中国V2X车联网产业发展分析:商用车有望先行发展,七大行业带来万亿增量,未来发展空间大,市场走向集中[图]

一、展望30年三个阶段及国家对V2X车联网概念的理解

1、展望30年三个阶段

V2X车联网产业涉及汽车、电子、信息通信、交通运输和交通管理等多个行业。借助于“人-车-路-云”交通参与要素之间的有效连接和信息交互,不仅可以促进ICT技术在跨行业领域的融合应用,还有助于加强汽车、交通等传统产业之间的联系,形成相互间的协同发展,并逐步培育出新的产业生态。

V2X车联网发展的三个阶段

1l基础奠定期:包括C-V2X路侧单元RSU的规模化商用、边缘计算MEC平台的部署、测试仿真场景库的构建、测试示范区的建设等;2l协同发展期:是车联网各类别终端通过智能网联汽车和智慧交通的发展而逐步实现普及,如结合旧车换代周期、新车补贴政策、智慧城市建设、5G网络部署、智慧公路试点等,只有当足够多的车和路支持C-V2X,车联网应用才能发挥其真正的价值;3新产业培育期:l当智能网联汽车和交通达到较高渗透率和覆盖面积后,V2X云控平台上汇聚了从车和路上采集到的大量数据,将会重构整个出行产业,并从中诞生全新的产业形态、不同的商业模式V2X车联网发展中有3个时间节点:2025年、2035年和2050年。根据2020年2月发布的《智能汽车创新发展战略》(正式稿)对中国标准智能汽车的方方面面、汽车智能化程度、交通网联化覆盖度,以及高精度定位覆盖度提出了一定的要求,还估计2035年之前无法实现高等级智能驾驶,而整个V2X车联网的发展周期可以展望到2050年,说明协同发展和新产业培育期将是个以10年为单位的漫长过程。

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国家对智能网联汽车和交通的发展计划 20200513_5ebc39a0aef26

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2、国家对V2X车联网概念的理解

我国最早从2017年开始在政策文件中提及智能汽车,4月国家领导人就科技部《抢抓新能源汽车自动驾驶技术发展的战略机遇》专题报告做出重要批示,批交国家发改委和工信部。7月,国家领导人就发改委《关于加快我国智能汽车创新发展的研究报告》做出重要指示。

随后9月,国家发改委表示正起早国家智能汽车创新发展战略,并在2018年1月发布征求意见稿,首次将车联网、智能汽车、智能道路看作一个整体。历时2年的修改,《智能汽车创新发展战略(正式稿)》终于在2020年2月发布,明确了V2X发展目标、计划,以及中国标准智能汽车的六大体系、20项任务从发文机构看,初期以发改委、工信部为主,2019年开始,交通运输部发布多项政策支持。2020年3月的《智能汽车创新发展战略》正式稿更是由11个与建设车联网相关的部委联合发布,这意味着后续V2X建设中出现的政策瓶颈,都会被妥善解决。

我国在政策助推下,快速实现跨行业标准协同。2017年12月,工信部联合国家标委会发布《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)》,在标准制定方面起到顶层设计的作用。随后,2018年11月,全国汽车标委会、全国智能运输系统标委会、全国通信标委会、全国道路交通管理标委会共同签署了《关于加强汽车、智能交通、通信及交通管理C-V2X标准合作的框架协议》,极大地提速了整个车联网产业的标准制定。

我国车联网标准体系初步形成

-标准名称标准组织国标情况总体基于LTE的车联网无线通信技术总体技术要求CCSA已是国标接入层基于LTE的车联网无线通信技术空口技术要求CCSA已是国标网络层基于LTE的车联网无线通信技术网络层技术要求C-ITS、CCSA推动为国标消息层基于LTE的车联网无线通信技术消息层技术要求C-ITS、SAE、CCSA推动为国标安全基于LTE的车联网无线通信技术安全技术要求CCSA推动为国标基于LTE的车联网无线通信技术安全证书管理系统技术要求CCSA推动为国标应用基于LTE-V2X直连通信的车载信息交互系统技术要求SAE-C、C-ITS、SAC/TC114已是国标基于LTE-V2X直连通信的路侧单元系统技术要求SAE-C、C-ITS推动为国标面向LTE-V2X的多接入边缘计算业务架构和总体需求CCSA推动为国标面向LTE-V2X的多接入边缘计算服务能力开放和接口技术要求CCSA推动为国标功能应用十字交叉路口预警、车辆编队行驶等功能应用汽标委/交通/公安推动为国标

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三、智能网联汽车,商用车先行

政策、技术、需求的三重催化之下,智能网联汽车迎来加速发展:1>5G的商业化加速车联网技术迭代升级;推动智能网联进入新台阶;2>中共中央国务院发布《交通强国建设纲要》,11部委联合下发《智能汽车创新发展战略》,智能网联汽车作为新基建的一部分,受到政策强力去东莞;3>需求方面,乘用车的应用场景仍在不断探索,智能驾驶是潜在的强需求;商用车有更强烈的安全需求,而车联网平台是B端服务和G端监管的重要组成部分。

商用车的智能化网联化发展有望先行。商用车是生产资料,更注重使用效率和成本节约,乘用车是消费品,更倾向于驾驶者的用户体验。同时,由于商用车体积庞大,驾驶难度高,对于驾驶安全的需求更为强烈。商用车的智能化网联化发展有望先行,原因如下:1>商用车对于成本节约、安全管理的需求更为迫切,对B端的服务需求和来自G端的监管需求较强,有明确的付费方;2>商用车的部分应用场景更适合试点高级别的自动驾驶,如在封闭园区、封闭道路和矿区、码头、港口等,而另外一些场景有较为清晰的商业模式,如公交车、出租车、物流卡车等。

商用车在网联化和智能化方面有望先行发展

乘用车商用车- -总体情况使用目的消费品生产资料更新周期5年左右2-3年左右行驶范围城市或城市周边全国网联化(基于蜂窝网络的Telematics)车联网功能从方便车主的角度出发对车辆的监控出发,有更强烈的安全需求。车联网(蜂窝网络)具体应用影音娱乐、驾驶辅助、人机交互、个性体验、个人助理、车辆安全油耗管理、司机考勤、调度管理、监控预警、维修保养、车辆跟踪车联网参与方车企、消费者、车联网服务运营商车企、物流司机、物流车队、甲方客户、货主方、车联网服务运营商车联网设备数量较少,只留一个接口给车联网设备即可较多,大货车往往接入7~8个车联网设备网联化(基于C-V2X)车联网(C-V2X)应用安全类、效率类、自动驾驶类应用较乘用车增加卡车编队应用智能化ADAS系统利用ADAS进行监测、预警利用ADAS进行监测、预警;政府强制性推动

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我国商用车车联网发展处于人车交互的阶段。车联网从1.0阶段的"基础连接",到目前2.0阶段以"人车交互"为核心,并逐渐向3.0阶段的"车车交互/万物互联"发展,按照“云管端”的三个层面进行分析:1>在1.0阶段,主要基于2G/3G网络和车内网,通过北斗/GPS定位模块进行车辆位置、CAN总线数据等基础信息的搜集,相关的云控平台主要由OEM搭建;2>在2.0阶段,网络升级到4G/5G,一方面数据传输量增加,另一方面终端硬件的功能提升,云平台除了数据搜集也增加了后市场服务,车队管理等丰富的功能。网络层面也在不断进行V2X的探索;3>在3.0阶段,也就是未来的阶段,V2X网络逐步普及,V2V(车车交互)、V2I(车路交互)等成为可能,同时车载传感器不断增加,数据的深度挖掘和交互带来全行业价值,自动驾驶成为可能。

商用车车联网的发展过去以政策监管驱动为主,未来逐步走向市场驱动。在商用车车联网发展初期主要是政府监管政策推动,在2011年开始,交通部、工信部要求“两客一危”车辆安装具有形式记录功能的卫星定位装置,2013年扩大监管范围从“两客一危”到重型载货车及牵引车。此类政策成功带动了车联网1.0的发展。而在随着2018年交通部发布《营运货车安全技术新标准》,主动安全设备和ADAS系统成为法规强制要求,进而带动了车载终端的升级,进一步加速了车联网2.0的发展。关于政策对于商用车车联网的作用,报告后续章节也将详细阐述。

商用车车联网市场规模呈现快速增长。显示:2018-2025年,中国商用车车联网市场预计将保持28%的复合增速,2025年市场规模达806亿元,前装市场占比37%,后装市场占比63%(此处车联网仅包括基于前装、后装的车联网硬件提供车辆全生命周期管理和车队、物流管理等服务的车联网市场,未包括自动驾驶等相关的泛车联网市场)。其中,前装的市场需求驱动因素包括:政策监管、技术升级和主机厂产品升级;后装的市场需求驱动因素包括:政策监管、下游客户结构变化(车队用户占比提升)以及下游客户需求升级等。同时,车联网渗透率有望从2018年的32%提升到2025年的62%。

2018-2025年中国商用车车联网市场渗透率 20200513_5ebc39a102619

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2018-2025年中国商用车车联网市场规模(亿元) 20200513_5ebc39a16b437

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2018-2025年中国商用车车联网前后装市场规模(亿元) 20200513_5ebc39a1d8419

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2025年中国商用车车联网前后装格局 中国V2X车联网产业发展分析:商用车有望先行发展,七大行业带来万亿增量,未来发展空间大,市场走向集中[图]

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运营服务和硬件终端未来将成为产值最高的模块。1>硬件终端:预计到2025年商用车车联网硬件市场规模在172亿,产值占比达到21%,从GPS、T-Box、车机等基础车联网设备向加载ADAS的高端智能网联设备升级;2>运营服务(平台服务):预计到2025年商用车运营服务市场规模在367亿,占比达到45%,从车辆定位、车队管理、安全/降本方案等方案走向商用车全生命周期管理、行业降本增效增值服务等。

2025年我国商用车车联网产值分布 20200513_5ebc39a2c84a6

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2025年我国商用车车联网产值分布

–硬件通讯运营商运营服务商内容提供商整体市场市场规模(亿元)172147367120806市场规模占比21%18%45%15%–主要内容GPS、TBOX、车机等基础车联网设备车外:4G/5G车内:Wi-F、蓝牙车辆定位、车队管理、安全/降本方案等车内影音娱乐等基础内容服务基于基础车辆信息的简单管理,开始向增值服务延伸未来趋势加载ADAS等高端智能网联设备方式多元、标准统一的通讯方式商用车全生命周期管理、行业降本增效增值服务基于位置信息的相关用车、生活服务内容硬件迭代和服务升级带来商用车车联网更大的价值想象空间

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四、设备端:政策仍是核心驱动要素

1、设备端以网联化为基础,并向智能化不断升级

商用车车联网设备可以分为网联类和智能类,按照产品升级路线可以大致分为三代。1>一代产品:以实现网联化功能为主,设备主要以GPS模块为核心,通过车载设备(前装Tbox,后装OBD)与汽车CAN总线通信,将位置信息、车况信息等数据发送到平台(整车厂平台以及政府监管平台等),其背后主要既有2G的通信技术作为支撑;2>二代产品:基础网络向3G/4G升级,在网联化的基础上逐步加入智能化的要素。由于基础网络向3G/4G升级,可以回传的数据量增加,所以在一代产品的基础上增加了摄像头等设备,可以实现远程视频监控,完整再现事件过程。同时,可以实现车辆信息的更高频的传输。

3>三代产品:技术走向AI,在网联化的基础上进一步提升智能化的水平,从被动安全走向主动安全。基础网络以4G作为支撑,在二代产品上增加ADAS等智能驾驶模块,并通过提升边缘计算的能力,采用AI技术和大数据分析技术智能识别驾驶行为,从而辅助驾驶,并实现高效监管。预计,随着5G和V2X网络的逐步普及,商用车车联网设备将进一步升级。

服务于监管的商用车车联网设备的三代产品 20200513_5ebc39a389b14

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设备的升级会促进单价的提升:一代产品的单价在几百元量级,二代产品的单价在小几千元量级,而三代产品单价在大几千元量级。而一代产品的渗透率较高,以前装为主,二代三代产品渗透率还在不断提升,为了加速渗透,部分产品以后装为主。

商用车车联网设备端不断升级 20200513_5ebc39a3e780e

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联化设备以T-box为核心。T-box(行驶记录仪)作为车辆与外部的信息交换中心,可通过CAN总线通信、传感器感知等形式,获取车辆状态、车况信息等数据,或通过北斗/GPS等获取车辆经纬度、速度、方向、海拔等数据,能将数据和分析结果通过移动通信网络上传到后台,也可以接收后台下发的指令并回传执行结果。一代产品以网联化为主,二代三代产品也包括了网联化模块。

T-box不断升级换代,向网联化控制器方向发展。T-box从传统的单片机方案(多采用GPS+2G组合),向中控显示屏车机形态发展,经过几代的升级换代,走向网联化控制器方向。新一代的Tbox主要由移动通单元(4G/5G)、C-V2X通信单元、GNSS高精度定位模块、微处理器、车内总线控制器、存储器等部分组成。实现车-云平台、车-车、车-道路设施等各个交通参与方的实时通信,是车辆实现智能网联和政府实现智能交通的关键组成部分。

T-box的升级伴随着通信模块、边缘计算能力、功能模块的升级

T-box具体产品情况与功能

T-box具体产品情况与功能第一代(2014年左右)主流的是单片机方案,多采用2G+GPS组合,功能相对简单。仅仅是can总线数据(发动机、变速器等数据)的采集、存储、上传。第二代(2015-2016年)在第一代的基础上,定位切换成了北斗/GPS双模定位。设计丰富的接口,增加了功能的扩展性,比如故障诊断、低功耗设计、睡眠唤醒等。第三代(2016年)国内各大主机厂对T-box的环境要求更明确,要求防护等级需要达到IP54以上,且主要元器件必须是车规级,并且对数据安全更加重视第四代(2017年之后)2G逐步被市场淘汰,T-box通讯均升级成4G,4G模块OpenCPU技术方案成为行业内的主流方案,拥有更强大的边缘计算能力,支持车载以太网、OTA、各种协议的故障诊断、蓝牙、WIFI等功能,甚至集成了CAN网关等。

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智能化设备包括视频监控设备、ADAS设备等。智能类设备主要包括视频监控设备和ADAS设备两类。其中,视频监控主要以车内方案为主,如果加入边缘计算和AI的能力,则可以提供驾驶员状态智能监控功能(DMS)。ADAS设备包括前视方案和环视方案,环视方案包括了商用车需求较高的盲区监测(BSD)等技术和应用。二代产品和一代产品的划分清晰,主要由于网络传输能力的提升,加入了视频监控设备;二代产品和三代产品的划分,主要在于视频方案是否应用了足够的AI技术。

第三代产品将带领商用车走向主动安全时代。从被动安全走向主动安全是第三代产品。主动安全套件具备持续迭代的人工智能深度算法,以及强大的硬件算力,可以实时监测驾驶员的高风险不良驾驶行为,主动警示驾驶员以避免事故发生,并提供监测数据供企业安全管理人员进行主动管理。

基于AI的商用车主动安全解决方案

智能设备功能DMS针对驾驶员的高风险驾驶行为,通用智能视频监控产品能够实时监测抽烟、打电话、疲劳驾驶、分心等不良驾驶行为,主动警示驾驶员以避免事故发生,并提供监测数据供企业安全管理人员进行主动管理。ADAS针对道路高风险状况,通用智能视频监控产品具备车道偏离预警、前车碰撞预警、车距监控、行人检测等安全驾驶辅助功能。在行车过程中,当车辆出现偏离车道、与前方车距小于预设车距时间阈值时或前方有行人经过时,报警提示器将向驾驶员发出语音提示。BSD利用基于深度学习的目标检测及跟踪算法,通用智能视频监控产品可准确识别驾驶员视觉盲区中的行人、自行车、电动车等目标物,对驾驶员和行人分别送出报警语音信号,减少因盲区造成的交通事故。

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2、主动安全设备未来发展空间大,市场走向集中

不同产品在不同车型的渗透率不同。商用车类型较多,不同类的商用车适用于不同的使用场景,不同的使用场景对于安全和应用的需求不同,从而导致设备的渗透率不同。从监管的力度和政策规定上来看,两客一危的渗透率和产品的先进性是相对最高的,货车相对滞后。渣土车等由于安全监管的需求,直接渗透具备AI功能的的第三代产品,常用的模块包括DSM和BSD。

不同商用车设备渗透率不同

保有量(参考2018年)一代产品渗透率二代产品渗透率三代产品渗透率两客一危100万量级50%–重卡500万100%––中轻微卡1400万较低––公交67万–60%–出租139万左右–25%–渣土车等50万左右––逐步渗透

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整体来看,主动安全设备(第三代产品)渗透率低,未来具有持续发展空间。根据《中国营运车辆主动安全智能防控市场分析报告》,预计2018-2022年的主动安全设备的总市场规模达311亿元,其中货运车辆设备市场约193亿,其他车辆类型设备市场约118亿。均摊到每年,市场空间释放达80亿元。两客一危、重卡、公交车将会成为主动安全设备重点发展的领域,目前渗透率很低,三类车型的保有量在667万左右(两客一危100万+重卡500万+公交车67万),单价假设为5000元/车,则市场规模在333亿左右,与以上《分析报告》吻合。其中两客一危的市场走在前面,规模在50亿左右。

2018-2022年中国运营车辆主动安全智能防控设备市场规模预测 20200513_5ebc39a458338

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商用车类型众多,车型分散,不同车型对于设备的要求不同,决定了其设备市场整体较为分散的市场格局。下游的商用车不同行业在政策法规、发展阶段等方面均有较大差异,在市场环境上亦存在较大差异,导致不同设备在不同车型的渗透率各有不同,所以整体上商用车设备市场呈现较为分散的市场格局。同时,商用车每个车型的出货量小于乘用车,商用车设备市场呈现小批量多品种的特性,不同行业不同批次的车型对于设备的需求也是有一定差异,这个也是市场较为分散的原因之一。

不同类型的商用车市场有不同的主要参与企业

商用车类型设备端主要参与企业重卡鸿泉物联、雅迅网络、启明信息等两客一危锐明技术、深圳有为、海康威视等公交车锐明技术、天迈科技、海信网络等出租车锐明技术、慧士通、南京通用新能源车武汉英泰斯特

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随着产品的升级,技术门槛提升,未来市场将走向集中。从目前情况看,在低端产品领域,后装市场存在一定程度的无序竞争,而前装市场竞争格局稳定,跟整车厂具备稳固合作关系的厂商享有稳定的市场份额,并且在设备升级的过程中,跟整车厂合作密切,具备渠道优势。而在高端产品领域,特别是主动安全产品,技术门槛高,AI识别的准确率是客户最看重的。识别的准确率由不同场景训练的数据量和算法决定,好的产品能得到更多客户的青睐,也就可以接触到更多的数据,形成更好的产品,所以未来随着产品的升级,市场将走向集中,龙头价值凸显。走向V2X和无人驾驶时代之后,由于市场规模不断扩大,也不排除会有强势的新进入者。

3、政策是核心驱动因素,不同类商用车的设备更新节奏不同政策驱动为主,市场驱动为辅。在行业发展初期,政策决定了设备的渗透速度和渗透率。从2011年开始,国家和地方政府围绕商用车车联网发展出台一系列政策,主题从围绕“安全监管”到“标准制定”再到“市场鼓励”。目前行业的发展仍以满足政策法规的需求驱动为主,但随着行业的发展,一方面,商用车销量增速放缓背景下,未来主机厂利润不断向后市场转移,车联网增值服务价值将不断体现,所以整车厂通过前装设备搜集数据的需求逐步提升;另一方面,部分车辆的所有商,逐步意识到车联网降本增效的价值,也愿意通过后装设备获取数据实现车队的精益管理。所以设备端的需求目前形成了“政策驱动为主,市场驱动为辅”局面。不同的商用车类型,政策要求不同,导致设备的渗透率不同。在政策影响之下,未来增量空间较大的领域包括两客一危、货车以及渣土车。

2013-2018年中国商用车市场保有量 20200513_5ebc39a4c10ec

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2013-2018年中国商用车市场销量高 20200513_5ebc39a538359

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4、两客一危:已迈入主动安全时代

两客一危的网联化和智能化走在最前面。两客一危安全要求高,政策高度重视。在2011年,交通部就规定所有两客一危车辆应当安装使用具有行驶记录功能的卫星定位装置,并接入全国重点营运车辆联网系统。在2016-2019年,两客一危的3G/4G视频设备逐步渗透,渗透率达到50%。而从2019年开始,“主动安全”逐步出现在各省市“两客一危”的安装要求当中,政府推动力强,强调DMS(驾驶员监控系统)和ADAS在两客一危车辆上的应用。

货车领域的政策列表

类型政策适用渗透情况网联类设备交通部规定2011年12月31日前所有“两客一危”车辆应当安装使用具有行驶记录功能的卫星定位装置,并接入全国重点营运车辆联网联控系统;两客一危T-box已经成为两客一危的标配,渗透率高,市场以前装为主。智能类设备交通部2018年8月发布《关于推广应用智能视频监控报警技术的通知》,新进入道路运输市场的"两客一危"车辆应前装智能视频监控报警装置,实现对驾驶员不安全驾驶行为的自动识别和实时报警。两客一危目前3G/4G的视频设备在两客一危领域的渗透率在50%左右。客车领域,根据2016年发布的《营运客车安全技术条件》规定:从2019年4月1日起,车长大于9m的营运客车应装备符合JT/T883及1242规定的LDW(车道偏离预警),FCW(前向碰撞预警)以及AEB(自动紧急制动)。两客一危目前ADAS设备在客车领域逐步渗透。2019年下旬,江苏省正式下发了关于“两客一危”的相关文件,‘两客一危’车辆应当在2020年12月31日前,安装主动安全智能防控系统终端并接入政府监管平台,其中则重点强调了DMS系统的配置。”江苏省政策一出,立马有不少省份陆续跟风并着手相关文件的出台。两客一危目前智能防控系统如ADAS、DMS等处于渗透初期,各地进行标准制定后将陆续招标。

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目前部分营运客车已在逐步向三代产品过渡。由于三代产品客单价高,所以市场空间大。

运营客车逐步向主动安全产品过渡

时间采购方采购内容2019-08-05郑州交通运输集团约1500台左右营运客车加装具备防撞及车道偏离预警功能和驾驶员状态监测功能的智能视频监控报警装置,提供智能视频监控系统管理平台并负责运维服务2019-09-02漯河宏运汽车运输集团客车约430台。车载设备主要功能包括卫星定位功能,行车记录仪功能、车载视频监控、设备失效报警、驾驶员驾驶行为检测、车辆运行检测等功能。

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第二代逐步走向前装,第三代产品仍以后装为主。两客一危第二代产品渗透率已经达到50%,根据行业法规要求,车载卫星定位及视频安全监控设备将成为法律规定必须安装在长途客运车辆上的安全设备,推动客车细分市场出现了标准化视频产品前装的趋势。第三代产品仍然以省或市采用入围型方式进行招标,确定一省或市内入围设备供应商名单,最终由终端用户通过询价、竞争性谈判方式确定设备供应商,终端客户包括汽车运输集团、保险公司、车联网运营公司等。

锐明技术客车前装收入不断提升 20200513_5ebc39a5be169

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5、重卡&中轻卡:网联设备在中轻卡的渗透空间较大

以网联设备为主的一代产品在重卡渗透率高,在中轻卡的渗透率较低,智能类设备还处于渗透初期。在重卡车型中,由于交通部的政策要求,目前车厂均配置了前装T-box产品(网联化设备);而在中轻卡领域,在环保部《国六》标准的要求下,中轻卡也面临气体排放在线监测设备的加速渗透。智能化设备基本还未开始渗透,目前处于高端卡车厂的研究阶段。

货车领域的政策列表

类型政策适用渗透情况网联类设备交通部规定2015年12月31日前所有重型载货汽车和半挂牵引车应当安装符合标准的卫星定位装置,并接入全国道路货运车辆公共监管与服务平台;重卡T-box已经成为重卡的标配,渗透率高,市场以前装为主。2018年6月,生态环境部与市场监督管理总局联合下发《国六》标准,要求2019年7月1日起,所有燃气汽车应符合新标准要求,2021年7月1日起,全国重型柴油车应符合新标准要求。包括中轻微卡需要中轻卡上安装智能网联汽车设备,对尾气排放情况进行监控。目前渗透率低。市场包括后装和前装。智能类设备交通部2018年8月发布《关于推广应用智能视频监控报警技术的通知》各地要鼓励支持道路运输企业在既有三类以上班线客车、旅游包车、危险货物道路运输车辆、农村客运车辆、重型营运货车(总质量12吨及以上)上安装智能视频监控报警装置。重卡鼓励为主,渗透率仍然较低交通部《营运货车安全技术条件第1部分:载货汽车》(JT/T1178.1—2018)下的技术要求第8.1条明确规定:总质量大于18000kg且最高车速大于90km/h的载货汽车,应具备车道偏离报警功能和车辆前向碰撞预警功能,车道偏离报警功能应符合JT/T883的规定,车辆前向碰撞预警功能应符合GB/T33577的规定。此外,还对新生产车型实施设定了25个月的过渡期。重卡技术要求,有过渡期,目前渗透率仍然较低,预计2020年之后ADAS设备逐步在重卡渗透。

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从渗透率角度看,重卡的网联设备渗透趋于饱和,前装率较高,市场机会主要在于每年新增销售车辆。而中轻卡的网联设备渗透率低,政策强力推动,市场机会在存量车的后装市场和增量车的前装市场。而重卡的智能化设备仍在鼓励和推行的过程中,推动力一般,目前渗透率较低,是蓝海市场。

“国六”标准等促进商用车替换,同时促进网联化设备在中轻卡领域渗透,为市场带来新增长点。随着国家对商用车超载、污染排放等问题的严格治理,陆续出台“国六”标准、“蓝天计划”、治超治限(从客车、货车,到渣土车、商砼车)等政策规定,存在大规模的车辆更新空间。另外,在“国六”标准下,轻卡(3.5吨以下)2020年7月需要满足国六标准,需要在轻卡上安装远程在线监控、尾气检测产品,前装以T-box为产品形态,由车厂进行推动;后装产品形态为OBD,由各地进行环保OBD项目的招标进行渗透,未来中轻卡领域的网联化是新增长点,从销量和保有量上难看,中轻卡市场大约是重卡的2-3倍。

2014-2019年中国货车销量(万台) 20200513_5ebc39a6309fc

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仅网联化设备T-box(一代产品为主)的行业规模接近50亿,其中,中轻微卡的市场增量在20亿左右。通过简单的测算,在不考虑单价、销量变化的情况下,未来行业市场规模在50亿以上的量级。增量市场主要来自于中轻微卡,未来有望给市场年均带来20亿的增量市场。

卡车T-box市场规模大致测算(暂不考虑单价、销量变化、不考虑微卡)

类别类型2018年销量(万台)保有量(万台)T-box单价年市场规模(亿)重卡前装115–8009.中轻微卡前装274–60016.4后装(假设4年渗透)140060021合计––––未来3年规模50亿量级

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重卡网联类设备市场集中度相对较高,行业格局稳定。在政策引导下,在重卡领域,大多数车厂已经实现了前装。由于商用车市场集中度较高,而设备厂商在过去几年的发展过程当中,跟整车厂形成了稳定的合作关系,整车厂主要选择1-3家供应商供货,所以前装市场的集中度较高。同时,由于整车厂前装的进入门槛高,需要跟车厂有较长的合作周期,所以一旦进入之后,厂商的地位稳固,相对来说,后装市场的招标方具备区域性、零散性的特点,市场相对分散。

前五名重卡企业的网联化终端供应商情况

重卡整车厂2018年销量(万辆)销量占比主要供应商一汽解放26.122.74%启明信息(一汽控股)、深圳市国脉科技有限公司东风汽车21.718.90%北京讯业互联科技股份有限公司、南斗六星系统集成有限公司(东风控股)、雅迅网络、鸿泉物联中国重汽18.9716.53%济南优耐特汽车电子有限公司、上海航盛实业有限公司陕汽17.214.98%鸿泉物联北汽福田11.039.61%鸿泉物联、雅迅网络前五名重卡销量95.0182.77%–重卡行业总销量114.79100.00%–

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相关厂商的客户集中度高

网联化设备公司前五大客户收入占比(2018年)主要客户鸿泉物联74%陕西洗车、北汽福田、金龙汽车、安徽华菱、北奔重汽雅迅网络65%东风汽车、北汽福田、中国重汽、金龙汽车、中联重科英泰思特–新能源车为主,北汽新能源、华菱汽车、南京金龙、中通客车、上汽集团、吉利控股等,其中对北汽新能源及其子公司的销售占比最高。

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在网联类设备从重卡向中轻卡的渗透过程中,由于产品类型一致,预计前装的行业格局仍将维持稳定。但随着视频方案和ADAS等智能化设备逐步走向货车领域,由于产品的升级换代,市场格局将发生变化,行业将出现新进入者,比如锐明技术在2019年成立重卡业务线,而研发跟不上的厂商有可能被淘汰。

6、渣土车:智能化产品需求高,市场空间较大

地方政策强制安装,由城管部门管理,处于起步阶段。渣土车治理是城市管理的痛点之一,随着全国各地方监管部门对渣土车的智能监管需求不断提升,采用人工智能技术,实现对渣土车全过程的智能辅助驾驶,是智能监管的有效途径。

2014年5月,长沙市城市管理和行政执法局与公安局、交通运输局、质监局联合发布《长沙市渣土运输车辆行业专用功能规范》的通知,要求全市渣土车安装智能管控系统,具备重空车识别功能、规划线路控制功能、货箱举升控制功能、禁区控制功能等。

随后几年,天津、太原、上海、广州、厦门、昆明、北京、深圳等城市陆续出台了相关渣土车管理要求。目前并不存在全国性的政策要求各城市渣土车必须安装高级辅助驾驶系统设备,仅部分一线、省会城市存在地方性强制安装政策,各城市一般会对设备技术标准进行规定,并要求在限定时间内安装符合标准的设备。

工智能技术管理效果显现,三代产品渗透率低,未来有望逐步提升。以湖南长沙市为例,在应用渣土车高级辅助驾驶系统并运行近三年后,实现了全市渣土运输的降尘、降音、降噪,市民投诉下降40%;行业安全大幅提升,安全责任事故同比下降80%。目前渣土清运安全监控及信息化市场尚处于起步发展阶段,渗透率不到10%,仅有深圳、昆明、徐州、上海等少数城市项目真正落地,北京、广东、河北、山西、江苏等多个省市的大型项目尚处于筹划阶段。

渣土车项目的平均单价高

项目名称渣土项目A渣土项目B渣土项目C每台套平均单价(元)9,3795,2302,399每车平均单价(元)18,75810,4604,797渣土视频监控及信息化模块√√√货箱状态分析模块√√-驾驶员行为分析模块√-–盲区监测模块√-√产品相关售后服务√√-

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渣土车存量50万台,假设每车平均单价在1万元左右,整体是50亿的市场规模。各地渣土车管理具备独立性,不同城市的渣土车管理部门制定了不同的技术标准要求,按照城市进性招标。目前参与到该市场的公司包括锐明技术、鸿泉物联等。2014年,鸿泉物联率先在湖南省长沙市研发、应用了渣土车项目高级辅助驾驶系统,随后陆续在23个城市推广应用。锐明技术于2017年下半年开始进入渣土及环卫的车载监控市场,2019年上半年,上海市出台相关政策,要求当地的渣土运输车辆均需安装智能视频监测系统,公司产品在当地实现了销售。

鸿泉物联和锐明技术渣土车收入对比 20200513_5ebc39a67283b

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五、平台端:服务于政策监管和运营服务

数据及应用平台是车联网的后台软件系统。平台通过接受T-box等联网终端的数据和信息,对于商用车的运行情况进行监控,并针对驾驶行为反馈相关指令。

1、车联网平台主要车企平台、政府平台、第三方运营平台

车联网平台主要分为车企平台、政府平台和第三方运营平台等。车企平台主要实现汽车远程监控(法规要求)、研发数据积累、故障诊断、远程控制、售后服务信息化、道路试验测试、大数据分析等价值。政府平台主要实现安全监管、行业引导、行业服务及宏观政策数据采集与分析等目的。

第三方平台主要针对特定行业的需求提供车联网运营服务。政府平台主要实现安全监管、行业引导、行业服务及宏观政策数据采集与分析等目的。国家交通运输部、公安部、安监总局对车联网信息介入有强制性的要求。主要目的在于规范商用车监控管理,实现全国车辆在网监控。由于多数商用车设备为政府平台服务,政府平台建设规模应该是最大的,且数量众多,包括了全国性的平台、地方性的平台、不同监管部门(运管、车管所等)的平台等。由于各地的政策存在差异,所以政府平台呈现出碎片化特点。

政府平台与第三方运营平台功能对比

项目上海渣土车平台软件上海渣土车运营服务依托软件使用对象政府监管部门车队核心功能监管:工地出土审核、消纳点审核等政务审核;渣土的出土、运输、转运消纳等规范管理;滴漏、超载、超速、扬尘等违规处罚。车队管理:提供定位、速度分析、传感器状态监测、运输过程统计分析;提供渣土车作业次数、作业轨迹等信息,从而统计作业土方量。

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政府平台主要实现安全监管、行业引导、行业服务及宏观政策数据采集与分析等目的。国家交通运输部、公安部、安监总局对车联网信息介入有强制性的要求。主要目的在于规范商用车监控管理,实现全国车辆在网监控。由于多数商用车设备为政府平台服务,政府平台建设规模应该是最大的,且数量众多,包括了全国性的平台、地方性的平台、不同监管部门(运管、车管所等)的平台等。由于各地的政策存在差异,所以政府平台呈现出碎片化特点。

车企平台拥有最完整最核心的数据,整车厂通过平台向汽车后市场迈进。经济增速放缓,产业结构重塑,导致全社会的运输总量增速放慢,商用车的销量进入下降阶段。销量不给力的情况下,通过车联网平台向后做延伸,做车辆的全生命周期服务是未来主机厂业务的重点增长点。比如通过系统来实现产品配件的及时跟踪与批发、轮胎的批发、燃油的批发乃至保险的批发等,盈利着力点从卖车本身转到卖车车辆的后服务。在发达国家,车辆后服务市场早已是各大车厂的重要盈利模式,这基于成熟的技术和受众的使用习惯;在国内市场,这种趋势仍在形成过程中

整车厂均有自己的车联网平台

–新车销量(2018年,万台)车联网平台车联网平台合作建设厂商重卡中卡轻卡一汽解放2616解放行启明信息东风商用车22316东风商用车车队管理雅迅网络中国重汽19212智能通雅迅网络陕汽重卡17––贴心天行健鸿泉物联上汽红岩6––上汽红岩司机版天泽信息

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不同车企平台的发展情况不同,车企平台难以跨域品牌鸿沟。总体来看,车企平台的功能或提供的服务类型包括:1>服务于自身的产销优化,核心部件数据反馈支持新车研发,整车厂将会根据大数据进行产品定价、改进产品设计;2>司机端:驾驶行为分析、位置和轨迹管理、行程评分分析、报警和维保等服务;3>管理端:整车厂会将驾驶记录、车辆信息等数据接入保险企业、4S店、汽车维修厂商、二手车厂商及车辆管理部门,对驾驶员的行为数据分析判断并提供相应增值服务。目前看,不同的平台运营取得成效,2019年中国重汽的智能通平台装机量超过8万台;2019年陕汽天行健平台在网汽车突破45万台。但车企平台很难提供跨品牌服务,而汽车后市场体系复杂,车企的业务扩展速度仍然较慢

第三方运营平台可以实现跨品牌的服务,但需要数据支持。对于第三方运营平台,数据的接入能力是核心。目前看,第三方运营平台的数据获取手段包括:1>与OEM合作,通过向OEM厂商提供车联网技术支持,获取运营服务的空间,相关案例如中寰卫星;2>与政府平台合作,通过承建政府监管平台获取数据并提供相应的服务;相关案例如中交兴路;3>通过向客户推广软硬件一体化解决方案,以后装设备切入获取数据,从而为客户(如物流等)提供管理系统服务,相关案例如如G7。目前,国内第三方运营平台比较领先的包括G7、中交兴路、中寰卫星等。

第三方商用车平台案例:分别通过与OEM合作、后装、以及和政府合作切入市场

第三方平台案例切入类型主要合作方车联网连接数变现方式中寰卫星导航通信(四维图新旗下)以与OEM合作为主,帮助OEM自建商用车车联网平台,提供硬件/软件建设和运营服务TOP10商用车品牌占据7家,包括:一汽解放、东风商用、上汽红岩、江淮汽车等100万台+,月新增5万台为主机厂提供包括软件平台、硬件终端和运营服务在内的一揽子解决方案。目前已初步建成覆盖全国的运营服务网络。业务涉及重点营运车辆监控、工程机械位置服务、驾培管理、冷链物流等多方面。G7汇通天下后装第三方综合服务提供商,以提供车队管理业务为主,有较为成熟的后台管理系统公共物流15强都是G7的客户。包括:顺丰速运、申通快递、韵达快递、长久物流等100万台+,月新增2万台G7通过提供后装传感器网联设备采集毫秒级的车辆大数据(出发与达到时间、实时位置、发动机转速、瞬时油耗等),并通过数据向物流车队提供车辆管理平台服务。国内快递行业的不断提升的精细化管理需求为公司发展提供良好机遇。中交兴路(千方科技旗下)以政府监管机构切入,通过官方监管平台获取数据并提供相关数据应用业务国家交通运输部、公安部、安监总局入网车辆已超过600万台,占全国重载货车总量95%以上。中交兴路承建了全国道路货运平台,平台拥有大货车超90项的静态数据和700项以上的动态数据。基于这样的数据,为公路货运行企业提供数服务,同时也结合场景提供金融服务。

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中寰卫星(四维图新旗下)收入和利润情况 20200513_5ebc39a6f14a0

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2、平台市场机会包括软件和运营服务,后者增长潜力大

平台的市场机会包括软件和运营服务:软件建设领域:市场规模增长与设备的渗透与升级同步。软件建设市场的参与方包括:设备厂商和智慧交通系统建设厂商。前者多参与设备端数据的基础融合平台,后者更多参与到基于平台的应用系统的建设当中。多数设备厂商向主机厂提供“云管端”一体化的解决方案,特别是后装设备,以区域性招标为主,设备厂商除了提供设备以外,也为政府或当地运营商提供给平台服务,在这种情况下,设备厂商在定价上以收硬件的钱为主,并根据客户的上线车辆规模、模块数量、服务范围对平台进行非标准化定价。在这种情况下,表面上软件平台的市场规模小于设备的市场规模。但对于重管理重运营的领域,比如城市公交,基于数据平台需要建设大量的智能调度系统,在这些领域,平台软件的市场规模较大。

主动安全管理平台系统界面 20200513_5ebc39a78f89f

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营服务领域:数据覆盖面和数据质量决定了车联网平台运营的市场空间。数据覆盖面和数据质量,是由设备的渗透决定的。从数据质量的角度看,整车厂车联网平台的数据质量最好,包括CAN总线数据等汽车内部运行的详细数据;从数据覆盖面上看,整车厂车联网很难实现跨品牌覆盖,地区性政府监管平台很难实现跨区域覆盖,而第三方运营平台在数据覆盖面上的优势显著,但比较难拿到主机厂的CAN协议,未来如果可以跟整车厂进一步合作,提高获取数据的质量,则具备较大的发展空间。

国外的情况看,整车厂和第三方运营平台的合作趋势已经十分显著。国外大型商用车主机厂已在主流车型实现标配/选装;而后装玩家也同样积累了大量的车队和用户基盘。由于下游行业用户车队车辆通常具备不同品牌组合,国外主机厂车联网产品功能难以跨品牌满足下游行业特定需求,通常通过统一接口协议与第三方车联网服务运营商合作。成熟市场的车联网玩家基对车联网数据的深度挖掘,已实现对垂直行业的“端到端”服务解决方案。国内第三方运营平台未来发展空间大,国内市场目前仍处于扩张期。从国内外情况比较看,国内市场目前仍处于扩张期,相关的渗透率和单车价值还有提升空间。

中美商用车车联网渗透率比较 20200513_5ebc39a7f1bba

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中美商用车车联网单车价值比较 20200513_5ebc39a861d91

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中国与发达国家商用车产业利润分布对比 20200513_5ebc39a8dbb93

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3、5G-V2X&无人驾驶,商用车有望率先落地

5G-V2X和无人驾驶的渗透,分成三个阶段,商用车有望率先渗透。第一个阶段主要是提高交通效率和辅助驾驶安全;第二个阶段是在封闭园区、封闭道路和矿区、码头、港口等给商用车提供自动驾驶;最后一个阶段才是普通乘用车的自动驾驶。

商用车自动驾驶更容易落地。1>自动驾驶技术落地的一大制约因素就是硬件成本,动辄几万元的传感器成本,对于乘用车来说是无法接受的。而商用车天然有盈利的需求,当投入成本低于节省的成本时,企业对于新技术尤其是能提升盈利空间的技术更有动力去更新换代。2>商用车的运行路况更加单一。商用车大多数时执行的是点对点的路线,且城市道路占比较少,复杂程度更低。3>商用车的外观更易于传感器布置。商用车的体积比乘用车大,能够减少感知系统的布置问题。商用车车辆一般比较高,使得传感器安装高度也更高,能够探测到更远的距离,也增加了安全性

自动驾驶驾驶总量占比 20200513_5ebc39a95371c

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2030年轻型商用车自动驾驶汽车应用率预测 20200513_5ebc39a9c51d5

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2030年中卡自动驾驶汽车应用率预测 20200513_5ebc39aa3f35e

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2030年重卡自动驾驶汽车应用率预测 20200513_5ebc39aa8da9c

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从场景的角度看,港口、环卫、物流、矿山等对商用车自动驾驶存在强需求。从物流的角度看,目前中国公路货运市场规模超过5万亿人民币,中国卡车货运市场每年仅人工成本一项即是3万亿人民币。同时,公路货运市场也存在着行业集中度低、物流费用高、事故频发等诸多痛点。以重卡为载具的干线物流中,司机的人力成本、车辆的燃油消耗和高速的过路费等三块是干线物流主要成本,这三块成本的比例大概是1:1:1。自动驾驶技术的应用,能够降低司机的人力成本支持,降低车辆的油耗成本,随着规模化的应用,其投入产出比显著。从港口的角度看,国内港区集卡市场超过2万辆,一位集装箱卡车司机每年成本约30万,存在自动驾驶替代的刚需。

不同企业在特定场景进行自动驾驶布局

企业方向自动驾驶等级车型东风解放港口L4环卫L4J6F物流L2J7列队跟驰L4天龙KL环卫 -天锦重汽港口L4豪沃T5G/汕德卡物流L3汕德卡C7H矿山L4豪沃陕汽L3X6000福田园区物流L3欧马可/图雅诺列队跟驰L3欧曼EST-A红岩港口L45G智能重卡北奔 -L4- 徐工矿山 -XG90H潍柴矿山L3潍柴YZT3885A矿用车

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卡车编队是商用车最重要的5G-V2X应用场景。商用车的自动驾驶不同于乘用车最重要的一点功能,就是卡车编队智能驾驶技术。卡车编队指以排头车(司机驾驶)领路,整个车队以极小的车距进行编队自动驾驶,跟随车辆(无人驾驶)以V2V车联网实时连接,根据头车操作而变换驾驶策略。要实现卡车编队形式,必须保证5G的网络环境,包括毫秒级的网络传输时延、10~20Gbit/s的峰值速率、100万个/km²的连接数密度等。

该技术的优势体现在以下几个方面:1>荷兰研究机构TNO研究报告指出,卡车编队行驶之后大约可降低10-15%的燃油消耗;2>降低驾驶员的劳动强度,物流卡车运输的人工成本可降低90%;3>安全性更有保障:通过车辆之间的V2V无线连接,卡车能够比人类驾驶更快地制动,系统可以在0.1秒完成,驾驶员的反映需要1.4秒;4>优化道路利用:提升道路车辆密度,减少拥堵,改善道路通行能力。

欧洲在编队行驶方面是领先者,不仅单个车企开展编队行驶测试,多车企也组织跨品牌卡车的编队行驶测试,甚至还举办了欧洲卡车编队挑战赛。中国企业在编队行驶方面亟需迎头赶上。

4、为七大行业带来万亿增量

V2X车联网产业涉及汽车、电子、信息通信、交通运输和交通管理等多个行业,按照建设顺序,包括测试、车路感知层、网联基础设施、整车、车控、智能驾驶、智能座舱、智慧交通、V2X云控平台,以及应用服务层。

1、感知放量在即

车路协同的感知层包括车端和路段各式各样的传感器,如毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达、惯性导航、高精度定位、红外成像系统、摄像头、气象传感器等。

感知层采集到的数据,经过感知融合,在边缘端和云端强大算力的支撑下,可以不断优化智能驾驶和交通管控算法。数据量越大、维度越多元,生成算法的精确度和鲁棒性越好,因此增加传感器在全国范围内的密度是实现智能驾驶和智慧交通的基础。

在量产过程中,稳定性和经济性是重要考量。同时对于车载传感器来说,还需要满足车规标准,如工作温度、抗冲击性、使用寿命、电磁兼容性等要求。

多传感器互补增加安全冗余度

参数激光雷达毫米波超声波摄像头红外线成本较高适中较低适中适中价格/元6000700–200–探测角度15-360°10-70°120°30°30°感知距离300米1000米15米较弱35米感知速度/km/h≥300≥1000≤100较弱≤10路标识别能力---可以-环境限制因素雨天无风沙光线稳定夜间能力较强较强较强较弱强全天候较弱较强较弱较弱较弱

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1)摄像头

技术和产品都非常成熟,因此成本适中,且在AI算法加持下,识别性能优异。摄像头在道路端的普及度较高,在车端仍有较大空间,在主流的L2及以上方案中至少需要1个前视和4个环视,部分方案选用双目摄像头代替前视。摄像头行业集中度较高,索尼和三星在感光器件CMOS行业市占率之和超过50%;德州仪器和华为海思在图像处理器DSP上积累深厚;舜宇光学是镜头组的龙头。

2)毫米波雷达

24GHz和77GHz的产业链相对成熟,成本可控,且随着汽车智能化程度提升,每辆车需要的毫米波雷达也越来越多。随着79GHz产品越来越成熟,也可能成为主流选型。018年全球毫米波雷达出货量为5500万颗,国内为358万颗,增速分别为22%和54%。预计2020年全球出货量将达到7200万颗,五年CAGR为24%。毫米波雷达以国外厂商为主,主要因为国内缺失射频芯片等核心技术积累。整机方面,Bosch、Conti、Delphi、Denso、Hella占据了70%以上的全球市场份额;芯片市场也掌握在NXP、Infineon、TI和ST手中。国内整机厂商包括:华域汽车、纳雷科技、森斯泰克等。国内芯片厂商在技术和产品上有所突破,处于芯片小批量生产阶段,如南京隼眼、行易道、森斯泰克等。

3)激光雷达

L3级以上方案不可缺,不少智慧交叉路口、智慧停车场建设中也考虑部署激光雷达,然而其高昂的价格让人望而却步。预计2020年将会是激光雷达售价大幅改善的一年,将对车端和路端智能化发展带来巨大影响。在2020年CES展上,大疆发布两款产品,售价分别为800美元和1200美元;镭神发布的等效400线产品,售价为888美元。

国外厂商起步较早,技术和创新能力强,且采取与Tier1绑定的战略,比如TetraVue与博世、Quanergy与德尔福、IBEO和采埃孚、法雷奥的合作等。国内厂商的优势则在于产品化能力:满足车规要求和高可靠的同时,提供高性价比的产品,如镭神智能。

2、车路网联基建

实现车路网联化,需要车侧、路侧等基础设施和硬件互联互通,包括模组/RSU/OBU、高精度定位系统以及MEC设施等。具体而言,路侧交通基础设施升级改造可以提高路口的感知处理能力,为平台和车辆提供更加精准实时的道路交通信息;车侧通过前装或者后装的车联网装置,将社会车辆纳入车联网平台,实现路—网—车—云的全面协同进化。目前,从需求和产业进展来看,模组、RSU/OBU等正在迎来快速发展期,基于北斗系统的高精度定位系统即将完成,MEC在车联网发展高级阶段不可或缺。

1)模组/RSU/OBU

通信模组是车联网规模化发展的通用部分。模组是将应用处理器、基带、射频前端、定位单元、通信单元以及电源管理等进行集成,并提供标准外部接口,既将芯片集成为车规级模组。通信模组承担了用户与用户以及用户与后台服务器的数据传输功能,在通信模组的基础上,下游的RSU/OBU终端制造商能够以高性价比开发和生产终端设备,从而连接入网,是实现智能汽车标准化、规模化发展的基础。

车规级模组产品丰富,即将进入规模应用。目前,全球主流的车联网通信芯片供应商为高通和华为,除此之外还有Autotalk、恩智浦、大唐、哈曼等。可以看出,车联网模组芯片产业链相对比较丰富,国内厂商也突破了之前海外厂商的垄断,所以模组厂商基于芯片发展已经形成了非常多的产品。

1从标准要求来看,中兴通讯、移远通信、高新兴、日海智能等国内厂商已经发布多款符合汽车安全标准的车规级模组;2从制式上来看,4G及LTE-V2X模式的通信模组已经较为成熟,大部分行业参与者的产品已经得到规模应用,在5G模组方面,移远通信和高新兴的相关产品即将于2020年实现商用落地,而其他玩家也已发布了5G模式的通信模组,批量应用未来可期;3从功能上看,定位及通信功能兼备,例如移远通信推出全球首款车规级双频高精度卫星及惯性导航融合定位模组。国内厂商形成集群式竞争力,掘金数十亿市场。全球范围内,通信模组行业的主要参与者有Sierra、Telit、Gemalto、U-Blox、移远通信、日海智能、广和通等头部公司,前9大公司已占据全球市场超过90%的市场份额,行业集中度较高。在国内,移远通信、日海智能、广和通为首的头部模组厂商都已经涉猎了车联网领域,形成了集群式竞争力。而根据IMT-2020推进组报告显示,我国将在2020年及2021年开始在新车上搭载C-V2X终端,预计2025年C-V2X终端新车搭载率达到50%,按次推断每年国内车联网模组将有20-50亿市场规模。

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国内车联网模组产品进展

厂商产品是否车规级进展移远通信AG550Q、AG15、AG35、AG520R是先后从2017年发布,部分产品进入规模应用RG500Q、RG510Q、RM510Q、RM500Q先后从2019年发布,2020年进入商用落地阶段高新兴GM551A、GM552A、GM860A、GM850A、GM556A是2020年前后发布,大部分已经进行规模应用GM800、GM8012019.6发布日海智能SIM8100、SIM7800是2018年发布SIM8200、SIM83002019.4发布华为MH5000、ME9592019.4发布,2019.10上市中兴通讯ZM8350是2018年发布ZM90002019.11发布广和通FG1502020.2发布大唐电信DMD312017.11发布

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ETC工程促进RSU/OBU爆发,市场竞争充分。路侧单元RSU是部署在路侧的通信网关,具有无线、有线等多种形态,汇集路侧交通设施和道路交通参与者的信息,上传至车联网平台,实现交通参与者的信息互通。车载单元OBU安装在车辆上,可实现通信、信息采集等功能,是车载终端的核心单元。

近两年来,随着国内ETC的大幅推进,作为ETC体系重要的组成部分,OBU和RSU也实现了快速普及。截至2019年12月,全国29个联网收费省份改造完成488个省界收费站,全国ETC用户累计接近2亿,中国ETC渗透率规模从2018年底的32%倍增到74%。根据调研情况,国内RSU每年需求在3-5万个,市场规模预计30-50亿规模。目前RSU/OBU厂家较多,竞争比较充分,包括华为、中兴、万集科技、千方集团、金溢科技、高新兴、星云互联、华砺智行、哈曼、ALPS、AutoTalks、CohdaWireless、上汽联创、高鸿股份、SAVARI等。

2)高精度定位系统

北斗三号系统即将部署完成,为车联网提供基础定位服务。定位需求是车联网的重要需求,是实现车辆安全通行和增值服务的重要保障。在不同阶段,低于定位的精度要求是不同的。目前,我国正在构建北斗卫星导航系统,一共有“一号系统”、“二号系统”、“三号系统”三个阶段,“一号系统”已经弃用,“二号系统”已经稳定向亚太地区用户提供服务,“三号系统”由30颗卫星组成,2020年5月,按计划将发射最后一颗地球静止轨道卫星,北斗三号全球星座部署将全面完成,将在服务区中免费提供定位、测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度0.2米/秒,这将为车联网场景提供基础覆盖。主要参与的厂商包括海格通信、华测导航、华力创通、中海达等。5G+北斗将是更高精度定位的有效方案。首先,对于定位的连续性是车联网业务安全可靠的必要前提,由于遮挡、光线、天气、成本以及稳定性等因素,单纯采用某一种定位技术并不能满足车联网业务的定位需求;其次,L3级及以上智能汽车需要高精定位功能,例如辅助驾驶中对车的定位精度要求在米级,对于自动驾驶业务,其对定位的精度要求在亚米级甚至厘米级,而这需要多种通信技术进行配合。2020年将是我国5G规模建设元年,未来3年国内5G基站有望超过300万个,届时在5G基站辅助+北斗地基增强系统配合下,北斗三号系统可满足车联网对高精度、高可用性的要求。主要参与者是中兴通讯、华为等。

3)边缘计算MEC

随着入网车辆增多,相关数据传送量将呈指数性增加,同时很多车联网场景和需求对时延要求很苛刻,所以车联网发展到一定阶段,必然需要边缘计算技术MEC的协助。通过部署基站、小基站甚至汇聚站点的MEC服务器,将云平台的计算能力下沉,及时处理数据,并可以将数据及应用就近存储于离车辆较近的位置,解决一些场景的痛点,提高一些增值服务的体验感,使得交通系统更加安全、有效、丰富。例如IMT-202推进组描述的愿景:

无需路侧协同的C-V2X应用可以直接通过MEC平台为车辆或行人提供低时延、高性能服务;

1当路侧部署了能接入MEC平台的路侧雷达、摄像头、智能红绿灯、智能化标志标识等智能设施时,相应的CV2X应用可以借助路侧感知或采集的数据为车辆或行人提供更全面的信息服务;2在没有车辆协同时,单个车辆可以直接从MEC平台上部署的相应CV2X应用获取服务;3在多个车辆同时接入MEC平台时,相应的CV2X应用可以基于多个车辆的状态信息,提供智能协同的信息服务。

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由于MEC存在部署成本较大、垂直行业需求差异化明显等特征,预计未来MEC建设运营主力是运营商,并辅助一些行业和企业自建,目前参与企业主要是中国移动、中国电信、中国联通、中兴通讯、华为等。

3、智驾双元战略

在感知层基础上,智能驾驶还需要决策层和执行层。如果把感知层比作眼和耳,决策层相当于大脑,执行层相当于手和脚。在此基础上,结合V2X车联网和实时更新的高精度地图,可以进一步扩展车辆的感知范围。在执行层面,基于高精度地图和线控系统,车辆能实现更精确、低延时的操控。

在智能驾驶路径上,越来越多的整车厂和Tier1开始采用双元战略,同时研发L2-2.5和L4-L5。L3的概念偏理想化,然而技术落地相当困难。L3曾经的先驱者奥迪也在2019年底放弃该计划,转而集中精力研发L2和L4。L2.5是近年来提出的过渡等级,指的是增强版L2,但主要驾驶依然由人类完成。

1)智能驾驶OS

也称为车控OS,用于车辆底盘和动力控制,以实现油门、转向、换挡、刹车等车辆行驶功能。底盘和动力控制上每个系统的ECU都由两部分组成,算力单元和OS,这些OS的集合体就是车控OS。未来,随着ECU向DCU和MDC形态发展,分散在各个ECU中的嵌入式OS也会逐步融合为一个具备标准化架构的车控OS,如AUTOSAR、LinuxROS。国内在智能驾驶OS领域相对空缺,仅有东软、华为和中兴有所尝试。

东软基于AdaptiveAUTOSAR平台开发出了面向自动驾驶和智能座舱的中间件软件NeuSAR。华为在发布鸿蒙微内核OS时,提到可用于智能驾驶和智能座舱,具体产品信息还未公布。长期来看,实现自主可控过程中,自主研发的智能驾驶OS必不可少。

2)智能驾驶芯片

为智能驾驶算法或ADAS算法提供本地算力。整车厂选型时主要关注是否符合车规级、能耗比,以及性价比。由于目前主要的传感器是基于视觉的,因此芯片也以GPU为主。国外GPU领域以英伟达为主,除此之外还有Mobileye。国内主要厂商包括地平线机器人、寒武纪等。

3)高精度地图

是实现L3-L5级自动驾驶的重要组成。越高等级的自动驾驶需要越高相对精度和鲜度的高精度地图。目前国内技术和产品相对成熟的是ADAS地图,相当于L2-L3的水平,精度和信息丰度介于导航电子地图和高精度地图之间,用于辅助驾驶,如TeslaAutopilot和奔驰DrivePilot在引入中国时采用的都是四维图新的ADAS地图服务

新增ADAS地图介于传统和高精度地图之间

-传统地图ADAS地图高精度地图要素和属性道路、POI道路、POI、曲率、坡道、限速、车道数量、车道宽度等详细的道路模型、车道模型、道路部件、道路属性和其他的定位图层信息所属系统信息娱乐系统高级驾驶辅助系统智能驾驶系统用途导航、搜索、目视环境感知、定位、路径规划、车辆控制环境感知、定位、路径规划、车辆控制使用者人车辆车辆精度米级亚米级厘米级

数据来源:公开资料整理

按照道路场景,高精度地图可覆盖三类路网:城市路网、城际路网、停车场等室内路线网。目前,获得甲级资质的图商集中在获取城市和城际路网的ADAS和高精度地图,如四维图新、高德、宽凳科技等,而采集停车场等室内路线网的图商较少,如晶众地图、易图通。

商业模式:高精度地图是产品,更是需要持续更新的数据服务。图商需要持续采集道路信息,通过OTA等方式更新地图,因此对图商来说,订阅模式最为合理。然而对整车厂来说,国内大部分消费者还很难在购车后,持续付费订阅车联网服务,同时也是因为当前的车联网功能尚未触及消费者刚需。长期来看,一二线城市的消费者在逐渐改变消费习惯,而大规模渗透依然需要5-10年的时间。近五年,图商卖License的模式依然是主流。

为整车厂提供license模式测算2023年为30.2亿元 20200513_5ebc39ab32e3c

数据来源:公开资料整理

4)智能驾驶L1-L2/ADAS

高级辅助驾驶(以下简称ADAS)是通过人工智能、机器视觉等技术主动防范驾驶事故,不包括制动防抱死系统ABS、车身电子稳定系统ESP、倒车雷达等。ADAS对映SAE分级中的L1-L2,包括一系列功能:车道偏离预警LDW、紧急制动刹车AEB、驾驶员监控DMS等,通过车载的一系列摄像头感知周围环境,并为驾驶员提供预警、直接制动等。ADAS目前已进入高速成长期,且在政策要求下,在“两客一危”等商用车上要求安装。我国ADAS市场规模将从2018年的~100亿元增长到2020年的~300亿元,CAGR为73%。相比商用车明确的装配时间表,乘用车的推进速度因车企而异,但市场规模更大。除了传统Tier1,还有众多AI科技公司以更高性价比的产品占据一席之地,如Mobileye,国内的纵目科技等。专注于商用车领域的厂商包括智驾科技、Minieye、极目科技等。

5)智能驾驶/L4-L5

特殊工况环境下的商用车智能驾驶有望比乘用车更快落地。1)首先在特殊工况中,环境恶劣、事故频发,常年招不到人类驾驶员,如矿区;2)其次是因为环境封闭、路况简单,行驶路线相对固定;3)最后因为特殊工况的道路和车辆都可以随意改造,无需考虑美观和大规模量产能力。特殊工况具体包括矿区、港口、市政环卫、园区、高速公路物流等,商用车以不同载货量的卡车为主,还包括矿区的自卸车、港口的跨运车等。卡车智能驾驶方面的主要厂商包括图森未来、长沙智能驾驶CIDI、踏歌智行、慧拓智能等。

乘用车L4-L5级智能驾驶由于道路环境复杂,且法律法规不完善等原因,在国内落地还需要相当长的时间。国内外的整车厂、Tier1都在积极布局L4级,其中通用相对领先。通用在2016年收购智能驾驶公司CruiseAutomation,并在2019年推出CruiseAV车型及量产计划,车内没有方向盘、刹车和油门踏板。国内相对领先的厂商包括百度、Momenta和小马智行。

6)线控执行

在执行层,油门和转向已经基本实现了满足自动驾驶的线控应用,而制动领域的开发相对处于起步阶段。线控油门通过电机驱动节气门开度实现了拉索和节气门之间的解耦;电子助力转向也基本实现了方向盘和车轮之间的解耦;而在制动领域,线控制动的难度较大,行业仍处于起步阶段,博世的iBooster在一定程度上实现了踏板和刹车系统之间的解耦。新能源车对制动系统的要求也在大幅提升。一方面,新能源车缺少真空

源,在传统制动体系下要额外增加真空助力泵等;另一方面,制动过程中的能量损失较大,如果能够实现能量回收,将大幅提升新能源车的续航里程,以荣威光之翼MARVELX为例,其配备了博世第二代iBooster,能在城市以及高速上实现能量回收,效提升15.4%的续航里程。综合考虑成本、安全性等问题,中期维度看集成式的电子液压制动系统EHB可行性更高。虽然电子机械制动系统EMB能更好的实现踏板与刹车系统之间的解耦,但其成本高昂、短期内较难大规模应用,同时其产生的制动力有限、考虑到法规因素短期内很难独立应用;而电子液压制动系统EHB较好的实现了踏板和液压制动系统之间的解耦,尤其是集成式液压系统在解耦程度上做得更好,也更有利于能量回收,同时产品性价比也较高,在中期维度看是线控制动的更好选择。

4、智能座舱趋势

智能座舱的发展分为两个阶段。第一阶段:将新技术用于改善驾驶和乘车体验,使其更加安全舒适,关键词是人机交互HMI。随着智能驾驶等级提升,无限接近L5级后,人类可以彻底从驾驶任务中解放出来,到了那时候人在车内能做什么,则是智能座舱第二阶段需要思考的问题。

第一阶段的智能座舱包括五点趋势:

1更自然的人机交互方式:从过去按键式,逐步变为触屏,再到未来与语音识别、手势识别相互融合的交互方式。2更多元的驾驶信息反馈:从过去机械式仪表只显示速度、油耗,到现在液晶仪表盘,显示更多元的信息,如周围障碍物信息、前方信号灯剩余时长信息等;3更多驾驶安全冗余措施:用新技术进一步强化安全性,如驾驶员监测系统DMS、自动驾驶冗余等;4更丰富的应用生态:从现在的导航+音乐,到更多适合车载的应用,如V2X应用、车辆远程监测等,这还需要强大的智能座舱OS,以及虚拟化Hypervisor;5更强大的基础设施:计算、存储、网络是上述所有应用的基础,未来汽车就像是一个移动的边缘数据中心,包括智能座舱算力芯片、本地存储、车内以太网、车内网络安全设备等。

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1)虚拟化 Hypervisor

车内不同应用需要不同的计算、存储和网络配置,随着车内应用种类增多,为每个应用配备硬件资源的性价比较低,且不利于数据融合和信息安全,因此诞生了虚拟化 Hypervisor。国内供应商主要包括中科创达和诚迈科技。

2)智能座舱 OS

智能汽车上会搭载两套操作系统(以下简称 OS):智能驾驶 OS 负责车控和智能座舱 OS 负责车内信息、娱乐等应用,因此是车载信息服务Telematics 和车载信息娱乐系统 Infotainment 的结合,为了承载未来更丰富的系统应用。智能座舱 OS 中还可划分为对安全和可靠性要求较高的仪表盘 OS 和更看重兼容能力的中控屏 OS。

仪表盘 OS 产品以黑莓的 QNX 和 Linux 为主,其中 QNX 以其安全可靠的微内核成为整车厂的首选,全球市占率超过 70%。对于中控屏 OS,市场集中度较低,头部的整车厂偏向自主研发,如丰田 G-Book、通用 OnStar等,或是与科技公司合作研发。其他整车厂则是在成熟产品基础上做少量定制化,或采购手机投屏的方案,如苹果的 CarPlay 和博泰的擎 OS。

3)车载语音识别

与手机上的语音助手不同,优秀的车载语音识别需要满足几个要求:离线识别、方言识别、语义理解,并能分清哪些是指令哪些是闲聊。然而,目前还没出现三方面都做到与人类无异的产品,同时行业还出现大批新进入者。根据高工智能汽车 1 月份数据,前五名市占率如下:讯飞 44%、Nuance 旗下的 Cerence 40%、百度 6.7%、傲硕 3.4%、腾讯 2.2%;后五名包括思必驰、通行者、阿里、小米、大众问问,合计不到 5%。

5、交通智能改造

智慧交通相关平台化项目需求增加,智慧交通大脑成型在即。V2X 使得实现车与其他交通系统的互联互通成为可能,通过与城市公交与出租车调度系统、轨道交通路网指挥调度系统等其他智慧交通相融合,借助智能摄像机、雷达、高精度定位等多源数据感知设备进行数据采集与共享,搭建平台化的区域交通运行监测调度中心,可以实现区域内的交通资源统一调度的需求将得到释放。

阿里以交通大脑的概念切入智慧城市智慧交通的建设,力图通过城市一体化计算平台、城市数据资源平台和 AI 开放服务平台实现交通出行行业全连接;腾讯选择基于自身流量优势对相关服务进行整合;华为掌握V2X 芯片等基础设施核心技术,能够提供从路端到车端的无缝互联解决方案。

2)信号控制系统

V2X 建设的展开有望推动路端交通智能化设备的升级建设。要实现车与交通设施的通信就需要对原有非智能交通设施进行改造、升级,集中体现在交通视频监控系统、交通信号控制系统、边缘计算单元等方面信网络的市占率连续多年保持行业领先,智慧交通产品范围涵盖城市交管平台与设备、公共交通、公共安全、轨道等领域,其信号机产品曾中标 2008 年北京奥运会交通项目,市场占有率超过 20%,常规公交智能调度系统占有率 40%,快速公交 BRT 智能系统占有率高达 70%,其智能交通解决方案参与搭建了北京奥运会、济南全运会、上海世博会、广州亚运会、杭州 G20 峰会、上合青岛峰会等大型活动承办城市的智能交通系统。千方集团专注于智慧交通、智能物联产业,提供从车端到路侧再云端的智能网联产品和解决方案,2017 年公司收购宇视科技,有助于充分发挥视频监控在智慧交通行业中的作用。

3)ETC 系统

2019 年起 ETC 建设进入高峰期。截至 2019 年 12月 31 日,全国 ETC 客户累计达到 2.04 亿;在收费站端,29 个联网收费省份的 24588 套 ETC 门架系统建设,48211 万条 ETC 车道改造,487 个省界收费站改造已于 2019 年 10 月底前全部完工。未来随着 ETC 应用范围的进一步扩大,安装 ETC 将成为购车刚需。而由 ETC 设备所能扩展的车端智能领域应用生态十分广阔,也就是说,未来 ETC 将不仅仅是用于身份识别、高速计费的工具,而将与智能车载终端融为一体,成为V2X 的一部分,应用于停车交费、加油、洗车、购物等多种涉车场景。

4)智慧高速

智慧高速是智慧交通的一部分,也是车路协同在我国的主要的试点方向之一。早在 2016 年,交通运输部“十三五”信息化规划就提出要开展智慧高速的示范工程;2018 年,交通运输部推出了北京、河北、吉林、江苏、浙江、福建、江西、河南、广东等九个省市为智慧高速试点区域。为了保障智慧高速的落地,交通运输部对试点地区明确了六个重点建设任务:基础设施数字化、路运一体化车路协同、北斗高精度定位综合应用、基于大数据的路网综合管理、“互联网+”路网综合服务、新一代国家交通控制网。

智慧高速的建设由上而下可以分为三个等级。智慧高速的大脑是数据中心,是智慧高速从感知到认知,从决策到行动的核心部分,通过智慧高速无处不在躯干(感知系统)和经络(通信系统)实现态势感知。通信系统由智能基站、通信设施、各信号源组成,向上往数据中心传递从躯干系统采集的感知信息,向下往躯干系统传递决策信息和必要的外部信息。感知系统由各类智能硬件、传感设备和智能终端组成,主要作用是底层的感知、边缘计算,以及执行控制指令。

2X 助力下的智慧高速是有别于以往智能化技术的全新形态。以往针对监控、收费、通信三大机电系统已经做了诸如 ETC,自主发卡,自动车牌识别等智能化工作,但还是存在着收费效率低,发生恶性交通事故,超限车违规等不和谐因素,表明以往的工作距离真正的智慧高速还有一定的距离。通过 V2X 的展开建设,逐步实现高速基础设施的数字化、网络化、智能化,最主要的是实现车与车、车与基础设施的信息交换,最终借助万物互联使高速车辆能够全程受控,这应该是智慧高速的发展的目标。

千方集团与阿里云强强合作,首次针对智慧高速建设推出的智能化解决方案。基于阿里云强大的计算能力和高精地图大数据资源,充分利用千方全球最大的商用车大数据资源,通过对数据进行清洗、融合、集成处理,实现智慧高速建设全层级的覆盖。

6、打通车路数据

V2X 车联网云控平台相当于整个车路协同产业链的数据中台,将分散的系统串联,将感知层采集到的数据汇总分析,并反馈给需要的用户和应用。平台的用户为整车厂、交通管理部门、运营商、V2X 应用服务商,以及整车和交通产业链上的

平台商需要对产业链的各个领域都有技术积累,如无线通信、交通管控、车机软件、汽车电子、云边计算、大数据等。在建设平台的过程中,平台商需要能给接入平台的整车厂、Tier 1、零部件厂商、TSP、交管部门、应用开发者带来价值。除此之外,平台商还需具备强大的技术整合能力、庞大的运维团队、资金实力,并保持友好开放的文化,以及相对中立的背景前只有清华的启迪云控和华为推出相关产品。2018 年 6 月,华为发布了 OceanConnect 车联网平台,支持百万级并发、多协议接入,具备融合分析视频、雷达数据的能力。背靠清华启迪的启迪云控也推出了四款相关解决方案。相比之下,启迪的平台对 V2X 车路协同有更深的理解,而华为对物联网有更深的理解,且已在 V2X 多个环节推出产品。

台商业模式的核心在于价值增量。平台建成之后,直接受益方为平台的用户,包括整车厂、交管部门、产业链相关企业和监管部门,间接受益方为乘用车驾驶者和商用车辆持有者,然而在前期建设时,平台又需要从各方用户处获取数据。面对各方用户,平台上的议价能力需源于其数据变现的能力,拿到数据之后,需要给数据提供方带来价值。拿到的数据越多维,需要给各方带来越大的价值量。

盈利模式:建设期平台方可以通过为数据持有方提供数据变现的探索,按照项目制收费。形成数据产品后,平台方可按流量或变现价值量收费。当越来越多的数据愿意汇入平台后,平台上提供的应用服务经常被使用,则可以收取年费。

7、共创应用生态

V2X 车联网云控平台积累了大量车端和路端数据,而应用生态的定位就是将这些数据融合变现。V2X 应用服务生态包括各类为乘用车驾驶者、商用车辆持有者、整车厂、交管部门、产业链企业以及监管部门的数据、应用供应商、开发者。从功能角度看,生态会涵盖买车、售后、卖车、UBI 保险、城市行驶、驾车出游、停车等大交通相关的各个环节,如电子导航、近场支付、停车服务、网约车、出行服务商等。这些已有的车路服务,会在 V2X 的基础上发生重构和产业升级,带来新的 V2X 应用服务生态。

当 V2X 基础设施建设基本完成时,应用服务生态将进入爆发期,因此还有较长时间探索。目前,在整车厂内部、交管部门下属的交通研究院、部分大数据公司都在积极探索如何挖掘车路数据的价值。

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