万亿级产业扬帆起航 车联网布局正当时
来源:新浪财经综合 | 作者:新浪财经综合 | 发布时间: 2020-03-19 | 2458 次浏览 | 分享到:
  一、万亿级行业风起,产业链布局正当时
  1.1契合顶层设计、落地条件相对成熟,车联网发展迎历史性机遇
  车联网是智慧交通落地主要抓手、新基建建设重要方向
  交通强国成国家级战略,智慧交通为主攻方向之一。交通强国是十九大做出的重大决策,被视作“建设现代化经济体系的先行领域”以及“全面建成社会主义现代化强国的重要支撑”,战略高度前所未有。创新发展体系是建设交通强国的八大体系之一,而智慧交通被定为主攻方向。按照规划,国家将“推动互联网、大数据、人工智能同交通运输深度融合,加快车联网、船联网建设,构建以数据为关键要素的数字化、网络化、智能化的智慧交通体系。”
  车联网是智慧交通落地的主要抓手,为智慧交通的推进提供了绝佳机遇。车联网当前处在政策、技术、产业的三重因素共振之上,为智慧交通的推进提供了绝佳机会。作为智慧交通建设的主要突破口,在交通强国积极推进的大背景下,车联网行业的发展面临历史性机遇。
  新基建取代“铁公基”,车联网是重要建设方向。当前国内经济面临下行压力,基础设施建设成为发展经济的重要推动力,但传统的“铁公基”基础设施建设已经比较完善,建设边际效益趋减。去年的中央经济工作会议重新定义了基础设施建设,把5G、人工智能、工业互联网、物联网等定义为“新型基础设施建设”。车联网横跨5G、新能源汽车、数据中心、人工智能等诸多领域,完美契合新基建要求,是新基建建设最重要的方向之一。
  技术成熟、空间广阔,车联网是5G最确定的应用方向之一
  V2X技术是车联网重要技术基石,5G的普及将为V2X技术落地提供网络基础。5G相比4G有很大的优势:更低时延(<1ms)、更高吞吐量(>10Gbps)、更多连接(>1000k)、更高移动性(>500km/h)、更高可靠性(>99.9%)。这些优势表现在车联网上就是完美贴合了车联网的业务要求,比如智能汽车的每个部件都会产生数据,单车每秒产生的数据可达1GB,这就需要高速网络将数据同步传输到云端,以便实时掌握车辆运行状态,同时需要云中心瞬间进行大量的数据处理并及时做出决策。5G性能上的优越性使得V2X成为了可能,而我国主导的C-V2X从技术和设备标准到行业应用类标准都取得了积极进展,研发产业化也逐渐成熟,应用示范也已经开启,商用化落地指日可待。
  车联网涉及的行业足够多,产业规模足够大。作为一个综合型产业,车联网涉及交通、汽车、电子、通信、计算机、互联网等诸多行业,其建设必将带动众多行业一起发展,因此具有足够强的战略意义。从产业规模上看,综合华为、腾讯、赛迪顾问等各方观点以及我们的测算,我们认为2020年车联网市场将迎来爆发式增长,2021年产业规模将过千亿元。
  1.2政策、技术与产业三重共振,当前正是布局车联网最佳时点
  政策层面,近两年车联网相关重磅政策密集发布,国家自顶层推动产业发展的意向非常明确。近年来国家对车联网产业发展高度重视,国务院、工信部、交通部、发改委、公安部等相继出台车联网相关的指导政策、实施办法、技术指南、体系标准等文件,引导车联网产业逐步落地。2020年2月国家发改委、中央网信办、科技部、工信部等十一部委联合出台《智能汽车创新发展战略》更是明确体现了国家意志。文件指出车联网发展的战略愿景为“到2025年,实现有条件自动驾驶的智能汽车达到规模化生产,实现高度自动驾驶的智能汽车在特定环境下市场化应用”,“车用无线通信网络(LTE-V2X等)实现区域覆盖,新一代车用无线通信网络(5G-V2X)在部分城市、高速公路逐步开展应用,高精度时空基准服务网络实现全覆盖”。在政策引导下,车联网发展方向明确,产业崛起已是大势所趋。
  技术层面,从标准化到应用示范,C-V2X日渐成熟
  NR-V2X标准化(R16)即将完成,C-V2X迎5G新时代。作为国际通信标准组织的3GPP对C-V2X的标准化始于2015年,此后先后历经了R14、R15两个的LTE-V2X标准技术研究,并于2018年6月启动了NR-V2X的标准技术研究及标准化项目(R16)。根据中国联通(5.190,-0.01,-0.19%)“5G+智慧交通”系列白皮书,R16版本的标准预计将于2020年3月份冻结。与R15相比,R16协议更能满足车联网低时延、高可靠性、大宽带等需求,更加匹配C-V2X在5G时代的应用场景。
  我国C-V2X标准化进程由全国汽车标准技术委员会、全国智能运输体系标准化技术委员会、全国通信标准化技术委员会和全国道路交通管理标准化技术委员会四方主导,核心技术和设备标准制修订已基本完成,行业应用类标准随产业发展持续完善,总体看已取得积极进展。频谱方面,2018年末工信部即明确将5905MHz——5925MHz频段共20MHz带宽的专用频率资源,规划用于基于第四代移动通信技术演进形成的LTE-V2X智能网联汽车直连通信技术。
  C-V2X研发产业化持续推进,“三跨”、“四跨”测试验证初步奠定规模商用基础。目前车联网产业链涉及芯片及模组厂商、通信运营商、通信设备商、整车厂商等多个参与方,各产业链环节基于C-V2X的产品研发持续推进,部分环节已经基本成熟(如核心芯片/模组和终端产品的研发)。测试验证方面,2018年11月,工信部组织并完成了世界首例跨通信模组、跨终端提供商、跨整车厂的“三跨”V2X互联互通测试,共有20余家企业参与,其中包括3家通信模组厂以及8家LTE-V2X终端厂。2019年10月,全球首次“跨芯片模组、跨终端、跨整车、跨安全平台”的“四跨”C-V2X车路协同应用测试在上海完成,共有60多家企业参加了本次测试。在为期三天的测试中,参加测试的企业分别测试了4类V2I场景、3类V2V场景以及4个安全机制验证场景。上述测试验证有效展示了我国C-V2X标准栈协议的成熟度,为此后的规模商用奠定了初步基础。
  应用示范再进一步,车联网基础设施从小范围测试向规模先导应用过渡。《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》出台以后,部分地区已积极出台地方智能网联汽车道路测试管理实施细则,选定开放测试路段,推进智能网联汽车测试示范工作。根据国汽智联,在开放道路测试方面,截至2019年10月31日,全国共有20余个省市区出台了智能网联汽车测试管理规范或实施细则,其中有20多个城市发出测试牌照,牌照数量总计近300张;截至2019年11月26日,我国已经初步建成了16个国家级智能网联汽车测试示范区。
  无锡开启车联网规模先导应用先河,车联网落地成熟度再升级。无锡是全国首个车联网先导区。根据工信部,先导区的主要任务和目标是实现规模部署CV2X网络、路侧单元,装配一定规模的车载终端,完成重点区域交通设施车联网功能改造和核心系统能力提升,丰富车联网应用场景;完善与车联网密切相关的政府部门间的联络协调机制,明确车联网运营主体和职责,建立车联网测试验证、安全管理、通信认证鉴权体系和信息开放、互联互通的云端服务平台,实现良好的规模应用效果。
  无锡实施了全球首个城市级车联网(LTE-V2X)应用项目,建成包括核心城区、城市快速路、城际高速公路的240个交通路口,5条城市快速道路、1条城际高速公路,道路总长280公里,覆盖170平方公里的大规模城市及开放道路LTEV2X网络,建成了6公里半封闭城市道路、4.1公里封闭高速道路和180亩国家智能交通综合测试基地等3种自动驾驶综合测试环境,这也是全球首次真正意义上构建了城市级LTE-V2X网络环境。目前,车联网的示范区范围已经覆盖了无锡1/3的主城区。
  产业层面,汽车网联化车路协同成主导力量关注焦点,产业加速走向规模化落地
  目前,从车联网底层芯片到上层应用,每个产业链环节均涌现了大量的参与者,其中科技巨头、整车厂、运营商为三大主导力量。
  科技巨头:车联网布局从单车智能向车路协同延伸
  底层芯片巨头,如高通、华为、NXP、Autotalks等均已发布V2X芯片/模组。布局较为领先的高通、华为除了在5G芯片/模组和C-V2X芯片/模组均推出了相关商用产品之外,在车联网终端、平台方面同样引领行业发展。例如,高通于2020年1月6日推出面向车载单元和路侧单元的全新QualcommC-V2X参考平台,旨在支持车辆与路侧基础设施满足道路安全和交通类应用需求。该平台结合了C-V2X通信解决方案和计算性能,从而提供了完整的4G和5G无线通信以及C-V2X解决方案,能进一步加快CV2X车载系统和RSU在美国和全球范围内的部署。
  互联网巨头,如百度、阿里,通过合纵连横打造车路大生态。百度无人汽车项目起步较早,在车载OS、自动驾驶等领域积累了绝对的科技实力,希望依靠Apollo平台成为自动驾驶汽车背后的大脑,于2018年底开源了Apollo车路协同方案,正式进军车路协同领域。阿里在2018云栖大会的第二天宣布了“车路协同”战略,首要目标是打造“智能高速公路”,其联盟伙伴包括上汽、本田等大型车企以及“2038超级联盟”。
  整车厂:车联网计划全面启动,2020年为车联网终端推广元年。当前,国内外主要车厂均开始逐步开发车联网相关产品,推动新车的车联网功能。例如,一汽宣布从2019年起实现全系产品标配车联网系统;长安启动“北斗天枢”战略,从2020年起实现新车全部联网且搭载驾驶辅助系统,从2025年起实现新车全部具备人机交互功能;上汽通用承诺公司2020年生产的汽车将达到100%联网;福特则多次公开表示计划2019年北美和中国新车达到100%联网率,2020年全球新车90%联网率。
  运营商:“云-管-端”同时发力,V2X是布局重点。电信运营商作为车联网最重要的参与者之一,在车联网进行全链条布局,其中V2X是布局重点。以中国移动为例:云端,中国移动在无锡部署了高性能V2X应用服务平台,实现与交管信息平台、TSP及图商平台的交互,实现定位导航服务、交管信息推送等多项信息服务;管端,中国移动牵头完成了基于网联式(C-V2X)自动驾驶功能架构标准立项等工作,在未来网络端升级LTE新建5G,引入边缘计算及切片,满足低时延、高可靠新需求方面也将起到决定性作用;端侧,中国移动已经可以提供基于LTE-V2X的OBU、RSU硬件设备以及相应的软件协议栈,相关终端产品已具备商用基础。
  1.3产业大观:“聪明的车”、“智慧的路”及“车路协同”共筑车联网大厦
  车联网可划分为聪明的车、智慧的路以及车路协同三个领域。聪明的车是指汽车在实现一定程度的单车智能基础之上,通过集成V2X模组的OBU实现通讯能力,并结合前装的车机、后装的后视镜或者终端盒子等实现车路协同应用;智慧的路旨在将道路数字化并能与云和车通讯,如将RSU与摄像头结合把车、人信息进行收集和共享;车路协同主要是指综合利用通信、融合感知、高精度定位、云计算技术实现人-车-路之间的高效协同,简单讲就是通过通信手段链接“人-车-路-云”。
  看十年,车联网产业总规模有望达2万亿元。
  “聪明的车”:推测2020-2030总量8350亿元左右。
  汽车的两个发展方向分别为智能化和网联化。从智能化的角度,自动驾驶是最大颗粒应用。根据罗兰贝格,2030年自动驾驶车辆保有量有望达到30%以上。结合普华永道、麦肯锡、IHS等机构的预测,我们保守估计2030年中国汽车保有量达2.8亿辆,其中自动驾驶车辆保有量占比达20%(相当于年销售自动驾驶车辆560万辆)。此外,推算2030年L1-L4自动驾驶新车平均单车成本有望降低到1262美元左右(综合考虑L1-L4渗透率及主要硬件如激光雷达价格趋势等因素)。据此,保守推测十年间国内自动驾驶产业规模将达707亿美元。
  从网联化的角度,根据《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》,2020年智能网联汽车用户渗透率达到30%以上,据此保守推测2030年存量汽车中联网汽车占比达55%。根据产业链调研及我们的预测,推测2030年单车网联成本在350美元左右(包括车载芯片模组、车载终端、车载网络及必要的基础软件和功能软件)。据此,保守推测十年间国内网联汽车产业规模将达539亿美元。
  综上,我们推测2020-2030年“聪明的车”产业规模约为1246亿美元左右,以1:6.7的美元对人民币汇率粗略估计,约合人民币8350亿元。
  “智慧的路”:推测2020-2030总量2950亿元左右。
  根据交通部和国家统计局,截至2018年末全国公路总里程484.65万公里,高速公路里程14.26万公里,城市实有道路长度43.22万公里。预计2020-2030年“智慧的路”建设主要以投放智能灯杆以及车路协同相关终端/设备为主。在不考虑建设成本以及车路协同落地成本(下文单独测算)的情况下,预计单公里高速公路及城市道路改造成本50万元,保守假设2030年全国高速公路总里程为15万公里、城市实有道路历程为44万公里,则2020-2030年“智慧的路”合计落地成本约为2950亿元。
  车路协同:推测2020-2030总量7630亿元左右。
  我们推测,至2030年全国高速公路、城市道路及城市交叉路口均完成车联网改造。根据百度自动驾驶总监陶吉,百度的车路协同的落地成本预计只占到高速公路建设成本的1%。当前高速公路单公里建设成本约为1-4亿元(如杭州“二绕”智慧公路杭绍段98公里主线单公里建设成本约2.63亿元),保守假设全国平均1.5亿元,则单公里高速公路车路协同落地成本为150万元。此外,推测单公里城市道路以及单路口车路协同落地成本分别为100和70万元(包含RSU、边缘计算服务器、基站等,详细拆分见后文),据此测算2020-2030年车路协同落地总量约为7630亿元。
  二、车联网建设节奏判断:“单体智能”率先放量,“协同智能”即将登场
  从产业链的角度,按照上下游关系,我们把车联网产业链划分为基础元器件、硬件终端、软件平台、应用服务、车联网生态服务五个环节;按照场景,把车联网产业链分为聪明的车、智慧的路以及车路协同三个领域。
  预计“单体智能”与“协同智能”的建设将往复切换,成本-收益比是产业权衡的关键。我们将车联网智能分为单体智能与协同智能两部分,其中单体智能是指车、路分别实现一定程度的智能,而协同智能则是指车路协同。我们判断,车联网的整体建设将依照“载体->终端->平台->应用”的顺序,但是节奏上将表现出单体智能与协同智能之间往复切换,其背后的主导性因素为成本与收益的权衡。例如,当单车智能发展到自动驾驶L3以上水平时,成本-收益比将低于车路协同(根据百度在首届车路协同自动驾驶国际论坛披露的数据,车路协同能够将自动驾驶成本降低30%),因此后者将接棒规模建设。
  整体来看,我们认为2020年是车联网元年,聪明的车、智慧的路以及车路协同这三个维度的建设将协同推进,但不同维度上的建设可能存在结构性分化。车和路的单体智能仍将持续,但车路协同将是接下来建设的重点。
  2.1聪明的车:自动驾驶是车侧最大颗粒应用,其发展将带动单车价值持续上行
  2020年起L3自动驾驶将规模落地。主流车企已纷纷制定自动驾驶分阶段导入计划,统计发现大部分车企计划于2020年前后量产L3级自动驾驶汽车、2025年前后量产L4/L5级自动驾驶汽车。
  预计2020-2025年,国内自动驾驶新车渗透率至少提升一倍,2025年左右出现自动驾驶拐点。根据罗兰贝格、麦肯锡等机构的数据,我们预计2020年国内自动驾驶渗透率接近30%,至2025年翻一倍达60%左右。根据麦肯锡,基于对自动驾驶底层技术成本曲线的估算,2025-2027年将是自动驾驶与人力驾驶的经济平价点,此后市场对自动驾驶的需求将稳步上升。
  从L1到L4,预计单车核心零部件成本提升15倍以上。假设2025年L4开始规模落地,我们分别以2020年和2025年所推测的自动驾驶核心部件成本为基准,计算从L1到L4单车核心零部件(包括车载摄像头、毫米波雷达、激光雷达三大核心感知器件,典型L3自动驾驶汽车感知器件配置见错误!未找到引用源。)成本分别提升229.2倍和15.6倍。成本差距缩小的主要原因在于我们预计硬件成本(尤其是激光雷达成本)将随时间推移而快速下降。
  预计L3及以上级别自动驾驶汽车中软件价值量将明显提升。L3是自动驾驶分水岭,L1-L2以ADAS辅助驾驶为主,L3为有条件自动驾驶,L4及L5分别为高度自动驾驶和完全自动驾驶。L3以前,硬件支出是实现自动驾驶/辅助驾驶的最大成本,StrategyEngineers预计L1自动驾驶汽车中硬件支出占比达58%,软件支出仅26%。随着实现高级别自动驾驶的时间推移,硬件支出将下降,在总成本中的占比也会下降,而软件部分的占比有望提升至30%以上。L3及以上级别自动驾驶中,高精度地图成为必选项,此外智能座舱OS、DMS、BMS、车载娱乐系统等核心基础/功能软件价值量也将显著提升。
  2.2智慧的路:智能化建设整体滞后,不同路段建设重点将出现分化
  相比于单车智能的发展进度,路侧的智能化建设整体滞后,我们判断路侧的建设节奏将出现分化:1)对于硬件载体相对缺乏的路段,硬件终端的投放将是首要任务;2)对于硬件载体相对完善的路段,硬件终端投放与网联化及智能化改造将提上日程。载体相对完善的路段是指城市路口、高速公路、码头等路段,这种路段拥有种类比较齐全、数量比较多的载体设备。我们判断,“智慧的路”的建设将从上述路段开始,首先实现已有载体设备的一定程度的智能化和网联化(如城市路口的视频大联网,通过摄像头、收费系统等实现高速公路的大数据稽核等,如图表31),然后再向车路协同智能和全路段智能扩散推进。
  当前重点关注两个个方向:智慧高速与智慧城市路口。
  高速公路基础设施完善、场景相对简单,将是“智慧的路”落地优先之选。相比其它类型道路,高速公路基础设施完善,车道线清晰,路况好,基本不会出现人车混行的复杂场景,且车辆类型中恶性交通事故高发对象(如货车)占比较高,因此从效率和安全角度出发,高速公路是“智慧的路”最优先落地的方向之一。高速公路侧的智能化建设可以分为两个部分,一部分是行驶路段侧的建设,主要以投放智能路侧设备为主(如智能测速摄像头等);另一部分是高速公路出入口/收费站,主要通过云边协同的手段针对具体场景实现智能化改造,如华为针对智慧高速公路大数据稽核场景提出的方案,涉及智能摄像头、智能存储、服务器等硬件终端/设备以及前台车辆识别系统、后台收费系统等软件。
  城市路口城市道路智能化改造的重中之重,也是“智慧的路”优先落地场景之一。城市道路由于道路环境复杂,人车混行,对交通安全和效率的需求非常高。其中,交叉路口更是交通事故频发地、通行效率瓶颈所在。根据《城市道路交叉口交通事故分析》,全国30%的交通事故发生在交叉路口,因此我们判断城市路口也将是“智慧的路”优先落地的场景之一。城市交叉口的智能化升级所涉及的硬件设施,可参考无锡车联网先导区拟建设的全息视角智慧路口,主要设备包括:
  信号机:用于城市道路交通信号灯控制,并支持C-V2X信息交互,与RSU通信可实现红绿灯灯态、交通事件、交通状态等信息推送;
  行人检测摄像机:用于检测人行横道的过街行人,检测数据发送至信号机可实现行人过街信号控制,通过RSU发送至车辆及V2X平台,可提醒车辆注意过街行人;
  视频检测器:安装在交叉口进口车道,通过采集各车道的交通视频流,处理分析各方向交通流视频采集相关交通数据,并传输给信号机及V2X平台,信号机根据检测数据可实时优化交通信号灯配时;
  边缘计算装置:集路口多元数据接入、交换、结构化分析处理、及智能计算功能于一体的装置,规范多种设备终端接入协议,实现路口本地智能化分析处理,为系统提供感知、认知数据支撑;
  RFID读写器:RFID读写器可获取通过检测点的车辆RFID唯一标识信息,具体包括ID号、车辆号牌、号牌种类、车辆颜色等信息,可用于车辆身份识别、公交优先通行、重点车辆管控等应用。
  2.3车路协同:网络建设初期以建立连接为主,硬件设备将最先实现规模化落地
  从网的视角,目前车联网的两种形态包括基于蜂窝通信的车云网以及基于V2X协同通信的车际网。车路协同基础设施包括OBU、RSU、基站、边缘数据中心等。行业发展初期以建立连接为主,因此网络侧的建设将从LTE-V终端、基站、数据中心开始,平台建设将随后展开。整体上,网络侧的建设将随着车路协同程度的提升而加速,从通信角度看是我们重点分析与关注的一个领域,下面将对车路协同产业链进行详细分析。
  三、车路协同产业链
  3.1V2X是实现车路协同的关键技术手段,我国大力推动C-V2X发展
  车路协同是构建车联网“人-车-路-云”生态体系的关键。车联网的生态范畴包括面向路侧的“智慧道路”、面向车侧的“智能驾驶”、面向云侧的“智能管控”以及面向车内人员以及路上行人的“智能服务”,涵盖了“人-车-路-云”四个层次。作为链接人、车、路的核心环节,车路协同在构建车联网生态过程中起到关键作用。
  车路协同发展符合我国车联网产业发展的规律。一方面,我国5G发展整体走在世界前列,5G建设将为车路协同规模落地提供了基础设施;另一方面,当前业界自动驾驶的路线图主要还是基于单车智能,这导致实现全自动驾驶的成本居高不下,而采用车路协同技术可以有效弥补单车智能存在能力盲区和感知不足,降低自动驾驶成本,从而加速自动驾驶的商用。在2018世界智能网联汽车大会上,交通部科技司就曾表示车路协同融合发展是中国自动驾驶技术发展的路径选择。根据百度在首届车路协同自动驾驶国际论坛披露的数据,车路协同能够将单车智能在路测中遇到的问题下降54%,将单车智能的接管数下降62%,将自动驾驶成本下降30%,预计可让自动驾驶在中国提前2-3年落地。
  车路协同的实现依赖于V2X。根据华为,车联网的发展过程可以分为是车载信息服务、智能网联汽车以及智慧出行三个阶段,当前处于第二阶段。在该阶段的发展中,V2X通信技术是实现车路系统的关键。V2X是实现车与外界进行信息交互的通信标准,在车联网中主要分为四个场景,即:车与互联网互连V2N(VehicletoNetwork)、车车互联V2V(VehicletoVehicle)、车路互联V2I(VehicletoInfrastructure)以及车人互联V2P(VehicletoPedestrian)。V2X与自动驾驶技术中常用的摄像头或激光雷达相比具有突破视觉死角和跨越遮挡物的信息获取能力,同时可以和其他车辆及设施共享实时驾驶状态信息,还可以通过研判算法产生预测信息。另外,V2X是唯一不受天气状况影响的车用传感技术,无论雨、雾或强光照射都不会影响其正常工作。
  V2X有C-V2X和DSRC两条技术路径,我国大力推进C-V2X发展。V2X通信有两大技术路径,一个是基于蜂窝网络(即手机使用的网络)进行通信的CV2X技术,另一个是基于Wi-Fi改进来的DSRC技术。与DSRC相比,C-V2X覆盖面大、通信距离远,无需额外组网即可通信,同时在我国具备良好的技术和产业基础,因此虽然全球范围来看DSRC技术成熟更高、产业布局更完善,但是C-V2X仍成为我国首选。
  3.2C-V2X产业链相关硬件是车联网前期建设中最主要的投资机遇
  从通信角度,C-V2X产业链的相关硬件蕴含车联网前期建设中最主要的投资机遇。车联网平台和应用实现的基础是连接,因此C-V2X发展初期将以做大连接为主,此阶段相关硬件厂商最为受益。C-V2X产业链相关硬件按上下游分为通信芯片、通信模组及硬件终端。其中,硬件终端可以分为车侧、路侧和网侧三部分,车侧主要是集成了C-V2X通信模组的车载单元(V2XOBU),路侧主要是V2X路侧单元(V2XRSU),网侧则包括交换机、路由器、无线基站、差分基准站、边缘服务器、DPI设备等众多设备。
  3.2.1C-V2X通信芯片及模组:芯片仍是巨头的游戏,模组存中小公司突围可能
  C-V2X芯片及模组领域,传统移动端的芯片巨头仍是主要玩家,包括高通、华为、Autotalk、恩智浦等在内的多家公司已对外提供基于LTE-V2X的商用芯片。当前,5GC-V2X已成为芯片巨头争夺的新制高点,国内如华为、国外如高通均推出了相关产品:华为于2019WNEVC上推出了5GC-V2X车载模组MH5000,该模组为业界首款5G车载模组、首款集成5G+C-V2X技术的模组,采用巴龙5000芯片;高通于2017年C-V2X标准完成后第一时间推出9150CV2X芯片组,该芯片组至今已被11家模组厂商采用,被超过12家RSU厂商及10余家汽车Tier1和后装OBU厂商列入采用计划或用来研发相关C-V2X产品。此外,高通于今年1月7日推出了全新的C-V2X参考平台骁龙2150,该平台结合了C-V2X通信解决方案和计算性能,能够提供完整的4G和5G无线通信以及C-V2X解决方案。
  虽然部分芯片巨头在推出芯片的同时也会推出芯片模组,但我们判断由于芯片竞争壁垒更高、回报更为丰厚,巨头仍将长期聚焦芯片主业,芯片模组将以自用或者供货个别高端客户为主。因此,传统的芯片模组厂商在该领域仍存在突围机遇。当前,包括大唐、中兴、移远通信(196.710,5.96,3.12%)、芯讯通在内的厂商已能够提供基于LTE-V2X商用芯片模组。根据ABIResearch的预测,到2023年全球车联网蜂窝通信模组出货量将达到1.5亿片,2020-2023年复合增速达14.7%。在C-V2X时代传统通信模块厂商有望延续优势,龙头厂商最值得关注。
  3.2.2C-V2X车载单元:集成是大趋势,预计2025年C-V2X前装车载终端市场规模将达196亿元左右
  C-V2XOBU是车联网时代汽车与外界实现V2X通信的关键设备之一。车载设备通常包括了以下子系统:1)无线电通信子系统,用于接收和发送空中信号;2)定位系统,通常包含全球导航卫星系统(GNSS)接收器,用以提供车辆的位置、方向、速度和时间等信息;3)车载设备处理单元,运行程序以生成需要发送的空中信号,以及处理接收的空中信号;4)天线,实现射频信号的接收和发送。从架构上看,OBU跟T-Box基本相同。集成了C-V2X通信模组的车载单元(OBU)主要用来实现车与外界的V2X通信。目前,华为、大唐、中国移动、金溢科技(70.820,0.88,1.26%)、东软、万集科技(80.690,-1.71,-2.08%)、千方科技(24.200,0.30,1.26%)等厂商已经可以提供基于LTE-V2X的OBU以及相应的软件协议栈,相关终端产品已具备商用基础。
  OBU与车载终端的集成是大趋势。车载终端与V2X的融合趋势已经越来越清晰。融合方式上分为前装和后装两种,前装主要是T-Box终端里集成C-V2X模组。当前,新一代的T-BOX已集成C-V2X通信单元,除了满足传统的车联网应用要求外,T-Box逐渐向网联化控制器方向发展,实现V2X实时通信,且已有测试验证落地。例如,去年12月在京礼高速基于车路协同的自动驾驶变动演示中,华为在奥迪的乘用车、福田汽车(1.920,0.03,1.59%)的商用车上装载了包括具有5G+C-V2X技术的5G车载终端T-Box。该T-Box搭载了华为自研的5G车载模组MH5000和LTE-V车载模组。结合路侧感知终端摄像头、雷达,路侧单元RSU,边缘计算,C-V2XServer等,搭载了华为C-V2XT-Box的车辆顺利完成了L4自动驾驶及车路协同相关演示。车载终端与V2X后装产品的典型形态是后视镜行车记录仪里集成C-V2X模组。
  搭载C-V2X模组的T-Box有望成为主流,预计2025年新销售联网车辆C-V2XT-Box渗透率达到70%。从前后装市场的发展来看,前装T-Box的确定性更高,主要原因在于:1)车厂主导,能够更全面获取车辆数据,后装厂商难以完全破解车厂协议,数据完整性低;2)政策推动,我国政策要求所有新能源车辆(包括商用车和乘用车辆)必须强制安装T-BOX。插电式混合动力车辆的安装率必须达到20%,纯电动车辆需达100%。受政策驱动,T-Box渗透率提升更快。根据信通院,2018年上半年T-Box在同期车载无线终端中的出货量占比为52.4%,据此我们预计在需求与政策的双重驱动下到2025年新销售联网汽车中T-Box渗透率将达到80%,C-V2XT-Box渗透率将达到70%。
  测算2025年C-V2XT-Box市场空间在196亿元左右。华为推出的新一代CV2X车载T-Box集成了MH5000和LTE-V车载模组。根据其在2019WNEVC上的展示,MH5000模组单片价格为999元。我们假设:1)由于基础设施建设、成本等因素限制,5GC-V2X和LTE-V将长期并存;3)目前C-V2X模组价格较高(LTE-V模组单片价格为300-500元),但是预计随着商用规模的增加将快速下降,假设至2025年,5GC-V2X模组单片价格降低至600元,LTE-V模组单片价格降低至300元,其它辅助模组价格100元。根据上述假设,测算至2025年新一代C-V2X车载T-Box单价约为1000元。根据中国汽车工程学会预测,2025年我国联网汽车销售规模将达到2800万辆,由此我们预计2025年C-V2XT-Box市场规模有望达到196亿元。
  传统ETC厂商具备一定先发优势,但将面临多方冲击。2019年,根据交通部的要求,全国将取消高速公路省界收费站,按照计划到2019年底各省(区、市)汽车ETC安装率达到80%以上,通行高速公路的车辆ETC使用率达到90%以上。在该背景下,去年ETC应用迅速推广和普及。完整的ETC系统由OBU、RSU、车道控制器、后台系统等组成,因此,借助去年ETC推广普及的契机,传统ETC厂商如金溢科技、万集科技、聚利科技等已完成了初步的OBU市场的拓展(市场份额如图表44)。但是:1)当前ETC中的OBU与RSU通信采用的是DSRC而非C-V2X;2)ETC仅是V2X应用的初级形态,技术原理相对简单;3)ETC当前以后装为主,预计前装C-V2XT-Box将成为主流,因此我们认为虽然ETC厂商具有先发优势,但未来C-V2XOBU市场格局仍未定。在C-V2XOBU市场上,传统ETC厂商将面临着通信设备厂商(如华为、大唐电信等)、交通集成商(如千方科技)、车载终端厂商(如中兴物联、速锐得、慧翰微电子、Bosch、Denso、LG等)、电信运营商(如中国移动)、汽车技术公司(如东软睿驰)、车路协同创业公司(如星云互联)等多方竞(金麒麟分析师)争。
  3.2.3C-V2X路侧单元:千亿产业规模,预计年市场空间118亿元(5年投放期)
  RSU是车联网时代路侧不可或缺的锚点。RSU是部署在路侧的通信网关,其硬件由通信、存储与核心单元组成,支持WIFI、定位、外部支持状态指示、硬件重启、数据与调试接口、SIM卡和硬加密功能。RSU的作用是汇集路侧交通设施和道路交通参与者的信息上传至V2X平台,并将V2X消息广播给道路交通参与者。目前,华为、大唐、中国移动、东软、万集、星云互联等厂商均已发布基于LTE-V2X技术的RSU通信产品。
  C-V2X落地前期将以覆盖高速公路和城市交叉路口为主,预计投放规模590亿元左右。根据产业链调研及我们的推测,预计C-V2X建设中单公里高速公路需要投放6个RSU(每个RSU覆盖200-300米范围,道路两侧各一个),单个城市交叉路口平均需要投放2个RSU。当前RSU价格从数千元至数十万元不等,我们假设C-V2X均价为7-10万元,均价8.5万元,但是随着规模商用价格将快速下降,假设五年内平均单价为5万元。按照2020年末全国高速公路里程15万公里、城市交叉路口14万个保守测算仅高速公路及城市交叉口侧RSU投放就将达590亿元,每年投放规模为118亿元。
  判断C-V2XRSU市场参与者与OBU市场将高度重叠。RSU与OBU是基于共同协议配对出现的,目前主要的市场玩家如华为、大唐、千方、金溢等均推出了V2XRSU设备也推出了V2XOBU设备。未来通信设备商(如华为、大唐)、运营商(如中国电信)、传统ETC厂商(如金溢、万集)、交通集成商(如千方)、车路协同创业企业(如星云互联)等将长期共存于市场。
  四要素构成主要竞争壁垒,通信设备商与运营商或将主导市场。RSU商业模式以2G为主,交通部门将是主要下游客户。结合政府客户的特性,我们认为产品性能、品牌价值、销售渠道、资金规模将是C-V2XRSU厂商竞争力四要素,类似通信设备巨头、电信运营商这种具有较强技术实力、较高品牌价值、完善的销售/服务渠道以及大量资金支持的玩家将是市场的主导力量。此外,头部交通集成商、ETC厂商与中小企业相比仍然具有各方面相对优势,因此也同样值得关注。
  3.2.4C-V2X网络及计算设备:重点关注蜂窝网络及MEC投资机会,基站与服务器厂商最受益
  5G蜂窝网络建设方面,预计车联网建设前期主要投放高速公路和城市路口,基站类型推测以5G小基站为主,部分车流、人流密度较高的路段也会投放宏基站。5G小基站有效信号范围为300米左右,预计五年内单站平均价格为5000元。据此推测,车联网建设前期5G小基站投放规模达58亿元。
  MEC建设方面,边缘基础设施建设将催生千亿市场。
  边缘计算采用云-边-端架构,是云计算的延伸和扩展。边缘计算从上至下可分为中心云、边缘网络和终端设备三级,其中中心云由集中式的数据中心和核心网构成,提供最密集的IT资源,同时是整个计算网络的总协调中心;边缘网络是指从中心云到终端设备这一路径上的所有IT资源,包括计算资源、存储资源和网络资源;终端设备并非孤立运行,而有可能作为边缘计算的一部分被边缘网络调度以提供相应的IT资源。可以看出,与云计算相比,边缘计算架构的核心逻辑是中心资源下沉。
  七大类市场玩家积极布局跑马圈地,边缘计算的未来赢家将从中产生。目前,边缘计算市场主要包括:1)硬件设备厂商,如服务器厂商、通信设备厂商、工业设备厂商等,致力于推出边缘计算基础硬件和设备;2)ICT基础设施厂商,如数据中心运营商、铁塔公司等,重点布局方向是数据中心以及铁塔与边缘计算的融合;3)电信运营商,为边缘计算市场最积极的玩家者之一,以网络优化以及5G商用为主要目的,当前均在积极探索将靠近用户的边缘机房进行数据中心化改造以承载边缘计算服务;4)芯片厂商,致力于核心组件边缘计算芯片的研发和大规模商用;5)云计算公司,也是整个市场上最积极的玩家之一,尤其是巨头公司近几年布局相当频繁。如亚马逊推出了可以让AWS无缝扩展到设备上的Greengrass,微软推出了混合云解决方案AzureStack以及可视化开发工具包AzureIoTEdge,Google推出了将机器学习带到边缘设备上的GoogleEdgeTPU芯片以及CloudIoTEdge平台,阿里云推出了LinkEdge云端边缘计算平台等;6)专业产品/服务提供商,如各行业的应用服务商,致力于结合边缘计算对其产品或服务进行升级;7)相关组织,如产业联盟、开源社区等,致力于边缘计算相关标准和框架的制定以及理论发展引导。
  网络建设、硬件先行,预计2020年起边缘计算服务器将迎大规模部署。在面向5G和边缘计算下的电信应用时,服务的技术方案主要采用OTII架构。在OTII规格下,边缘计算服务器与传统服务器具有很大的不同:OTII边缘服务器具有较小深度、更广的温度适应性、前维护和统一管理接口等技术特点,对于推动未来边缘计算业务快速发展、减少运营商边缘机房改造成本具有重要意义。例如,相对于普通服务器,OTII服务器虽然宽度同为19英寸,但深度不到普通机柜深度的一半,与通信行业常用的交换机等设备规格相同,因此这一规格的服务器将很容易部署在基站附近的设备机架上,可以实现更好的兼容性。2019年边缘计算的重点为结合实际业务小规模部署和试点OTII服务器,10月份中国移动进行了边缘计算服务器的首次招标,预计2020年下半年起边缘计算服务器将会迎来大规模部署行为。
  边缘计算服务器是车路协同价值量最大的设备,仅测算高速公路及城市道路的投放规模就将达1100亿元。类似RSU,我们预计车联网建设前期边缘计算服务器的投放主要以高速公路和城市交叉路口为主。根据中国移动采购与招标网公开的信息,当前一台边缘计算服务器的采购单价为15-20万元,中值17.5万元,假设2025年均价降低至12.5万元/台,预计单公里高速道路需要4台以及单城市交叉路口均需要2台边缘计算服务器,据此推测仅高速公路及城市路口侧边缘计算服务器投放就将达1100亿元。以5年的投放周期测算,粗略估计每年投放规模约为220亿元。
  传统服务器厂商及通信设备商仍将是主要市场参与者。目前主要的服务器厂商(如华为、浪潮信息(38.290,-2.18,-5.39%))和通信设备商(如中兴通讯(41.750,2.65,6.78%)、烽火通信(37.760,3.43,9.99%))均已推出了基于OTII标准的边缘计算服务器。未来在边缘计算服务器市场中大概率仍会延续当前运营商服务器市场的格局,即传统服务器厂商主导、通信设备厂商参与,龙头公司如浪潮信息值得重点关注。
  风险提示:5G建设不及预期;智能汽车业务拓展不及预期;物联网行业发展不及预期;智能终端芯片市场格局发生较大变化;竞争加剧等。