（1）智能電網(wǎng)終端設(shè)備發(fā)展前景

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會的進(jìn)步、科技和信息化水平的提高以及全球資源和環(huán)境問題的日益突出，電網(wǎng)發(fā)展面臨新課題和新挑戰(zhàn)，智能電網(wǎng)已成為世界電力工業(yè)積極應(yīng)對未來挑戰(zhàn)的共同選擇。2009年，美國政府發(fā)布了投資額為34億美元的智能電網(wǎng)建設(shè)計劃，這34億美元將用于100項有關(guān)智能電網(wǎng)的項目，其中包括安裝智能電表、自動化變電站和數(shù)字變壓器等，隨著其智能電網(wǎng)計劃的逐步實施，預(yù)計未來美國將要安裝約1.5億臺智能電表。歐洲于2005年提出“智能電網(wǎng)”概念，預(yù)計將要安裝近3億臺智能電表，其中80%將于2020年完成安裝，全部智能電表將于2022年完成安裝。在我國，國網(wǎng)公司于2009年5月首次公布了智能電網(wǎng)的發(fā)展計劃，并于2010年1月發(fā)布了《關(guān)于加快推進(jìn)堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的意見》，提出了到2020年基本建成堅強智能電網(wǎng)的目標(biāo)。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，對智能電表的需求將會大幅度增加。2016-2020年為智能電網(wǎng)投資的引領(lǐng)提升階段，我國將全面建成統(tǒng)一的“堅強智能電網(wǎng)”。與發(fā)展規(guī)劃相應(yīng)，智能電網(wǎng)建設(shè)投資將達(dá)到1.7萬億元，而智能電表仍將是重要的投資領(lǐng)域，“十三五”期間我國智能電表采購?fù)顿Y規(guī)模將達(dá)到340億元左右，平均每年投入約68億元。同時，國網(wǎng)公司將繼續(xù)推廣智能電表的配套采集建設(shè)，“十三五”期間在用電采集運維及本地通信方式更新上的總投資約為331億元。

　　近年來，我國電子式電能表和智能化電能表等主要產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到或接近發(fā)達(dá)國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)和研發(fā)能力已經(jīng)能夠滿足不同國際市場的需求，具有較強的國際競爭能力。2010年至2015年，中國智能電表企業(yè)出口的單相電子式電能表數(shù)量從2010年的約1,000萬只增長到2015年1,736萬只，三相電子式電能表數(shù)量從2010年的297萬只增長到2015年451萬只，國產(chǎn)智能化電表的出口增速明顯。此外，隨著國家電力系統(tǒng)建設(shè)由電源轉(zhuǎn)向電網(wǎng)，國內(nèi)電能表更換市場未來也將保持穩(wěn)定。具體到電能表招標(biāo)量，以國家電網(wǎng)公司為例，自2009年開展統(tǒng)一招標(biāo)以來，國家電網(wǎng)公司招標(biāo)各類費性城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造等因素的影響下，電能表成為我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)中增長最為迅速的行業(yè)之一。目前我國已經(jīng)形成了相當(dāng)?shù)纳�產(chǎn)規(guī)模和研發(fā)能力，成為全球電能表生產(chǎn)制造中心，自2011年以來國家電網(wǎng)公司已累計招標(biāo)電能表4.82億只，2016年全年集中招標(biāo)6,572.52萬只，2017年第一批統(tǒng)一招標(biāo)2,092.04萬只，相比2014、2015年招標(biāo)量有所回調(diào)。與此相對，南方電網(wǎng)于2016年招標(biāo)量約1,314.49萬只，總體招標(biāo)量要遠(yuǎn)大于2015年。除統(tǒng)一招標(biāo)外，兩網(wǎng)公司下屬單位可自主招標(biāo)，南方電網(wǎng)統(tǒng)一招標(biāo)為比例招標(biāo)可續(xù)標(biāo)，來自兩網(wǎng)公司的實際需求量大于統(tǒng)標(biāo)量。

　　國內(nèi)單相計量芯片市場競爭較為激烈，銷售單價每年均有一定的降幅。2014年起單相計量芯片不含稅單價已降至2元以下，鑒于單相計量芯片技術(shù)已經(jīng)較為成熟，面市時間較久，經(jīng)過數(shù)年的價格競爭行業(yè)利潤率已經(jīng)基本穩(wěn)定，未來雖然存在繼續(xù)下探的可能，但由于芯片設(shè)計的技術(shù)含量相比電能表的其他零配件及其組裝工序更高，同時市場參與者較少，下探的幅度有限。

　　從單相計量芯片的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看，隨著國內(nèi)廠商技術(shù)的進(jìn)一步成熟，以及智能電網(wǎng)對單一芯片綜合功能上的要求進(jìn)一步提高，單一計量芯片市場將逐步萎縮，各個電表廠商將更多采用SoC方案。系統(tǒng)集成SoC方案將獲得更大的市空間。

　　A、普通單相計量芯片市場容量

　　B、單相電能表SoC芯片市場容量

　　當(dāng)前單相電能表SoC芯片以出口為主，但隨著兩網(wǎng)公司在采購成本及綜合能力上對電能表芯片的要求越來越高，到2020年，中國單相電能表SoC芯片市場規(guī)模將達(dá)到1,952萬顆，2015年至2020年市場容量（按銷量）的年均復(fù)合增長率將達(dá)到13.84%。普通單相計量芯片的市場將被一部分集成了MCU芯片及其他功能芯片的SoC芯片所替代。

　　②三相計量芯片市場容量

　　2011年至2016年間，三相計量芯片市場容量年復(fù)合增長率達(dá)到14.04%，隨著工業(yè)用途的擴展和智能電網(wǎng)建設(shè)的深入，三相電能計量的市場仍將保持高速增長態(tài)勢。

　　對于三相計量電能表而言，兩網(wǎng)公司對其可靠度的要求更高，從而也就對三相計量芯片的技術(shù)水平提出了較高的要求。雖然從市場的選擇標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)仍然是價格導(dǎo)向的，但是對于三相計量芯片而言更加關(guān)注于產(chǎn)品的性能指標(biāo)，兩者均為篩選的標(biāo)準(zhǔn)。

　　相對于采購單相計量電能表時更注重成本控制，由于三相計量電能表多用于工業(yè)等大規(guī)模用電場合的電能計量，因而其對價格敏感度相對較低，更注重產(chǎn)品的整體性能。因此三相領(lǐng)域國內(nèi)廠商的成本優(yōu)勢將不再明顯，而是對國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)實力要求較高。故在未來三到五年之間，國內(nèi)三相電能計量領(lǐng)域仍將維持相對緩和的競爭態(tài)勢，在該領(lǐng)域的技術(shù)水平上存在一定優(yōu)勢的國內(nèi)企業(yè)將會繼續(xù)保有充足的市場空間。

　　③電能計量芯片市場規(guī)模整體預(yù)測

　　隨著過去幾年智能電表招標(biāo)規(guī)模逐步擴大，國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)采購規(guī)模平緩增長。最近兩年，國家電網(wǎng)首批智能電表的覆蓋基本完成，在新標(biāo)準(zhǔn)即將實行的情況下，存量輪換放緩，招標(biāo)量將出現(xiàn)暫時下降。未來幾年，受到中國市場智能電網(wǎng)建設(shè)逐步深入、新標(biāo)準(zhǔn)電表的推廣和替代、前期電能表輪換以及電能表出口規(guī)模增大的影響，電能計量芯片市場將保持穩(wěn)步增長，預(yù)計到2020年，中國電能計量芯片銷量將達(dá)到15,835萬顆。

　　由于單價較高的三相電能計量芯片占比逐步提升、SoC芯片等新產(chǎn)品的引入以及新興領(lǐng)域的開發(fā)，未來電能計量芯片的產(chǎn)品平均單價仍將趨于平穩(wěn)，預(yù)計到2020年，中國電能計量芯片市場銷售額將達(dá)到3.50億元，年均復(fù)合增長2.63%。

　　④電能計量芯片市場結(jié)構(gòu)預(yù)測

　　在智能電網(wǎng)大規(guī)模建設(shè)和國網(wǎng)公司智能電表招標(biāo)采購的影響下，電子式電表持續(xù)快速增長，機電感應(yīng)式電表的市場空間基本已被電子式產(chǎn)品所替代。目前，我國生產(chǎn)的電能表產(chǎn)品中90%以上的產(chǎn)品為電子式。同時，隨著電力部門不斷擴展，三相多功能電能表的應(yīng)用領(lǐng)域從基本的用電計量計費、配電變壓器擴展到變電站的經(jīng)營管理、用電需求側(cè)管理的計量、發(fā)電廠上網(wǎng)電量、跨省電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線交換電量的計費等領(lǐng)域，從大工業(yè)用戶計費擴展至商業(yè)、非工業(yè)、普通工業(yè)戶的計費，三相產(chǎn)品的需求急劇擴大，三相電能表市場有著巨大的發(fā)展空間。

　　（3）電力芯片MCU的市場容量及發(fā)展情況

　　MCU扮演著各種系統(tǒng)控制核心的角色，協(xié)調(diào)各系統(tǒng)和顯示、鍵盤、傳感器、電機等周邊器件的操作。現(xiàn)在，它已廣泛應(yīng)用于消費類電子、汽車電子、信息、工控、通信、航天和軍工等諸多領(lǐng)域，并滲透到我們?nèi)粘Ｉ�活的各個角落，廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域及相關(guān)應(yīng)用終端的繁榮將成為MCU產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步上升的支撐力。在電力終端設(shè)備領(lǐng)域，2009年起隨著中國進(jìn)入智能電表更換高峰期，智能電表在計量、費控、通信、功耗、電子線路布線上提出了較高的要求，并需要更高的計算能力（DMIPS）來滿足電表高性能；更多的存儲器使更復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理成為可能；更多的I/O以支持周邊器件，如SPI、I2C、智能卡、SUART以及RTC等都成為了新型MCU的必需功能。目前，國家電網(wǎng)正在計劃全面推廣DL/T698.45標(biāo)準(zhǔn)以及IR46標(biāo)準(zhǔn)，智能電表新標(biāo)準(zhǔn)的推出將拉動新一輪智能電表技術(shù)革新。國際法制計量組織（oiml）的IR46是有功電能表標(biāo)準(zhǔn)，要求電能表軟件分離，就是法制計量相關(guān)與法制計量無關(guān)部分的軟件分離。根據(jù)"雙芯"電表設(shè)計原則，法制計量功能與非計量功能相互獨立。非計量部分軟件在線升級，不影響法制計量部分的準(zhǔn)確性，穩(wěn)定性。從市場規(guī)模上看，2010年至2015年，中國電力芯片MCU的銷售量整體保持著穩(wěn)步增長，與電能計量芯片的增長趨勢一致。2016年及2017年，隨著國內(nèi)智能電表滲透率的逐步提高，規(guī)模趨于穩(wěn)定。2017年起，隨著下一代IR46標(biāo)準(zhǔn)的制定及逐步實施，電表方案將發(fā)生本質(zhì)的變化。原先單MCU系統(tǒng)將分為符合法制計量部分和非法制計量部分的雙MCU系統(tǒng)，市場需求量直接翻倍，而隨著新標(biāo)準(zhǔn)智能電表的推廣，電表MCU將迎來持續(xù)的爆發(fā)期。

　　從價格上看，由于新標(biāo)準(zhǔn)下的雙芯MCU增加部分新功能，帶來價格水平的提升。因此行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè)，通過技術(shù)優(yōu)勢，將保持較高的利潤水平。

　　從發(fā)展趨勢上看，隨著穿戴式裝置與物聯(lián)網(wǎng)的興起，裝置設(shè)計都向更輕薄短小、價格低廉發(fā)展。MCU的應(yīng)用領(lǐng)域不光更加廣泛，其功能也備受市場考驗。市場相關(guān)者通過不斷研發(fā)，推出各式新一代MCU產(chǎn)品，來符合客戶與市場的需求。MCU未來的趨勢向著低功耗、低成本發(fā)展。功能簡便且超低功耗的MCU以更簡易的硬體架構(gòu)與超低成本，應(yīng)用在各種不同的領(lǐng)域，包括可穿戴式裝置、家用電器、車用電子、遙控器、場域監(jiān)控、工控、無線感應(yīng)網(wǎng)路等各種物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。同時，32位MCU將成主流。由于8位和32位MCU的價差已經(jīng)逐步縮小，未來8位MCU的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓缴佟＜由?位與32位的開發(fā)平臺不同，在未來智能家庭與相關(guān)應(yīng)用的可擴充需求之下，也許全都以32位來設(shè)計可能更具成本競爭力。因此，系統(tǒng)設(shè)計者近年來開始嘗試在單一平臺下使用一套軟體來開發(fā)產(chǎn)品，以減少軟體開發(fā)成本，讓其低階至高階端產(chǎn)品都使用相同平臺，以增加產(chǎn)品規(guī)劃上的彈性。

　　（4）載波通信芯片市場容量及發(fā)展情況

　　隨著企業(yè)對管理自動化、信息化、減員增效要求的不斷提升，電力企業(yè)的自動抄表、工業(yè)企業(yè)的制造物聯(lián)網(wǎng)、辦公及居住的樓宇智能化已成為市場熱點和必然趨勢。電力載波通信憑借其基于電力線傳輸?shù)臒o法比擬的優(yōu)越性，成為智能電網(wǎng)自動抄表系統(tǒng)、制造物聯(lián)系統(tǒng)、智能大廈和智能小區(qū)底層通訊方式的首選。以在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用為例，根據(jù)國家電網(wǎng)規(guī)劃，2020年前，用電信息采集系統(tǒng)將實現(xiàn)雙向智能化。現(xiàn)有智能電表面臨著：（1）從非載波式電能表到載波式電能表的升級；（2）從單向智能表到雙向智能表的升級；（3）窄帶載波通信向?qū)拵лd波通信的升級。因而，載波通信芯片在電能計量領(lǐng)域?qū)⒂兄�長足的發(fā)展。2016年是“十三五”計劃的元年，國網(wǎng)公司持續(xù)推進(jìn)智能電表建設(shè)，逐步實現(xiàn)用電信息采集系統(tǒng)“全覆蓋”。為支撐新一代營銷業(yè)務(wù)寬帶化、互動化、信息化的目標(biāo)，國網(wǎng)公司進(jìn)一步開展了寬帶載波在用電信息采集系統(tǒng)中的批量化點應(yīng)用，并基于用電信息采集系統(tǒng)批量建設(shè)了“多表合一”項目。在技術(shù)方面，基于OFDM的載波通信技術(shù)將逐步成為集中抄表的主流通訊技術(shù)，而窄帶PLC將逐步淘汰并更換成傳輸效率更高的寬帶PLC，用電信息采集及運維將自動化，基于大數(shù)據(jù)的采集智能運維技術(shù)應(yīng)用、低能耗、廣域無線通信技術(shù)在多表集抄應(yīng)用，智能城市電、水、氣、熱表集抄系物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究等技術(shù)路線日漸清晰化，將引領(lǐng)今后幾年行業(yè)發(fā)展大方向。預(yù)計未來幾年，電力線載波通信芯片的市場需求量將保持較高增速，其驅(qū)動因素主要來源于：

　　①寬帶載波通信的逐步推廣

　　由于傳統(tǒng)單載波方式通訊速度慢、信道容量小、抄讀成功率低、工程維護(hù)量太大，已經(jīng)越來越無法適應(yīng)電力系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集實時性越來越高的要求。基于OFDM正交頻分調(diào)制技術(shù)的多載波通訊方式，正成為當(dāng)前低壓載波通信技術(shù)發(fā)展的主流方向。而利用寬帶載波OFDM技術(shù)，可以突破目前通信信道的傳輸瓶頸，良好通信能力能夠?qū)崿F(xiàn)海量用電信息采集數(shù)據(jù)及全時間的實時傳輸，通過臺識別、相位識別等相關(guān)特性，可以輕松獲取各種檔案信息，配合多種信息源保證大數(shù)據(jù)分析成為可能。

　　隨著國家智能電網(wǎng)建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)，支撐智能化目標(biāo)所需的高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)逐步被大家所關(guān)注。在此背景下，寬帶電力線載波技術(shù)以其技術(shù)特性和基于原有電力線的低成本、免安裝維護(hù)特點，從眾多的通信技術(shù)中脫穎而出，有力地支持企業(yè)用電管理、能效管理、智能家庭互聯(lián)，基于寬帶電力線載波技術(shù)、可以使發(fā)電、售電企業(yè)及時獲取重要數(shù)據(jù)，實現(xiàn)按需求生產(chǎn)、按需求采購的目的，將有力支撐市場化電力交易，促進(jìn)市場化運作的良性發(fā)展。2016年，寬帶載波技術(shù)在國網(wǎng)公司用電信息采集中的運用迎來了突破。年內(nèi)三次招標(biāo)，單、三相電能表及采集器、集中器需求包中寬帶載波通信單元的需求量分別占到招標(biāo)總量的3%、6%和11%，合計招標(biāo)470.90萬只，占比6%；而2015年僅招標(biāo)132.59萬只，占比為1%，由此預(yù)示著寬帶載波代替窄帶載波成為必然趨勢。

　　2017年3月國網(wǎng)第一次招標(biāo)中，寬帶載波模塊/單元的需求量達(dá)到726.98萬只，占招標(biāo)總量的比重大幅提升至26%。2017年6月，鉅泉光電參與編制的國際首個面向電力業(yè)務(wù)應(yīng)用的寬帶載波通信標(biāo)準(zhǔn)《低壓電力線寬帶載波通信互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范》（國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW11612-2016）正式發(fā)布并實施，之后的2017年7月國網(wǎng)計量中心組織了全國范圍內(nèi)的廠商及專家召開宣貫會，代表著電力用電信息采集正式走入寬帶時代。

　　②“四表集抄”的應(yīng)用

　　所謂“四表”，即水表、電表、氣表和熱力表，代表家庭居民用戶日常生活所需要的四種能源；所謂“四表集抄”，就是實現(xiàn)對上述四種能源計量表進(jìn)行集中抄表等信息采集，目的是減少各能源公司分散管理而造成的資源浪費以及提高用戶服務(wù)水平。作為智慧城市的一個重要組成部分，其建設(shè)將有效提高電力公司、水務(wù)公司、燃?xì)夤�司以及熱力公司的能源運營管理水平和效率，降低運營管理成本，優(yōu)化資源配置，同時使居民家庭用戶在水、電、氣、熱等能源使用消費上享受到更加安全、公平和智慧化的服務(wù)。以國家電網(wǎng)為主導(dǎo)的“四表集抄”的項目自2015年啟動試點以來，截止到2016年已經(jīng)提前完成了150萬戶四表集抄的規(guī)模應(yīng)用，預(yù)計在十三五期間完成3,500萬戶的接入，與此同時《電、水、氣、熱能源計量管理系統(tǒng)》系列標(biāo)準(zhǔn)逐步發(fā)布也為“四表集抄”提供了標(biāo)準(zhǔn)理論支持。

　　③物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也是電力線載波的爆發(fā)點

　　與此同時，電力線載波通信芯片的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓寬，特別是工業(yè)控制和智能家居領(lǐng)域。LED路燈控制、礦井安全管理、電動汽車管理、家用計量儀表信息傳輸?shù)阮I(lǐng)域的發(fā)展也將大大推動電力線載波通信芯片市場的快速增長。由于電力線載波行業(yè)融合了傳感、計量、通行、大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)運營等諸多技術(shù)方向，已經(jīng)是物聯(lián)網(wǎng)在能源和公共事業(yè)領(lǐng)域的重要方向，也是智慧城市、智慧家居等智能應(yīng)用的重要組成部分，電力線載波芯片在新型智能傳感設(shè)備、能源和公用事業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案、數(shù)據(jù)處理平臺、大數(shù)據(jù)分析等方面有廣闊的市場空間。同時，智能家居也有著巨大的市場和前景，而電力線載波技術(shù)在智能家居領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，涵蓋了白色家電、黑色家電遠(yuǎn)程和本地的交互控制。智能家居管理在居家生活中，通過構(gòu)建家庭戶內(nèi)的寬帶電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崟r了解用電情況，根據(jù)不同時段的分時電價，自動調(diào)節(jié)諸如熱水器、空調(diào)等智能用電設(shè)備的工作狀態(tài)。通過PAD、手機、互聯(lián)網(wǎng)等方式對電表、水表、氣表進(jìn)行管理，通過采集智能安防系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)煙霧探測、燃?xì)庑孤�，也可實現(xiàn)防盜等家庭安全防護(hù)功能。隨著智能家居的普及，電力線載波行業(yè)也將迎來爆發(fā)。到2020年，中國電力線載波通信芯片市場規(guī)模將達(dá)到18,038萬顆，2016年至2020年市場銷量年均復(fù)合增長率將達(dá)到18.29%。

2010－2020年中國電力線載波通信芯片市場規(guī)模與發(fā)展（按銷售額）

資料來源：公開資料整理

　　隨著國家加大對集成電路產(chǎn)業(yè)的支持以及“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等新戰(zhàn)略的陸續(xù)出臺，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)將迎來一個快速發(fā)展時期。2016年3月發(fā)布的“十三五”規(guī)劃綱要中也指出，“推進(jìn)能源與信息等領(lǐng)域新技術(shù)深度融合，統(tǒng)籌能源與通信、交通等基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，建設(shè)“源－網(wǎng)－荷－儲”協(xié)調(diào)發(fā)展、集成互補的能源互聯(lián)網(wǎng)”。作為我國覆蓋范圍最大、節(jié)點數(shù)最多、最可靠的有線網(wǎng)絡(luò)的電力網(wǎng)絡(luò)，電力線載波技術(shù)將成為我國能源信息傳播網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，上述趨勢和規(guī)劃都為電力線載波芯片市場的發(fā)展提供了重要契機。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，不僅國內(nèi)市場具有良好的發(fā)展前景，國外市場也同樣具有廣闊的市場空間。到2040年，60%的電力投資會用于可再生能源技術(shù)，全球可再生能源發(fā)電量達(dá)到8300TWh，占總發(fā)電量增量的一半。世界范圍內(nèi)強勁的可再生能源投資將繼續(xù)推動包括載波表在內(nèi)的電氣儀表和設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也為電力線載波芯片市場的發(fā)展提供了有力支撐。