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车联网产业链深度研究:大幕开启,科技新基建先行-股票基础知识的书推荐

投资大参考 投资大参考 11月08日 20:30

(获取报告请登陆未来智库www.vzkoo.com)

1. 车联网蓄势待发,通信基础设施建设大幕即将开起

1.1. 车联网市场潜力巨大,行业协作需求强烈

车联网是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装臵的智能网联汽车,通过现代通信 与网络技术,实现车与车、车与人、车与路以及车与云端间的通信。一般而言,车网协同可 以分为三个阶段:早期的车载信息 Telematics 服务阶段,主要以信息娱乐为主要附加价值; 当前正处于的智能网联阶段,人、车、路开始逐步探索互联,路边基础设施成为这一阶段的 重要角色;未来逐步过渡到的智慧出行阶段,达到交通智能、单车智能的充分结合。

车联网产业链深度研究:大幕开启,科技新基建先行

根据上海汽车创新港发布的《2017 智能网联白皮书》预估,到2020 年全球商用车智能网联 市场规模将达到 855 亿美元,乘用车智能网联市场将达到 4305 亿美金,在 2035 年市场规 模将分别扩张约三倍到 2041 亿美元和 7923 亿美元。中国作为最主要的市场之一,商用车 智能网联市场规模约占全球商用车市场的60%,乘用车市场也将在2025年后迎来爆发增长, 中国在全球占比预计也将从当前的 31.3%增至 2025 年的 41.9%。

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网络基础设施是车联网实现智能网联化发展的关键。智能网联涵盖了智能化和网联化两层涵 义,智能化是指车辆通过车内外信息,为驾驶者提供辅助决策或进行自主处理;网联化指通 过网络通信完成车和外界设施环境的信息交互。车路协同作为智能网联的基础,需要车和道 路设施的完美配合。一直以来,行业进展缓慢的主要原因很大程度在于车和道路侧均在等待 对侧尽快成熟,整个行业缺乏触发动能,所以行业协同的需求异常强烈。路侧基础设施作为 整个智能网联系统的数据中继和入口,先行示范意义重大。

国内政府参与度和强大的政策驱动力是网络基础设施得以规模建设的保障。对于欧美日等车 联网先行国家而言,往往以政策性引导为主,而在谁来投资基础设施等关键问题上往往缺乏 共识,各个参与方观望情绪浓厚。对于智能网联中关键的“网”部分,因为是基础设施层面 的投资,同时也是车联网系统的底层支撑,具有一定的公益性质,我们认为适度的政府参与 非常重要,而高效的政府推动正是我国的优势之一。近年来,国内政策密集出台,政府参与 力度逐步增强,未来政府直接投资进行基础设施建设的可能性较大。

车联网网络基础设施建设的市场空间有望在未来 3~4年达到1300亿元水平。从业务角度看, 据普华永道预测,中国路边设施建设相关的移动性管理、安全等方面市场规模在 2020 年合 计占比有望达到总市场规模的 55.6%。如果按照上述口径,以乘用车和商用车 2020 年智能 网联市场规模合计 1100 亿美金计算,则移动性、安全等相关市场规模合计约 600 亿美金。 考虑到车体主动安全(ADAS、汽车电子、算法平台等)等占据主要市场空间,我们预计车 联网(车路协同安全和移动性管理等)网络基础设施建设即使仅占据其中 10%,也可达到 400 亿人民币规模。对于基础设施建设我们以年复合增长率 10%测算,2020~2022 年(3 年 合计)潜在市场规模有望达到 1300 亿元。

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1.2. 美欧日车联网产业布局早,车路协同顶层设计和产业引导并重

美国对车联网/自动驾驶/智能网联汽车系统的指引起步早,以政策指南和联邦/州法律法规制 定为主,技术制式倾向选择 DSRC。智能网联汽车在美国又被称为 Connected Vehicle,指 的是将各种现代传输系统要素通过电子通信的方式连接在一起。在美国国家高速交通安全委 员会的《Automated Driving System 1.0-3.0》中,远期目标是实现自动驾驶,同时明确指出 安全是智能交通系统(Intelligent Transport System)的第一要务,可以降低拥堵、提升交通 效率。整体而言,美国部署智能网联汽车政策以自动驾驶为主要目标,虽未着墨过多,但是 将路边设施将作为车联网智能整体解决方案的一部分加以实现。

欧洲在车联网领域产业研发起步早、引导投入大,在关键领域通过资金引导创新项目,已有 相当部分的研究成果投入应用,而对于基础技术选择仍保持相对中立。欧洲的智能网联汽车 系统称为 C-ITS(Cooperative-Intelligent Transport System),并且认为 Cooperative 协同是 C-ITS 相较于传统 ITS 系统最本质的差异,意在通过频繁的数据交互,达到车车、车路、车 云、车人的信息感知。欧盟委员会建立的 C-ITS 平台是一个包括国家主管部门、C-ITS 利益 相关方和欧盟委员会在内的合作框架,以部署可互联互通的 C-ITS 作为目标。与此同时,欧 盟相关国家和道路运营管理机构为了协调部署和测试活动,建立了 C-Roads 平台来共同制 定和分享技术规范,并完成跨站点的互操作测试验证。整体而言,欧洲对于道路设施进行了 一定投资引导,在法律法规层面进行了初步立法尝试,并于 2019 年 3 月对道路部署 C-ITS 出台了具体规则。

日本聚焦智能交通和自动驾驶领域,在法律层面先行,明确体现道路协同设施规划。前期以 DSRC 为主,将 C-V2X 作为一个备选技术。日本工业界和政府层面对车联网进行了协同创 新,在技术评估方面,日本汽车工业协会(JAMA)定义了车联网的潜在用例,日本跨部委 战略创新促进计划(SIP)也在评估无线接入技术实现车联网用例的有效性。在测试方面, 日本也已经进行了多个跨行业部门的联合测试。日本以自动驾驶为最终目标,道路协同设施 作为自动驾驶的关键环节,也在规划中得到明确体现。

2. 制式之争乱花渐落,C-V2X 有望成为国内主要车联网解决方案

自动驾国元证券股票驶发展的终极目标是无人驾驶。实施的路径有两种,一种是单车智能,一种是网联式 (V2X)。近几年,特斯拉、Google、百度等公司正在进行的单车智能应用是指通过摄像头、 中短距雷达、长距雷达、激光雷达、超声波雷达和传感器系统实现的高级驾驶辅助系统(ADAS: Advanced Driver Assistant System)即是实现单车智能驾驶的代表。网联式即以移动蜂窝通 信技术为基础(Celluar-V2X,Vehicle to Everything)或者 IEEE 802.11 系列协议为基础的 IEEE802.11p(Dedicated Short Range Communication,DSRC)进行车车通信和车路通信。

2.1. DSRC vs C-V2X

DSRC 占据先机,C-V2X 后程发力。车联网无线技术中,DSRC 起步较早,ETC 等基础设 施领域已在全球得到广泛应用,车辆安全相关的 IEEE 802.11p 协议在2010 年已经完成标准 化,并已经在美国和欧盟分别展开相关技术实验项目 Safety-Pilot和 Drive。C-V2X则起步相 对较晚,2015 年由传统电信企业在 3GPP(3rd Generation Partnership Project)启动标准 化工作。C-V2X是基于传统蜂窝移动网络(4G/5G)的车联通信标准,也是 5G 诸多应用中 最重要的商用场景之一。

 DSRC 在车联网领域,是指专用短距通信(Dedicated Short Range Communications) 技术的统称,实现车辆/人/交通路侧基础设施之间的通信,ETC、IEEE 802.11p 等都包 含在内。其主要的标准化组织是 IEEE 和 SAE,经过了十多年的前期发展,产业链相对成熟,价格相对低廉。

 C-V2X一般意义上包含 LTE-V(4G V2X)和 NR-V(5G V2X),基于传统的蜂窝网络支 持 V2V(车到车)、V2I(车到基础设施)、V2P(车到人)、V2N(车到网)。C-V2X 里 的 C 是指蜂窝(Cellular),其包含了两种通信方式,一种通过独特的设计来支持车辆移 动下的场景,通过基站转发实现了车辆/人/交通路侧基础设施的信息互联互通;另一种 是车辆/人/交通路侧基础设施之间的直接通信方式,可以保障无网络信号覆盖环境下的 车车互联互通,使能更多应用场景。由于起步较晚,C-V2X产业链需加强协同,商业模 式尚有待探索。C-V2X的参与企业包含了诸多传统通信企业,如爱立信、高通、华为等, 也有全球各大运营商的支持,近期全球领先车企受益于产业政策,也越来越多地加入到 这一阵营。

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2.2. 4G V2X 到 5G V2X,C-V2X 具备长期演进适应能力

5G V2X标准化即将完成。3GPP 在 2015 年即开始了针对 C-V2X的标准讨论,和 DSRC 不 同的是,伴随着电信网络的演进,4G C-V2X也持续向 5G C-V2X演进。在 3GPP Release15 中,LTE-V2X已于 2018 年 Q2 完成,同步展开的 NR-V2X在 2019 年 Q1 已完成研究阶段 的潜在技术方案评估,并将于 2020 年3 月正式完成5G V2X的第一个版本所有技术标准化 工作。

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5G V2X 对于业务具有良好的适应性。5G V2X继承了 4G V2X的通信机制,同时致力于提 升可靠性和时延敏感度,以进一步适应各种应用场景。由下表可看到,业务对于数据时延和 可靠性的要求不断攀升,4G V2X性能可以满足辅助自动驾驶及部分高要求的辅助驾驶应用 需求,对于更低时延、更高可靠性要求的无人驾驶应用需求,5G V2X恰逢其时。

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2.2.1. LTE-V2X 未来 2~3 年成为智能网联基础支撑网络,后续向 5G-V2X 过渡升级

综合考虑应用价值、成本性能、专利分布、政策驱动、产业成熟度等,我们预计 LTE-V2X 将成为国内首发建设部署方式。车联网行业链条长,涉及到多个部门协同管理,LTE-V2X的 初步应用部署可以提前发现、验证、探索存在的监管和政策问题,例如网络安全、隐私保护 等,为后续长期生态建设积累经验。从当前的需求和产业成熟度出发,我们认为 LTE-V2X 将是未来 2~3 年的主要建设方式。

LTE-V2X 设施和 5G-V2X设施将长期并存,后续逐步过渡到以 5G-V2X为主。2019 年是5G 元年,5G 网络规模建设即将开启,但考虑到 5G-V2X标准化和产品进度相对滞后,LTE-V2X 作为车联网的基础网络会持续存在。按照 C-V2X 实施路线图,届时综合考虑存量终端、 5G-V2X产业链成熟度等情况,逐步过渡到以 5G-V2X建设为主。类似 4G/5G 网络关系,预 计 LTE-V2X设施和 5G-V2X设施将长期并存。

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2.3. 基础设施建设临近,C-V2X有望成为首选方案

2.3.1. V2X 应用价值显现

根据信通院报告和行业调研,现阶段 V2X通信的应用价值主要体现在:

 对个人用户,可以提升交通安全,降低车辆行驶成本。通过车辆与路侧基础设施的信息 交互,一方面可以提升如闯红灯预警的安全信息,当车辆前有大车遮挡时,可以及时获 取路口的红绿灯信息,避免闯红灯,当有俗称“鬼探头”的突出行车时,可以预知消息; 另一方面是节能,根据红绿灯相位信息,调整车辆行车速度,减少刹车次数,节省油耗。  对企业用户,可提供更开放服务接口。通过车辆、交通路侧基础设施的信息共享,公共 信息进一步开放,企业用户可进一步开发应用,提供更便捷、灵活的服务,如导航应用 个性化提供驾驶路径规划、车辆保险管理等。

 对交通管理和市政部门,可以提高通行效率,并提供了精细化交通控制途径。通过车辆 和交通路侧基础设施的信息交互,交通管理部门能够更精细的知道车辆的位臵、行驶状 态等信息,可以更进一步的优化红绿灯信息,形成多个路口红绿灯联动优化,增加车辆 的通行效率,减少交通拥堵;同时根据当前的交通状态,进行更精细化的交通管控,如 根据交通流动态改变车道行驶方向、规划潮汐车道等。

2.3.2. V2X 较既有技术手段具有明显优势

单车智能实现自动驾驶成本高,C-V2X可提供辅助手段降低车载设备和算力需求。单车智能 往往传感器要求高,如 google、百度等采用的激光雷达售价高昂,而通过 RSU等设备可以 有效传递远距离消息,降低 sensing 成本。

相比较 DSRC,C-V2X 性能具有优势。汽车和通信行业于 2016 年 9 月联合成立专门组织 5GAA,是全球电信行业与汽车行业的跨行业产业联盟,旨在研究未来移动交通服务端到端 解决方案。5GAA 的 8 个创始成员分别是奥迪、宝马、戴姆勒、爱立信、华为、英特尔、诺 基亚和高通,目前已经拥有 100 多家成员单位。5GAA 也同美国运输部、欧盟、中国政府等 相关机构密切沟通,与 EATA(欧洲汽车电信联盟)、NGMN(下一代移动通信网络) 、GTI (全球 TD-LTE 发展组织)、 3GPP、IMT-2020 开展合作。根据 5GAA 的测试报告《V2X Functional and Performance Test Report》,预商用的 C-V2X产品在适应安全需求的前提下, 范围、可靠性等指标都明显优于 DSRC。

2.3.3. 国内政策大力推动,C-V2X 是弯道超车良机

我国企业在 C-V2X 领域具备话语权,专利部署具有自主可控优势。华为、中兴等企业已成 长为世界一流通信企业,随着国内消费能力和技术实力的提升,国内企业在国际标准组织中 具有较强话语权。在V2X的标准讨论过程中,大唐、华为先后作为4G LTE-V2X和5G NR-V2X 的报告人,深度参与标准制定。根据华为口径,C-V2X专利技术中国有相对优势。DSRC 专 利基本被美日韩控制,其中美国企业专利占比超过了 50%,中国的企业只有 9%。而 C-V2X 方面,由于是新兴技术,且正处于标准制定中,中国大概占 30%左右,美国和欧洲也是 30% 左右,相对来说各国比较均衡。从技术自主可控角度,我国政策倾斜支持 C-V2X顺理成章。

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C-V2X 在我国产业伙伴丰富。相较于 DSRC 大多核心部件由美日企业控制,国内企业如包 括运营商、车企、设备制造商、芯片、汽车零部件等,对于 C-V2X参与度大大提升。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 验证根平台,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。

2.4. “初代”车联网 ETC OBU 全面普及,万亿后应用市场清晰可见

电子不停车收费系统(ETC)通过路侧天线与车载单元之间的专用短程通信,在不需要停车 的情况下自动完成收费处理全过程,实现无人值守,降低管理成本,提高车辆通行效率。

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ETC 是基于 DSRC,具有初级车路协同特征的功能“初代”车联网应用,能实现车和路之间 的连接、交互和通信。以 ETC 为基础,国家实现了社会车辆初级联网的同时,也初步形成 了全国车联网路测基础设施的雏形。

2.4.1. 海外经验:ETC 实现高峰调节、高速缴费、停车付费“无感化”,是车联网的初级实 践,可大幅降低交通成本

欧美部分国家已经实现高峰时段收费、划区收费、高速公路或停车的“无感支付”。美国仍 有大约 10%的高速公路为收费公路,美国较早已经实现了电子收费卡(E-PASS)全普及, 经过收费路段时自动感应,费用直接从卡上扣除,收费站基本难以看到。如果没有安装 E-PASS 则会被摄像头记录,需要一段时间内登录网页自助缴款,如果逾期会面临高额的罚 款。欧洲地区(如伦敦等)部分核心城市设高峰时段用者付费,或者划定了外地车付费区 域,基本上驶入的汽车将会自动登记,如果安装 ETC 设备则可以自动缴费。ETC 实现了城 市管理和高速公路的高效管理,能够不影响交通流畅度的情况下实现“按需使用、用者自负”, 大大缓解了拥堵问题,税收制度也更合理。

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2.4.2. 我国政策推动全国车辆普及安装 OBU,ETC RSU 建设率先拉开序幕

2019 年以来,国内政策频出,地方政府执行效率高,正在快速推广普及 ETC 基础设施。

 2019 年两会政府工作报告中明确提出,两年内基本取消全国高速公路省界收费站。

 2019 年 6 月初,国家发展改革委、交通运输部印发《加快推进高速公路电子不停车快 捷收费应用服务实施方案》,指出到 2019 年 12 月底,全国 ETC 用户数量突破 1.8 亿, 高速公路收费站 ETC 全覆盖,ETC 车道成为主要收费车道,货车实现不停车收费,高 速公路不停车快捷收费率达到 90%以上,所有人工收费车道支持移动支付等电子收费方 式,显著提升高速公路不停车收费服务水平。

 根据交通运输部《取消高速公路省界收费站重点工作进展情况通报》数据显示,全国各 地政府对于相关政策的落地执行力度强,建设如火如荼,全力按照政策时间表的加速建 设节奏。

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ETC 行业面临业绩整体大幅增长的机遇。深化收费公路制度改革、实现快捷不停车收费政策 的支持将有力支撑 ETC 产业的高速发展。在政策驱动下,1)OBU 安装使用率将会大幅上 升。根据交通部公开信息,截至 2019 年9 月 11 日,全国 ETC 用户累计达到 12631.74 万, 完成全年总任务的 66.18%。据剩余发行任务计算,2019 年剩余的 111 天平均每天需发行 48.36 万张。2)实现按照车型收取通行费并且让车辆高速同行,ETC 自由流是较为理想的 解决方案和技术,该技术方案已经得到交通部及各地业主的认可,ETC 自由流目前已经进入 大规模采购和实施的阶段,各省将大批量采购 RSU,用于完成撤销高速公路省界收费站和实 施按照车型收费的建设目标。

2.4.3. ETC 业务弹性测算

依据产业调研,对 ETC 业务未来几年的业绩弹性做预测,核心预测参数包括:

1) 产品价格:后装 OBU 单价 90元,前装 OBU 单价 350 元,RSU 单价 3 万元;

2) 净利润率:后装 OBU 为 10%,前装 OBU 为 15%,RSU 为 30%;

3) 市场份额:OBU 为 25%,RSU 为 50%;

4) 任务量:  2019 年全行业后装任务量为 1.4 亿张。

 2020年后装OBU任务量包括剩余4000万未安装ETC的用户+2019年增加的2000万 台新车;2020 年前装 OBU 的任务量为当年部分新车,按 1000 万台计。

 2021 年后装 OBU 任务量为每年存量 OBU用户 6000 万张新卡替换(假设替换周期为5 年);2021年前装OBU的任务量为当年2000万台新车+2020年剩余的1000万台新车。

 2022 年后装 OBU 任务量为每年存量 OBU用户 6000 万张新卡替换(假设替换周期为5 年);2021 年前装 OBU 的任务量为当年 2000 万台新车。

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2.4.4. “初代”车联网应用 ETC 已撬动巨大的应用空间,V2X 后应用市场可以期待

目前,我国 ETC 主要用于高速公路缴费,场景单一,后服务市场尚未打开。例如对汽车在 城市交通中涉及到的停车、加油、违章缴费、维修保养、保险等多种场景均未完全覆盖。ETC 在汽车后服务市场、智能交通管理渗透率较低,后续有望从单一场景出发,撬动庞大应用空 间。我们认为从初代车联网应用——ETC,可以通过后续 V2X赋能,产生广泛的应用空间。 下面列举几个例子:

 停车/充电/加油等支付场景:现有单片式 OBU商业价值的主要场景。城市停车收费,将 是第一个指向的目标,这是一个高频中小额的交易场景。例如,中国台湾 ETC 拥有 700 万用户的,2018 年开始全面进入到城市停车领域,办理 ETC,ETC 运营服务商(远通 电收)免费赠送 5 天的停车优惠。其他诸如充电桩的充电收费、加油、服务区消费等, 也可以是拓展的场景。

 高峰时段“拥堵税”支付。如欧洲一些核心城市,欧洲地区(如伦敦等)部分核心城市 设臵高峰时段用者付费,或者划定了外地车付费区域,ETC 可以实现高效的交通资源配 臵。

 政府交通数据收集。交通管理则主要流量采集,车辆 OD 数据准确和直观,可以在关键 路口要布设 RSU,对高速公路车流量、公路收费、货运量的统计也将更加清晰,区域之 间的经济联系也可以做一些更准确的分析。

 货运金融:货运 ETC 已经是某些企业最大的现金流水。例如,货车司机可以通过 ETC 白条产品提前贷“过路费”。金融服务被 ETC 覆盖之后,二手车交易、新车购买等,很 可能也将通过 ETC 这个渠道来获得。

 碳排交易:可以推进的车辆停驶奖励,通过智能 ETC 设备自动核算停驶天数,用户停 驶一天即可获得停驶减排奖励。未来碳排放交易能够覆盖到更广的领域,比如停车、个 人信用分等。

车载单元(OBU)和路侧单元(RSU)是 ETC 体系最主要的两个部分。RSU 是指安装在车 道控制系统前端,发挥信息采集作用的专用设备,由天线和读写控制器组成。OBU 是安装在 用户车辆上作为记录车辆通行信息的车载设备,OBU存有车辆的识别信息,通常安装在车辆 前面的挡风玻璃上,用来和 RSU进行通信。当安装了 OBU的车辆经过 ETC 收费车道时, RSU 会通过 OBU 采集到车辆身份信息并进行验证和处理,并提交中心管理系统完成扣费, 最终放行通过。

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我国 ETC 行业市场集中度较高,万集份额连续五年位列前三。ETC 行业具有典型的规模经 济效应,行业壁垒较高。2018 年我国 ETC 市场中,包括万集科技在内的三大龙头企业合计 份额占比达到 80%以上,市场集中度较高。万集科技近 5 年的市场份额也一直稳定处于市场 前三。

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3. 国内车联网中远期战略价值凸显,ETC 和 V2X 都需要庞大的路边 单元投资

我国汽车产业起步较晚,但是随着近年来信息技术的蓬勃发展,信息+汽车融合技术的反超 预期加大,引导我国政策倾斜和法律体系的逐步完善成熟。当前,多部门、跨部门协作不断 加强,行业新动能推动力凸显。智能网联汽车成为关联众多重点领域协同创新、构建新型交 通运输体系的重要载体,并在推动国家创新、塑造产业生态、提高交通安全、实现节能减排 等方面具有重大战略意义,已经上升到国家战略高度。

3.1. 顶层设计:多部门协作不断加强,行业主轴逐渐明晰

2019 年 9 年,国务院印发《交通强国建设纲要》明确提出加强智能网联汽车(智能汽车、 自动驾驶、车路协同)研发,提升城市交通基础设施智能化水平。工业和信息化部、交通运 输部、科学技术部、发展改革委、公安部等部委在近年出台一系列规划及政策,推动我国智 能网联汽车共性基础、关键技术、产业急需的标准以及相关法律法规的研究制定。2019 年 4 月,华为、东风汽车、襄阳市政府签署战略合作协议,计划投入 30 亿元打造国家智能网联 汽车示范区。车联网重磅催化事件不断,未来方向明确,汽车和道路智能网联化势不可挡。 同时,从注重实效出发,ADAS 和未来通信 5G 网络并重,最终将有助于实现自动驾驶的普 及。与此协同的是,道路、交通等配套设施逐步完善,为智能网联汽车的落地创造基础设施 环境。

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频谱已初步划定。2018 年 11 月,工业和信息化部印发了《车联网(智能网联汽车)直连通 信使用5905-5925MHz频段管理规定(暂行)》,规划了频段共20MHz 带宽的专用频率资源, 用于 V2X智能网联汽车的直连通信技术。美、欧、日 较为一致的是,前期频谱分配均以 DSRC 技术为主,且分配的频宽较大。相较于欧美日等先行国家的频谱分配计划,我们目前仅分配 了 20MHz,后续扩展空间较大。

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3.2. 标准测试:体系规范生态基础逐步建立,为基础通信设施建设奠定基础

在完善顶层设计的同时,工信部、交通部、公安部等部门与相关研究机构、企业和组织联合 积极推进车路协同(V2X)标准、公共道路标准、测试规范等工作,出台了多项关于智能网 联汽车的标准及法律法规,包括标准体系建设指南、道路测试管理规范、封闭场地建设技术 指南等。此外,北京、上海、重庆等城市也出台了地区智能网联汽车/自动驾驶车辆道路测试 管理细则,明确了测试车辆、测试主体、测试驾驶人、测试管理、测试路线等基本要求。

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标准体系逐步完善。国内各行业协会和标准化组织大力推动标准化实施,中国通信标准 化协会(CCSA)、中国汽车工程学会(SAE-China)、全国智能运输系统标准化技术委员会 (TC/ITS)、车载信息服务产业应用联盟(TIAA)、中国智能交通产业联盟(C-ITS)等。初 步形成了覆盖 C-V2X标准协议栈、设备和测试规范等各层面的标准体系。

我国关于自动驾驶的立法也在征询中。涉及九大部委九大门类共计 25 部法律法规部门规章 制度等的修订,共同构成了对于自动驾驶的法律支撑和制约。和通信相关的例如无线电管理 条例,和交通相关的道路交通安全法、公路法、公路安全保护条例、道路运输条例以及和测 绘相关的测绘法、地图管理条例等法律法规也在研究制定中。2017 年 12 月 18 日,北京市 交通委网站下发通知,宣布正式印发《北京市关于加快推进自动驾驶车辆道路测试有关工作 的指导意见(试行)》和《北京市自动驾驶车辆道路测试管理实施细则(试行)》(后面简称《细则》)两个文件,是国内首次为自动驾驶测试提出了相关规定。

目前,全国已经有 40 个试验基地,车路协同测试大范围展开,对于路侧设施的需求愈发明 确。车联系统的新建测试基地在各地均有规划,步调加速明显。测试基地的主要任务是针对 use case 场景设计测试用例,完成实际道路模拟和数据收集的工作。各省智慧交通示范区如 下表所示。

2018 年 11 月,为保证产业顺利开展,中国智能网联汽车创新联盟、IMT-2020(5G)推进 组 C-V2X工作组共同举办了“三跨”跨通信模组、跨终端、跨整车的互联互通的应用展示; 2019年9 月,正在筹备进行“四跨”跨芯片模组、跨终端、跨整车、跨安全 CA(Certificate Authentication)的验证示范,以实现 C-V2X通信安全身份认证机制,验证 C-V2X标准协议 栈的成熟度,在技术层面展示 C-V2X通信安全解决方案,推动建立安全可靠的 C-V2X规模 化应用环境。

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3.3. 车路密集增长、安全需求提升,车路协同势在必行,路边单元拉开建设序幕

随着实际测试用例的不断放丰富,汽车数量和道路里程数的不断增长也催生更强烈的车路协 同实际需求。

2.5 亿汽车保有量,大中型城市车辆保有量高,新能源汽车逐步渗透。根据公安部数据,私 家车(私人小微型载客汽车)持续快速增长,2018 年保有量达 1.89 亿辆,2014-2018 近五 年年均增长 1952 万辆;截至2019 年6 月,全国机动车保有量达 3.4 亿辆,其中汽车保有量 达 2.5 亿辆,私家车达1.98 亿辆,相比较 2018 年以来持续增长。从城市分布情况看,截至 6 月,全国 66 个城市汽车保有量超过 100 万辆,其中 29 个城市汽车保有量超过 200 万辆, 11 个城市超过 300 万辆。北京、成都汽车保有量超过 500 万辆。在汽车保有量中,全国新 能源汽车保有量达 344 万辆,占汽车总量的1.37%,与去年年底相比,增加 83 万辆,增长 31.87%;与去年同期相比,增加 145 万辆,增长 72.85%。其中,纯电动汽车保有量 281 万辆,占新能源汽车总量的 81.74%。

车联网产业链深度研究:大幕开启,科技新基建先行

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公路里程数和全国公路密度均呈现不断增长态势。交通运输部发布的《2018 年交通运输行 业发展统计公报》显示,截至 2018 年年底,公路总里程 484.65 万公里,其中高速公路里程 14.26 万公里;住房和城乡建设部、中国城市规划设计研究院和四维图新联合发布的 2019 年度《中国主要城市道路网密度监测报告》 ,以 36 个全国主要城市为研究对象,跟踪监测城 市道路网密度发展情况,其中包括直辖市4 个、省会城市27 个、计划单列市5 个。截止 2018 年底,全国 36 个主要城市道路网总体平均密度为 5.96 千米/平方千米,相较于2018 年平均 密度 5.89 千米/平方千米,总体增长 1.24%。

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车路数量的增加,增加了安全性、交通效率、用户体验提升的需求。车车、车路、车云、车 人之间的协同通信,随着车路密集增加越发重要。例如车辆安防、自动驾驶、交叉路口会车 避让等,都需要良好基础设施的有效支撑。而随着 5G 的到来,其大带宽、大连接、低时延 高可靠特性,对车联网建设起到引导性作用,并可继续衍生丰富的智能网联汽车行业应用, 从而实现“车-路-云”之间的多维高速信息传输。此外,涉车服务、后市场服务、车家服务 等多类应用,也都需要车辆具备基本的联网通信能力和必要的车辆基础状态感知能力。电动 汽车是近年兴起的趋势,而电动汽车基本的特征之一就是网联化智能化,电动汽车的逐步渗 透,也进一步增加了网联化的需求。

路边单元是实现智能网联最重要的基础设施,建设大幕即将拉开。路边单元 RSU(Road side unit)是完成车-路互联的重要元素,是感知路网特征、道路参与者的信息交换枢纽。路边单 元可以对接几十余种信号机控制系统,对接微波雷达等多种检测器信息,对接车辆和路侧可 变信息牌,并可提供差分信号,提升定位精度。路边单元不仅可提供和汽车的通信中继,也 可与边缘云、交通大脑相连或内臵边缘计算设施,完成连接—计算的综合管理。在当前的产 业政策形势下,路边单元设施有望先于车机安装车联网通信模块,为整体行业发展提供先行 经验。

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4. 车联网产业链:标准、芯片模组、整车万事俱备,中国时代到来

4.1. 从通信角度,车联网的关键产业环节主要包括 RSU、OBU、芯片/模组

C-V2X产业链包含通信芯片、通信模组、终端与设备、整车制造、测试验证和运营与服务几 大板块,其中芯片模组、RSU、OBU是车联通信网络建立的重要组成部分。主要厂家包括:

 芯片厂家:华为、高通、大唐辰芯/高鸿股份、MTK、AutoTalks  模组厂家:移远、高新兴、移为、哈曼、ALPS、华为、长沙智能驾驶研究院有限公司 (CIDI)、高鸿股份

 RSU/OBU 厂家:万集科技、华为、千方科技、金溢科技、星云互联、中兴、华砺智行、 高新兴、哈曼、ALPS、AutoTalks、Cohda Wireless、东软/东软瑞驰、北京聚利、均胜 车联、CIDI、中移物联、亿咖通、延锋伟世通、上汽联创、高鸿股份、上海博泰悦臻、 SAVARI

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4.2. 中国 C-V2X“四跨”应用展示,国内 V2X 产业链生态建立

2019年 10 月 22 日上午,全球首次“跨芯片模组、跨终端、跨整车、跨安全平台”的 C-V2X应用展示在上海汽车会展中心举行。本此实验展示由中国 5G 推进组 C-V2X工作组、中国智 能网联汽车产业创新联盟、中国汽车工程学会等牵头,聚集了整车企业(一汽、上汽、东风、 宝马、奥迪等 20 余家中外车企) ,芯片模组厂商(华为、中兴、大唐、国汽智联等 30 余家)、 终端设备提供商(华为、万集科技等)、安全厂商和位臵服务提供商参与验证,验证了国内 C-V2X全链条技术标准能力,展现了国内 V2X企业在全球产业的引领地位。

 实验场景:本次演示活动共包含 4类 V2I场景、3 类 V2V 场景和 4个安全机制验证场景。今 年“四跨”相比去年“三跨”主要新增了“跨安全平台”。演示活动共包含 4 类 V2I 场景、3 类 V2V 场景和 4 个安全机制验证场景。其中,V2I演示场景包括安全限速预警、道路危险状 况提示、闯红灯预警和绿波车速引导、弱势交通参与者提醒(可选),V2V 演示场景包括前 向碰撞预警、盲区提醒和故障车辆预警,安全机制验证场景包括伪造限速预警防御、伪造红 绿灯信息防御、伪造紧急车辆防御和伪造前向碰撞预警防御。

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“跨芯片模组、跨终端、跨整车、跨安全平台”,意味着我国已经围绕形成包括通信芯片、 通信模组、终端设备、整车制造、运营服务、测试认证、高精度定位及地图服务等为主导的 完整 C-V2X产业链生态。同时,中国 V2X活力最充足,每一个产业链环节不断有新的厂商 加入。根据 GSMA 协会(今年 9 月份统计)报告中统计,中国 10 个省的 100 公里道路上正 在进行 20 多个 C-V2X试验和试点项目。根据 5GAA 联盟发布的数据,已有 15 家汽车制造 商宣布计划向中国推出支持 C-V2X的汽车,从 2020 年下半年开始进入市场。

4.3. 芯片和模组已有商用产品,RSU可方便集成

正式发布商用芯片的目前有大唐、华为和高通。2017 年 11 月 16 日,大唐正式发布了基于 LTE-V2X 的商用模组 DMD31,以及其 RSU 产品(DTVL3000-RSU)和 OBU 产品 (DTVL3000-OBU)。华为于 2018 年正式发布同样基于 LTE-V2X 的商用芯片 Balong765, 峰值速率可达 1.6Gbps,并在上海 MWC 期间发布 RSU产品。高通于 2017 年 9 月,发布基 于 3GPP R14 标准规范的 LTE-V2X芯片组 9150C-V2X,并且于 2018 年正式商用。

模组的作用是将芯片集成为车规级模组,可直接被 RSU/OBU的 OEM 厂家使用。模组一般 在套片外围设好封装、配臵射频天线等。根据行业调研,当前模组价格在 40-50 美金/个,不 过目前出货量少而开模费用高,当前价格并不能反映正式商用价格,我们预计量产后价格在 100~150 元人民币左右。

4.4. V2X 网络基建先行:RSU建设首先拉开帷幕,开启千亿市场

RSU 建设大幕即将拉开。路边单元 RSU(Road side unit)是车联网“通信网”最重要的基 础设施之一,是感知路网特征、道路参与者的信息交换枢纽。RSU(Road Side Unit)实现 了“信号接收”和“发送”功能。其内部核心模块是 V2X模组,有些厂家也实现了基于 DSRC 的模组集成。

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 路边单元可以对接几十余种信号机控制系统,对接微波雷达等多种检测器信息,对接车 辆和路侧可变信息牌,并可提供差分信号,提升定位精度。路边单元不仅可提供和汽车 的通信中继,也可与边缘云、交通大脑相连或内臵边缘计算设施,完成连接和计算的综 合管理。目前,国内 RSU 的部署基本配合 ETC 一起推广,在收费站等区域先行普及。 作为全国车联网的“通信网络”的重要基础设施载体,RSU 在未来有望加速普及。

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4.4.1. RSU 设备按照保守和激进两种策略估算,分别可达 686亿和1132亿投资规模

根据行业调研,对车联网的建设成本分拆如下:

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4.4.1.1. RSU 的组成:涵盖定位、射频、通信等模组,集成元器件众多

RSU 主要是由通信模组+ARM 控制器形成的电路板设计。根据组成的不同,RSU一般有单 模(DSRC/LTE-V)、双模(DSRC、LTE-V)和多模(DSRC、LTE-V、其他外设)。其基本 组成有:

 通信相关模组:LTE-V,DSRC,3G/4G,WIFI

 定位模组:GPS、北斗双模

 射频天线:采用 1 发2 收(1T2R)两通道设臵,也有 4天线设臵

 接口管理:网络通信接口,USB 接口,总线接口,IO 接口

设备输入:视频、微波雷达等多种检测接口及算法模块;信号灯、指示牌等控制接口

 应用软件协议和协议栈:T/C SAE

 可选集成外接:边缘计算节点,摄像头,雷达等

4.4.1.2. RSU 本体:行业低、中、高价位,对应当前价格中位数分别在2万,8 万,16万

行业调研表明,RSU本体目前价格约在 1 万-20 万人民币之间(和采用的核心模组类型以及 外接集成设备摄像头、雷达的种类和数量等有关),我们将 RSU分为低价位、中等价位、高 价位三种,对应当前价格中位数分别在 2 万,8 万,16 万。当前 RSU 设备价格较高,未来 会随着商用规模的增加而快速下滑。参照华为对车联网发展阶段的定义,可分为建设初期、 中期和成熟期:

 初期:稀疏或无 RSU条件,T-BOX/OBU渗透率 10%-20%条件,支持基本辅助驾驶功 能和道路安全预警功能;

 中期:中等覆盖度RSU条件,OBU渗透率40%-60%条件,推进3级自动驾驶业务演 进;

 成熟期:全覆盖 RSU条件,OBU渗透率 80%-100%条件,支持全自动驾驶服务,支撑 车载 AI 演进。

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4.4.2. 交通道路RSU:保守策略十字路口需部署 3.5 万、5.6 万、9.5 万个高等级 RSU

在初期 RSU 覆盖需求中,十字路口为重点区域。根据行业调研,一般十字路口需要较为高 等级 RSU设备,并根据路口实际需求需要 1-2 个 RSU设备关联信号灯、指示牌、摄像头等。 全国各大城市交通路口数量如图 31 所示。

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按照上图中城市道路交叉路口数量,合理预估全国规模城市合计交通路口数 25 万个,如果 按照保守建设策略(时间长,数量少)预计初期按照 10%(新建 10%)RSU建设渗透率, 中期按照 25%(新建 15%)渗透率,成熟期按照 50%(新建25%)渗透率计算,分别需要 (2510%~2510%2)2.5-5 万个、(2515%~2515%2)3.75-7.5 万个、(25 25%~2525%2)6.25~12.5 万个 RSU设备,我们分别取中位数 3.5 万、5.6 万、9.5 万 个作为高等级 RSU在十字路口部署的数量。

如果按照激进策略(时间短,数量大)进行假设,预计初期按照 20%RSU建设(新建 20%) 渗透率,中期按照 45%(新建 25%)渗透率,成熟期按照 75%(新建 30%)渗透率计算, 分别需要(2520%~2520%2)5-10 万个、(2525%~2525%2)6.25-12.5 万个、 (2530%~2530%2)7.5~15 万个 RSU设备,我们分别取中位数 7.5 万、9.5 万、11.5 万个作为高等级 RSU在十字路口部署的数量。

4.4.3. 公路道路RSU:平均一公里需要两个 RSU,合计约 130万个RSU

根据交通运输部《2018 年交通运输行业发展统计公报》显示,全国二级及以上等级公路(二 级、一级和高速)里程 64.78 万公里,合计占公路总里程13.4%。三、四级公路以县、村道 为主,我们暂不计入规模建设目标范围中。以 RSU覆盖半径范围 300-500 米计算,为保证 合理覆盖,平均一公里需要两个 RSU,合计约 130 万个 RSU。

我们按照保守策略预计初期 10%、中期 25%(新建 15%)、成熟期 50%(新建 25%)覆盖 计算,分别需要新建 13 万个、19.5 万个、32.5 万个 RSU;按照激进策略预计初期 20%、 中期 45%(新建 25%)、成熟期 75%(新建 30%)覆盖计算,分别需要新建 26 万个、32.5 万个、39 万个 RSU;考虑到道路分布差异,我们按照 50%低价位 RSU、40%中等价位 RSU 和 10%高价位 RSU建设,则合并考虑交叉路口红绿灯和道路设施。

保守策略建设下 RSU(合并交叉路口 RSU):

 初期:低价位 1350%=6.5 万个,中等价位 1340%=5.2 万个,高价位 13 10%+3.5=4.8 万个;

 中期:低价位 19.550%=9.75 万个,中等价位 19.540%=7.8 万个,高价位 19.5 10%+5.6=7.55 万个;

 成熟期:低价位 32.550%=16.25 万个,中等价位32.540%=13 万个,高价位 32.5 10%+9.5=12.75 万个。

激进策略建设下 RSU(合并交叉路口 RSU):

 初期:低价位 2650%=13.5 万个,中等价位 2640%=10.4 万个,高价位 26 10%+7.5=10.1 万个;

 中期:低价位 32.550%=16.25 万个,中等价位32.540%=13 万个,高价位 32.5 10%+9.5=12.75 万个;

 成熟期:低价位 3950%=19.5 万个,中等价位 3940%=15.6 万个,高价位 39 10%+11.5=15.4 万个。

当前 RSU价格相较规模建设有失真,RSU建设由于研发门槛较低,集成商竞争加剧后价格 下降幅度较高,按照初期 2/8/16 万价格,我们预计中期下降50%到 1/4/8 万,到成熟期下降 到 0.6/1.5/2.5 万。建设规模总结如下表 14所示。

4.4.4. RSU 配套施工:估计规模实施后初期、中期、成熟期单站平均配套成本分别为 6 万、 5 万、4 万

RSU 的回传一般有两种方式,利用光纤或者无线回传。对于市区环境,既有的环路光缆和管 道可以利用,目前固网运营商的光纤网络在大中型城市铺设较为密集,高速沿线也都有铺设。 根据行业调研,以主干环路为主辅以既有小区接入,经过简单改造可以满足初期 RSU 回传 需求。无线回传往往用于光纤接入不便的场景,在 RSU 内部集成 4G 模块即可完成,当然 该种方式占用运营商站点流量,如果回传路数过多,需对基础站点进行扩容。

当前实施成本较高,规模部署后下降幅度大。根据行业调研数据,目前单个 RSU 测试局造 价(包含设备、铺设、施工、平台等)平均在 35-45 万之间,按照非规模量产情况下设备成 本 7-8w计算,除 RSU终端本体外,其他设施实施成本约 28-38w。当规模上量后,预计配 套设备成本迅速下降,但是在整个建设周期内可保持相对稳定。我们估计规模实施后初期、 中期、成熟期单站平均配套成本分别为 6 万、5 万、4 万。

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在保守和乐观预计两种情况下,RSU整体市场规模分别达到 686 亿和 1132 亿,对应年均市 场规模分别达到约 110 亿元和 320 亿元。考虑到后期同时存在 4G V2X和 5G V2X,假设 5G V2X成本较 4G V2X更高,则投资规模将进一步扩大。

5. 投资建议

产业链成熟度提升、政策催化不断下,车联网基础设施先行,RSU规模部署开启近千亿市场空间。随着车路数量的不断增加,对于安全、效率提升的需求,导致车和璐对智能网联的诉 求越发显著。我国已具备大力发展 C-V2X 技术的基础条件,相比于 802.11p 技术,我国在 C-V2X 标准制定、产品研发、应用示范、测试验证等方面都进行了积极储备。在产业链方 面,我国初步形成了覆盖 LTE-V2X 系统、芯片、终端的产业链体系;在应用示范方面,工 信部、交通部从车联网、车路协同等角度积极推动落地建设。RSU作为智能交通的基础设施, 先发建设可以有效地提升车路协同应用的可行性。根据我们测算,路侧基础设施可带动投资 规模在保守策略情况下达到 686 亿,在激进策略下可达 1132 亿水平。

建议关注:RSU设备公司万集科技、高新兴、千方科技、金溢科技、高鸿股份、东软集团(软 件协议栈);通信模组相关公司:移远通信。

车联网政策的鼓励以及RSU的先行部署也有助于刺激联网汽车的增加,利好OBU相关企业。

建议关注:OBU 提供商均胜电子(旗下均胜车联) 。

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(报告来源:安信证券)

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