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来源:雪球App,作者: 未来智库,(https://xueqiu.com/9508834377/170719679)
精选报告来源:【未来智库官网】。
(报告出品方/作者:华创证券,韩东)报告综述
车联网是 5G 重要下游应用,产业链成熟度不断提升,应用场景落地在即。
汽车的智能化、电动化使得车联网成为必然趋势,而车联网也是未来汽车实现自 动驾驶的必由之路。4G 技术为车联网提供了基础功能和简单的应用场景;5G 技术的到来,大大增强了车与车、车与人、车与道路基础设施的连接能力,解 锁车联网全部潜能,助力车联网快速落地。
全球车联网技术路线向 C-V2X 聚焦,我国在车联网产业上有望实现产业与商业模式的全球输出。
2020 年 11 月美国联邦通讯委员会将 5.9GHz 频段划拨给 C-V2X 使用,这标志着 C-V2X 成为全球标准又向前迈进一大步。当前我国在 车联网方面走在了世界前列,通过多次深入测试,验证并完善了基于 C-V2X 的车联网架构的可行与先进,同时为 5G 技术下的 C-V2X 奠定了理论基 础和事实依据。未来我国有望凭借产业链领先优势,引领全球车联网产业发展, 抢占全球 V2X 市场份额。
5G 赋能车联网发展,产业由单一的车载信息服务向综合智能网联汽车迈进。
随着 5G R16 标准冻结,车联网产业将加速落地。5G 的大带宽促进了车 载信息服务的升级。使汽车有望成为个人信息交互新中心,高清视频、AR 导 航、高精地图、实时监控等应用将逐步被挖掘;更重要的是 5G 低时延带动了 汽车智能网联化发展,自动驾驶有望实现飞速发展;在 5G 的赋能下汽车有望加入支付、保险、融资租赁等金融属,涉车消费商业场景的开发将会重塑汽 车行业的价值体系。
5G 车联网各地示范先导区加速发展,产业即将迎来发展拐点。
各地纷纷通过 建立示范先导区的形式探索基于 V2X 的新商业模式,并通过封闭测试场等技 术手段加以验证。商用特定场景如景区、矿山、港口景区的应用有望率先落地, 车联网产业即将加速启动。根据 ICVTank 公布的数据显示,2022 年全球 V2X 市场规模有望突破 1650 亿美元;其中中国 V2X 市场规模有望达到 500 亿美元。 根据我们的预计,到 2025 年 RSU 市场规模将突破百亿量级,OBU 市场规模 接近三百亿元,行业将实现“从零到一”的快速增长。随着规模效应逐步体现, 未来我国车联网的产业有望得以全面升级。
行业投资评级与投资策略。
在 V2X 全面铺开以及从 LTE-V2X 向 5G-V2X 转变 的过程中,整条产业链都有望迎来爆发式的增长,从芯片模组、终端设备到管理平台、安全认证、交通信息化项目实施,均将涌现了一批具备技术优势的优秀企业。其中路网 RSU 建设产业链企业有望优先受益,并带动车侧 OBU 协同 发展。随后在对自动驾驶的需求驱动下,高精地图和高精定位产业和车联网安全认证产业有望高速发展。一、车联网千亿市场大幕将启,2021 年有望快速增长
车联网(,Vehicle-to-Everything)是以车辆为主体,依靠通信网络互连实现车间(V2V)、 车与人(V2P)、车与网(V2N)、车与基础设施(V2I)的互通互联、信息共享,进而达到保障交通安全、提高驾驶体验、拓展智能服务等目标的解决方案。车联网的工作过程是由感知层(包括路侧与车载传感器、传感器网络以及传感器)、网络层(包括车载网络、互联网、无线通信网)以及应用层协作完成的。其中感知层对车辆行驶途中的状态、车辆周边环境、车辆所在位置进行感知,获取足够的大量外部与内部数据;网络层则是主导关键的传输环节,其将感知层收集的数据通过通信网络传输至应用层,再 由应用层提供相应的服务(包括智能交通、远程诊断监控、车载娱乐、事故处理与救援等)。
车联网的推广对于社会具有广泛积极意义,应用前景十分广阔。一方面车辆联网可以准 确收集道路情况与行驶状态数据,通过智慧交通系统有效降低交通事故发生率,大力保 障出行安全;另一方面,车辆连接 5G 网络可促进驾驶服务多元化,极大提升驾驶体验, 促进相关服务产业的爆发。
人们对于交通智慧化的尝试可追溯到上世纪 70 年代,彼时日美等发达国家开始着力 于从改进交通设施的层面推动交通的智慧化,如美国提出的电子道路导航系统、日 本的汽车交通控制综合系统,在一定程度上改善了当时的交通状况,为后来的交通 深度智慧化提供了一定的经验。
上世纪 80 年代开始,欧盟、日本以及美国在的基础上开始了对于车联网的 研究。欧盟 1986 年提出的 PROMETHEUS 计划可以被视作最早的车联网构想雏形, 提出了车-车通信(PRO-NET)、车-路通信(PRO-ROAD)、辅助驾驶(PRO-CAR) 等先进的交通信息技术的研究计划。
首个真正意义上的车联网构想由美国在 2009 年提出。欧盟随后又提出了 Drive C2X 车联网项目,也是一个较为现代化的车联网解决方案。日本则是在过去提出的交通 控制综合系统基础上持续发力,力求为驾驶人员提供更加安全、准确、高效的驾驶 服务。
2016 年 9 月 5G 汽车联盟(5GAA)成立,加速推动 C-V2X 技术在全球的产业化落地。 联盟创始成员有奥迪股份公司,宝马集团,股份公司,,华为,英特 尔,和。5GAA 目前有约 130 余家成员,多来自于汽车、科技以及 通信行业,包括汽车制造商,芯片组/通信系统提供商,电信运营商和基础设施供应 商等,致力于共同开发终端到终端的解决方案,推动 C-V2X 技术在全球的产业化落 地。
车联网概念明确以来,各国纷纷积极部署相关产业,持续推进标准体系的建立并将车辆的智能化与网联化提上日程,争夺产业的制高点。政策驱动下车联网产业发展趋势十分 明朗。
车联网的概念在我国出现也已有一定时间,经过长期的谋划与布局,我国的车联网产业实现了一定程度的深度融合。“车联网”一词在中国首次被重点提起是在 2010 年 10 月 28 日于无锡举办的中国国际物联网大会上,同年的上海世博会中,—馆对外 描述了未来 20 年车辆在高度智能化、清洁化的交通框架下充满无限可能的发展前景。从 这些线索中,不难窥见车联网的概念早在 10 年前便已开始孕育。车联网从理论走向实践 的第一步是由与长春一汽共同迈出的,2011 年 3 月,二者共建联合实验室,开始 研究下一代通信服务与汽车电子产品的融合。随后的几年里,我国的车联网研究取得了 一系列的进展,在政策的支持下我国车联网产业链日益完善。
目前车联网产业发展 “万事俱备,只欠东风”。多年来通信技术的迭代升级、汽车电子 的推陈出新以及基础设施的大力推进为车联网的落地奠定了良好的基础,各地的车联网 产业陆续取得了阶段成果,我国的车联网产业链已经逐步成熟。车联网产业在 2021 年 有望快速增长,背后潜在的商业应用模式和巨大的市场空间逐渐浮现。二、C-V2X 技术标准正式登上国际舞台,全球范围商用可期
2.1、美国转向 C-V2X 取代 DSRC,C-V2X 技术标准正式登上国际舞台车联网 (Vehicle-to-Everything)概念诞生以来,演变成了两大标准体系:一个是 由美国提出的基于 DSRC 的 V2X 体系,另一个是由中国主导的基于 C-V2X 标准体系。
DSRC(Dedicated Short Range Communications)即专用短程通信技术,是由美国提出的一种基于 IEEE 802.11p 标准(WiFi 基础)的通信协议。DSRC 由美国交通部和密歇根大学支持,专用于 V2V(车际)与 V2I(车-路),可以实现小范围内图像、语音和数据的实时、准确和可靠的双向传输,经过美国、日本和欧盟的大规模测试,验证了其有效。
DSRC 结构分为 OBU、RSU 以及专用通信链路,在工作过程中,OBU 间 RSU 通过专用通信链路传输数据,实现终端设备间的数据读取与写入。
C-V2X 即 Cellular-V2X,是基于蜂窝通信技术发展而来,由 3GPP 主导推动,其依托既已存在的 4G 网络(LTE)网络来促成 V2X 的实现。C-V2X 的空中接口有两种,一种是 Uu 接口,一种是 PC5 接口,前者以蜂窝通信基站为中心,实现广覆盖的通信连接,后者 则不通过基站,而是直接在车联间形成数据传输,以满足低时延的要求。
C-V2X 基于 4G/5G 通信技术,具有传输距离远、通信范围广、可扩展高、建设成本低 的优点,在建设的早期阶段可以高度依托现存的 4G 网络基站,实现车联网架构的构建。 面向 5G 网路,C-V2X 有更广阔的发展空间。
2020 年 11 月 28 日,美国联邦通讯委员会正式投票决定将 5.9GHz 频段划拨给 Wi-Fi 和 C-V2X,这场争论最终落幕。相较于 C-V2X,DSRC 的发展时间更久,技术更加成熟, 但其存在着难以回避的诸多弊端,根源的不足使得 DSRC 无法满足车联网面向未来的 需求。
DSRC 与 C-V2X 的差距是在一次次的技术论证中被证实的,其不足主要体现在以下几点:
1) DSRC 能不足,无法在高速环境下维持良好的通信稳定。在福特与大唐、 的联合测试中,DSRC 的表现明显不如 LTE-V2X,在超过一定的通信距离后基于 DSRC 技术的产品出现了明显的数据失真,而 LTE-V2X 则能更好地胜任。
2) DSRC 需求的频谱较多,WiFI 与 DSRC 的应用频谱面临权衡。相较于 DSRC,WiFi 对于 5.9GHz 频段的需求更为迫切,这也是美国从 DSRC 转向 C-V2X 的原因之一。
3) 面向未来 DSRC 的发展空间明显有限,而 C-V2X 可持续推进。根据 C-V2X 的发展 规划,无论是目前的 LTE-V2X 还是将来的 NR-V2X,都是“立足当下,面向未来”的 最好解决方案,即满足了车联网当下的迫切需求,也让社会看到了车联网产业未来 的无限可能。
4) C-V2X 的部署更有利于成本的控制。尽管 DSRC 与 C-V2X 的技术成熟度及产业链 的完整度平分秋色,但对于成本的控制可谓是判若云泥,C-V2X 可利用既已简称的 4G/5G 通信基站,合理利用现有资源,在疫情横行经济萎靡的当下是一个较佳选择。
5) C-V2X 在中国受到巨大政策支持,反观 DSRC 在美政策不温不火。我国工信部、交 通部、公安部等部委频频发力,各方高度协同,政策不断推陈出新,有效促使了我 国在 V2X 领域的弯道超车。美国由于两党交替以来的政治反复带来系列不确定, DSRC 最终未见圆满落地。
2.2、我国 C-V2X 产业生态链完善,未来有望全球范围输出
C-V2X 包含 LTE-V2X 和 NR-V2X,其中 LTE-V2X 是基于 4G 设计的车联网解决方案, NR-V2X 是基于 5G 设计的车联网解决方案,目前 LTE-V2X 已发展较为成熟并可实现应用,NR-V2X 处于标准建立与产业规划的阶段。针对 LTE-V2X,我国进行了多次深入的 测试,验证并完善了基于 C-V2X 的车联网架构的可行与先进,同时为 5G 技术下的 C-V2X 奠定了理论基础和事实依据。中国当前在 LTE-V2X 方面已经走在了世界前列, 在 2018 年、2019 年、2020 年分别举办了“三跨”、“四 跨”和“新四跨”三次大型车 联网互联互通测试活动,见证了 LTE-V2X 走向成熟的历程。在应用场景方面 LTE-V2X 已经能够解决实现大部分安全预警问题并有效提升驾驶效率,定位于辅助驾驶,而 NR-V2X 则会向更高级的自动驾驶方向演进。在 5G 基础设施建设如火如荼展开的今天, 基于 NR-V2X 实现的 C-V2X 呼之欲出,车联网技术将具备怀揣更先进应用技术,面向更 复杂驾驶环境的实力。
经过多轮迭代,C-V2X 产业生态逐步成熟。2018 年通信院 2018 年进行基于 LTE-V2X 的 4G 车联网商用规模试验,2019 年进行预商用测试,2020 年正式迈入车联网(LTE-V2X) 商用元年;5G 规模化商用也在逐步推进,2019 年进行 5GNRUu 技术试验,2020 年进行 5GNRPC5 技术试验,2021 年进行预商用测试,2022 年正式迈入 5GNR-V2X 商用元年。 目前我国已经形成了较为成熟的 C-V2X 产业链。华为、大唐均已完成开发商用芯片;移远、高鸿已具备可商用终端模组;大唐、国汽智联等可提供 CA 验证平台;一汽、长安、 吉利等多家整车厂均积极表态支持;星云互联、、等均可提供路边单 元,行业生态已完成初步建立。三、5G -V2X 赋能车联网,产业由车载信息服务向智能网联迈进
3.1、5G R16 标准冻结,车联网产业加速落地
3GPP TSG 第 88 次全体会议冻结了 5G R16 标准。
R16 相对于 R15 在网络能力扩展、挖 潜以及降低运营成本等方面做了改进。主要场景包括超可靠低延迟通信(URLLC)的增 强、对垂直行业和 LAN 服务的支持、蜂窝物联网的支持与扩展、增强 V2X 支持、5G 定 位和定位服务、UE 无线功能信令优化、5G 卫星接入、5G 网络自动化架构的支持、无线 和有线融合增强、流媒体和广播、用户身份验证,多设备支持、增强网络切片、增强无 线 NR 功能等。
R16 标准对超低时延高可靠通信场景(uRLLC)和海量机器通信场景(mMTC)进行部署, 三大应用场景实现完善。5G 三大应用场景分别是 eMBB(增强移动宽带)、URLLC(超 高可靠超低时延通信)和 mMTC(海量机器通信)。URLLC 主要针对时延和可靠有 较高要求的应用场景,这类场景的特点是要求毫秒级别的时延和近乎极致的网络可靠。 mMTC 主要针对广域的低功耗应用场景,这些场景的特点是功耗要求低,网络覆盖范围 广,单位区域内连接较大等,例如物联网应用细分领域中的智慧城市,智能仪表等;此 前的 R15 标准是 5G 的一个基础版本,解决了 5G 三大场景中的增强宽带场景(eMBB), 而 R16 标准对另外两个场景进行了部署,即超低时延高可靠通信场景(uRLLC)和海量机 器通信场景(mMTC)。
5G 产业的建设任重道远,机会与挑战并存,实现 5G 效益最大化,应从“开源”与“节 流”入手。5G 的建设是一个极其投资需求巨大的过程,投资中的很大一部分就来源于基 站的建设,因此在 5G 基站的搭建中往往会与 4G 站址共享来充分利用现有资源实现建设 成本的控制。在 5G 架构建成以后,下游的商业模式必须跟进才能实现较佳的经济效益, 因此对于 5G 下游应用场景的挖掘是一个很迫切的要求。
车联网是 5G 的重要下游产业之一,同时 5G 也助力汽车行业向智能化转型的迈进。车联 网对于大流量传输与低时延通信有着极大需求,为 5G 开拓了巨大应用市场,是 5G 应用 的典型场景。在汽车向智能化、网联化发展的进程中,5G 技术为自动驾驶、高精度导航、 车载娱乐多元化等汽车行业新兴市场的诞生与成熟保驾护航,因此车联网与 5G 的发展 是高度协同、齐头迈进的。
3.2、5G 提升车载信息娱乐服务效率,多种应用体验升级 eMBB(Enhanced Mobile Broadband),即增强移动宽带,是 5G 的三大应用场景之一,传 输带宽的提升使得基于信息服务的娱乐体验升级,5G-V2X 在 LTE-V2X 的基础上进一步 保障出行安全、提升交通效率。5G 在汽车平台的应用如高清视频、AR 导航、VR 视频通话、高精地图、实时监控等将会实现更好的使用体验。
高清视频:5G 技术的应用可以使得 4K 高清视频的实时传输畅通无阻,甚至实现 8K 超 高清视频的传输。4K 视频的显示屏分辨率为 3840×2160 及以上,4K 的高清视频对于带 宽的要求较大, 8K 视频不仅体现在分辨率层面,更是一场视听领域的产业革命。8K 视 频采用大色域、高动态范围、12 比特量化深度以及 120fps 的帧率,将给观众观看体验带 来质的飞越。视频的分辨率越高,对于网络传输带宽的要求就越大,5G 具有低时延、大 带宽的特,可以很好地解决超高清视频大数据量传输痛点。
AR 导航:AR 导航又称 AR HUD(增强现实抬头显示器),是一种可以将导航信息投影 到挡风玻璃上的技术,将 AR 技术与导航技术完美融合,直观地将导航路径呈现在驾驶 者眼前。AR 导航技术可避免驾驶员低头看手机导航,导航效果更加理想,能够给驾驶过 程带来更加舒适的体验,同时也在一定程度上提升了交通安全度。AR 导航低于数据传输 技术的要求很高,需同时做到导航信息的下载与实景信息的回传,5G 技术的大带宽与低 时延特可以满足 AR 导航对于数据传输的高要求,可以有效实现位置、环境等关键信 息的回传以及 AR 数据的传输,与 AR 导航的需求相吻合。
VR 视频通话:VR 视频通话又称全景视频通话,是一种 360°全景三维模拟现实视频通 话技术,随着 5G 技术的成熟,VR 视频通话将不再是科幻电影中的场景。从语音通话到 视频通话,再到 VR 视频通话,人与人远距离沟通的手段愈发逼近面对面交流,将 VR 视频通话技术与汽车结合,可以有效解决驾驶途中的通话问题,将驾驶员从手机中解脱 出来。VR 视频通话过程中涉及 VR 视频与音频等信息的传输,其中 VR 视频的实时传输 对带宽要求很大,通话过程中亦要求保持较低的通话延迟,5G 技术的应用可很好地解决 这些问题。
高精地图:不同于传统的导航地图,高精地图对于地图的精细化要求更高,一般精度需达分米级,同时还应导入各种交通要素数据,是实现自动驾驶的重要前提。高精地图的 超高精度直接导致了其数据量巨大,这对于通信传输技术提出了更高的要求,5G 技术是 比较理想的可用于高精地图数据传输的传输技术。高精地图的使用者不再是驾驶员,而 是自动驾驶系统:自动驾驶系统通过 5G 网络将目标路径内的高精地图全部信息下载, 并结合周围车辆分布情况等环境因素,可确保自动驾驶的安全与实时。
实时监控:通过分析汽车的各项数据指标,可以有效判断车辆的当前情况,实现对于车 辆的控制与监控。实时监控技术可以实现相关车辆的动向追踪、资源合理调配、轨迹回 放以及运维提醒等,在很大程度上达到杜绝公车私用、保障用车安全的目的。判断车辆 在行进过程中的状态需参考的参数较多,每一辆车每时每刻都会产生大量的数据,这是 传统的通信技术所无法承受的巨大工作量,而对于具有大带宽的 5G 技术而言,往往能 够胜任这样的传输任务。
3.3、5G 低时延推动自动驾驶的发展,涉车消费将不断涌现 5G 使 V2X 突破现有技术壁垒,应用场景大大拓展。C-V2X 传输快、低时延,能够实现车辆和周围环境的实时通信,并且与 4G、5G 蜂窝网络都可以兼容,因此有望成为车联网通信的关键核心技术。而 5G 的低延时、高可靠、高适用和低耗能等优点能够有利于 C-V2X 车联网技术普及。同时,由于自动驾驶对网络时延有着极高的要求,而这一 点在 4G 时难以得到保障,5G 时代有可能解决这一问题。
3.3.1、5G V2X URLLC 推动自动驾驶发展
自动驾驶系统分感知层,决策层,执行层,最终体现自动化水平的是执行层对车辆的横 向和纵向控制能力。所以自动驾驶可以按照系统对车辆加速,制动,转向的控制能力进 行划分,自动驾驶可以分 L1~L5 五级,其中 L1~L3 为自动驾驶系统辅助人类驾驶, 称 为高级驾驶辅助系统(ADAS);L4 为人类辅助自动驾驶系统;L5 为完全的自动驾驶, 不需要人类辅助,称为无人驾驶。
我国自动驾驶采取优先网联路线,利好车联网产业链发展。全球智能网联汽车的两条技 术发展主线是智能化和网联化。智能化(自主式)技术路线基于车载传感器,使汽车自 主感知、决策和控制运动。网联化(协同式)基于通信互联,使汽车通过与车、路、人 呼应具有环境感知、决策和控制运动的能力。智能路线的局限是通过传感器获取的信 息相对有限,无法获得超视距信息。雷达、摄像头和激光雷达等本地传感系统受限于视 距、环境等因素影响,要实现 100%安全,自动驾驶需要弥补本地传感器所欠缺的感知 能力。长期看我国自动驾驶发展趋势将是优先网联,逐步实现智能网联融合。
政府积极推动自动驾驶产业发展。2017 年,工信部、发改委、科技部三部委联合印发《汽 车产业中长期发展规划》明确提出:至 2020 年,L1-L3 级别系统新车装配率将超过 50%; 至 2025 年,L3 级别以下系统新车装配率将达到 80%,其中 L2/L3 级别装配率达到 25%, 同时 L4/L5 级别新车开始进入市场。
5G URLLC 特是自动驾驶的重要基础。5G 网络由于可以为车辆提供毫秒级超低时延, 最高可达 10GB/S 的传输速率,以及每平方公里高达百万的连接数和超高可靠,帮助 车辆在远程环境感知、信息交互和协同控制等关键技术上取得突破,让车辆在面对复杂 路况时响应更快、行驶更安全,可谓实现车联网和自动驾驶的重要基石。
5G 为边缘计算提供了大力的支撑。边缘计算是一种分散式运算的架构,区别于传统的中 心节点运算方式,其数据处理往往在边缘节点进行,是一种更适用于处理大数据的运算 架构。区别于云计算,边缘计算可有效缓解数据中心的压力,即使在与中心数据库失去 联系时也能独自完成运算分析并作出相应的决策,是人工智能时代重要的数据运算架构。
V2X 对于数据的处理需求巨大,须同时保持数据的实时与可靠,边缘计算在处理大 数据运算方面有天然的优势,能有效解决 V2X 数据处理痛点。在 V2X 的应用场景中, 车辆的感知能力、处理能力以及通信能力须得以保证,这便使得每一辆车在行进过程中 时刻产生大量待处理数据,若将该部分大量数据悉数上传至中央服务器并进行一一处理, 不仅会使中央服务器面临巨大工作量还会导致通信压力剧增,同时降低数据的时效, 这显然无法满足瞬息万变的交通形势。基于边缘计算的 V2X 解决方案的优点便在于其有 效实现了单车的智能化,令每一辆车都成为智慧的个体,将无需上传至中央服务器的数 据就地处理,同时将必要的数据及时通过 5G 网络回传至中央服务器,大大提升了 V2X 的可行。在边缘计算技术的支持下,基于 5G 的 V2X 呼之即出。华体会HTH
3.3.2、汽车或成个人信息交互新中心,涉车消费商业模式将持续涌现
5G 技术与汽车平台的深度融合有望将汽车打造成下一代个人通信终端与信息交互中心, 涉车消费商业模式将持续涌现。
随着车内信息流的传递,未来将出现大量以车载单元(OBU)作为支付终端,对车辆在 道路行驶所产生的费用,以及车主所消费的商品或者服务进行账务支付的服务方式。
涉车消费一方面会用在电子不停车收费系统中。直接支付在停车场、加油站、充电桩、 4S 店、收费站、服务区等车辆典型应用支付场合中的各类收费如收费站、路桥过路费、 停车场收费、拥堵收费、违章罚款等,使车辆无需停车而能快速交纳费用。
另一方面涉车消费中汽车也可以作为主动付款方,通过车辆信息的流动,加入支付、保 险、融资租赁等金融属,有机会衍生出新的车联网商业模式。例如通过车联网将驾驶 者的驾驶习惯、驾驶技术、车辆信息和周围环境等数据综合起来,建立人、车、路(环境) 多维度模型进行定价的 UBI。四、5G 车联网各地示范先导区加速发展,有望向典型应用场景渗透
随着车联网技术的不断成熟,各地纷纷通过建立示范先导区的形式探索基于 V2X 的新商 业模式并通过封闭测试场等技术手段加以验证。江苏、上海、湖南等二十余省市在相关 部门及地方政府的支持下建立了 60 余个车联网先导示范区。
江苏的国家智能交通综合测试基地(无锡)是于 2019 年 5 月批复的全国首个国家级先导示范区。在国家智能交通综合测试基地(无锡)将会部署 1 条省级公路、1 条高速公路、 5 条主城区高架桥、400 个交叉路口路侧管控及通信设施,覆盖 260 平方公里范围。提供基于 C-V2X 开放式的增强场景服务,具体包括前向碰撞预警、交叉路口碰撞预警、紧急制动预警、车辆盲区/变道预警、异常车辆提醒、交通标识数字化、公交优先自主控速场景、V2X 接驳巴士等,目前处于大规模建设阶段。
上海的国家智能网联汽车(上海)试点示范区包含封闭测试区(F-Zone)以及上海汽车博览公园内科普体验区(E-Zone)。封闭测试区(F-Zone)主要针对 V2X 通信技术和车 辆智能的测试与验证,在基于 V2X 模式下车辆的行驶效率、事故风险、实时通讯等层面 进行相关演示。该封闭测试区中高度模拟了实际行驶过程中可能遇到的不同环境,配套 多种交通设施,全方位还原真实驾驶环境,可提供 100 余种场景的测试验证。上海汽车 博览公园内科普体验区(E-Zone)是一个科普的体验区域,主要包括编队行驶、车道 保持辅助、自适应巡航、自动紧急制动、绿波车速引导等场景。通过让群众实地体验智 能汽车、车辆联网、、自动驾驶等先进交通技术,引导大众认识、接纳智能网 联汽车,促进该技术走进百姓生活。
除此之外,湖南、河北、北京、天津、山东、重庆、四川、吉林、辽宁、陕西、宁夏、 贵州等省份也都在 V2X 先导示范区中有所布局。我们认为 2021 年车联网市场将加速从各地先导区逐步向当地的典型应用场景渗透,产业将迎来快速发展。五、5G 时代产业链企业大幅增加,各环节公司逐鹿车联网
车联网作为物联网高速领域行业成熟度最高且连接数量最多的领域,车联网行业快速渗 透,行业规模不断扩大。根据 ICVTank 公布的数据显示,2019 年,全球 V2X 市场规模 达 900 亿美元,预计到 2022 年,全球 V2X 整体市场规模有望突破 1650 亿美元。2019 年中国 V2X 整体市场规模达 200 亿美元,预计到 2022 年,中国 V2X 整体市场规模有望 达到 500 亿美元,增速高于全球增速。
V2X 的 RSU 市场规模有望在 2025 年达到 130 亿元的规模。我们预测 RSU 在高速公路 2025 年渗透率达到 50%,在交叉路口达到 20%。根据先导区的案例,假定每公里高速公里需要 RSU 2 个;每个交叉路口平均需要 2 个 RSU。根据公安部《中国重点城市道路网结构画像报告》,我国城市道路平均每 327 米有 1 个。根据《中国主要城市道路网密度监测报告》,2019 年我国 36 个主要城市道路网总体平均密度为 6.1 千米/平方千米,我国 36 个主要城市城建区面积为 2.1 万平方千米,对应推算出 36 个主要城市的交叉路口数量 4.02 万个。假设城市面积逐年的复合增长率 2%,每平方千米道路平均密度的增长率 1%,可以预测未来 36 个主要城市的交叉路口数量。根据交通运输部《2019 年交通运输行业发展统计公报》全国高速公路长度为 14.96 万公里,根据以往的增速我们假设未来 5 年每年增加 1.6%。同时保守估计每个 RSU 单价 3 万元。2025 年市场空间有望达 到 130 亿元。
OBU 2025 年市场规模有望达到三百亿量级。根据中汽协发布的《2021 年中国汽车市场 预测报告》显示,预计 2020 年全年汽车总销量将达 2530 万辆,其中汽车销量约 达 130 万辆,占比约为 5.14%。2025 年全年汽车总销量将达 3000 万辆,根据《C-V2X 产 业化路径及时间表研究》,2025 年车载网联的前装 OBU 将实现 50%的渗透率,假设未 来五年渗透率加速提升。同时中汽协数据显示,2019 年民用存量车共计 26150 万辆,假设 2025 年后装市场渗透率达到 5%。我们假设每辆车需要一个 OBU,每个 OBU 单价 1000 元,逐年小幅降价。我们预计 OBU 2025 年市场规模有望接近三百亿量级。
在 V2X 全面铺开以及从 LTE-V2X 向 5G-V2X 转变的过程中,整条产业链都有望迎来爆发式的增长,从芯片模组、终端设备到管理平台、安全认证、交通信息化项目实施,均 涌现了一批具备技术优势的优秀企业。华体会体育
参考 LTE-V2X 产业链的受益顺序,路网建设产业链企业将优先受益。根据信通院 2018 年发布的《C-V2X 产业化路径和时间表》,2019-2021 年为 C-V2X 产业化部署导 入期。在这一阶段,C-V2X 通信设备、安全保障、数据平台、测试认证方面可基本满足 C-V2X 产业化初期部署需求。同时,在国家和联网示范区、先导区及部分特定园区部署路侧设施,形成示范应用,车企逐步在新车前装 C-V2X 设备,鼓励后装 C-V2X 设备, 车、路部署相辅相成,形成良循环,C-V2X 生态环境逐步建立,探索商业化运营模式。 2022-2025 年为 C-V2X 产业化部署发展期,根据前期示范区、先导区建设经验,形成可 推广的商业化运营模式,在全国典型城市和道路进行推广部署,并开展应用。2025 年以 后为 C-V2X 产业高速发展期,逐步实现 C-V2X 全国覆盖,建成全国范围内的多级数据 平台,跨行业数据实现互联互通,提供多元化出行服务。
5.1、政策驱动路侧设备 RSU 发展,RSU 普及将带动 OBU 的快速发展
路侧基础设施即是在车联网架构中铺设于道路一侧的通信支持基础设施,包括路侧单元 (road side unit,RSU)、交通信号机、路侧智能感知系统(各类摄像头、激光雷达、毫 米波雷达等)、动态交通标识牌、电子车牌 RFID(radio frequency identification,射频识 别)读写器、车位检测器、高精度定位地基增强站以及路侧气象感知站等相关设备。与路侧基础设施相对应,车侧终端(OBU,on board unit)是车联网通信过程中相互配合 的两个“搭档”之一,是产业链中必不可少的核心环节。在车辆行进时,OBU 会就近与周 围的路侧基础设施相互连接,形成通信回路,完成数据的上传与下载。C-V2X OBU 是一 种安装在车辆上用于实现 V2X 通信的硬件设备,可实现和其他车辆 OBU(PC5)、路侧 RSU(PC5)、行人(PC5)和 V2X 平台(Uu)之间通讯。OBU 上需要集成通讯网络, 包括 4G/5G Uu 通信芯片和模组,LTE-V2X/5G NR-V2X 通信芯片和模组。LTE-V2X OBU 主要用做消息展示与提醒,对应前装和后装有不同的产品形态。即当前的 LTE-V2X OBU 能提供的仅仅是 L0 级给人类使用的信息展示和提醒,未来随着 C-V2X 标准演进,和自 动驾驶车辆结合,将逐步助力 L1/L2/L3,甚至实现 L4/L5。
V2X RSU 的铺设是车联网产业成熟落地的重要前提,OBU 的量产是车联实现联网的关 键。RSU 和 OBU 将长期共同发展,当前国内企业包括大唐、华为、、万集科 技、、、等均可提供支持 LTE-V2X 的 OBU 和 RSU 通信终端产 品。
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5.2、车规级芯片&模组均已实现国产化,有望实现快速渗透
C-V2X 芯片和模组是车联网连接生态的基础。负责实现车辆的通信功能。多家芯片厂商 已经发布 V2X 芯片。华为在 2019 年推出 5G 多模终端芯片 Balong5000 和车载模组 MH5000;发布骁龙 9150CV2X 芯片,支持 C-V2X 规范与 5G 兼容;大唐高鸿作为 C-V2X 标准制定的参与者,自主研发芯片级解决方案,先后发布 C-V2X 车载终端和路侧 终端、车规级模组。
通信模组是整个车联网体系中核心的部件之一,其作用在于将数据转换为可以传输的信号。国产模组厂商也纷纷推出对应的 V2X 模组,目前华为、、在车规级模组产品上有所布局。华为在 2019 年 5 月成立解决方案 BU,以智能汽车领域的端到端业务责任主体,为客户提供智能汽车的 ICT 部件和解决方案;移远通信推出 AG15/AG35/AG520R/AG550Q 四款 V2X 模组,已有红旗 E-HS9、2021 款别克 GL8 Avenir 艾维亚等多款搭载移远 C-V2X 模组 AG15 及 LTE 模组 AG35 的车型成功落地,成为全球首批采用 C-V2X 技术的商用车型,标志着 C-V2X 技术在全球商用中迈出了重要一步。 此外,移远 AG52x 模组已经被一家全球领先的汽车厂商用于其新车中,现已量产上市; 2019 年 4 月,大唐高鸿发布车规级模组 DMD3A,2020 年 6 月,大唐与阿尔卑斯阿尔派 联合宣布,C-V2X 车规级模组 DMD3A 实现量产。
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5.3、高精地图和高精定位助 C-V2X
大规模先导应用示范 高精度地图和高精度定位是实现辅助驾驶和自动驾驶的必要条件。V2X 方案以车路协同 协议信号解析技术为核心,结合智能地图与高精度定位,实现行人、车辆、交通状况、 路面条件、天气等信息的车道级实时动态交互,赋予车辆感知超视距信息的能力,有效 提高驾驶的安全和汽车通行效率。2020 年新四跨测试在 2019 年四跨测试的基础上, 增加高精度地图和定位,探索 C-V2X 在地图和定位方面面临法律法规问题的解决方案, 进一步推动自动驾驶产业发展。
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5.4、车联网安全认证是商业化的核心问题,车联网安全需求市场庞大
5G 车联网安全问题是实现商业化必须解决的核心问题,其中包括完善安全领域的标准制定、安全平台的建设、以及从安全芯片到模组到终端路侧设备打造等。车载终端承载了 大量功能,除了传统的导航能力,近年来更是集成了移动办公、车辆控制、辅助驾驶等 功能。功能的高度集成也使得车载终端更容易成为黑客攻击的目标,造成信息泄露,车 辆失控等重大安全问题。因此车载终端面临着比传统终端更大的安全风险。
《关于推动 5G 加快发展的通知》提出要围绕 5G 各类典型技术和车联网、工业互联网等 典型应用场景,健全完善数据安全管理制度与标准规范。建立 5G 典型场景数据安全风 险动态评估评测机制,强化评估结果运用。具体来看,车联网安全有以下安全需求。
平台安全需求:车辆智能终端与 V2X 业务平台通信时,面临多种安全威胁。这些威胁 会破坏车辆智能终端所传输数据和控制信号的保密、完整和可用。
外部通讯安全:对于车辆智能终端的云端平台依然存在其它方面的多重攻击, 例如非法的车辆智能终端冒用合法终端的身份鉴别信息访问 V2X 业务平台的资源、内容,导致用户数据、汽车业务数据的泄露;V2X 业务平台部署在开放的网络环境中存在登录重放攻击的安全问题;车辆智能终端与 V2X 业务平台之间利用 HTTP 明文传输的数据存在被截获的威胁。
隐私泄露问题:在传统的 X.509 证书体系中,证书是与身份对应的。在车载移动通信的场景中,如果始终使用同一张证书进行通信身份认证,证书本身有被跟踪截获的风险, 从而泄露特定车辆的位置、行踪等隐私信息。
建议关注:卫士通、六、风险提示
物联网发展不及预期;物联通信模组持续价格战导致盈利受损;车联网产业发展低于预期。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:【未来智库官网】。