TMT行业系列报告2:高级别自动驾驶的核心网络部件,时间敏感网络-20221130-招商证券-22页

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证券研究报告 | 行业深度报告
2022 11 30
推荐(维持)
系列报告 2:高级别自动驾驶的核心网络部
TMT 及中小盘/中小市值
汽车智能化领域尤其是高级别自动驾驶对网络安全、确定性延迟以及信息无缝
交互有着严苛的要求,TSN 在车载领域的应用将会是大方向。
传统汽车网络已经完成历史使命,以太网逐步进入车载网络架构。传统车载
网络种类繁多,随着汽车网络需求的变化而不断发,当前市场上较为常见
的车载网络主要CANLINFlexRayMOST LVDS 等。当前车载电子
电器用量越来越多,传统网络布线方式已经难以满足暴增的数据传输需求。
据安波福统计,一辆中等豪华车内约有 400 个节点,线束重量超过 100
斤,并且需要 200 多个工程师进行合力设计才能完成整车的网络架构设计。
未来车内 ECU 数量继续增多将会超过设计极限加上传统总线本身的带宽以
及延迟的限制,已经难以满足未来智能化时代网络的需求,以太网凭借着跟
高的性价比逐渐走入车载领域。
TSN 将会是未来高级别自动驾驶的刚需。1据北汇信息估算,一辆自动驾驶
的汽车每小时产生的数据量有望高达 4TB,传统汽车网络架构已经难以满足
自动驾驶时代汽车的数据传输需求;2动驾驶需要对不同雷达、传感器之
间对路况的判断进行时间同步,否则将极大影响算法判断的准确度2自动
驾驶系统对于网络堵塞、延迟等容忍度极低,设置充足的冗余网络也是汽车
智能化时代中自动驾驶的必要要求。4)由于新一代智能汽车与互联网将会产
生连接,因此必须考虑在网络攻击以及单点功能失效造成的流量过载等因素
对于汽车行驶安全的威胁。TSN 网络所具备的特性可以很好的解决上述问题,
因此我们认为未来车载领域有望大规模应用 TSN 术。
自动驾驶已经进入快速发展时期,TSN 市场有望迅速扩大,预计我国 21-25
年相关市场 CAGR 高达 177.2%当前汽车由传统的机械属性为主导转向软
件定义汽车的趋势已基本明朗,随着汽车智能化技术以及智能网联等技术不
断发展,智能汽车市场规模不断提升,吸引了大量资本布局,新兴企业不断
涌现,传统车企也持续加码汽车智能化。我国早期便确立C-V2X 技术路线
并密集推出政策支持,车--云协同已初具雏形。根据我们预测,2021 年我
国车载 TSN 市场规模约为 1293 美元,2025 有望增长至 6.7 亿美元,
CAGR 高达 177.2%
车载 TSN 芯片研发周期较长,国外已有部分产品实现应用。TSN 芯片研发
期长、研发难度大,进入车载领域也有着较长的验证周期,具有较高的进入
壁垒。国外厂商MarvellNXP博通已推出自身产品并逐步投向市场,
国上市公司中,三旺通信加速布TSN 方向,22 年发布端对端的整体方案
与紫金山实验室共同推进 TSN 应用。我国企业中,东土科技2022 9
月中旬中国首颗自主设计的 TSN 芯片——KD6530,成为首款进入我国工信
部工业互联网产业联盟公布“时间敏感网络(TSN)产业链名录计划”的 TSN
芯片。我们认为未来随着科技领域的国产替代进程加快,国产 TSN 领域的投
资机会将逐步涌
风险提示:汽车销量不及预期、产业化进度不及预期、新技术替代风险等。
行业规模
占比%
股票家数(只)
38
0.8
总市值(亿元)
2567
0.3
流通市值(亿元)
2226
0.3
行业指数
1m
6m
12m
-1.7
13.8
-6.1
-10.4
17.6
14.5
资料来源:公司数据、招商证券
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董瑞斌
S1090516030002
dongruibin@cmschina.com.cn
余俊
S1090518070002
yujun@cmschina.com.cn
李哲瀚
S1090522020002
lizhehan@cmschina.com.cn
-40
-30
-20
-10
0
10
20
Dec/21 Mar/22 Jul/22 Nov/22
(%)
中小市值
沪深300
时间敏感网络
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行业深度报告
正文目录
一、 传统汽车网络完成历史使命 ................................................................................................................................. 5
1 车载网络发展历史:CAN 为主导,多协议共 ............................................................................................. 5
1CAN:目前使用最为广泛的车载总线 ................................................................................................... 6
2LIN:局部连接网络 ............................................................................................................................... 7
3FlexRay:成本较高难以大规模使用 ..................................................................................................... 8
4MOST:鲁棒性较差 ............................................................................................................................. 9
5LVDSMOST 技术的潜在替代产品,但拓展性受限 ........................................................................... 9
2 汽车电子设备增加对网络提出更高要求,以太网逐渐步入车载领域 ........................................................... 10
二、 TSN 为高级别自动驾驶的刚需 .......................................................................................................................... 12
1 TSN 为新一代网络技术,具有确定性时延以及多协议传输能力.................................................................. 12
2 车载网络架构变革,域控制器架构兴起 ....................................................................................................... 12
1)传统汽车网络架构能实现的功能有限 ................................................................................................. 12
2)汽车智能化时代开启,引入车载 TSN 成刚需 ................................................................................. 13
三、 自动驾驶迈入发展快车道,TSN 需求有望大幅增长 ......................................................................................... 14
1 智能汽车生态圈正在逐步构...................................................................................................................... 14
2 政策扶持力度大,产业化有望加速 .............................................................................................................. 15
3 L3 车型逐步量产,TSN 落地应用或将加速 ................................................................................................. 16
4 我国车载 TSN 市场空间 CAGR 预计高达 177.2% ...................................................................................... 17
四、 车载 TSN 芯片研发周期较长,目前已有产品问世 ............................................................................................ 18
1 Marvell 88Q5050 ......................................................................................................................................... 18
2 NXP SJA1105TEL ....................................................................................................................................... 19
3 博通 BCM53162 .......................................................................................................................................... 20
4 东土科技 KD65xx 系列................................................................................................................................ 20
五、 建议关注标的 ..................................................................................................................................................... 20
1 三旺通信(688618.SH ............................................................................................................................. 20
2 东土科技(300353.SH ............................................................................................................................. 21
图表目录
1 在数量越来越多的传感器和 ECU 间需要更快的数据速率和更宽的带宽 .......................................................... 5
oPoNsPqMrRrPnRrOnOqRrR7NbP6MoMmMtRmOfQqRoPlOoNmMaQrQqMNZtPpNNZpNpR
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行业深度报告
2 车载总线发展时间线 ............................................................................................................................................ 6
3 车载网络演进 ....................................................................................................................................................... 6
4 CAN 网络的基本结构 ............................................................................................................................................ 6
5 CAN 标准帧结构 ................................................................................................................................................... 7
6 CAN-FD 标准帧结构(数据长度最大为 16 bytes .............................................................................................. 7
7 CAN-FD 标准帧结构(数据长度为 20~64 bytes ............................................................................................... 7
8 LIN 网络基本结构 .................................................................................................................................................. 8
9 FlexRay 线结构 ................................................................................................................................................. 8
10 MOST 系统采用环形拓扑结构 ............................................................................................................................ 9
11 LVDS 信号传输图 ............................................................................................................................................... 9
12 汽车节点的传统点对点通信方式 ...................................................................................................................... 10
13 汽车总线技术演化驱动力 ................................................................................................................................. 10
14 车载网络带宽与成本对比 ................................................................................................................................. 10
15 各类汽车总线未来节点装载数量预测 ............................................................................................................... 10
16 车载以太网应用趋势 ........................................................................................................................................ 10
17 车载以太网仅需使用一根双绞线 ...................................................................................................................... 11
18 主流 OEM 以太网应用情况 .............................................................................................................................. 11
19 TSNAVB 与传统以太网 ................................................................................................................................. 12
20 传统车载网络架构 ............................................................................................................................................ 13
21 智能驾驶系统设计的传感器多且数据量 ........................................................................................................ 14
22 车载网络架构逐渐向域控制器转型................................................................................................................... 14
23 近年来智能网联汽车的产业布局 ...................................................................................................................... 15
24 20202021 年自动驾驶技术发展大事件梳理 .................................................................................................. 15
25 中国智慧公路行业市场规模(亿元) ............................................................................................................... 16
26 2020-2025 中国汽车总销量预测 ....................................................................................................................... 17
27 2020-2025 中国不同自动驾驶等级汽车渗透率 ................................................................................................. 17
28 Marvell 88Q5050 的内部框架图 ....................................................................................................................... 18
29 英伟达旗舰自动驾驶平Pegasus .................................................................................................................. 19
30 SJA1105TEL 内部框架图 ................................................................................................................................. 19
31 BCM53162 内部框架图 ..................................................................................................................................... 20
1SAE 车载网络分类 ............................................................................................................................................. 5
摘要:

敬请阅读末页的重要说明证券研究报告|行业深度报告2022年11月30日推荐(维持)系列报告2:高级别自动驾驶的核心网络部件TMT及中小盘/中小市值汽车智能化领域尤其是高级别自动驾驶对网络安全、确定性延迟以及信息无缝交互有着严苛的要求,TSN在车载领域的应用将会是大方向。❑传统汽车网络已经完成历史使命,以太网逐步进入车载网络架构。传统车载网络种类繁多,随着汽车网络需求的变化而不断发展,当前市场上较为常见的车载网络主要是CAN、LIN、FlexRay、MOST和LVDS等。当前车载电子电器用量越来越多,传统网络布线方式已经难以满足暴增的数据传输需求。据安波福统计,一辆中等豪华车内约有400多个节点...

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