事件:2016年8月5日,发改委、交通部印发了《推进“互联网+”便捷交通促进智能交通发展的实施方案》,提出要:1)推进制定人车路协同(V2X)国家通信标准和设施设备接口规范,开展专用无线频段分配工作;2)研发并利用具有自主知识产权的LTE 开展智能汽车示范应用;3)示范推广车路协同技术,推广应用集成短程通信、电子标识、高精度定位、主动控制等功能的智能车载设施,鼓励乘用车后装和整车厂主动安装;4)建设智能路侧设施,提供网络接入、行驶引导和安全告警等服务。

一、LTE-V为车联网专有协议,核心协议年内冻结

LTE-V为车联网专有协议。LTE-V为Pre 5G的重点研究方向,是车联网的专有协议,面向车联网应用场景,实现车与车(V2V)、车与路侧设施(V2I)、车与人(V2P)、车与网络(V2N)的互联和数据传输,统称V2X,其中核心是V2V的互联。为应对车辆主动安全、行车效率、车载娱乐多场景业务需求,LTE-V采用“广域蜂窝式(LTE-V-Cell)+短程直通式通信(LTE-V-Direct)”,前者基于现有蜂窝技术的扩展,主要承载传统的车联网业务,后者引入LTE D2D(Device-to-Device),实现V2V、V2I直接通信,承载车辆主动安全业务,主要满足终端安全低时延、高可靠的要求。

LTE-V2V核心协议年内冻结,或掀起主题投资热潮。2015年2月,3GPP LTE-V的标准化研究工作正式启动。LTE V2V Core part将于2016年9月完结,LTE V2X Core part将在2017年3月完结。V2V为LTE-V的核心,V2V核心协议的冻结具有意义重大,或重演NB-IoT核心协议冻结后掀起主题投资热潮。预计2018年,LTE-V正式商用。

LTE-V是我国具有主知识产权的V2X技术。华为、大唐为3GPP LTE-V标准化研究工作的主导方,是LTE-V标准化过程中SI(Study Item)和WI(Work Item)的主要报告起草人。大唐最早在业界提出LTE-V概念和技术方案,利用大唐TD-LTE技术开发LTE-V,在推动LTE-V标准化方面贡献突出。

二、LTE-V:主动安全利器,助力自动驾驶启航

LTE-V应用场景:传统车联网服务基础,车辆主动安全为核心

除可供导航、娱乐等传统车联网服务外,基于LTE-V2X可实现车车、车路、车人之间实时、高效、可靠的双向信息交互和共享,达到智能协同配合,实现车辆主动安全,并提高行车效率。车辆主动安全为LTE-V的核心应用,3GPP发布的需求规范中给出来了27个典型应用,主要是基于V2V、V2I的主动安全类业务。

传感+ V2X,从单车智能到智能网联

单车智能模式:可靠性不足,传感器成本高。V2X是智能交通发展的重中之重,自动驾驶是大势所趋,目前已处于辅助驾驶向半自动驾驶推进的阶段。主要实现路径是单车智能模式,通过在车辆上安装传感器,采集行车环境信息,经人工智能算法形成驾驶决策,从而达到自动驾驶的目的。单车智能模式主要问题是:1)可靠性不足,雷达探测范围短,精度和感应距离远达不到自动驾驶的要求,且易受到障碍物遮挡影响,存在盲区,即使是高性能的激光雷达在雾、雪、雨等天气下也存在“失明”、“失聪”等致命缺陷;2)成本高,多传感融合的冗余机制保证更高的可靠性,而高性能的激光雷达价格动辄数万美金,根据高盛,要达到L2阶段的自动驾驶,硬件成本为1160美金,而要达到L3阶段则需2764美金。

V2X是实现主动安全利器。美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)估计,若实现V2V通信,仅左转弯预警和闯红灯预警两个小功能就可以每年最多避免59.2万起交通事故的发生,挽救1083条生命。若实现V2V 和V2I 通信,可以减少83%的交通事故伤亡,仅实现V2V通信也可避免76%的事故。

传感+V2X,或为自动驾驶标配模式。要实现自动驾驶,多传感器融合之外,V2X通信技术亦不可或缺。V2X通信技术通过实现车车、车路等的交互,可将自动驾驶从“单车智能”提升到“智能网联”阶段,补足传感技术的不足。传感器+V2X的模式具有以下优势:1)视野范围更广,相比雷达十几米的探测范围,借助V2X可实现千米通讯范围内的完全“可视化”,有效避免盲区;2)可靠性更高,并降低对传感器数量和精度的要求,性价比高,进一步演进的5G V2X将达到99.999%的可靠性。

相比DSRC优势显著,LTE-V为V2X首选技术

DSRC(DedicatedShort Range Communications)即专用短程通信技术,国际上主导DSRC标准制定的主要有美国、欧洲和日本,目前已形成以美国的ASTM/IEEE,欧洲的CEN/TC278和日本的ISO/TC204为主的标准化体系。虽然美、日、欧DSRC标准不同,但主要是基于IEEE802.11p协议,是类似于WIFi的一种ad hoc技术。DSRC在美国经过16年的研发和测试,成熟度高。NHTSA计划于2016年发布轻型车辆安装V2X终端的立法提案,美国或于2019年强制所有轻型车辆前装DSRC终端。

相比DSRC,LTE-V优势显著,综合考虑通信可靠性、部署成本、持续演进性等因素,我们认为LTE-V是V2X首选通信技术。(1)对于主动安全业务,LTE-V覆盖范围更广、预警时间更长,可靠性更高。相比DSRC,LTE-V最大覆盖范围至少扩大1倍,在高速公路上预警时间至少比DSRC延长1倍,至少能收到2辆车之前的信息。LTE-V由于有基站参与调度,保证数据资源被高效调度,而DSRC是类似于Wifi的一种ad hoc的技术,采用CSMA/CA机制,QoS、性能得不到保障,在密度稍高的场景下,其节点隐藏、数据碰撞严重;(2)LTE-V更适用于车联网影音娱乐应用,传统车联网业务很多是大数据流量,LTE-V-Cell Gbps级别的传输速率,非DSRC 3~27Mbps的传输速率可比;同时,DSRC要支持车载娱乐等传统车联网业务需求,需以布设路侧RSU为前提,难实现广覆盖。(3)LTE-V成本更低,可复用现有基站,借助全球通用标准,规模化降低终端成本。DSRC分为美国、欧洲、日本三个阵营,体系相对分散。此外,LTE-V可平滑演进至5G,达到毫秒级的时延、近100%的可靠性、Gbps级的传输速率、支持海量连接,更好满足未来自动驾驶的需求。

三、工信部力推智能网联,大概率采用LTE-V

LTE-V获产业链巨头支持。从2014年6月大唐电信成功研制出全球第一台LTE-V车联网设备开始,华为、大唐等通信设备商,高通、意法半导体、恩智浦、博通等汽车电子供应商,中国移动、沃达丰等通讯运营商,上汽、捷豹、路虎等车企,产业链多方合作,纷纷进行LTE-V的性能测试和外场演示,也加速了LTE-V的标准化工作。LTE-V获得产业巨头支持,彰显产业界对LTE-V的认可。

工信部力推智能网联,大概率采用LTE-V。工信部力推智能网联,智能网联汽车发展技术路线图8月份落地。所谓智能网联即实现汽车智能化和网联化,即“基于传感的单车智能+V2X”。V2X技术,我国大概率会采用LTE-V,主要原因有:(1)相比美国等主导的DSRC标准,LTE-V在性能、成本和持续演进性等方面具有优势;(2)LTE-V是我国具有自主知识产权的V2X技术,由华为、大唐等公司主导提出;(3)主要道路已经实现4G的规模覆盖,截至2015年全国共有4G基站177.1万个,预计今年将远超过200万个。

四、投资建议

1.LTE-V车载终端市场规模千亿

截至2015年末,我国汽车保有量达到1.72亿辆,同比增长11.68%;根据中国汽车工业协会,2015年全年中国汽车市场的销量为2459.8万辆。

根据GSMA的估计,到2018年,全球车联网渗透率将达到20%,到2025年所有前装车辆都将实现联网。而KPMG到2025年车联网渗透率将达到95%。

LTE-V标准将于2017年冻结,预计2018年开始商用,考虑两种渗透路径:1)市场自然渗透,假设2018年车联网前装渗透率达到20%,其中一半采用LTE-V,到2020年达到35%,全部采用LTE-V,到2025年前装渗透率达到80%,后装达到60%。V2X具有网络性,根据梅特卡夫定律,网络价按网络节点数的幂次方增长,LTE-V渗透率越高曲线可能越来越陡峭,当所有车辆实现V2X通信时,实现低事故率,80%、60%的前、后装渗透率并不激进。2)政府强制,V2X价值需LTE-V达到一定渗透率时才能显现,考虑到V2X能大幅降低交通事故率,政府或可能强制配备LTE-V,假设要求前装到2020实现100%渗透,后装到2022年实现。

市场自然渗透下,LTE-V车载终端市场规模,到2022年将破千亿,而政府强制下,到2021年达到1700亿的峰值。车联网服务市场空间更大,至少是数倍于设备市场。