现代智能汽车中的无线技术40.1——V2X(13)

摘要:全球车联网技术路线已确立C-V2X为主导,中国将智能网联汽车列为战略重点。C-V2X技术将分三阶段演进:2020-2023年实现基础安全功能,2024-2026年发展协同式自动驾驶,2026年后成为高度自动驾驶标配。5G V2X正与智能座舱深度融合,硬件集成度提升,模组成本预计从2000元降至1000-1500元。产业链协同加速,软件价值凸显,预计2025年中国乘用车C-V2X市场规模将超百亿元,5G V2X将在3-5年内成为中高端智能座舱标配。

车联网(V2X)与智能网联汽车产业发展分析:5G V2X 成为智能座舱标配趋势

一、全球 C-V2X 技术路线确立

2020年11月,美国联邦通信委员会(FCC)经过数月讨论后投票决定,将原先预留给专用短程通信(DSRC)的75MHz频段(5.850-5.925 GHz)重新分配给Wi-Fi和C-V2X使用。这标志着美国正式放弃DSRC技术路线,转向蜂窝车联网(C-V2X)技术体系。

二、中国智能网联汽车战略部署

根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》以及《国家综合立体交通网规划纲要》,未来15年内,中国将在智能网联汽车、自动驾驶和车路协同领域实现全球领先地位,目标包括:

  • 实现时空信息服务的全域覆盖
  • 建立交通感知网络体系
  • 明确"车路协同+自动驾驶"的技术演进路径

三、C-V2X 技术三阶段演进路线

5G汽车联盟(5GAA)于2020年9月制定了C-V2X通信技术发展路线图。综合3GPP标准冻结进度、全球5G部署情况及汽车通信供应链现状,C-V2X技术应用可分为三个阶段:

第一阶段(2020-2023年):基础安全功能

技术基础: LTE-V2X(基于3GPP R14/R15标准)

核心能力:

  • 提升交通效率与辅助驾驶安全
  • 实现电子刹车灯预警
  • 路口左转辅助
  • 停车场自主代客泊车(AVP)
  • 远程遥控驾驶

特定场景应用:

在港口、矿区、园区等中低速自动驾驶场景,采用LTE-V2X(R15标准,4G核心网+5G基站架构)支持车路协同。

第二阶段(2024-2026年):协同式自动驾驶

技术基础: 5G NR V2X + 5G Uu(基于R16/R17标准)

关键功能:

  • 弱势交通参与者协同保护
  • 城市道路协同式自动驾驶
  • 高精度地图数据广播(静态/半静态/动态)
  • 多传感器数据共享(摄像头、激光雷达、毫米波雷达等)
  • 辅助驾驶决策支持

备注:R16标准于2020年7月冻结,R17标准预计2022年中期完成。

第三阶段(2026年之后):高度自动化标配

技术成熟度: 5G NR V2X 成为高度自动驾驶车辆标准配置

核心能力:

  • NR V2X 与 5G eMBB 融合
  • 车辆间高精度感知数据共享
  • 弱势交通参与者协同交互
  • 高速公路/路口协同交通流管理
  • 自动车流接管(预计2029年实现)

四、中国车路协同标准演进

《合作式智能运输系统 车用通信系统 应用层及应用数据交互标准(第二阶段)》团体标准于2020年11月启动意见征集。相比2017年发布的第一阶段标准,第二阶段呈现以下特点:

核心变化:

  • 强化车-路-人三方交互
  • 明确"车路协同"技术导向
  • 丰富 V2I 应用场景
  • 提升路侧(边缘端)能力要求

实施进度:

  • 第一阶段17个典型用例已在量产车型中落地
  • 第二阶段推荐标准制定中,预计2021年起分阶段商业化

应用案例:

福特中国正在测试基于"直连模式"的V2I和V2V功能,包括电子紧急制动灯(EEBL)和路口通行辅助(IMA),并计划通过OTA方式将V2X与Co-Pilot 360 ADAS系统深度融合后推送给用户。

五、5G V2X 与智能座舱深度融合趋势

随着芯片算力提升和系统集成加速,数字座舱将呈现以下发展趋势:

硬件集成演进

  • 传统车载单元(如T-BOX)功能整合
  • 智能座舱平台集成ADAS、V2X、云服务等多功能
  • 高通第三代/第四代骁龙汽车数字座舱平台均内置C-V2X模块

未来趋势: 5G V2X 有望成为智能座舱标准配置。

C-V2X 硬件产品形态

1. C-V2X+T-BOX 车载终端

技术集成:

  • 4G/5G 通信模组
  • C-V2X 模组
  • CAN 控制器
  • GNSS 定位模块

典型案例:

博泰5G C-V2X T-BOX搭载华为MH5000模块,在2020年C-V2X"四跨"互联互通应用示范活动中,博泰、华为与北汽联合车队完成了V2I、V2V等数十个场景演示,展示了AR导航、ADAS及车道级高精地图导航等应用。

2. 高度集成智能天线

集成模块:

  • GNSS 定位
  • 4G/5G 通信
  • V2X 通信
  • UWB/Wi-Fi/蓝牙无钥匙进入

典型案例:

红旗E-HS9(2020年末上市)搭载与东软联合开发的C-V2X智能天线。

3. "ETC+T-BOX+C-V2X" 一体化终端

技术方案:

在现有乘用车4G/5G T-Box平台集成车规级ETC和C-V2X PC5模块,实现ETC、V2X与车载导航系统及ADAS的互联。

代表企业: 千方科技

4. AR 导航与 AR-HUD 融合

AR技术成为V2X重要显示界面,实现ADAS、V2V、V2I通信技术的深度融合。

典型案例:

长城WEY摩卡量产车型搭载:

  • 高通骁龙8155座舱芯片
  • 5G+V2X 通信
  • AR-HUD 抬头显示
5. 自动驾驶域控制器(DCU)融合

C-V2X作为自动驾驶冗余传感器集成。

典型案例:

高通骁龙Ride硬件平台集成:

  • 规划、定位(高通视觉增强定位)
  • 感知(摄像头、雷达、激光雷达、传感器融合、C-V2X)
  • 支持SAE/ETSI标准的ITS协议栈

六、成本与市场预测

模组成本趋势

时间节点 功能配置 价格区间(人民币)
当前 5G+LTE-V2X+Wi-Fi+GNSS 约2,000元
近期 同上配置 1,000-1,500元
未来 基于R16/R17的5G NR 略高于上述价格

市场规模预测

乐观预测:2025年中国乘用车C-V2X前装终端市场规模将突破100亿元人民币。

七、软件定义汽车时代的价值链重构

Tier1 供应商服务拓展

  • 道路场景测试
  • 中间件(ITS协议栈)开发
  • 应用层开发服务
  • 开发与许可费用收取

协议栈供应商价值凸显

国际主流厂商:

  • Cohda Wireless
  • Commsignia
  • Savari
  • MARBEN
  • Veniam

中国典型企业:

  • 百度Apollo
  • 东软VeTalk
  • 星云互联
  • 慧拓

行业整合案例

三星哈曼战略布局:

  • 2021年3月收购V2X软件供应商Savari
  • 早期投资Autotalks
  • 形成完整的5G V2X TCU软硬件解决方案
  • 三星5G V2X TCU将于2021年底搭载于宝马iX SUV

国内产业协作案例

星云互联:

  • 为传统Tier1提供V2X协议栈软件
  • 与均联智行(均胜电子子公司)合作,提供通信协议栈及上层应用算法
  • 产品已应用于国内某主机厂量产车型平台

星云互联 × 大唐高鸿:

  • 大唐高鸿(中国信科集团旗下)V2X模组集成星云互联CWAVE II国标协议栈
  • 联合推出面向量产车型的全栈软硬件集成方案CX7101N
  • 预计未来五年装车量达200万套

总结

C-V2X技术正从概念验证向规模化商用过渡,呈现出以下核心趋势:

  1. 技术路线统一:全球主要市场(中国、美国)均已确立C-V2X为主导技术
  2. 三阶段演进:从基础安全功能(2023前)→协同式自动驾驶(2024-2026)→高度自动化标配(2026后)
  3. 深度系统集成:V2X与智能座舱、ADAS、自动驾驶平台深度融合
  4. 成本快速下降:模组价格有望从2000元降至1000-1500元
  5. 软件价值提升:协议栈及应用层开发成为新的价值增长点
  6. 产业链协同:芯片厂商、通信模组商、协议栈开发商、Tier1、主机厂形成完整生态

核心判断:5G V2X 将在未来3-5年成为中高端智能座舱的标准配置。

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