2020年中国车联网技术发展历程、发展车联网的意义及未来发展空间分析[图]

    1、车联网：20余年发展，从Telematics到V2X

    中国信息通信研究院（以下简称信通院）在《车联网白皮书（2017年）》对车联网下的定义：‚是借助新一代信息和通信技术，实现车内、车与车、车与路、车与人、车与服务平台的全方位网络连接，提升汽车智能化水平和自动驾驶能力，构建汽车和交通服务新业态，从而提高交通效率，改善汽车驾乘感受，为用户提供智能、舒适、安全、节能、高效的综合服务。

车联网是什么

数据来源：公开资料整理

    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：车联网的概念自提出至今已经20余年，通用汽车早在1996年就推出了‘OnStar’，成为最早导入车联网功能的汽车制造商。OnStar推出的主要目的是保障安全，如在车辆发生事故后取得紧急救援。1998年，欧洲的汽车制造商推出了ADAS（高级驾驶辅助系统），提供了自适应巡航控制的功能。2014年，奥迪率先推出4GLTE热点连接的功能，同年通用汽车开始大批量部署4GLTE。该阶段以车厂为主导，以基础性联网信息服务为主要业务形态，Telematics业务是其中的典型代表，实现定位导航、车载娱乐、远程管理和经济救援等基本功能。

车联网的几个阶段

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    信通院和华为都对车联网的部署做了三个阶段的划分，我们按照自己的理解，将车联网三个阶段的功能以及特点做了以上的汇总。随着车联网的功能逐渐丰富，对车的联网方式也提出了更高的要求。车联网第一阶段主要是简单的导航、娱乐等功能，仅需要汽车能够和外部信息联通，因此基于现有的运营商网络即可实现。随着ADAS的逐渐成熟，自动驾驶的实现越发受制于车内传感器的应用场景，车辆与外部设施以及其他车辆的联网成为提高联网汽车能力的重要措施。车辆与外部的联网，即V2X通信，其包含四种形式：V2V：车与车之间的连接，主要基于广播的形式，通常情况下不依赖于网络基础设施，核心目标是减少车辆之间的碰撞。V2I：车与路侧设备（RSU）的连接，如交通信号灯等。主要功能是提升道路安全，改善交通效率以及减少能耗。V2P：车与行人的连接，主要为提升道路安全。V2N：车与网络基础设施的连接，主要用于提升道路安全、改善交通效率和乘客舒适度。

V2X的四种形式

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    目前的V2X技术可以大致分为两类：短程通信技术（以DSRC为代表）和广域通信技术（以C-V2X为代表）。由于车与外部联网的复杂度逐渐提升，与车联网相关的产业链也变得越来越多。

    2、不同国家/地区在车联网技术的发展

    美国对于车联网技术的研究比较早，美国通用汽车于20世纪30年代提出了“cooperativevehicle–highwayautomation”的定义并且在纽约世博会进行了展示，并在后期进行了相关的研究。20世纪60年代末，美国开始研发电子道路导航系统，通过道路与车辆之间的双向通信技术实现对车辆的导航。经过几十年的发展，美国制定了全面的ITS使命和发展目标，同时也明确了为实现各个阶段目标所需采取的行动。2003年美国交通部提出VII车路一体化集成计划，设想在车辆上安装通信设备和GPS模块，利用无线通信技术使行驶中的车辆与道路基础设施进行信息交换，获得运输网中每条道路上的交通和道路条件信息，从而提高交通系统的效率和安全性。2009年VII计划更名为IntelliDrive，应用范围从轻型车扩展到所有车型；研究内容从样机开发发展到具体部署；通信方式从单一的5.9GHZ的DSRC短程无线通信技术拓展为手机宽带无线通信、WiMAX、卫星通信等多种方式。

    2009年12月美国交通部发布《智能交通系统战略研究计划：2010-2014》，该战略研究计划目标是利用无线通信建立一个全国性的、多模式的地面交通系统，形成一个车辆、道路基础设施、乘客的便携设备之间相互连接的交通环境，最大程度地保障交通运输的安全性、灵活性和对环境的友好性，该计划的核心就是IntelliDrive。2015年美国交通部发布《美国智能交通系统战略规划（2015-2019年）》，汽车智能化和网联化是该战略计划的核心。该规划是2010-2014的升级版，美国ITS战略从单纯的车辆网联化，升级为汽车网联化与自动控制智能化的双重发展战略。2018年美国交通运输部发布《自动驾驶汽车3.0：准备迎接未来交通》，推动自动驾驶技术与地面交通系统多种运输模式的安全融合。

车联网在美国的发展历程

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    日本自1973年开始智能交通系统的研究，开发了世界上第一个动态路径诱导系统。目前，日本已形成了完整的ITS产业链，是世界上应用ITS最为广泛的地区。1994年1月，日本警察厅、通商产业省、运输省、邮政省、建设省成立了ITS建设推进机构——车辆、道路、交通智能化推进协会，其目标是用30年的时间减少50%的道路交通死亡事故，解决交通拥挤问题，降低汽车燃料消耗及尾气排放等。随后，日本政府发布了《形成IT社会基本法》、《E-JAPAN战略》、《E-JAPAN优先政策计划》等，都非常重视ITS的发展。《ITSHandBook（2006）》更是把日本ITS建设提升到了国家战略高度，通过日本全社会共同推动ITS发展，同时加快与国际标准接轨。交通信息服务是ITS的一个重要环节。日本的车辆信息与通信系统（VICS）是世界上最成功的出行信息系统之一。1996年4月，VICS系统开始正式投入使用。VICS免费提供监测到的交通信息，使用者的车载导航装备只要带有VICS服务功能，便可免费享受服务。这种免费服务的运营模式让VICS车载导航器得以迅速普及，到2003年2月，该系统完成了在日本的市场拓展。

    欧盟各国高度重视ITS开发与应用，其总体发展水平介于美国和日本之间，以构建ITS基础平台为中心，重点研发先进的出行信息服务系统(ATIS)、车辆控制系统(AVCS)、商业车辆运行系统(ACVO)、电子收费系统等。1988年，欧洲10多个国家共投资50多亿美元，旨在完善道路设施，提高服务水平。2008年5月，欧盟委员会制定了关于安全应用的智能交通系统（ITS），提出要将各国相互独立的系统逐步转变为车与车、车与路、车与其他的合作系统，并提供路侧紧急呼叫、危险货物车和被盗车辆跟踪系统等服务。2012年6月，欧盟就提出智能交通等领域快速发展2020实施方案，要求发展信息通讯技术，从而改变驾车人行为和改善交通安全。

车联网在中国的发展历程

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    3、车联网产业的主要参与者

    车联网涉及用户、汽车产业链、5G/通信产业链、政策制定方、道路设施运营方以及第三方标准组织等各个环节。

车联网产业主要利益相关方

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    在汽车以及通信产业链，参与的公司也很多。我们按照不同的产业链分类，可以大致将参与的公司列表如下：

车联网产业链部分参与公司

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    4、车联网的意义

    车联网的提出主要服务于几个目标：安全、效率以及改善司乘人员的舒适度。成熟的车联网技术将给社会带来非常大的社会价值和经济价值。基于5G的车联网对于提高安全性，减少交通事故有重大意义。全球每年死于车祸的人数超过135万人，还有2000万至5000万人受到非致命伤害，其中许多因此而残疾。道路交通碰撞的损失占大多数国家国内生产总值的3%。90%以上的车祸都是由人为失误造成的。NHTSA估计，车联网的V2V和V2I带来的安全应用可减轻甚至消除多达80%的交通事故，其中包括在十字路口以及变道引发的各类事故。我国每年因道路交通安全事故伤亡人数超20万，各地交警接报事故的总量大概在470万左右。自智能交通方案实施以来，我国道路安全事故总量呈下降趋势，2000年为61.7万起，至2015年下降至20万起左右。

    车联网能够缓解甚至消除交通堵塞，有效提高交通效率。美国人每年平均要因为交通拥堵浪费97个小时的时间，2018年拥堵给美国司机带来了近870亿美元的损失，平均每位司机损失1348美元。基于V2X技术，使得车辆能够与其他车辆、基础设施以及智能应用之间通信，可以有效解决城市中的交通拥堵问题。这样的交通系统还可以收集实时数据，分析城市中的车流量，应用更好的算法及道路管理措施来改善基础设施规划。将各个节点收集到的道路信息进行分析之后，交通部可以更有效地部署道路工作人员。随着V2X车联网通信逐渐得到采用，智能交通系统带来的效用有望成比例地增加。车联网的应用还将对减少空气污染，营造绿色环境有很大帮助。V2X技术可以通过减少增加污染的交通堵塞等方式来造福环境。车辆和基础设施之间的协调也将减少不必要的停车和制动，进一步减少燃料消耗和排放。另一方面，随着电池技术的进步，开发、拥有和运营电动汽车的成本正在下降，更多的电动车上路就意味着更少的排放，更清洁的空气。

2019年-2025年全球联网汽车预计出货量

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2025年全球联网汽车预计收入

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    车联网技术的发展除了对社会有诸多裨益之外，对经济发展也有很大促进作用。Counterpoint对联网汽车的收入和出货量情况都进行了研究与分析，其2019年发布的文章称，到2025年全球联网汽车收入将达到2019年的五倍，总额有望超过240亿美元。此外，在2019-2025年期间，全球将增加2.86亿辆联网乘用车。

    2018年美国和欧洲是联网汽车出货量最多的国家，但其预计2019-2025年中国将占联网汽车出货量的35％以上。智能手机和笔记本在日常生活中的应用，使得人们期望在汽车上也实现无缝的‚on-the-go技术，特别是千禧一代汽车买主对此先进技术的需求更为强烈。随着人们对联网汽车在整体舒适性，安全性和便利性的意识日益增强，联网汽车将越来越受到青睐并成为主流。

    5、车联网的空间：面向千亿元量级的市场

    2019年全国新注册登记机动车3214万量，机动车保有量达到3.48亿量，其中新注册登记汽车2578万辆，汽车保有量达2.6亿辆。

近五年小型载客汽车和私家车保有量情况（亿辆）

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    2019年我国汽车产销分别完成2572.1万量和2576.9万量，同比分别下降7.5%和8.2%，产销量继续蝉联全球第一。因此我国车联网面向的是一个存量2.6亿辆，每年新增约2500万辆的汽车市场。若每辆汽车上都能加装车联网用的OBU，我们认为这将带来一个总量达到千亿元人民币级别的市场空间。在中国交通部披露的2018年交通运输行业发展统计公报中可以看到，2018年末全国公路总里程达到484.65万公里，其中高速公路里程14.26万公里。

全国公路总里程

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    每公里高速公路的智能交通投资约为60-240万元。我们假设每公里投资约100万元，国内高速公路的智能交通投资有望超过1000亿元。倘若未来智能交通覆盖所有公路，投资规模将进一步扩大。

    车联网是物联网应用中最具潜力的市场之一。车联网依托车内网、车际网和车载移动互联网，能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化。车联网集无线通信、智能导航、自动泊车、智能安全、节能减排、娱乐影音、自动驾驶等功能于一体，车载系统也逐渐从单一功能向综合智能业务系统发展。

    近年来，车联网市场规模不断扩大。截止至2017年，全球车联网市场规模约为525亿美元，预计到2022年将增加至1629亿美元，年均复合增长率为25.4%；中国车联网市场规模将从2017年的114亿美元增长到2022年的530亿美元，年均复合增长率为36.0%，高于全球平均增长速度，中国市场规模在全球的占比也将从2017年的21.7%增长到2022年的32.5%。

2017-2022年全球、中国车联网市场规模统计及预测

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    我国车联网环境已初步形成，且市场潜力巨大。2016年9月，工信部发布《智能网联汽车技术路线图》，将智能网联汽车发展的总体思路分为三个阶段：1）近期推进以自主环境感知为主，网联信息服务为辅的部分自动驾驶应用；2）中期重点形成网联式环境感知能力，实现可在复杂工况下的半自动驾驶；3）远期推动可实现V2X协同控制、具备高度/完全自动驾驶功能的智能化技术。从政策层面看，国家已经将发展车联网作为“互联网+”和人工智能在实体经济中应用的重要方面，并将智能网联汽车作为汽车产业重点转型方向之一。

车联网相关政策

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    民用汽车车载系统可分为前装与后装两大类，前装车载系统属于汽车原厂配置，而后装车载系统则由汽车经销商或消费者自行购置。前装市场的产品为T-BOX（TelematicsBOX）即车载远程信息处理器，依托无线语音、数字通信、人造卫星的GPS/北斗系统和CAN总线集成等，实现T-BOX向驾驶员和乘客提供道路交通信息、导航信息、应付紧急情况的对策、远距离车辆诊断、车联网远程控制以及互联网娱乐服务等。目前整车厂占据了车辆信息的主导地位，掌握着车联网产品标准化的话语权，前装车载系统设备的功能、规格、性能、可靠性、稳定性必须满足汽车行业规范和标准，即所谓车规级要求。而后装市场的产品为OBD（On-BoardDiagnostics），即车载诊断系统，通过汽车预留的标准数据接口以及OBD行车协议，通过终端侧植入APP应用以及无线远程接入云端管理平台来实现车辆的驾驶行为分析和统计（包括超速、急加速、急减速、停车未熄火、疲劳驾驶等）、车辆的定位和跟踪，以及实时诊断数据的读取（包括车速监控、发动机转速监控、水温检测、胎压检测、车门检测、油耗检测等功能）。

    蜂窝通信模组在车联网中需求量巨大，尤其是新能源汽车近些年的发展更是带来更多需求量。2022年全球联网汽车的市场保有量将达3.5亿台，市场占比达到24%。同时，具备联网功能的新车销售将逐渐普及，销量将达到9800万台，市场占比达94%。假设2022年，4G通信模组仍是车联网主流产品，车规级4G产品均价约为150元，若9800万辆具有联网功能的新车均安装蜂窝通信模块，那么2022年蜂窝通信模块在交通运输领域的新增市场规模约为150亿。

全球联网汽车保有量预测（百万台）

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全球联网汽车新增销售量预测（百万台）

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