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隨著電動汽車的發(fā)展，未來汽車對半導(dǎo)體行業(yè)的帶動作用將越來越大，整個汽車行業(yè)對半導(dǎo)體產(chǎn)品種類、數(shù)量的需求也都水漲船高，無論芯片公司還是汽車公司都在布局汽車用芯片?，F(xiàn)階段功率器件、車用MCU的快速發(fā)展市場已經(jīng)有目共睹。近日，中國工程院院士、中國航天科工集團有限公司副總經(jīng)理魏毅寅提出中國廠商可以在車聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵芯片V2X展開布局以獲得競爭優(yōu)勢。
對于中國廠商來說布局V2X芯片其中一個原因是V2X的應(yīng)用場景正在增加，另一個原因則是V2X領(lǐng)域，中國正在主導(dǎo)其中一個技術(shù)標(biāo)準，這對于中國本土的相關(guān)廠商來說是一個先發(fā)優(yōu)勢。
01、中國提出的V2X協(xié)議
V2X，即車對外界的信息交換，使得車與車、車與基站等之間能夠通信，從而獲得實時路況、道路信息、行人信息等交通信息，從而提高駕駛安全性、減少擁堵、提高交通效率、提供車載娛樂信息等。
前浪DSRC
DSRC技術(shù)，全稱Dedicated short range communication（專用短距離通信技術(shù)）。2014年，美國提出了基于802.11p的DSRC技術(shù)路線，之后被歐洲和日本采納，并且還推出了相關(guān)的網(wǎng)聯(lián)汽車計劃，形成以NXP（恩智浦）、ST（意法半導(dǎo)體）、瑞薩、車企等傳統(tǒng)汽車電子產(chǎn)業(yè)鏈。
從具體性能指標(biāo)上看，DSRC標(biāo)準的特點是支持車速200km/h，數(shù)據(jù)傳輸速率最大27Mbps，有效通信距離240米，時延小于等于20ms，技術(shù)成熟，標(biāo)準完善，信號穿透性差，限制了傳輸?shù)挠行Х秶W(wǎng)絡(luò)容量有限，路邊設(shè)施投入大。目前DSRC主要用于ETC中，屬于智能交通系統(tǒng)分支。
DSRC標(biāo)準的優(yōu)點是傳輸速率高、延遲短，支持點對點、點對多點的通信，缺點是擴展性能有限、傳輸范圍小、用戶服務(wù)質(zhì)量無法保證，未來技術(shù)演進路線不明確。于是，行業(yè)希望重新設(shè)計車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準，C-V2X技術(shù)應(yīng)運而生。
中國領(lǐng)銜C-V2X
2013年5月17日中國信科集團（原大唐電信集團）副總經(jīng)理、專家委主任、無線移動通信國家重點實驗室主任陳山枝博士率先提出C-V2X（Cellular Vehicle-to-Everything）發(fā)展的思路，奠定了C-V2X（蜂窩車聯(lián)網(wǎng)）的系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)路線。
C-V2X支持車速500km/h，峰值速率上行500Mbps，下行1Gbps，有效通信距離450m，時延小于等于50ms。重要的是，以LTE-R14技術(shù)為基礎(chǔ)，通過LTE-V-D和LTE-V-Cell兩大技術(shù)支持的C-V2X技術(shù)路線，是唯一具有清晰5G演進路徑的V2X技術(shù)，并后向/前向兼容。
2018年11月，我國工信部率先在全球發(fā)布車聯(lián)網(wǎng)頻率規(guī)劃，將5905-5925MHz帶寬（20MHz）分配給LTE-V2X直通通信技術(shù)使用。
無論哪種技術(shù)，隨著車聯(lián)網(wǎng)的場景增加，V2X芯片廠商開始入場。
02、V2X芯片玩家
電動汽車對半導(dǎo)體行業(yè)的帶動作用，V2X芯片是自動駕駛的關(guān)鍵部分，隨著自動駕駛從L2向L5發(fā)展，它的作用越來越重要。目前，V2X芯片搭載車型包括AION V、Marvel R、紅旗E-HS9等。V2X芯片的發(fā)展趨勢是高性能、低功耗、安全可靠，車企應(yīng)基于V2X實現(xiàn)的整車功能，對具體場景進行技術(shù)要求和測試規(guī)范標(biāo)準化。
全球來看，作為通信領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，高通已經(jīng)在V2X領(lǐng)域有了布局。2018 年下半年開始，高通的9150 C-V2X芯片將向汽車制造商提供少量參考設(shè)計。高通在汽車及通信領(lǐng)域的積累，讓高通的V2X芯片進入市場更順利。
圍繞高通產(chǎn)品的射頻芯片、模組產(chǎn)品也已經(jīng)問世。例如，Qorvo 新型 GaAs HBT PA 可以支持高通的C-V2X 芯片。國內(nèi)模組廠商有方科技也推出了基于高通產(chǎn)品的5G+V2X模組產(chǎn)品。
以色列公司Autotalks也是V2X芯片組的代表公司，Autotalks的芯片組已經(jīng)應(yīng)用于長城、福特以及沃爾沃等車型。
國內(nèi)方面，2021年宸芯科技已推出的C-V2X系列芯片產(chǎn)品。大唐電信集團進行研究設(shè)計，芯片為基于上市公司的移動通信芯片LC1860進行擴展設(shè)計，支持LTE-V車聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)有標(biāo)準。
V2X已成為全球廣泛認可的一項支持高級別ADAS和自動駕駛的核心技術(shù)。不但可以帶來增強的PC5直連通信能力和豐富的定位功能，更可大大降低實際使用中的整體成本。
03中國廠商的兩個優(yōu)勢
C-V2X技術(shù)正在成為主流
2020年11月，美國聯(lián)邦通信委員會在決定將原分配給DSRC的5.850-5.925GHz頻段劃撥給Wi-Fi和C-V2X使用，其中30MHz帶寬分配給C-V2X，這標(biāo)志著美國正式放棄DSRC標(biāo)準并轉(zhuǎn)向C-V2X標(biāo)準。
相較DSRC技術(shù)需要建立專門的WiFi基站，C-V2X可以利用現(xiàn)有5G基站，硬件成本較低，因此在覆蓋范圍、感知距離、承接數(shù)量、短時延上比DSRC更先進。數(shù)據(jù)包傳輸率上，可靠性程度上升15%-25%，網(wǎng)絡(luò)可容納更大車流密度，網(wǎng)絡(luò)部署維護投入低。
在發(fā)展過程中，多個車企和芯片開發(fā)商都認為，C-V2X技術(shù)比DSRC技術(shù)更好，也更容易實現(xiàn)商業(yè)部署。中國從5G技術(shù)出發(fā)提出的C-V2X技術(shù)標(biāo)準，已經(jīng)逐漸成為國際車聯(lián)網(wǎng)主流技術(shù)路線，中國企業(yè)需要積極布局，取得競爭優(yōu)勢。
根據(jù)5G汽車聯(lián)盟的測試報告，C-V2X產(chǎn)品在適應(yīng)安全需求的前提下，其通信范圍及可靠性等指標(biāo)都明顯優(yōu)于DSRC。美國已于2020年宣布，放棄DSRC技術(shù)，轉(zhuǎn)向中國主推的C-V2X。美國汽車工程師協(xié)會已于2021年8月終止了DSRC技術(shù)委員會的工作，全力推動C-V2X技術(shù)委員會工作。
由中國提出的技術(shù)正在成為全球共識，這是中國廠商的第一個優(yōu)勢。
各地政府積極擁抱C-V2X技術(shù)
中國提出的由路端、交通設(shè)施端和云端平臺支持的“車路云一體化”C-V2X自動駕駛方案，具備明確的演進路徑，能平滑過渡到5G，是構(gòu)建“車路云”系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，同時，中國在5G技術(shù)領(lǐng)域世界領(lǐng)先，發(fā)展基于蜂窩網(wǎng)的V2X技術(shù)成為中國汽車產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型的突破關(guān)鍵。
隨著中國各個國家級車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)建設(shè)步伐加快，開放道路測試范圍不斷擴大，虛擬仿真測試和封閉研發(fā)測試種類不斷豐富，部分地區(qū)已實現(xiàn)V2X的預(yù)商用，重點圍繞智慧物流、無人港區(qū)等方面探索智慧物流車路協(xié)同應(yīng)用場景。
當(dāng)前，江蘇（無錫）車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)已經(jīng)完成了超過400平方公里、800個點段智能化改造，部署路側(cè)通信單元、毫米波雷達、邊緣計算設(shè)備等路網(wǎng)設(shè)施已經(jīng)突破了200余套，已經(jīng)有示范項目在具體實施。在2021 C-V2X“四跨”（滬蘇錫）先導(dǎo)應(yīng)用實踐活動中，C-V2X技術(shù)商用也得到了進一步驗證。該活動重點部署演示了C-V2X支持城市智慧交通車路協(xié)同應(yīng)用，展示出了車聯(lián)網(wǎng)C-V2X量產(chǎn)車在真實城市道路的應(yīng)用效果和產(chǎn)業(yè)成熟度。寶馬、一汽、上汽、廣汽、長城汽車、東風(fēng)汽車、長安汽車、奇瑞、吉利汽車、合眾汽車、華人運通等企業(yè)紛紛參與了此次測試。
在重慶兩江新區(qū)，已建成100公里以上的示范路和L-VISTA汽車集成試驗區(qū)、空港工業(yè)園區(qū)智慧物流5G自動駕駛項目，還建有禮嘉智慧公園，兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)等先導(dǎo)示范。湖南（長沙）車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)，已建設(shè)完成100公里以上智慧高速公路、100平方公里以上城市智能網(wǎng)聯(lián)開放測試道路和1000畝以上封閉測試場建設(shè)，開通智慧交通路線。
有政策的大力支持，這是中國企業(yè)的第二個優(yōu)勢。
04、未來可期的C-V2X芯片戰(zhàn)場
中國工程院院士李克強指出，當(dāng)前，中國標(biāo)準智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)、基礎(chǔ)設(shè)施、法規(guī)標(biāo)準、產(chǎn)品監(jiān)管和網(wǎng)絡(luò)安全體系已基本形成。在市場驅(qū)動、信息通信、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面具備顯著優(yōu)勢，有望探索出引領(lǐng)全球的智能網(wǎng)聯(lián)汽車“中國方案”發(fā)展路徑。
車規(guī)級V2X芯片的研發(fā)周期是漫長的，大約2年，芯片再到量產(chǎn)車型時間更長，傳統(tǒng)車廠需要3年，新興造車需要2-3年。車聯(lián)網(wǎng)C-V2X產(chǎn)業(yè)仍處于規(guī)?；逃玫某跗?，仍然面臨跨行業(yè)之間技術(shù)標(biāo)準、產(chǎn)業(yè)路徑、商用部署的協(xié)同挑戰(zhàn)，需要進一步提升基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋率和車載終端滲透率，打造標(biāo)準化的基礎(chǔ)設(shè)施部署方案，探索形成可持續(xù)的商業(yè)模式和建設(shè)運營模式。雖然目前V2X仍處于驗證階段，隨著V2X基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)拓展至全域交通，預(yù)計到2024年，V2X功能將實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，系統(tǒng)會進入量產(chǎn)階段。
如果把新能源汽車比作上半場，智能網(wǎng)聯(lián)汽車就是下半場。中國汽車行業(yè)上半場取得了很大成效，但決定勝負還在下半場。在下半場中，盡早布局V2X芯片，并積極參與到V2X的標(biāo)準制定中，取得布局上的優(yōu)勢。
在近些年的發(fā)展中，由我國主導(dǎo)的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準越來越多，在研的物聯(lián)網(wǎng)國際標(biāo)準和技術(shù)報告，中國直接占有的比例達到約60%，在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中，中國的科技力量和產(chǎn)業(yè)力量基本處于主導(dǎo)地位。在車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中，哪些中國公司能夠站出來，我們拭目以待。
