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2020年中国车联网产业市场规模分析及车联网建设节奏判断[图]

2020年03月23日 13:44:42字号:T|T

    一、万亿级行业风起,产业链布局正当时

    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

性爱天堂    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。”

智慧交通是交通强国主攻方向之一

性爱天堂数据来源:公开资料整理

    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。我们认为,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。

车联网同时受益于智慧交通及新基建发展战略

性爱天堂数据来源:公开资料整理

性爱天堂    技术成熟、空间广阔,车联网是5G最确定的应用方向之一

    智研咨询发布的《2020-2026年中国车联网市场现状调研及未来发展前景报告》数据显示: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。

5GV2X业务场景对通信的要求

5GV2X业务场景对通信的要求
业务场景
通信延时(ms)
数据速率(Mbits/s)
通信距离(m)
通信可靠性(%)
车辆编队
1 0 -2 5
0.012-65
80-350
17.88
扩展传感器
3-100
10-53
360-700
50
先进驾驶
3-100
10-1000
50-1000
8.94
远程驾驶
5
上行25,下行1
无限制
30

数据来源:公开资料整理

性爱天堂    中国车联网市场规模快速增长。中国车联网市场规模保持15%-20%左右的增长速度,由于2020年5G技术的推广应用、V2X技术发展、用户增值付费提升等因素,市场迎来爆发式增长,增速超过60%。预计2025之前,联网汽车渗透率将不断提升,用户对车联网功能的付费意愿也将提高,2021年市场规模将过千亿元。

2016-2021年中国车联网市场规模(亿元)

数据来源:公开资料整理

车联网与5G技术相关度较高且市场潜力较大

数据来源:公开资料整理

    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”。我们认为,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。

车联网行业发展与价值回归

数据来源:公开资料整理

2018年以来国家层面的车联网产业政策梳理

2018年以来国家层面的车联网产业政策梳理
时间
部门
政策文件
核心内容
2020.02
国家发改委、中央网信办等11个国家部委
《智能汽车创新发展战略》
战略愿景: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
2019.09
国务院
《交通强国建设纲要》
提出加强智能网联汽车(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
2019.06
发改委、财政部
《关于降低部分行政事业性收费标准的通知》
对5905-5925MHz频段车联网直连通信系统频率占用费标准实行头三年免收的优惠政策
2019.04
工信部
《基于LTE的车联网无线通信技术安全认证技术要求》《商用车辆车道保持辅助系统性能要求及试验方法》
涉及车联网35项行业标准计划项目和19项国家标准计划项目
2018.12
工信部
《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》
第一阶段,到2020年具备高级别自动驾驶功能的智能网联汽车实现特定场景规模应用,车联网用户渗透率达到30%以上,智能道路基础设施水平明显提升;第二阶段,2020年后高级别自动驾驶功能的智能网联汽车和5G-V2X逐步实现规模化商业应用
2018.06
工信部、国家标准委员会
国家车联网产业标准体系建设指南系列文件(包括总体要求、智能网联汽车、信息通信、电子产品和服务等)
发挥标准的基础性和引导性作用,促进车联网技术和产业发展,推动车联网技术创新发展和汽车、电子、信息、通信等相关产业转型升级,建立跨行业、跨领域、适应我国技术和产业发展需要的国家车联网产业标准体系
2018.06
工信部
《车联网(智能网联汽车)直连通信使用5905-5925MHz频段的管理规定(征求意见稿)》
拟规划5905-5925MHz频段作为基于LTE-V2X技术的车联网(智能网联汽车)直连通信的工作频段
2018.04
工信部、公安部
《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》
规范智能网联汽车道路测试管理,明确了测试主体、测试驾驶人及测试车辆,测试申请及审核,测试管理,交通违法和事故处理等多方面内容
2018.02
交通部
《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》
决定在北京、河北、吉林、江苏、浙江、福建、江西、河南、广东九省份加快推进新一代国家交通控制网和智慧公路试点

数据来源:公开资料整理

    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”。

车联网产业大观

数据来源:公开资料整理

    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。2030年自动驾驶车辆保有量有望达到30%以上。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)。保守推测十年间国内自动驾驶产业规模将达707亿美元。

性爱天堂    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%。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)。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。

“聪明的车”产业规模测算核心假设

“聪明的车”产业规模测算核心假设
2030E
L1/L2
L3
L4
网联汽车
新车渗透率
50%
20%
10%
80%
单车价值量(美元)
418
2100
3810
350

数据来源:公开资料整理

2020-2030年“聪明的车”产业总规模测算过程

2020-2030年“聪明的车”产业总规模测算过程
汽车保有量(亿)①
自动驾驶汽车渗透率(存量推测)②
自动驾驶汽车单车价值(美元)③
自动驾驶汽车规模(亿美元)④=①*②*③
2.8
20%
1262
707
-
网联汽车渗透率(存量推测)⑤
网联汽车单车价值(美元)⑥
网联汽车规模(亿美元)⑦=①*⑤*⑥
55%
350
539
 -
合计(亿美元)⑧=④+⑦
1246

性爱天堂数据来源:公开资料整理

    “智慧的路”:推测2020-2030总量2950亿元左右。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。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。

2020-2030年车路协同落地总规模测算

2020-2030年车路协同落地总规模测算
高速公路历程(万公里)①
单公里落地成本(万元)②
高速公路侧总规模(亿元)③=①*②
15
150
2250
城市实有道路历程(万公里)④
单公里落地成本(万元)⑤
城市实有道路侧总规模(亿元)⑥=④*⑤
44
100
4400
城市交叉路口(万个)⑦
单路口落地成本(万元)⑧
城市交叉路口侧总规模(亿元)⑨=⑦*⑧
14
70
980
 -
合计(亿元)⑩=③+⑥+⑨
7630

数据来源:公开资料整理

    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

性爱天堂    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。

车联网产业链梳理

数据来源:公开资料整理

性爱天堂    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,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。

    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

性爱天堂    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。

2017-2030主流车企自动驾驶分阶段导入时间表

数据来源:公开资料整理

    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。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。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。

中国自动驾驶渗透率预测

数据来源:公开资料整理

2025-2027年左右自动驾驶拐点出现

数据来源:公开资料整理

    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。

基于2020年核心硬件成本测算的L1-L4自动驾驶单车成本(单位:美元)

数据来源:公开资料整理

基于2025年核心硬件成本测算的L1-L4自动驾驶单车成本(单位:美元)

性爱天堂数据来源:公开资料整理

    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,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着提升。

自动驾驶L1至L4软件价值量提升

性爱天堂数据来源:公开资料整理

性爱天堂    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,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:

性爱天堂    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。 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。我们认为,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。

车路协同全景

数据来源:公开资料整理

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