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4月26日，上海證券交易所科創(chuàng)板上市委員會召開2022年第32次上市委員會審議會議，審議鉅泉光電上會事宜，認為鉅泉光電科技（上海）股份有限公司符合發(fā)行條件、上市條件和信息披露要求。據(jù)悉，鉅泉光電的主營業(yè)務為智能電表相關芯片。
智能電表是提高電力的利用率的關鍵產(chǎn)品之一。智能電表可以使用在電動汽車的充電中，可以讓客戶避免用電高峰，以提高電網(wǎng)設備利用率，滿足不同設備的充電需求。同時，通過搜集用電數(shù)據(jù)，記錄用戶家庭電器習慣。此外，智能電表還可以記錄用戶消耗的水、燃氣等其他能源的數(shù)據(jù)。電表的智能化，有助于對電力系統(tǒng)的管理。
智能電表的發(fā)展，是智慧城市的重要組成部分，也是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結(jié)果之一。而隨著電表的電子化程度逐漸增加，智能電表中集成電路的含量也在增加。
而由于電力系統(tǒng)與國家安全息息相關，智能電表中芯片產(chǎn)品的國產(chǎn)化也十分重要。因此，智能電表相關芯片成為一部分國產(chǎn)半導體公司發(fā)力的賽道。2018年第四季度，國網(wǎng)僅對HPLC模塊進行的招標金額就達到了24.6億元。4月27日，復旦微發(fā)布2022年第一季度財報，顯示智能電表芯片業(yè)務收入約為1.02億元。
那么智能電表的普及會帶動哪些芯片的需求，其景氣又能持續(xù)多久呢？
智能電表中的主要三類芯片
載波通信及相關芯片
載波通信芯片電力線載波通信技術是指以電力線為信息傳輸媒介，信號經(jīng)過載波調(diào)制技術，實現(xiàn)在電網(wǎng)各個節(jié)點之間進行數(shù)據(jù)傳輸的一種通信技術。電力線載波通信技術依托電力線網(wǎng)絡，無需重新布線，具有投資小、運行成本低等優(yōu)勢。
載波通信的實現(xiàn)包括OFDM載波芯片、HPLC芯片、BPSK芯片以及PA芯片等。
OFDM載波芯片是為了實現(xiàn)OFDM技術。OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing正交頻分復用，是指多載波調(diào)制技術。采用OFDM技術可以提高電力線網(wǎng)絡傳輸質(zhì)量，提供較高帶寬并且保證帶寬傳輸效率，而且適當?shù)募m錯技術可以確?？煽康臄?shù)據(jù)傳輸。
OFDM芯片國外的主要廠商有Semtech、瑞薩電子、ST等；國內(nèi)廠商包括東軟載波、鉅泉光電、力合微。
HPLC芯片是為了實現(xiàn)高速電力線載波的功能。高速電力線載波（HPLC）也被稱作為寬帶電力線載波，是在低壓電力線上進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶拵щ娏€載波技術。HPLC是以電力線作為通信媒介實現(xiàn)低壓電力用戶電信息傳輸、交互的通信網(wǎng)絡。和傳統(tǒng)的低速窄帶電力線載波技術相比，HPLC技術具有傳輸速率高、帶寬大的特點，能夠滿足低壓電力線載波通信的高要求。
BPSK芯片則是為了支持BPSK調(diào)制解調(diào)方式的芯片，采用雙載波BPSK調(diào)制解調(diào)方式的SoC電力線載波通信芯片，可以實現(xiàn)基于電力線的可靠通信，芯片內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器、MCU、FLASH存儲單元以及ADC/DAC等功能單元。
PA芯片是線性放大器，與高速電力線載波通信主芯片配套使用，是保障高速電力線載波通信模塊性能不可缺少的組成部分。國網(wǎng)各大供應商在供應HPLC芯片的同時，需要采購PA芯片。目前國外廠商有德州儀器，而國內(nèi)方面有載波通信芯片產(chǎn)品的廠商也基本都提供PA芯片。
電能計量芯片
計量芯片最基礎的功能是測量用電量、功率、有效電流和有效電壓，這是計量芯片最基礎的測量功能。還有一些計量芯片除了基礎的測量功能外，還可以測量功率因素、市電的線性頻率、相角、過零點、視在功率等參數(shù)。
市電分為單相電和三相電因此電能計量芯片分為單相、三相計量芯片。在單、三相計量芯片主要的國外廠商包括ADI、TDK、Atmel、Cirrus Logic ；國內(nèi)公司復旦微、上海貝嶺、鉅泉光電占據(jù)了國內(nèi)統(tǒng)招市場絕大部分市場份額。
智能電表 MCU
智能電表MCU是智能電表的控制中心。
智能電表對主控MCU有較高的可靠性要求，必須滿足工業(yè)級溫度范圍-40—+85℃，支持1.8-5.5V寬電壓工作，并且要求不少于10年的長期穩(wěn)定運行。隨著新一代智能電表技術規(guī)范的實施，智能電表對主控MCU的速度、運算能力、存儲容量和工作壽命等，都會進一步提出更高的要求，相應的工藝技術也在向55nm及以下的嵌入式閃存工藝轉(zhuǎn)移。
相關賽道現(xiàn)狀：國產(chǎn)化程度高，競爭激勵
在智能電表相關領域，國內(nèi)在技術上并不遜色于國外廠商。
在單相SoC芯片市場，鉅泉不斷占據(jù)德州儀器、矽力杰和瑞薩電子的市場空間，占有率逐步攀升至出口市場第一位；在單、三相計量芯片市場，ADI、TDK、Atmel、CirrusLogic等國際芯片廠商已經(jīng)逐漸被國產(chǎn)廠商替代；在智能電表MCU市場，原先由瑞薩電子、OKI和ST占據(jù)的市場空間，現(xiàn)在則被以復旦微為代表的國產(chǎn)公司占據(jù)國內(nèi)統(tǒng)招市場的大部分份額；在OFDM載波芯片市場，國內(nèi)也有滿足G3-PLC國際標準的芯片與Semtech、瑞薩電子、ST 等國際廠商進行直接競爭。
國產(chǎn)化程度高的也就意味著這條賽道上國產(chǎn)廠商的競爭的激烈。由于智能電表的使用量非常大，一年采購量有幾千萬只，面對這樣一塊蛋糕，廠家之間競爭的激烈程度可想而知。
2015年招標中有120余家企業(yè)參與投標,到現(xiàn)在2021年僅剩下80多家。除了技術的迭代留下真正有實力的廠商，這一市場的還有國家電網(wǎng)下屬的大部分市場被國網(wǎng)下屬的智芯微占據(jù)。
但重要的是智能電表相關芯片的性能、標準、發(fā)展方向完全取決于于國家電網(wǎng)對智能物聯(lián)表和雙模通信單元的推進速度和推行力度，這也是智芯微在競爭者中獨有的優(yōu)勢。
國內(nèi)、國外電網(wǎng)新標準、新規(guī)劃也在不斷更新，對電網(wǎng)終端設備及其核心芯片的技術要求也隨之不斷提高。業(yè)內(nèi)企業(yè)經(jīng)過長時間的業(yè)務實踐和自主研發(fā)才能逐漸掌握相關產(chǎn)品核心技術，新進入的企業(yè)難以在短時間內(nèi)完成技術沉淀和經(jīng)驗積累，很難在短期內(nèi)取得技術競爭優(yōu)勢并對現(xiàn)有競爭。對于在這條賽道的廠商們，如何在激烈的競爭中突出重圍是關鍵問題。
能耗管理的大背景下，行業(yè)周期仍向上
2018年開始，首輪建設的智能電表開始進入更換的高峰期，國網(wǎng)智能電表招標總額整體處于上升通道。2020年第二批招標開始，國網(wǎng)開始全面實行 698-IR46 規(guī)格的智能電表。相比上一代電表，還增加了遠程抄表及電能質(zhì)量監(jiān)測等功能，單表價值量普遍提升30%-50%。2021年前11個月，國網(wǎng)智能電表招標總額達到200億元，較2020年全年提升50%。
2019年3月，國家電網(wǎng)發(fā)布了《泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設大綱》，計劃分兩階段推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設：（1）2019至2021年為戰(zhàn)略突破期，將重點應用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術，提升電網(wǎng)泛在物聯(lián)和深度感知能力，于2021年初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)；（2）再通過三年的持續(xù)提升，到2024年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。
節(jié)能降耗是實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”的重要路徑。2021年10月，國務院發(fā)布《2030年前碳達峰行動方案》，提出提高節(jié)能管理信息化水平，完善重點用能單位能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)，建立全國性、行業(yè)性節(jié)能技術推廣服務平臺，推動高耗能企業(yè)建立能源管理中心。
可以看到，在政策的直接推動下，智能電表產(chǎn)業(yè)未來仍有向上增長的空間，而這也是支撐相關芯片企業(yè)上市的背書之一。
智能電表背后的無限潛力
智能電表的發(fā)展的背后是物聯(lián)網(wǎng)市場的潛移默化。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電能計量芯片還應用在了充電樁、智能交通燈等產(chǎn)品。
可以看到智能電表的系統(tǒng)進步將有可能在未來與智能家居、智慧交通等等產(chǎn)業(yè)發(fā)生緊密聯(lián)系。
國網(wǎng)公司啟動的下一代基于IR46協(xié)議的電能表方案，雙芯電表的設計原則為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確性和穩(wěn)定性。計量芯片獨立運行，法制認證，不允許軟件升級；管理芯軟件允許升級，管理芯的故障不影響計量芯的運行。
管理芯片的設置預示著圍繞著智能電網(wǎng)在未來會向著更加智能的方向前行。這也解釋了華為旗下的海思半導體為何也在智能電表相關芯片上推出PLC-IoT芯片。
2022年4月華為將消費者業(yè)務更名為終端業(yè)務，重點為政府和教育、醫(yī)療、制造、交通、金融、能源等六大行業(yè)提供商用辦公解決方案。在華為受到制裁后，現(xiàn)在的華為將終端從手機方面擴大，認為終端并不僅僅是手機，人們需要的是更多的以人為中心的更好的體驗，提出了全場景智慧化發(fā)展戰(zhàn)略。華為的多個動作都顯示了華為對物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的看好。
智能電表是物聯(lián)網(wǎng)大潮推進的一小步，但也是關鍵一步。以此為起點的中國物聯(lián)網(wǎng)之路，還有許多風景。
作者：六千
