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请务必阅读最后特别声明与免责条款 lxsec 1 / 35 证 券 研 究报告 | 行业研究 通信 【联 讯 通信 】 行业 深 度: 车 联网 建设 在即,为自动驾驶铺平 道路 2018 年 09 月 28 日 投资要点 增持( 维持) 分 析 师 :李 仁波 执业编号:S0300518010001 电话:0755-83331495 邮箱:lirenbolxsec 行 业 表 现对 比图( 近 12 个月) 资料来源: 聚源 车 联 网 通讯 层看 好 C-V2X 技术标准 车联网 是物联网体系中最有产业潜力、 市场需求最明确的领域之一。 车联网 分为感知层、通讯层和应用层,通讯层作为管道,是车联网最鲜明的标志, 是车联网运转的前提。 通讯层包含蜂窝数据类、 广播信号类和短距离无线类。 短距离无线技术有两种热门技术,C-V2X 和 DSRC 。DSRC 推广时间较早,技 术成熟,具备先发优势 ,但其仅支持 V2V 、V2I 之间的直接通信。从智能交 通长远发展的角度来看,C-V2X 技术实现了直通和蜂窝模式的融合,未来可 以平滑演进到 5G ,应用前景更加光明。 车 联 网 感知 层国 产化 空间 巨大 在车联网感知层 , 由整车厂商 、 汽车电子系统供应商 、 元器件供应商和车内 软件提供商组成 。 该领 域主 要被 欧美 日企 业垄 断, 国内 企业 起步 晚, 国产 率 较低 , 但国 内企 业近 年来 成长 较快 , 如华 域汽 车旗 下的 延锋 就进 入了 全球 汽 车零部件前二十强,未来机会大。 车 联 网 应用 层产 值大 ,是 自动 驾驶 基础 车联网应用层产值最高,占到整个车联网市 场规模的 70% ,车联网服务进 入快速发展通道, 随着车联网技术和产业链发展, 车联网应用也将分成三个 阶段实现不 同 服务 。第 一 阶段 是车 载信 息服 务 (Telematics ) , 以基 础性 联 网信息服务为主要业务形态; 第二阶段是智能安全服务,以实现安全预警、 高宽带业务和部分自动驾驶为目标 ; 第三阶段是完全自动驾驶服务 。 自动驾 驶融合了车联网和人工智能两大热门技术,车 联网作为汽车的“五官” ,了 解车辆外部信息和内部运行状况,人工智能作 为汽车“大脑” ,做出相关决 策。 自 动 驾 驶发 展迅 速, 国内 企业 有能 力分 一杯 羹 根据 SAE 对自动驾驶的划分,L4 L5 级别才属于真正意义上的无人驾驶 , 目前处于第一梯队的是谷歌和通用两家 , 我国的百度处于第二梯队 。 底层硬 件有处理器 、 传感器和定位模组等 , 国内企业在激光雷达 、 高精度地图 、 导 航芯片领域颇有建树 ,在自动驾驶时代有望分得一杯羹 。 风险提示 车联网建设不及预期 ;自动驾驶研发不及预期 ;自动驾驶法律政策风险 。 -37% -24% -11% 2% 15% 17-09 17-12 18-03 18-06 18-09 沪深300 通信 行业研究。 请务必阅读最后特别声明与免责条款 lxsec 2 / 35 目 录 一、车联网简介及网络层分析 . 4 (一)车联网简介:体系分层明确 . 4 (二)C-V2X 与 DSRC 之争:看好 C-V2X . 7 1 、DSRC 技术:发展早,技术成熟,但功能不完善 . 8 2 、C-V2X :3GPP 主导 . 10 3 、DSRC 与 LTE-V2X 对比,未来发展看好 LTE-V2X . 14 (三)感知层:车载电子产业链已成熟 . 15 二、车联网为自动驾驶重要基石 . 18 (一)车联网领域应用丰富 . 18 (二)自动驾驶定义及现状 . 19 (三)自动驾驶技术剖析 . 22 1. 控制器:自动驾驶的大脑 . 23 2. 传感器:自动驾驶的五官 . 24 3. 定位模组:北斗系统正当其时 . 28 三、投资策略及重点公司推 荐 . 31 四、风险提示 . 33 图表目录 图表 1 : 车联网概念图 . 4 图表 2 : 车联网框架图 . 5 图表 3 : 车联网技术路线图 . 5 图表 4 : 全球前装智能联网汽车销 量预测 2018-2022. 6 图表 5 : 全球及中国车联网市场规模预测 2018-2022. 6 图表 6 : 车联网网络技术发展路线图 . 7 图表 7 : V2X 示意图 . 7 图表 8 : DSRC 与 Wi-Fi 技术对 比 . 8 图表 9 : 美国 DSRC 5.9GHz 频段具体划分安排 . 9 图表 10 : DSRC 通信系统模型. 9 图表 11 : DSRC 产业链布局 . 10 图表 12 : 5GAA 部分成员示意图.11 图表 13 : LTE-V2X 针对不用应用场景使用不同通讯接口 .11 图表 14 : Uu 接口蜂窝网络通信应用场景 . 12 图表 15 : PC5 接口直接通信应用场景. 12 图表 16 : 高通 9150 C-V2X 芯片组推荐设计 . 13 图表 17 : 支持高通 9150 C-V2X 产品开发的企业 . 14 图表 18 : DSRC 与 LTE-V2X 对比 . 14 行业研究。 请务必阅读最后特别声明与免责条款 lxsec 3 / 35 图表 19 : 3GPP C-V2X 标准演进路线 . 15 图表 20 : 汽车电子产业链 . 16 图表 21 : 汽车电子分类 . 16 图表 22 : 汽车电子主要供应商 . 17 图表 23 : 2017 年全球汽车零部件配套供应商百强榜部分名单. 17 图表 24 : 汽车电子全球市场规模预测 . 18 图表 25 : 车联网应用层发展三个阶段 . 19 图表 26 : SAE 自动驾驶六个等级 . 19 图表 27 : 自动驾驶全产业链企业 . 20 图表 28 : 18 家自动驾驶方案商评比. 21 图表 29 : 部分自动驾驶解决方案商介绍 . 21 图表 30 : 高等级自动驾驶两种技术路线 . 22 图表 31 : 自动驾驶硬件示意图 . 22 图表 32 : 自动驾驶软件框架图 . 22 图表 33 : 自动驾驶硬件工作原理框图 . 23 图表 34 : 百度 Apollo 自动驾驶控制器 Nuvo-6108GC . 23 图表 35 : 奥迪 A8 自动驾驶控制器 zFAS. 23 图表 36 : zFAS 控制器四大核心芯片. 24 图表 37 : 自动驾驶传感器位置示意图 . 25 图表 38 : MobilEye 摄像头识别路况示意图 . 25 图表 39 : MobilEye 摄像头芯片路线图 . 26 图表 40 : 激光雷达产品图(64 线、32 线和 16 线) . 27 图表 41 : 激光雷达效果图 . 27 图表 42 : Velodyne 竞争对手一览 . 27 图表 43 : 激光雷达市场规模预测 . 28 图表 44 : 激光雷达单价 走势预测 . 28 图表 45 : 高精度地图示意图 . 29 图表 46 : 全球高精度地图市场份额预测(亿美元) . 29 图表 47 : 美国 GPS 与中国北斗系统对比. 30 图表 48 : 北斗系统 “ 三步走 ” 发展战略 . 30 图表 49 : 北斗 二代覆盖亚太地区 . 30 图表 50 : 北斗系统基础产品已实现国产化 . 31 图表 51 : 全球车载导航设备年销量(万个) . 31 图表 52 : 全球车载导航产业链市场营收(亿美元) . 31 行业研究。 请务必阅读最后特别声明与免责条款 lxsec 4 / 35 一、 车 联网 简介 及 网络 层分 析 (一) 车联 网简 介: 体系 分层 明确 中 国 信通 院对 车联 网的 定义 是: 借助 新一 代信 息和 通信 技术 ,实 现车 内、 车与 车 (V2V ) 、车 与路 (V2I ) 、车与人 (V2P ) 、车 与服 务 平台 (V2N )的全 方位 网络 连接 , 提升汽车智能化水平和自动驾驶能力, 构建汽车和交通服务新业态, 从而提高交通效率, 改善汽车驾乘感受,为用户提供智能、舒 适、安全、节能、高效的综 合服务。 车 联网 是 借助 人、 车 、路 、云 平台 之间 的全 方位 连接 和高 效信 息交 互, 从 目前 的简 单信 息服 务往 交 通 安 全和 高效 率发 展, 最终 支持 自动 驾驶 协同 演进 。 图表1 : 车 联 网 概念 图 资料来源: 中国信通院,IMT-2020 ,联讯证券 车联 网是 物 联网 技术 在智 能交 通系 统领 域的 延伸 ,被 认为 是物 联 网体 系中 最有 产业 潜力 、市 场需 求最 明确 的领 域之 一。 与物联网体系架构一样, 车联 网 体系 架构 同样 包含 感知 层、 通讯 层与 应用 层, 业内 分别 称为 “端 ” 、 “管 ” 、 “云 ” 。 车联网的感知层主要功能 是利用 RFID 电子标签和阅读器、检测温度、速度、路况等各种传感器、视频摄像头等 进行数据采集,从而获得大量关于交通 信息、天气状况、车辆信 息的数据;网络层需要 通过无线集群通信系统、卫星定位导航 系统来实现和互联网的连 接,完成大量数据的传 输、分析和处理,实现远距离通信和远 程控制的目的;应用层指 数据反馈,并根据网络 层的渠道开发各类软件应用,如地图导 航服务。三个层次协同作 用,共同组成车联网, 缺一不可。 前期 重 点在 于通 讯 层与 感知 层 的结 合, 扩大 汽车 联网 渗 透率 ,后 期以 此为 基 础 发 展 多元 化应 用层 。 行业研究。 请务必阅读最后特别声明与免责条款 lxsec 5 / 35 图表2 : 车 联 网 框架 图 资料来源: 中国信通院, 联讯证券 车联网关键技术分布在“端- 管- 云” 三个 层面 : “端 ”层 面, 车辆 和路 侧设 施的 智能 化、 网联 化进 程加 快, 关键 技术 包括 汽车 电子 、 车载 操作 系统 技术 等; “管 ” 层面 关键 技 术包括 4G/5G 车载蜂窝通信技术、 C-V2X 和 802.11p 直连无线通信技术等, 直连 V2X 无线通信技术是目前各方竞争的焦点; “云” 层面, 实现连接管理、 能力开放、 数据管理 多业务支持的车联 网平台技术是 核心。 三 个 层面 的技 术在 各自 领 域发 展, 预计 到 2020 年,管+ 端会 技 术融 合, 形成智能网联汽车 。 图表3 : 车 联 网 技术 路线 图 资料来源: 中国信通院, 联讯证券 车联网最基础的前提是汽车,全球汽车行业近年来年销量较为稳定 约 1 亿辆 左右。 新车预装车联网功能相对容易,也便于车联网 的推广和普及。 预 计前 装 智能 联网 汽车 会 由 2017 年的 1430 万辆成长到 2022 年的 7838 万辆,渗透率由 2017 年的 15% , 增长 到 2022 年的 69% 。 行业研究。 请务必阅读最后特别声明与免责条款 lxsec 6 / 35 图表4 : 全 球 前 装智 能联 网汽 车销 量预 测 2018-2022 资料来源:HIS ,智研咨询 , 联讯证券 参考国内外多家调研机构的预测, 我们 预计 全球 车联 网市 场规 模将 从 2017 年 525 亿美 元增 长 到 2022 年的1629 亿美元, CAGR 为 25.4% ; 中国 车联 网市 场规 模将 从 2017 年的 114 亿美元增长到 2022 年的 530 亿美元,CAGR 为 36.0% ,高于全球平均增长速 度 , 中 国市 场规 模在 全球 占比 也将 从 2017 年的 21.7% 增长到 2022 年的 32.5% 。 图表5 : 全 球 及 中国 车联 网市 场规 模预 测 2018-2022 资料来源:MarketsandMarkets 、PwC 、BI Intelligence 、前瞻产业研究院、 联讯证券 车联网的通讯“管道”是网络,而目 前汽车联网主要采用手 机辅助,通过连接蜂窝 数据通信,但这不是未来车联网的 主流 发展 方向 。车 联网 是需 要 汽车 内置 通信 模组 ,自 身能够进行通信。 在汽 车通 信领 域 ,传 统通 信技 术有 蜂窝 数据 (2G 3G 4G ) 、GPS 等, 另外还有车联网独 有的通信技术,如 DSRC 和 C-V2X 等 ,通 信技 术标 准的 统一 是车 联 网 实 现 的前 提 。 9531 10015 10335 10666 11007 11359 1430 2003 2894 4266 6054 7838 5% 3% 3% 3% 3% 40% 44% 47% 42% 29% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 2017 2018 2019 2020 2021 2022 全球汽车销量(万辆) 全球智能联网汽车销量(万辆) 全球汽车销量YoY 全球智能联网汽车销量YoY 525 728 920 1210 1430 1629 114 166 239 338 428 530 39% 26% 32% 18% 14% 46% 44% 41% 27% 24% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2017 2018E 2019E 2020E 2021E 2022E 全球市场规模(亿美元) 中国市场规模(亿美元) 全球YoY 中国YoY 行业研究。 请务必阅读最后特别声明与免责条款 lxsec 7 / 35 (二 )C-V2X 与 DSRC 之争:看好 C-V2X 车联网 通讯 层 分为 三种 技术 :蜂 窝数 据类 (Cellular System ) 、短 距离 无线 技术 类 (Short-Range Wireless Tech )和广播信号类(Broadcast Signals ) 。蜂 窝数 据类 以 4G 为主 , 广播 信号 类以 FM 和 GPS 为主 , 目前 重点 发展 短距 离无 线技 术类 , 有两 个主 要技 术 DSRC 和 C-V2X 。 图表6 : 车 联 网 网络 技术 发展 路线 图 资料来源:HIS ,联讯证券 DSRC 和 C-V2X 技术被统称为 V2X 技术 , 全称 vehicle-to-everything , 这项技术希 望车辆能与一切可能影响它的实体实现信息交互, 其通过类似 WIFI 的技术接收和发送位 置、车速、道 路情况、交通信号和驾驶 员行为(如紧急制动)来 实时提示周边驾驶员, 目的是 减少事故发生,减缓交通拥堵,降低环境污染以及提供其他信息服务。V2X 主要 包含车车通信 vehicle-to-vehicle (V2V) ,车路通信 vehicle-to-infrastructure (V2I) , 车云通信 vehicle-to-network (V2N) 和车 人 通信 vehicle-to-pedestrian (V2P) 四种,通 过 汽 车 内置 通信 模组 与其 他车 辆、 基础 设施 、云 平台 和行 人设 备进 行通 讯。 图表7 : V2X 示意图 资料来源: 高通 ,联讯证券 行业研究。 请务必阅读最后特别声明与免责条款 lxsec 8 / 35 1 、DSRC 技 术 :发 展早 ,技 术成 熟, 但功 能 不完善 DSRC 全称是 dedicated short range communication , 专用 短距 离通 信技 术。 DSRC 专用短距离通信协议标准是在 IEEE 802.11a (Wi-Fi ) 基础 上发 展的 , 并形 成了 底层 协议 ASTMe 等中间过渡协议,最终形成协议组 IEEE 802.11p , 目前主要应用于不停车收费 (ETC )和 道路 口的 车辆 信息 采集 。DSRC 脱胎于 Wi-Fi ,在延迟、移动性能和通信距 离等诸多领域有较大改进,使其更适用于汽车交通领域。 图表8 : DSRC 与 Wi-Fi 技术 对比 特性 DSRC Wi-Fi 延迟时间 60 m/h 5 m/h 通信距离 1000 m 100 m 传输率 327 M/s 654 M/s 通信带宽 10 MHz 20 MHz 通信频段 5.8505.925 GHz 2.4 或 5.2 GHz IEEE 标准 802.11p 802.11a 资料来源:IEEE ,联讯证券 DSRC 技术 起源 于1999 年, 当时 美国联邦通讯委员会(FCC) 决定将5.9GHz(5.850 5.925GHz) 频段分配给汽车通讯使用。2003 年 12 月, 美国运输部 在马德里召开的第十 届 ITS 世界大会上 宣布在 5.9GHz 分配 75MHz 频谱进行 DSRC 研究 , 同时 提出 VII 项目, 项目目标是使 V2V 和 V2I 技术在小范围内应用测试,测试频段为 5.850 5.925 GHz 。 2016 年底 , 美国政府于发布了车联网建议规则公告 立法提案通知(NPRM) ,计划强 制推行基于 DSRC 的车 联网 , 要求 所有轻型车在 2023 年 前具有 DSRC V2V 技术 , 为此 , 车厂要在 2019 年前 展开 技术 部署 。 由于技术特性 ,DSRC 只能 应用 于 V2V 和 V2I 两个方向 , 不能通过蜂窝数据连上 V2N , 在 V2P 方 向未 有技 术 定义 。V2V 是车辆和车辆进行通信 , 属于移动设备之间的通 信, 典型应用是汽车主动避让、前方 障碍物检测和避让等。V2I 是车辆和路边的基础设 施进行通信,属于移动设备和固定设备 的通信过程 ,主要 应用 是 智能 收费 系统 、车 载网 络的多媒体下载和智能停
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