?什么是C-V2X?
C-V2X(CellularVehicle-to-Everything,基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù))是中國(guó)主推的車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),也是目前全球車(chē)聯(lián)網(wǎng)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)C-V2X車(chē)載終端設(shè)備及智能路側(cè)設(shè)備的多源感知融合,對(duì)道路環(huán)境實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行感知、分析和決策,在可能發(fā)生危險(xiǎn)或碰撞的情況下,智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)進(jìn)行提前告警,為車(chē)輛出行提供更可靠、安全、實(shí)時(shí)的環(huán)境信息獲取,從而減少交通事故或降低交通致傷亡率,對(duì)于汽車(chē)行駛安全有十分重要的意義。
C-V2X與完全自動(dòng)駕駛車(chē)輛的發(fā)展緊密耦合,技術(shù)上的共同點(diǎn)是5G。目前,許多主機(jī)廠(chǎng)已經(jīng)承諾將V2X部署在遠(yuǎn)程通信控制單元(TCU)中。基礎(chǔ)設(shè)施側(cè)的路邊單元與路燈或停車(chē)場(chǎng)通信的設(shè)備也在使用5G無(wú)線(xiàn)電。V2X中使用了許多無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn),常見(jiàn)的無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)包括Wi-Fi11ax、蜂窩LPWA(LowPower Wide Area)、UWB(UltraWide Band)、毫米波等新興的無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)也開(kāi)始大量應(yīng)用到汽車(chē)市場(chǎng)。
V2X模塊一般分為四類(lèi),一類(lèi)是V2V(Vehicle to Vehicle),可以通過(guò)車(chē)與車(chē)之間傳達(dá)信息(V2V)如車(chē)輛位置和車(chē)輛之間的速度,以防止汽車(chē)碰撞。另一類(lèi)是V2I(Vehicle to Infrastructure),可以通過(guò)車(chē)和基礎(chǔ)設(shè)施之間通信(V2I)支持安全駕駛;還有一類(lèi)是V2N(Vehicle toNet),車(chē)與網(wǎng)絡(luò);最后一類(lèi)是V2P(Vehicleto People),也就是汽車(chē)與乘客或駕駛員之間實(shí)現(xiàn)的互動(dòng)。
V2X根據(jù)交互對(duì)象不同可分為四類(lèi),來(lái)源:蓋世汽車(chē)
?C-V2X產(chǎn)業(yè)政策聚焦
C-V2X技術(shù)的商用落地離不開(kāi)政策和法規(guī)的支持。自2015 年以來(lái),國(guó)務(wù)院、國(guó)家發(fā)改委、工信部、交通運(yùn)輸部等多部門(mén)都陸續(xù)印發(fā)了支持、規(guī)范車(chē)聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展政策。
2018 年11 月,工信部無(wú)線(xiàn)電管理局正式發(fā)布《車(chē)聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē))直連通信使用5905-5925MHz 頻段的管理規(guī)定(暫行)》,規(guī)劃 5905-5925MHz 頻段作為基于LTE-V2X 技術(shù)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē))直連通信的工作頻段,標(biāo)志著中國(guó)LTE-V2X 正式進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。
2021 年7 月,工信部聯(lián)合十部門(mén)發(fā)布《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》,強(qiáng)調(diào)了5G 與車(chē)聯(lián)網(wǎng)融合的重要性,C-V2X技術(shù)升級(jí)和相關(guān)通信模塊的部署也是未來(lái)三年國(guó)家的重要建設(shè)方向之一。各主要地區(qū)也在紛紛建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)測(cè)試示范區(qū),發(fā)放自動(dòng)駕駛道路測(cè)試牌照,各個(gè)省市也都提出了自己的車(chē)聯(lián)網(wǎng)“十四五”規(guī)劃。其中,江蘇省提出部署RSU 車(chē)聯(lián)網(wǎng)道路2000 公里,河北、江蘇、天津、安徽和湖南省也都提出進(jìn)行先導(dǎo)區(qū)建設(shè)和核心技術(shù)的攻克,重慶和天津均明確提出進(jìn)行V2X 技術(shù)升級(jí),C-V2X 商業(yè)化落地進(jìn)入倒計(jì)時(shí)。
智能網(wǎng)聯(lián)相關(guān)政策梳理,來(lái)源:交通部官網(wǎng)
全球來(lái)看,歐美等均持續(xù)推進(jìn)車(chē)聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。美國(guó)在加州和密歇根州底特律進(jìn)行C-V2X試驗(yàn),并積極推動(dòng)C-V2X基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè);歐盟道路交通研究咨詢(xún)委員會(huì)發(fā)布《網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛路線(xiàn)圖》, 突出智能化與網(wǎng)聯(lián)化的協(xié)同, 強(qiáng)調(diào)自動(dòng)駕駛車(chē)輛與道路交通設(shè)施的協(xié)同互聯(lián)。
根據(jù)中國(guó)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)創(chuàng)新聯(lián)盟給出的時(shí)間表,2020-2021年仍然處于 C-V2X的導(dǎo)入期,在 2022年之后會(huì)進(jìn)入發(fā)展期。根據(jù)《C-V2X產(chǎn)業(yè)化路徑和時(shí)間表研究白皮書(shū)》,2025年國(guó)內(nèi)C-V2X車(chē)載終端的前裝滲透率將達(dá)到50%;路側(cè)設(shè)施規(guī)劃至2025年實(shí)現(xiàn)在典型城市和高速公路覆蓋范圍的擴(kuò)大。據(jù)5GAA規(guī)劃,2024年基于R16版本的5G-V2X技術(shù)應(yīng)用可基本實(shí)現(xiàn)。
中國(guó)C-V2X產(chǎn)業(yè)化時(shí)間表,來(lái)源:《C-V2X產(chǎn)業(yè)化路徑和時(shí)間表研究白皮書(shū)》
?加快上車(chē),C-V2X量產(chǎn)時(shí)間表?
據(jù)ABIResearch預(yù)測(cè),2024年全球C-V2X模組出貨量有望突破千萬(wàn)片,對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模約3.4億美元,2021-24年CAGR分別達(dá)到172%和146%;以此ASP估計(jì),2025年國(guó)內(nèi)乘用車(chē)新車(chē)50%的搭載量對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模約4.1億美元。
C-V2X模組出貨量預(yù)測(cè)(百萬(wàn)片),來(lái)源:ABIResearch
據(jù)了解,當(dāng)前C-V2X前裝產(chǎn)品包括幾種可能的形態(tài):
(1)T-BOX:如千方科技在乘用車(chē)現(xiàn)有4G/5GT-Box平臺(tái)上集成車(chē)規(guī)級(jí)ETC模組、C-V2X PC5模組;
(2)V-BOX:將C-V2X單獨(dú)做成一個(gè)BOX,如星云互聯(lián)V2X車(chē)載終端系列產(chǎn)品;
(3)智能天線(xiàn): 高集成的多合一智能天線(xiàn), 集成GNSS+4G/5G+V2X 等,如一汽紅旗與東軟聯(lián)合開(kāi)發(fā)的C-V2X智能天線(xiàn);
(4)網(wǎng)聯(lián)式ADAS:C-V2X與ADAS/自動(dòng)駕駛域控制器整合;
(5)智能網(wǎng)關(guān)。 后裝產(chǎn)品還包括如智能后視鏡等。
在終端量產(chǎn)落地方面,自2019年福特宣布首款C-V2X車(chē)型量產(chǎn)以來(lái),各家OEM車(chē)廠(chǎng)都在紛紛布局C-V2X 硬件等車(chē)聯(lián)網(wǎng)感知產(chǎn)品的落地。根據(jù)佐思汽研的數(shù)據(jù)顯示,2021 年 1-8月,國(guó)內(nèi)乘用車(chē)新車(chē)車(chē)聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)裝配率達(dá)到57.1%,同比增加4.6 個(gè)百分點(diǎn),其中自主品牌為59.6%,同比增加1.2 個(gè)百分點(diǎn)。其中,吉利領(lǐng)克、長(zhǎng)城WEY、長(zhǎng)城坦克、上汽R 汽車(chē)、東風(fēng)嵐圖、北汽極狐等自主高端品牌車(chē)聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)裝配率超過(guò)98%。 自 2020年開(kāi)始, C-V2X硬件開(kāi)始在多個(gè)量產(chǎn)車(chē)型上搭載,如長(zhǎng)城摩卡、廣汽埃安、高合等,車(chē)聯(lián)網(wǎng)感知產(chǎn)品的商業(yè)化進(jìn)程加速。
5G與C-V2X逐步開(kāi)始上車(chē)應(yīng)用,來(lái)源:各車(chē)型官網(wǎng)
從落地車(chē)型來(lái)看,近段時(shí)間以來(lái),可以看到越來(lái)越多的新車(chē)型開(kāi)始搭載5G或C-V2X技術(shù),如上汽MarvelR搭載5G V2Xi-BOX, 集成5G、V2X與高精度定位功能;一汽紅旗E-HS9搭載C-V2X智能天線(xiàn);蔚來(lái)ET7數(shù)字座艙平臺(tái)支持5G/V2X/藍(lán)牙5.2/Wi-Fi6/UWB/NFC等。
?V2X產(chǎn)業(yè)鏈玩家盤(pán)點(diǎn)
隨著中國(guó)車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程逐步加快,目前已圍繞C-V2X形成包括通信芯片、通信模組、終端設(shè)備、整車(chē)制造、運(yùn)營(yíng)服務(wù)、測(cè)試認(rèn)證、高精度定位及地圖服務(wù)等為主導(dǎo)的完整產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。
車(chē)聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)產(chǎn)業(yè)鏈,來(lái)源:信通院, 賽迪智庫(kù), 佐思汽研,各公司官網(wǎng)
C-V2X芯片和模組方面。其中芯片和模組是整個(gè)生態(tài)的基礎(chǔ)。華為在2019 年 1月推出 5G多模終端芯片 Balong5000 和車(chē)載模組MH5000,可支持車(chē)輛、基礎(chǔ)設(shè)施和行人在全球統(tǒng)一的5.9GHz 智能交通系統(tǒng)頻段中進(jìn)行直接通信。高通發(fā)布驍龍9150CV2X 芯片,支持C-V2X 規(guī)范與5G 兼容。
大唐、華為等芯片企業(yè)都將提供基于各自芯片的通信模組;國(guó)內(nèi)通信廠(chǎng)商中興通訊也已經(jīng)于2018 年發(fā)布基于高通芯片的LTE-V2X測(cè)試模組;上海移遠(yuǎn)通信在2020 CES 展會(huì)上針對(duì)5G 車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推出一系列車(chē)規(guī)級(jí)無(wú)線(xiàn)通信模組,包括5G 新空口(5GNR)Sub-6GHz 模組AG550Q、專(zhuān)用于C-V2X 場(chǎng)景的EAP 模組AG215S 和 Wi-Fi模組 AF50T,推動(dòng)汽車(chē)行業(yè)邁向5G 時(shí)代。
在車(chē)載網(wǎng)聯(lián)以及C-V2X 領(lǐng)域,高通汽車(chē)無(wú)線(xiàn)解決方案涵蓋4G、 5G、Wi-Fi/藍(lán)牙、C-V2X 和射頻前端等眾多產(chǎn)品組合。2019 年 2月,高通發(fā)布驍龍汽車(chē)4G 平臺(tái)和 5G平臺(tái), 兩大平臺(tái)采用了高通9150 C-V2X 芯片組提供的C-V2X 直接通信技術(shù),并融合了4G/5G 連接、衛(wèi)星定位等技術(shù),為豐富的車(chē)載體驗(yàn)提供了強(qiáng)大支持。其中, 驍龍汽車(chē)5G 平臺(tái)是汽車(chē)行業(yè)首個(gè)宣布的車(chē)規(guī)級(jí)5G 雙卡雙通平臺(tái),具備全面且業(yè)界領(lǐng)先的5G 連接能力,也推動(dòng)著網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)進(jìn)入 5G 時(shí)代。目前,高通汽車(chē)無(wú)線(xiàn)解決方案包括驍龍汽車(chē) 4G和 5G 平臺(tái)、全球首款面向C-V2X 的高通9150 C-V2X 芯片組,以及面向路側(cè)單元和車(chē)載單元的完整C-V2X 參考平臺(tái),多家汽車(chē)制造商已經(jīng)發(fā)布搭載驍龍汽車(chē)5G平臺(tái)的車(chē)型,包括長(zhǎng)城汽車(chē)、蔚來(lái)汽車(chē)、華人運(yùn)通、威馬汽車(chē)等。
在車(chē)載終端與設(shè)備方面,當(dāng)前國(guó)內(nèi)企業(yè)包括大唐、華為、東軟、星云互聯(lián)、千方科技、萬(wàn)集科技等均可提供支持LTE-V2X 的 OBU和 RSU通信終端產(chǎn)品;東軟提供包括硬件開(kāi)發(fā)套件、面向量產(chǎn)V2X-ECU、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、SDK、應(yīng)用示例;千方科技提供感知與控制交通設(shè)施數(shù)據(jù)的路側(cè)協(xié)同控制機(jī)、管理服務(wù)平臺(tái)。
在運(yùn)營(yíng)與服務(wù)方面,國(guó)內(nèi)三大電信運(yùn)營(yíng)商均大力推進(jìn)C-V2X 業(yè)務(wù)驗(yàn)證示范,同時(shí)各有側(cè)重。中國(guó)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)了基于LTE-V2X的車(chē)車(chē)網(wǎng)聯(lián)和車(chē)路協(xié)同應(yīng)用包括緊急剎車(chē)、超車(chē)告警、路口防碰撞、紅綠燈車(chē)速引導(dǎo)、路口信息推送到車(chē)等;中國(guó)聯(lián)通展示了多場(chǎng)景融合的蜂窩車(chē)聯(lián)網(wǎng)(C-V2X)應(yīng)用解決方案,包括面向駕駛安全的Seethrough,車(chē)-人防碰撞、車(chē)-車(chē)防碰撞預(yù)警,面向交通效率的綠波帶通行、自適應(yīng)車(chē)隊(duì)等業(yè)務(wù);中國(guó)電信則重點(diǎn)開(kāi)發(fā)了公交優(yōu)先應(yīng)用及停車(chē)導(dǎo)引應(yīng)用。
?為何C-V2X將成主流車(chē)聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)?
全球車(chē)聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)主要有DSRC 和 C-V2X兩條技術(shù)路線(xiàn)。
(1) DSRC:專(zhuān)用短程通信技術(shù)( Dedicated Short RangeCommunication)由 IEEE提出,主要由歐美主導(dǎo),發(fā)展自上世紀(jì)末,經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展,技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟;
(2) C-V2X:蜂窩車(chē)聯(lián)網(wǎng)( Cellular-V2X)由3GPP 提出,由中國(guó)主導(dǎo),主要有LTE-V2X 和 5GNR-V2X 兩種。 2020年 11月美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)將5.9GHz頻段劃撥給C-V2X 使用,2020 年 4月,工信部批準(zhǔn)了 7個(gè) V2X 標(biāo)準(zhǔn),C-V2X逐漸成為車(chē)聯(lián)網(wǎng)的主流。
DSRC與C-V2X技術(shù)對(duì)比,來(lái)源:信通院
2020年11月,F(xiàn)CC將DSRC原保留頻段(5.850-5.925GHz)拆分,其中低45MHz(5.850-5.895GHz))分配給Wi-Fi免授權(quán)設(shè)備,高30MHz((5.895-5.925 GHz)分配給C-V2X。這基本意味著V2X技術(shù)路線(xiàn)之爭(zhēng)落下帷幕,C-V2X有望成為車(chē)聯(lián)網(wǎng)主流技術(shù)。而根據(jù)FCC給出的相應(yīng)解釋?zhuān)珼SRC被淘汰主要基于以下原因:
(1)DSRC用于改善交通安全,但攝像頭、 Lidar等技術(shù)在提高行車(chē)安全方面發(fā)揮已經(jīng)開(kāi)始發(fā)揮重要作用,DSRC的重要性下降。
(2)5.9GHz頻段授予DSRC已近20余年,但部署緩慢。 據(jù)FCC主席Pai所言,DSRC在美國(guó)僅落地包括6182個(gè)DSRC路側(cè)單元和15506輛搭載了DSRC車(chē)載設(shè)備的車(chē)輛,相比全美2.74億注冊(cè)車(chē)輛相距甚遠(yuǎn)。
(3)C-V2X在技術(shù)指標(biāo)、商用部署難度、 產(chǎn)業(yè)支撐等方面表現(xiàn)更優(yōu)。且C-V2X受到5GAA等產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的支持,涵蓋Tier-1、整車(chē)廠(chǎng)、電信運(yùn)營(yíng)商、 電信設(shè)備商及芯片模組廠(chǎng)商等多個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)。
2018-2029年 C-V2X通信技術(shù)路線(xiàn)圖,來(lái)源:5GAA
此外,C-V2X已經(jīng)獲得了多個(gè)國(guó)家及產(chǎn)業(yè)界的支持,中國(guó)企業(yè)主推LTE-V2X 技術(shù);美國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商、福特等車(chē)企明確表示傾向于 LTE-V2X技術(shù); 歐洲的寶馬、奧迪、 標(biāo)志雪鐵龍等車(chē)企也已轉(zhuǎn)向支持 C-V2X技術(shù);日本 ITS-forum 宣布技術(shù)中立,將LTE-V2X 作為備選技術(shù)。美國(guó)已將5.9G 頻段5.895-5.925GHz 的30MHz 分配給C-V2X 車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù);歐洲也修改了 5.9G 頻段使用,擴(kuò)展ITS道路安全應(yīng)用為5875-5925MHz,采用技術(shù)中立方式,不限制具體技術(shù)。全球車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)線(xiàn)正在向 C-V2X 聚焦,5GAA( 5G汽車(chē)協(xié)會(huì))也于 2020年 9 月發(fā)布了C-V2X 通信技術(shù)路線(xiàn)圖。
目前來(lái)看,C-V2X有望成為車(chē)聯(lián)網(wǎng)主流技術(shù)。
?點(diǎn)評(píng):制約V2X產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸
隨著未來(lái)汽車(chē)“網(wǎng)聯(lián)化”的發(fā)展,汽車(chē)通信流量將快速增加,據(jù)英特爾統(tǒng)計(jì),一輛智能網(wǎng)絡(luò)汽車(chē)每天的數(shù)據(jù)量將高達(dá)3.9TB,相當(dāng)于2666名網(wǎng)民每日的數(shù)據(jù)使用量。而汽車(chē)通信系統(tǒng)也將愈加復(fù)雜化。
汽車(chē)將成為下一個(gè)“移動(dòng)基站”。隨著芯片算力的提升,以及汽車(chē)“智能化”的發(fā)展,智能座艙將進(jìn)一步集成和提升V2X功能。5G-V2X也將成為數(shù)字座艙標(biāo)配。V2X可以與 T-BOX融合,也可以與 ADAS或自動(dòng)駕駛平臺(tái)融合,不同的Tier1、主機(jī)廠(chǎng)已在開(kāi)發(fā)相應(yīng)產(chǎn)品。目前量產(chǎn)車(chē)型大多采用V2X 與TBOX融合,集成5G+LTE-V2X+WiFi+GNSS 功能在一個(gè)模組,價(jià)格約2000 元左右,未來(lái)有望價(jià)格將進(jìn)一步下降至1000-1500 元左右。
不過(guò)盡管如此,制約V2X產(chǎn)業(yè)發(fā)展的除了終端側(cè)外,還包括基建設(shè)備的普及。目前車(chē)聯(lián)網(wǎng)基建成本高昂成為當(dāng)前規(guī)模推廣的主要阻礙之一。路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施包括路側(cè)單元(roadside unit, RSU)、 交通信號(hào)機(jī)、 路側(cè)智能感知系統(tǒng)(各類(lèi)攝像頭、激光雷達(dá)、 毫米波雷達(dá)等)、電子車(chē)牌讀寫(xiě)器、高精度定位地基增強(qiáng)站等設(shè)備的建設(shè)成本高昂。此外,車(chē)聯(lián)網(wǎng)基建管理運(yùn)維主體多,投資主體不清晰。未來(lái)如果基于C-V2X的車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)要加速發(fā)展,需要盡快理順運(yùn)營(yíng)主題,是有運(yùn)營(yíng)商或是由交管部門(mén)來(lái)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)。