物联网系列报告之二:V2X赋能车联网千亿市场大幕将启.pdf

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证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可( 2009) 1210 号 未经许可,禁止转载 证 券 研 究 报告 通信 行业深度研究报告 推荐 ( 维持 ) 物联网系列报告之二: V2X 赋能车联网,千亿 市场大幕将启 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性与先进性,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,产业由单一性的车载信息服务向综合性智能网联汽车迈 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、融资租赁等金融属性,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。建议关注模组领域的龙头公司移远通信、广和通; 深耕芯片领域的高鸿股份;高精度地图服务商、平台商四维图新; LTE 时代开 始聚焦 OBU 和 RSU 通信终端产品的金溢科技、万集科技、千方科技;车联网 安全认证的相关标的卫士通、格尔软件。 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。 重点公司盈利预测、估值及投资评级 EPS(元) PE(倍) 简称 股价(元) 2020E 2021E 2022E 2020E 2021E 2022E PB 评级 移远通信 207.85 2.03 2.92 5.78 102.39 71.18 35.96 12.97 推荐 广和通 67.44 1.27 1.51 1.94 53.1 44.66 34.76 12.52 推荐 资 料 来源: Wind,华创证券预测 注:股价为 2021 年 01 月 18 日 收盘价 证券分析师:韩东 邮箱: 执业编号: S0360520060003 行业基本数据 占比 % 股票家数 (只 ) 108 2.6 总市值 (亿元 ) 10,125.66 1.13 流通市值 (亿元 ) 7,510.44 1.13 相对指数表现 % 1M 6M 12M 绝对表现 2.07 -15.36 -9.79 相对表现 -8.3 -36.79 -42.61 相关研究报告 通信设备行业周报( 20201026-20201030):疫 情之下物联网模组公司业绩分化,头部公司集中 度有所提升 2020-11-01 通信行业 2021 年度投资策略: 5G 基建 +应用协 调发展,开启万物互联大时代 2020-11-24 物联网系列报告之一: 2021,模组行业的终局 之战 2020-12-21 -18% -1% 17% 34% 20/01 20/03 20/05 20/07 20/09 20/11 2020-01-20 2021-01-18 沪深 300 通信设备 华创证券研究所 行业研究 通信设备 2021 年 01 月 19 日 通信 行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可( 2009) 1210 号 未经许可,禁止转载 投资 主题 报告亮点 本报告分析了当前车联网发展的阶段,分析了 5G 对车联网产业链各个环节的 影响,并对车联网 RSU 和 OBU 的市场空间做了预测。我们梳理了车联网各个 环节可能受益的公司。我们认为车联网市场当前处于导入期到成长期的过渡阶 段,一方面随着国内通过顶层规划和各地先导区的探索,我国 V2X 进展如火 如荼;另一方面美国转向 C-V2X 取代 DSRC, C-V2X 技术标准正式登上国际 舞台。 V2X 产业 即将 全面铺开。 5G 赋能车联网发展,产业由车载信息服务向 智能网联迈进。传输带宽提升带来车载信息服务升级,汽车有望成为个人信息 交互新中心;低时延带动汽车智能网联化发展,自动驾驶和涉车消费重塑汽车 价值体系。 投资 逻辑 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 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。 2019-2021 年 将 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 车 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, 路侧先行, 车、 路部署相辅相成,形成良性循环,路网 RSU 建设产业链企业 有望 优先受益, 带动车侧 OBU 的发展。随后在对自动驾驶的需求下,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。建议关注模组领域的龙头公司移远通 信、广和通 ;深耕 车联网 芯片领域的高鸿 股份 ;高精度地图服务商四维图新; LTE 时代开始聚焦 OBU 和 RSU 通信终端产品的金溢科技、万集科技、千方科 技。 通信 行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可( 2009) 1210 号 3 目 录 一、车联网千亿市场大幕将启, 2021 年有望快速增长 . 5 二、 C-V2X 技术标准正式登上国际舞台,全球范围商用可期 . 8 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 . 8 2.2、我国 C-V2X 产业生态链完善,未来有望全球范围输出 . 10 三、 5G -V2X 赋能车联网,产业由车载信息服务向智能网联迈进 . 11 3.1、 5G R16 标准冻结,车联网产业加速落地 . 11 3.2、 5G 提升 车载信息娱乐服务效率,多种应用体验升级 . 11 3.3、 5G 低时延推动自动驾驶的发展,涉车消费将不断涌现 . 13 3.3.1、 5G V2X URLLC 推动自动驾驶发展 . 13 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 . 15 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 . 16 五、 5G 时代产业链企业大幅增加,各环节公司逐鹿车联网 . 18 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 . 21 5.2、车规级芯片 &模组均已实现国产化,有望实现快速渗透 . 22 5.3、高精地图和高精定位助 C-V2X 大规模先导应用示范 . 23 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 . 24 六、风险提示 . 25 通信 行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可( 2009) 1210 号 4 图表目录 图表 1 车联网系统基本架构 . 5 图表 2 车联网的 “前世 ”. 6 图表 3 部分国外车联网相关政策 . 6 图表 4 我国近年车联网相关政策 . 7 图表 5 DSRC 架构 . 8 图表 6 C-V2X 网络架构示意图 . 9 图表 7 3GPP LTE-V2X 及 5G-V2X( NR)标准研究进展 . 10 图表 8 C-V2X 产业化逐步成熟,产业生态初步建立 . 10 图表 9 我国 5G 商用历程 . 11 图表 10 5G 与 4G 关键能力对比 . 11 图表 11 8K 对接入带宽 的要求较高 . 12 图表 12 AR 导航示意图 . 12 图表 13 5G 车联网业务类型分析 . 13 图表 14 自动驾驶的标准 . 13 图表 15 我国优先采取网联路线,利好车联网产业链发展 . 14 图表 16 国内传统车企车联网(自动驾驶)规划 . 14 图表 17 各地车联网示范区汇总 . 16 图表 18 2017-2022 年全球 V2X 市场规模(亿美元) . 18 图表 19 2017-2022 年中国 V2X 市场规模( 亿美元) . 18 图表 20 高速公路 RSU 2025 年市场规模预测 . 18 图表 21 交叉路口 RSU 2025 年市场规模预测 . 19 图表 22 RSU 2020-2025 年每年市场增量预测(亿元) . 19 图表 23 前装 OBU 市场规模预测 . 19 图表 24 OBU 2020-2025 年每年市场增量预测(亿元) . 20 图表 25 C-V2X 产业地图 . 20 图表 26 产业链推进时点和阶 段 . 21 图表 27 路侧解决方案框架 . 22 图表 28 C-V2X 通信芯片产品 . 22 图表 29 目前市场上主流厂商的车规级模组 . 23 图表 30 高精地图和高精定位是 C-V2X 发展的关键 . 24 图表 31 2020 年我国高精度地图市场占比 . 24 图表 32 我国高精度地图市场份额 . 24 通信 行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可( 2009) 1210 号 5 一、车联网千亿市场大幕将启, 2021 年有望快速增长 车联网 ( V2X,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智慧交通解决方案。 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关)、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)。 图表 1 车联网系统基本架构 资料来源:朱雯娟 车联网技术的发展和前景,华创证券整理 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、日本以及美国在智慧交通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。 通信 行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可( 2009) 1210 号 6 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,戴姆勒股份公司,爱立信,华为,英特 尔,诺基亚和高通公司。 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。 图表 2 车联网的 “前世 ” 资料来源:华创证券整理 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 。 图表 3 部分国外车联网相关政策 国家 /地区 发布时间 政策 要点 日本 2013 年 ITS 2014-2030 技术发展路线图 计划 2020 年建成世界最安全道路, 2030 年建成世界最安全和最畅通道路。 欧盟 2014 年 Horizon2020 推进智能网联汽车研发。 美国 2015 年 美国智能交通系统( ITS)战略计划 2015-2019 年 明确美国 ITS 战略升级为网联化与智能化的双重发展战略。 美国 2017 年 自动驾驶系统 2.0:安全展望 鼓励各州重新评估现有交通法律法规,为自动驾驶技术的测试和部署扫除 法律障碍。 美国 2018 年 自动驾驶汽车 3.0:准备迎接未来交通 推动自动驾驶技术与地面交通系统多种运输模式的安全融合。 欧盟 2018 年 通往自动化出行之路:欧盟未来出行战略 明确到 2020 年在高速公路上实现自动驾驶, 2030 年进入完全自动驾驶社会。 日本 2020 年 4.0 版实现自动驾驶的相关报告和方案 与利益相关方分享自动驾驶技术路线图,共同实现路线图目标。 美国 2020 年 智能交通系统( ITS)战略规划 2020-2025 从强调自动驾驶和智能网联单点突破到新兴科技全面创新布局,着重推动 新技术在研发 -实施 -评估全流程示范应用。 资料来源:华创证券整理 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, 上汽 通用汽车馆 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 大唐电信与长春一汽 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。 通信 行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可( 2009) 1210 号 7 图表 4 我国近年 车联网相关政策 政府机构 发布时间 政策 要点 发改委、交通运输部 2016 年 推进“互联网 +”便捷交通促进智能交通发展的实施方案 提出了我国智能交通( ITS)总体框架和实施举措 国务院 2017 年 “十三五”现代综合交通运输体系发展规划 提出构建新一代交通信息基础网络,明确提出加快车联网建设和部署 工信部、发改委、科技 部 2017 年 汽车产业中长期发展规划 提出以智能网联汽车为突破口之一,引领 整个产业转型升级。 国务院 2017 年 新一代人工智能国家发展规划 确立智能网联汽车自动驾驶应用的重要地位。 交通部 2018 年 关于加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点的通知 要求在北京、河北、吉林、江苏、浙江、福建、江西、 河南、广东九省市开展车路协同、高精度定位、交通控 制网建设。 工信部、公安部、交通 运输部 2018 年 智能网联汽车道路测试管理规范 对测试主体、测试驾驶人和测试车辆等都提出了严格要 求,以促进我国智能网联汽车发展。 工信部 2018 年 车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划 大力支持 LTE-V2X、 5G-V2X 等无线通信网络关键技术研发与产业化 中央国务院中共中央、 国务院 2019 年 交通强国建设纲要 加强智能网联汽车(智能汽车、自动驾驶、车路协同) 研发,形成自主可控完整的产业链。 发改委、工信部、科技 部等十一部委 2020 年 智能汽车创新发展战略 提出我国智能交通和智能网联汽车发展战略目标 工信部 2020 年 关于推动 5G 加快发展的通知 促进“ 5G+车联网”协同发展 国务院办公厅 2020 年 关于以新业态新模式引领新型消费加快发展的意见 推动车联网部署应用 中共中央、国务院 2020 年 关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见 发挥行业协会商会作用,推动人工智能、可穿戴设备、车联网、物联网等领域数据采集标准化 国务院办公厅 2020 年 新能源汽车产业发展规划( 2021-2035 年) 加快基于蜂窝通信技术的车辆与车外其他设备间的无线通信( C-V2X)标准制定和技术升级 资料来源:中国信通 学会 车联网白皮书,华创证券 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性成果,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。 通信 行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可( 2009) 1210 号 8 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 V2X( 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,验证了其有效性 。 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。 图表 5 DSRC 架构 资料来源:华创证券整理 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 、 可扩展性高 、 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。 通信 行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可( 2009) 1210 号 9 图表 6 C-V2X 网络架构示意图 资料来源:郭荣斌等车路协同 C-V2X 关键技术演进,华创证券整理 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,根源性的不足使得 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 性能不足,无法在高速环境下维持良好的通信稳定性 。在福特与大唐、高通 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性, DSRC 最终未见圆满落地。 通信 行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可( 2009) 1210 号 10 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性与先进性,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。 图表 7 3GPP LTE-V2X 及 5G-V2X( NR)标准研究进展 资料来源:中国信通院,华创证券整理 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、千方科技、金溢科技等均可提供路边单 元,行业生态已完成初步建立。 图表 8 C-V2X 产业化逐步成熟,产业生态初步建立 资料来源: 中国信通院 C-V2X 产业化路径和时间表白皮书、华创证券 通信 行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可( 2009) 1210 号 11 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性有 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性。 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)。 图表 9 我国 5G 商用历程 图表 10 5G 与 4G 关键能力对比 资料来源:华创证券整理 资料来源:中国信通院 5G 经济社会影响白皮书 ,华创证券 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 通信 行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可( 2009) 1210 号 12 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 带宽的特性,可以很好地解决超高清视频大数据量传输痛点 。 图表 11 8K 对接入带宽的要求较高 直播码率 点播码率 接入带宽要求 入门级 4K(4K30p 8Bit) 25-30M 12-16M 30M 运营级 4K(4K60p 10Bit) 25-36M 20-30M 50M 极致 4K(4K120p 12Bit) 25-40M 18-30M 50M 8K(8K120p 12Bit) 50-80MH.266 30-60MH.266 100M 资料来源:华为,华创证券 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 时延特性可以满足 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。 图表 12 AR 导航示意图 资料来源:高德导航 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 通信 行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可( 2009) 1210 号 13 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性与实时性。 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、高可靠性、高适用性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。 图表 13 5G 车联网业务类型分析 5G 特性 安全类 交通效率类 信息服务类 eMBB ( Gbit/s 速率) 车载视频监控 驾驶实时监测 实况直播 全景合成 车载视频 车载 VR/AR 车载视频通话 mMTC (百万连接 ) 车辆防盗 运行监控 车位共享 车载智慧家庭 汽车分时租赁 URLLC ( ms 时延 +99.999%可靠性) 自动驾驶 碰撞预警 行人防碰撞 编排行驶 协同导航 AR 导航 动态地图 资料来源:中国信通院车联网白皮书,华创证券 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 L1L5 五级,其中 L1L3 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。 图表 14 自动驾驶的标准 等级 名称 功能定义 L1 提醒驾驶 加速,制动,转向完全由人类操作,系统提供提示,警示类信 息。 L2 干预驾驶 加速,制动,转向完全由人类操作,当系统感知到危险时,进 行短暂的驾驶干预,保障行驶安全。 通信 行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可( 2009) 1210 号 14 等级 名称 功能定义 L3 人机共驾 加速,制动,转向中的 1 项或 2 项由系统操作,其余驾驶员操作。 L4 辅助自动驾驶 加速,制动,转向全部由系统操作,驾驶员或者安全员需根据 系统请求接管车辆。 L5 完全自动驾驶 加速,制动,转向全部由系统操作,不需要人类接管。 资料来源: NHTSA,华创证券 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
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