2023中国智能电动汽车车载通信研究报告

亿欧智库：最懂中国智能电动汽车的第三方研究机构“ CHINASMARTELECTRICVEHICLE ” SERIESREPORT系列报告2023中国智能电动汽车车载通信研究报告亿欧智库https://www.iyiou.com/researchCopyright reserved to EO Intelligence, April 2023 2前言•智能网联作为智能电动汽车的核心之一，与智能驾驶、智能座舱的关系并非完全并列。实际上，智能驾驶的性能提升、智能座舱的服务多样化都建立在智能网联所提供的高效、稳定的通信通路之上。•车载通信作为智能网联功能的血液，依托通讯及互联网技术，以车载总线通信与车载无线通信的方式，分别形成车内网、车际网以及车云网，推动车身各域融合与电子电气架构演进，实现多样化与轻量化的平衡发展。借助多样化通信方式，车载通信产业内连接汽车、手机、基础设施、卫星基站等多个终端，为智能电动汽车与道路、城市之间的协同增添更多可能性，也为智能电动汽车如火如荼的形态升级、业态演进更添一把火。◆关于《2023中国智能电动汽车车载通信研究报告》◆智能电动汽车与车载通信•报告以车载总线通信与车载无线通信划分产业领域，展示了业内前瞻技术的服务能力以及应用范围，分析了不同技术的通信能力以及应用现状，并分别对各细分领域的发展做出洞察，同时为智能电动汽车车载通信产业的整体发展方向做出预判。 目录C O N T E N T S智能电动汽车智能网联发展综述1.1 汽车智能网联发展现状1.2 车载通信产业全景及图谱01智能电动汽车车载通信技术特征及对比2.1 车载通信技术发展历程及对比2.2 车内总线通信技术特征及应用范围2.3 车载无线通信技术特征及应用范围02智能电动汽车车载通信前瞻技术应用及产业分析3.1 车内总线通信前瞻技术应用分析3.2 车载无线通信前瞻技术应用分析3.3 车载通信产业玩家发展路径、业务类型及核心竞争力03智能电动汽车车载通信发展趋势4.1 车载通信技术发展趋势4.2 车载通信产业发展趋势04 目录C O N T E N T S智能电动汽车智能网联发展综述1.1 汽车智能网联发展现状1.2 车载通信产业全景及图谱01智能电动汽车车载通信技术特征及对比2.1 车载通信技术发展历程及对比2.2 车内总线通信技术特征及应用范围2.3 车载无线通信技术特征及应用范围02智能电动汽车车载通信前瞻技术应用及产业分析3.1 车内总线通信前瞻技术应用分析3.2 车载无线通信前瞻技术应用分析3.3 车载通信产业玩家发展路径、业务类型及核心竞争力03智能电动汽车车载通信发展趋势4.1 车载通信技术发展趋势4.2 车载通信产业发展趋势04 ◆随着汽车智能化程度提升，智能座舱、智能网联、智能驾驶等方面功能体验日益丰富，用户体验与技术迭代相互牵引，推动智能电动汽车在物理层面和链路层面发生进一步的技术演进。物理层面，汽车电子电气架构不断向更轻量化方向发展，以适应汽车软硬件解耦及功能按域集中的发展趋势；链路层面，高速通信网络向着更高效、更安全、更稳定、互联设备更多的方向演进，为车端应用发展提供更可靠的技术支撑。◆随着物理层面与链路层面的技术整体提升，智能电动汽车所需的车载通信技术也进一步迭代，车内总线通信与车载无线通信均有提升，智能电动汽车成为万物互联新的接入点，也成为移动的数据库。5数据来源：亿欧智库1.1 汽车智能化程度日益提升，亟需车载通信技术支持智能驾驶•巡航系统•并线辅助•车道偏离预警系统•车道保持辅助系统•主动刹车/主动安全系统•前方碰撞预警•自动泊车入位、遥控泊车•L2及以上自动驾驶功能•GPS导航系统•实时路况信息显示•道路救援呼救•OTA远程在线升级•数字钥匙及无钥匙进入•车辆定位及远程遥控•智能无人洗车•代客泊车智能网联•多屏化、大屏化•HUD显示增强感知•行车记录•行车、泊车影像系统生物识别•语音、手势控制•生命体征监测•情绪状态识别健康舒适•车内温度分区控制•车内空气净化及香氛•车内主动降噪系统•座椅加热按摩自调节•车内氛围灯•手机无线充电•手机互联/映射手机互联智能座舱功能集中化软硬件解耦汽车智能化提升车端体验丰富高效、安全、稳定、互联物理层面：汽车电子电气架构演进车载无线通信车内总线通信链路层面：高速通信网络演进车载通信技术迭代应用场景丰富亿欧智库：汽车智能功能及所需车载通信技术 6数据来源：亿欧智库1.2 车载通信产业全景及图谱智能网联主机厂车内总线通信车载以太网芯片研发商车载线束供应商车载连接器供应商通信运营/服务商政策法规技术规范协议标准产业联盟车载无线通信通信芯片制造商通信模组T-BOX制造商智能网联Tier1 目录C O N T E N T S智能电动汽车智能网联发展综述1.1 汽车智能网联发展现状1.2 车载通信产业全景及图谱01智能电动汽车车载通信技术特征及对比2.1 车载通信技术发展历程及对比2.2 车内总线通信技术特征及应用范围2.3 车载无线通信技术特征及应用范围02智能电动汽车车载通信前瞻技术应用及产业分析3.1 车内总线通信前瞻技术应用分析3.2 车载无线通信前瞻技术应用分析3.3 车载通信产业玩家发展路径、业务类型及核心竞争力03智能电动汽车车载通信发展趋势4.1 车载通信技术发展趋势4.2 车载通信产业发展趋势04 8◆车载通信技术以有线和无线可以划分为车内总线通信和车载无线通信两部分，其中车内总线通信以汽车线束为载体，以不同形式、不同速率连接车内各域控制器、网关、MCU，构成车载网络，即车内网。◆车载无线通信可按照通信距离划分为短距离无线通信与长距离无线通信。其中，短距离无线通信传输距离一般不超过一公里，具有低成本、低功耗、对等通信等特征，以不同形式实现遥控、互联、识别等功能，最终实现车机与路端、交通弱势参与方之间的互联，形成车载自组织网络，即车际网。长距离无线通信技术由移动通信技术、微波通信技术和卫星通信技术组成，目前移动通信技术以4G为主，逐步向5G发展，车机与信号基站、云服务、移动设备终端以及卫星定位系统共同构成车载移动互联网络，即车云网。数据来源：《智能网联汽车新技术》，亿欧智库2.1车载有线与无线通信共同搭建车内网、车际网与车云网，实现多渠道信息交互车门控制空调座椅控制车灯控制电动锁气囊车身控制引擎控制ABS/ASR主动悬挂变速控制动力总成仪表盘总线通信变速控制引擎控制主动悬挂ABS/ASR动力总成车门控制座椅控制空调电动锁气囊车灯控制车身控制仪表盘点对点通信车载网络-车内网T-BOX移动车机终端车载自组织网络-车际网V2XV2VV2RV2IV2P智能红绿灯智能路灯智能道钉8车载移动互联网络-车云网中心云边缘云4/5G基站GPS/北斗系统GPS/北斗系统8车内总线通信车载无线通信短距离无线通信长距离无线通信 9◆车载总线通信的演进基于汽车电动化程度的提高，连接范围由基本控制系统到主要控制系统，再到如今各电子控制系统间的连接。目前智能电动汽车上搭载了多个ECU，分别控制不同功能模块，各模块与总线直接或组合后间接连接。◆总线通信技术包括CAN、CAN-FD、LIN、MOST、FlexRay、车载以太网等。不同通信技术在速率、成本、扩展性、抗干扰性等方面各有所长，从而综合应用于不同车身应用中。CAN总线目前用于空调、显示、故障诊断等领域，将向更多骨干网络延伸。LIN总线多用于灯光、座椅等传输相对稳定且速率要求不高的位置中。车载以太网以轻质量、高速率、强兼容性等优势，目前应用于摄像头、激光雷达等关键部件的连接，受限于价格，亿欧智库认为中高端车型将首先实现车载以太网的大规模上车应用。数据来源：《智能网联汽车新技术》，天风证券，东北证券，亿欧智库2.2 多类型车载总线通信技术协同组合，推动整车通信架构轻量、高效发展CANCAN-FDLINMOSTFlexRay车载以太网通信介质非屏蔽双绞线非屏蔽双绞线单线缆双绞线、光纤双绞线、光纤单对非屏蔽双绞线最高传输速率1Mbps8Mbps20Kbps150Mbps10Mbps10Mb-10Gb/s拓扑结构线型总线线型总线线型总线环形拓扑星型拓扑交换机式通信方式成本优势实时控制抗干扰性强成本较低实时控制可靠性高成本较低传输速率提高成本低廉线束质量轻抗干扰性强传输速率高信号衰减少实时控制容错能力强传输速率高传输速率高线束质量轻兼容性强持续迭代局限传输速率相对较低存在升级兼容传输速率低扩展性差研发周期长成本高昂成本高昂不易扩展协议一致性要求高应用场景空调、电子显示、故障诊断等空调、电子显示、故障诊断等灯光、门锁、座椅等导航、信息娱乐等引擎、ABS、线控转向等骨干网、摄像头、激光雷达、域控等亿欧智库：车载总线通信基本架构、技术对比及演进历程8发动机ECU自动变速器ECUABS/TCS ECU安全气囊ECU电控悬架ECU巡航控制ECU动力转向ECU电机控制ECU电池管理ECU灯光控制ECU刮雨洗涤控制ECU电动座椅ECU门锁防盗ECU电动车窗ECU后视镜喇叭ECU气候控制ECU警告信号ECU仪表显示ECU故障诊断ECU高速总线低速总线整车控制器ECU(网关)8CANCAN-FDLINMOSTFlexRay8汽车各电子控制系统间各电子控制系统之间的综合、实时控制和信息反馈动力总线系统（汽车主要控制系统）电喷ECU控制系统、ABS系统、自动变速箱等照明、电动车窗、中央集控锁等舒适总线系统（汽车基本控制系统） 10◆车载无线通信技术中，短距离无线通信传输速率更快，多用于车内设备与车身附近场域的数据传输和连接，如车身定位、解闭锁等；实际应用范围多有交叉，Tier1和主机厂也更多倾向于适度冗余配置，以保证更稳定的体验。长距离无线通信一般指移动通信网络，以4/5G为代表，主要提供通信、导航等功能，服务智驾智舱功能。◆不同的通信技术所覆盖的范围与能力稍有交叉，在实际车端应用中也并非“井水不犯河水”，比如车端T-BOX配备有多种通信能力，用户感知到的车身功能体验实际上是多种通信能力共同配合完成的结果。亿欧智库认为，当前仍处于“技术引领需求”的阶段，新技术的出现并不会一蹴而就地取代传统技术，而是在多种技术共存的同时，由新技术激发出更具创造性的功能体验。数据来源：《智能网联汽车新技术》，亿欧智库2.3 车载无线通信技术各有所长，激发更多新兴功能体验车载无线通信技术短距离无线通信长距离无线通信名称特性应用LTE通用移动通信包含TDD（时分双工）和FDD（频分双工）两种主流制式，FDD-LTE在国际中应用广泛，中国常用TDD-LTE车机与交通其他参与方的联系WiFi无线局域网约覆盖100米，安装于T-BOX中,传输速率快，覆盖范围广，但功耗较大车辆定位、车机互联以及为车载娱乐系统提供互联网服务BT蓝牙经典蓝牙可分为传统蓝牙和高速蓝牙，低功耗、成本低廉，但传输速率较慢，覆盖范围较小车载音响与手机之间的连接与传输，地下车库等4G网络不佳处远程寻车或解闭门锁NFC近场通信由非接触式射频识别（RFID）及互联互通基于移动终端实现解锁等场景，通信距离通常不超过10cm车门解锁、无钥匙进入等UWB超宽带无线通信技术系统结构实现较为简单，数据传输速度较高，功耗低，定位精确，具有天然的安全性车辆定位、数字钥匙、车内活体检测、后备箱感应开启等DSRC专用短程通信技术专为汽车设计的短距离无线通信技术，传输速度快、安全性高、可靠性强，但需要建立专门的基础设施车辆之间的通信和与道路基础设施之间的通信SparkLink星闪时延更低、更可靠无钥匙进入、车机互联、无线电池管理系统等名称特性应用4/5G第四/五代移动通信传输速率快、覆盖范围广、稳定性好，但成本较高。为导航、接打电话等智驾智舱服务提供支持，适用于车载互联网接入和高清视频流媒体服务亿欧智库：车载无线通信技术特征及应用 目录C O N T E N T S智能电动汽车智能网联发展综述1.1 汽车智能网联发展现状1.2 车载通信产业全景及图谱01智能电动汽车车载通信技术特征及对比2.1 车载通信技术发展历程及对比2.2 车内总线通信技术特征及