车联万物愿景渐近,产业图谱多点开花.pdf
本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 车联万物愿景渐近,产业图谱多点开花 证券研究报告 所属部门 科技团队 报告类别 行业深度 所属行业 科技/计算机 行业评级 增持评级 报告时间 2020/7/30 分析师 方科 证书编号:S1100518070002 fangkecczq 川财研究所 北京 西城区平安里西大街28号中 海国际中心 15楼,100034 上海 陆家嘴环路1000号恒生大厦 11楼,200120 深圳 福田区福华一路 6号免税商 务大厦 32层,518000 成都 中国(四川)自由贸易试验 区成都市高新区交子大道 177 号中海国际中心 B座 17 楼,610041 计算机行业深度报告 车联万物渐近,行业规模稳健增长。行业进程由人车互联迈向车与万物互 联。车联网的新内涵为车与路网车人等互连。V2X交互的信息模式包括:车与 路侧基础设施(V2I) 、车与网络(V2N) 、车与车(V2V) 、车与行人(V2P)之 间的交互。2020年我国车联网行业规模预计达2010 亿元,2025年将近万亿 元,未来五年 CAGR36.57%。产业链包括上游涵盖终端设备的核心组件:芯片、 通信模组等;中游涵盖车载、路侧等终端设备以及汽车承载自动驾驶核心功 能的高精度地图等组件;下游涵盖测试验证、运营服务等。 C-V2X 将成我国主流部署,云管端协同发展。 V2X 通信主要技术有两类, 专用短程通信技术即 DSRC 和基于蜂窝移动通信系统的 C-V2X(含 LTE-V2X和 5G-V2X), C-V2X在性能、演进方面较 DSRC 路径有优势。截至 2019 年9月, 全球车联网领域专利申请累计 114587 件,美国占30%居首,中国 25%居第二 位。在 C-V2X车联网通信技术专利方面,中国的专利申请量占比达到 52%。从 车联网较复杂的产业架构来看,云管端协同发展是建设车联网繁荣生态的必 经路径;从无人驾驶愿景的落地需求来看,车路等智能化网联化为必然趋势。 产业图谱多点开花。1、CDN 路侧基建先行,预期政府主导部署。RSU 建 设总空间达 7213亿元,国内 RSU设备提供商近10 家,RSU赛道略显拥挤,集 中度可能偏低;未来竞争格局的研判将取决于上游产品一体化优势与 RSU终 端制造商的客户资源优势的制衡与博弈。2、高精度地图高空间高壁垒铸就理 想赛道。高精度地图是对传感器等终端感知的必要补充,高精度地图全球市 场空间在2020-2030 将呈现高速增长;2030 后增速趋于稳定,每年市场空间 将大致维持在 250 亿美元左右。3、车载 OS助力软件定义汽车。车载 OS解耦 软硬件,OTA驱动功能规模化。自研车载OS提升车企议价权,传统供应商竞 争格局变革。4、集中与融合为智能座舱架构重要趋势。我国智能座舱市场规 模稳健增长,2025 年突破千亿元。2020-2025 期间预计 CAGR为 12.68%。中控 屏市场规模最大,液晶仪表盘渗透速度最快。当前汽车中控屏的渗透率已经 较高,2020年约80%;全液晶仪表未来五年渗透速率较快,渗透空间较大, 其 2020 渗透率约30%,预计 2025年实现 70%渗透。 投资建议 赛道技术路径清晰,投资机会凸显。当前车联网多个赛道技术路径清晰,将成 为自动驾驶时代的确定性受益者。建议重点关注高精度地图领域先行者四维图 新、深耕智慧交通且布局终端设备的千方科技、智能操作系统领军中科创达、 智能座舱龙头德赛西威。 风险提示:1)自动驾驶商业化进程不及预期。2)政策风险。 川财证券研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 2/32 正文目录 一、V2X即车与万物互联,行业规模稳健增长 . 5 1.1 车联网新内涵为车与车路网人等的万物交互 . 5 1.2 V2X 2025 年市场规模近万亿,产业图谱多点开花 . 5 二、 我国 V2X 技术路径清晰,云管端协同发展 . 7 2.1 C-V2X 将成我国主流部署,性能及专利布局优于 DSRC路径 . 7 2.2 LTE-V2X 先行,NR-V2X 跟随 . 9 2.3 MEC 助力降低网络时延,支持区域特色服务 . 11 2.4 云管端协同发展,智能化网联化为必然趋势 . 12 三、路侧基建先行,预期政府主导部署 . 14 3.1 RSU 建设总空间达 7213亿元. 14 3.2 RSU 赛道显露竞争压力,关注一体化与客户资源博弈 . 15 四、高精度地图高空间高壁垒铸就理想赛道 . 16 4.1 高精度地图为自动驾驶刚性支撑 . 16 4.2 自动驾驶驱动百亿级规模,共享化催生空间超预期 . 17 4.3 严准入与高成本造就壁垒,传统图商与新竞者纷纷卡位 . 19 五、车载 OS助力软件定义汽车 . 21 5.1 车载 OS升级屏蔽硬件复杂度,实现软硬件解耦 . 21 5.2 自研车载 OS提升车企议价权,传统供应商竞争格局变革 . 22 六、集中与融合为智能座舱架构重要趋势. 23 6.1 智能驾舱助力 “第三空间”实现,E/E架构趋于集中与融合 . 23 6.2 2025 形成千亿市场,中控屏与全液晶仪表深度渗透 . 25 七、关注标的 . 26 7.1 四维图新 . 26 7.2 千方科技 . 27 7.3 中科创达 . 29 7.4 德赛西威 . 30 风险提示 . 31 川财证券研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 3/32 图表目录 图 1:V2X 包含车与路网人车等的交互 . 5 图 2:2015-2025 中国车联网市场规模及渗透率预测 . 5 图 3:C-V2X 产业架构 . 6 图 4:C-V2X 产业参与者 . 6 图 5:DSRC 技术架构 . 7 图 6:C-V2X架构 . 7 图 7:车联网专利全球地域分布 . 9 图 8:802.11P 与 C-V2X 专利分布比较 . 9 图 9:3GPP C-V2X 研究标准进展 . 10 图 10:C-V2X 技术试验及商用推进计划 . 10 图 11:MEC与 C-V2X 融合场景视图 . 11 图 12:车联网云管端协同发展 . 12 图 13:我国 C-V2X 产业化时间表 . 12 图 14:车联网应用建设平台构想 . 13 图 15:V2X OBU 示意图 . 14 图 16:V2X RSU 示意图 . 14 图 17:2015-2019 我国公路总里程及公路密度 . 14 图 18:2019 全国公路里程等级构成 . 14 图 19:高精度地图如何赋能自动驾驶. 17 图 20:自动驾驶地图产品矩阵 . 17 图 21:全球高精度地图市场空间及增速 . 17 图 23:自动驾驶场景划分 . 18 图 24:自动驾驶各个落地场景市场规模/百亿元 . 19 图 25:汽车操作系统传统架构 . 21 图 26:车企自研操作系统的意义 . 21 图 27:车载 OS 演进 . 22 图 28:2019 主流车企传统车载操作系统应用情况 . 23 图 29:2017 全球车载终端操作系统市场份额. 23 图 30:智能座舱产业流程 . 24 图 31:E/E 架构演变趋势 . 25 图 32:2018-2022 全球智能座舱市场规模及预测 . 25 图 33:2017-2025 年中国智能座舱市场规模及预测 . 25 图 34:2020-2025 智能座舱硬件设备渗透率预测 . 26 图 35:2018-2022 全球汽车中控屏市场规模及预测 . 26 图 37:四维图新 2015-2019 营收及其增速 . 26 图 38:四维图新各业务营收 . 26 图 39:四维图新归母净利润及其增速. 27 图 40:四维图新研发投入情况 . 27 图 41:千方科技智慧交通智能终端产品 . 28 图 42:千方科技智能物联产品 . 28 图 43:千方科技营收及其增速 . 29 图 44:千方科技归母净利润及其增速. 29 川财证券研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 4/32 图 45:中科创达营收及其增速 . 29 图 46:中科创达归母净利润及其增速. 29 图 47:德赛西威业务布局 . 30 图 48:德赛西威营收及其增速 . 30 图 49:德赛西威归母净利润及其增速. 30 表格 1:车联网行业历史概述 . 5 表格 2: V2X的典型应用场景和对通信的需求 . 8 表格 3:LTE-V2X 与 DSRC(IEEE 802.11P)的技术比较 . 8 表格 4:DSRC 和 LTE-V的关键性能比较 . 9 表格 5:LTE与 NR 的 PC5接口比较 . 10 表格 6:多种通信技术支持 C-V2X 业务分阶段发展 . 11 表格 7:部分典型业务网络部署要求 . 12 表格 8:规模以上城市交叉路口数量估计 . 15 表格 9:RSU 产业链参与者组成 . 16 表格 10:LTE-V2X RSU 产品性能比较 . 16 表格 11:不同级别自动驾驶对高精度地图依赖程度 . 16 表格 12:高精度地图与传统地图的差异 . 16 表格 13:限定场景相较于开放道路场景的特征 . 18 表格 14:各场景处理案例频率对比. 19 表格 15:全球高精度地图厂商概览. 19 表格 16:具有甲级导航电子地图资质的非事业单位 . 20 表格 17:2019 车载操作系统及提供商 . 22 表格 18:智能座舱发展阶段 . 24 川财证券研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 5/32 一、V2X即车与万物互联,行业规模稳健增长 1.1 车联网新内涵为车与车路网人等的万物交互 行业进程正由人车互联迈向车与万物互联。真正的车联网始于 21 世纪初,已经 过车身基础连接、人车交互两代发展。车与万物互联的时代即将开启,其中车路 协同为重点关注方向。 表格 1 : 车联网 行 业历史 概述 时间 关注重点 通信支持 内容 第一代 1990s 救援 2G 起源国外,紧急救援 第二代 2000s 车 2G/3G 与 CAN 相连,开启真正的车联网时代 第三代 2010s 人 3G/4G 信息娱乐、利宾服务、大数据 未来 2020s 车路协同 4G/5G AI+V2X、智能交通、自动驾驶 车联网的新内涵为车与路网车人等互连。 车用无线通信技术 (V2X) 主要包含车、 人、交通和网络。V2X交互的信息模式包括:车与路侧基础设施(V2I) 、车与 网络(V2N) 、车与车(V2V )、 车与行人(V2P)之间的交互。 图 1:V2X包含车与路网人车等的交互 信通院 1.2 V2X 2025年市场规模近万亿,产业图谱多点开花 2020 年我国车联网行业规模预计达 2010亿元,2025 年将近万亿元,未来五年 CAGR36.57%。 2020全球车联网行业规模预计 6630亿元, 2025年将达到 16920 亿元,未来五年 CAGR20.61%。由我国在全球规模中所占份额可见我国智慧交 通技术落地与商业前景居于世界前列。 图 2 :2015-2025 中 国车 联网 市 场 规模 及 渗透 率 预测 川财证券研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 6/32 前瞻 车联网的产业链较长,上游涵盖终端设备的核心组件:芯片、通信模组等。中游 涵盖车载、 路侧等终端设备以及汽车承载自动驾驶核心功能的高精度地图等组件。 下游涵盖测试验证、运营服务等。 图 3:C-V2X产业架构 信通院 图 4:C-V2X产业参与者 川财证券研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 7/32 信通院 二、 我国V2X技术路径清晰,云管端协同发展 2.1 C-V2X 将成我国主流部署,性能及专利布局优于 DSRC 路径 V2X通信主要技术有两类,专用短程通信技术即 DSRC和基于蜂窝移动通信系 统的 C-V2X(含 LTE-V2X和 5G-V2X )。 DSRC是美国主导的 V2X通信协议, 经过 10 余年的研发测试,形成了较完善的标准体系和产业布局。而 C-V2X依托 于蜂窝移动网络,处于快速发展阶段。 图 5 :DSRC 技术架构 图 6 :C-V2X 架构 中国汽车技术研究中心 中国汽车技术研究中心 C-V2X 在性能、演进方面较 DSRC路径有优势。在性能上,C-V2X具有通信范 围长、通信时延低、支持更高车速的优势,将更好满足安全、效率、信息服务等 场景的通信需求。在演进上,C-V2X具有向 5G 场景演进的连贯性。 川财证券研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 8/32 表格 2 : V2X 的典 型应用 场景和 对通信的 需求 类型 典型应用场景 时延 数据包 覆盖距离 安全(防碰撞、 紧急情况、异 常情况) 前向碰撞预警 短(20-100ms) 小 小( 300m) 交叉路口碰撞预警 左转辅助 盲区预警/变道辅助 逆向超车预警 紧急制动预警 异常车辆提醒 车辆失控预警 道路危险状况提示 限速预警 闯红灯预警 弱势交通参与者碰撞预警 效率(路况提 醒、红绿灯) 绿波车速引导 中(500ms) 小 大( 1000m- 全覆盖) 车内标牌 前方拥堵提醒 紧急车辆提醒 信息服务(公 共、娱乐信息) 汽车近场支付 长(1-10s) 大(可达兆级) 大(全覆 盖) 表格 3 :LTE-V2X 与 DSRC (IEEE 802.11p )的 技术比 较 DSRC LTE-V2X LTE-V2X 技术优势 物理层 处理 信道编码 卷积码 Turbo 码 Turbo码的编码增益可在相同传输距离 下获得更高的可靠性, 或在相同可靠性下 传输距离更远 重传 不考虑重传 通过 HARQ(hybrid autom atic repeat request) 机制进行多 次重传 重传合并增益可提高可靠性 波形 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) SC-FDMA(single-came r frequency-division multiple access PAPR(peak to average power ratio) 影响更小, 在相同功放情况下可有更大的 发射功率 信道估计 信道估计算法需改 进以支持高速场景 4列 DMRS 4列 DMRS参考信号有效支持高速场景 资源分 配机制 接受分集 非必须 两个接收天线考虑接 收分集处理 充分利用接收分集增益 资源复用 TDM TDM/FKM 考虑了节点密度、 业务量和低时延高可靠 性传输需求 资源选择机制 CSMA/CA 感知+SPS 充分考虑业务周期性、 可充分利用感知结 果避免资源冲突 川财证券研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 9/32 资源感知 通过固定门限以及 检测前导码来判断 信道是否被占用 通过功率和能力测量 感知资源占用情况 考虑业务优先级对资源选择的影响, 并且 功率和能量测量提供资源感知结果供资 源选择使用 同步 同步方式 非同步方式 同步方式 采用同步方式降低信道接入开销, 提高频 谱利用率 表格 4 :DSRC 和 LTE-V 的关键 性能比较 指标 DSRC LTE-V 传输距离 300-500m 1000m 适应车速 200km/h 500km/h 传输速率 27Mbps 500Mbps 网络部署 需要部署 RSU 基于基站 成熟度 高 中 安全性 高 中 演进性 弱 强 商用潜力 低 高