域也不会损害美观和景观,极力抑制视野的遮挡,因此有可能 成为车载用和室内外用等领域成为车载用和室内外用等领域较较适合的天线。适合的天线。 (4)其他智能化应用)其他智能化应用:交互式玻璃:交互式玻璃 随着科技的不断发展, 车窗的智能化功能也变得逐渐多样化。 福特公司开发了一种 叫做Feel the View 的车窗。它利用窗户上的触觉反馈系统为视障人士提供外

44、部事 物的触觉描述。也可以是一个放大镜、一个和友好沟通的朋友和视频播放器。车门车门 虚拟窗户虚拟窗户把整个汽车都变成了一个智能终端, 智能内饰表面融合了地板控制台, 仪 表板和门板的时尚装饰。 可以在车内的任何一个位置操作汽车相关应用, 不仅在前 窗上呈现不同的信息, 而且在汽车的每个其他玻璃表面上呈现不同的信息。 随着自 动驾驶的到来,乘客将通过车辆后部侧窗上显示的视频或互联网网站获得娱乐。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 30 图图 25:智能玻璃:智能玻璃“放大镜放大镜” 图图 26:侧窗显示互联网信息:侧窗显示互联网信息 资料来源:CMF

45、 设计军团号公众号、国信证券经济研究所整理 资料来源:百度图片、国信证券经济研究所整理 节能环保:太阳能玻璃、隔热玻璃节能环保:太阳能玻璃、隔热玻璃 (1)太阳能玻璃)太阳能玻璃 随着新能源汽车的发展,解决充电问题迫在眉睫。太阳能玻璃的使用,利用太阳随着新能源汽车的发展,解决充电问题迫在眉睫。太阳能玻璃的使用,利用太阳 能给汽车充电,比充电桩更方便,可以在汽车行动的时候就吸收太阳能来转化成能给汽车充电,比充电桩更方便,可以在汽车行动的时候就吸收太阳能来转化成 电量。电量。太阳能玻璃是在玻璃边缘安装太阳能电池后,将混合涂料涂在玻璃表面,涂 料吸收太阳光后会把光线以不同波长传输到安装在玻璃边缘的太

46、阳能电池中。 图图 27:太阳能玻璃结构:太阳能玻璃结构 图图 28:太阳能:太阳能天窗天窗工作原理工作原理 资料来源:福耀玻璃官网、国信证券经济研究所整理 资料来源:福耀玻璃官网、国信证券经济研究所整理 福耀推出太阳能玻璃, 让汽车玻璃也能发电。福耀推出太阳能玻璃, 让汽车玻璃也能发电。 原理是在玻璃里加入太阳能电池组件, 当太阳光照射电池组件上的半导体 PN 结时,就会在 PN 结的两边出现电压, 产生电 流,太阳能电池就开始工作,为车提供能源。其特点在于通过太阳能转化为电能, 为车载电器提供能源。 苹果欲研发太阳能汽车电池,苹果欲研发太阳能汽车电池, “铺满铺满”整车面板或为透明。整车面

47、板或为透明。 苹果公司就在研究如何利 用太阳能给电动车充电,甚至还想把这种技术延伸应用到苹果手表和 iPhone 等设 备上。美国专利和商标局向苹果授予了这项太阳能充电专利。在苹果的构想中,要 将太阳能面板“铺满”车辆的整个外表面,甚至连汽车玻璃上都覆有太阳能面板。据 专利文件显示, 苹果希望在柔性材料的基础上开发薄膜光伏电池, 薄膜的厚度控制 在 1-10 微米。目前,苹果正在考虑的材料类型包括织物、聚合物、皮革等。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野全球视野 本土智慧本土智慧 Page 31 图图 29:福耀太阳能玻璃:福耀太阳能玻璃 图图 30:苹果研发太阳能汽车技术:苹果研发太

48、阳能汽车技术 资料来源:百度图片、国信证券经济研究所整理 资料来源:汽车之家、国信证券经济研究所整理 目前市面上已有少部分太阳能充电汽车。目前市面上已有少部分太阳能充电汽车。早在 2012 年,丰田就首次为其量产的混 合动力车型普锐斯, 推出了车顶太阳能充电系统的可选配置, 但只能是在停车的时 候为车载通风系统供电,并作为车载 12V 铅酸电池的辅助充电电源。 现代汽车集团积极研发太阳能车灯系统。现代汽车集团积极研发太阳能车灯系统。 目前现代汽车集团正在研发的太阳能车顶 系统一共有三种类型:第一代硅太阳能车顶系统;第二代半透明太阳能车顶系统; 以及第三代轻型太阳能车身盖。 其中第三代轻型太阳能盖系统的面积最大, 在发动 机罩和车顶都安装有太阳能电池板, 未来将专用于混合动力车辆。 全球首款搭载太。 全球首款搭载太 阳能充电系统的量产车型阳能充电系统的量产车型2020款现代索纳塔款现代索纳塔Hybrid于于2019年已经在韩国本年已经在韩国本 土正式上市土正式上市。 该车搭载一台2.0L 自然吸气发动机, 辅以轻混系统提升燃油经济性, 重点是工程师在车顶集成了太阳能充电板, 可以为电池组额外补充电能。 据现代官 方介绍,这组太阳能充电设备在理想状态下(每天无遮挡暴晒 6 小时) ,每年可以 为车辆额外提供 1300 公里的行驶里程,换算约每天 3.6 公里。该车

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