柳州智能电表MCU芯片项目实施方案【参考模板】.docx

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1、泓域咨询/柳州智能电表MCU芯片项目实施方案目录第一章 项目建设背景及必要性分析7一、 我国集成电路设计行业发展概况7二、 智能电表MCU芯片市场概况8三、 我国智能电网发展概况8四、 强化科技创新支撑12五、 加强园区基础设施建设13第二章 项目基本情况14一、 项目名称及建设性质14二、 项目承办单位14三、 项目定位及建设理由15四、 报告编制说明17五、 项目建设选址20六、 项目生产规模20七、 建筑物建设规模20八、 环境影响20九、 项目总投资及资金构成21十、 资金筹措方案21十一、 项目预期经济效益规划目标21十二、 项目建设进度规划22主要经济指标一览表22第三章 行业、市

2、场分析25一、 电能计量芯片市场概况25二、 行业的技术水平与发展趋势30三、 智能电表市场发展概况33第四章 产品规划方案39一、 建设规模及主要建设内容39二、 产品规划方案及生产纲领39产品规划方案一览表40第五章 选址分析41一、 项目选址原则41二、 建设区基本情况41三、 培育壮大战略性新兴产业43四、 全面启动三年攻坚行动43五、 项目选址综合评价44第六章 法人治理结构45一、 股东权利及义务45二、 董事52三、 高级管理人员57四、 监事60第七章 运营管理模式63一、 公司经营宗旨63二、 公司的目标、主要职责63三、 各部门职责及权限64四、 财务会计制度68第八章 项

3、目节能方案71一、 项目节能概述71二、 能源消费种类和数量分析72能耗分析一览表72三、 项目节能措施73四、 节能综合评价74第九章 劳动安全分析76一、 编制依据76二、 防范措施79三、 预期效果评价83第十章 人力资源分析84一、 人力资源配置84劳动定员一览表84二、 员工技能培训84第十一章 原辅材料分析87一、 项目建设期原辅材料供应情况87二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理87第十二章 投资方案88一、 投资估算的编制说明88二、 建设投资估算88建设投资估算表90三、 建设期利息90建设期利息估算表91四、 流动资金92流动资金估算表92五、 项目总投资93总投资及构成

4、一览表93六、 资金筹措与投资计划94项目投资计划与资金筹措一览表95第十三章 经济效益及财务分析97一、 基本假设及基础参数选取97二、 经济评价财务测算97营业收入、税金及附加和增值税估算表97综合总成本费用估算表99利润及利润分配表101三、 项目盈利能力分析101项目投资现金流量表103四、 财务生存能力分析104五、 偿债能力分析105借款还本付息计划表106六、 经济评价结论106第十四章 项目风险防范分析108一、 项目风险分析108二、 项目风险对策110第十五章 总结分析112第十六章 附表附录114建设投资估算表114建设期利息估算表114固定资产投资估算表115流动资金估

5、算表116总投资及构成一览表117项目投资计划与资金筹措一览表118营业收入、税金及附加和增值税估算表119综合总成本费用估算表120固定资产折旧费估算表121无形资产和其他资产摊销估算表122利润及利润分配表122项目投资现金流量表123报告说明根据应用对象的不同,单芯片电能计量产品可以分为单相计量芯片和三相计量芯片。其中,单相计量芯片主要用于居民家庭用的单相电能表,单价相对较低;三相计量芯片主要用于工业企业使用的三相电能表,同时也可用于专变采集终端和集中器等终端设备上,单价相对较高。根据谨慎财务估算,项目总投资23250.24万元,其中:建设投资18124.11万元,占项目总投资的77.9

6、5%;建设期利息524.48万元,占项目总投资的2.26%;流动资金4601.65万元,占项目总投资的19.79%。项目正常运营每年营业收入52700.00万元,综合总成本费用40974.84万元,净利润8586.23万元,财务内部收益率29.04%,财务净现值15321.83万元,全部投资回收期5.25年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。综上所述,该项目属于国家鼓励支持的项目,项目的经济和社会效益客观,项目的投产将改善优化当地产业结构,实现高质量发展的目标。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息,并依托行业分析模型而进行的模板化设计,其数据参

7、数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。第一章 项目建设背景及必要性分析一、 我国集成电路设计行业发展概况集成电路行业可分为集成电路设计、芯片制造、封装测试等子行业。其中,集成电路设计处于集成电路产业链的上游,主要负责芯片的研发设计,是典型的技术密集型行业,是产业链中对科研水平和研发实力要求相对较高的环节。近年来,得益于国家政策的大力扶持和集成电路应用领域的拓展,我国集成电路产业保持快速发展势态,集成电路设计行业也随之迅猛发展。根据中国半导体行业协会统计,2020年集成电路设计行业销售额达到3,778.4亿元,同比增长23.3%,2011年至2020年集成电路设计行业销

8、售额的复合年均增长率达24.48%,近十年来一直保持较快的增速。从产业链发展情况来看,我国芯片制造和封装测试行业也处于高速发展期,市场规模不断扩大。根据中国半导体行业协会统计,2020年我国芯片制造业销售额为2,560.1亿元,同比增长19.1%;封装测试业销售额为2,509.5亿元,同比增长6.8%。目前,我国已经建立起了完备的集成电路产业链,从芯片设计到封装测试均已实现国产化,且国内大陆地区已实现14nm工艺水平的国产化。随着芯片制造和封装测试行业的发展,国内集成电路产业链对芯片设计行业的支撑作用将进一步增强。二、 智能电表MCU芯片市场概况智能电表MCU芯片作为电表的控制核心,是智能电表

9、不可或缺的部件。当前我国智能电能表仍然采用“单个MCU+专用电能计量芯”方案,单相表及三相表均含有一个计量芯片和一个MCU芯片。2018年至2021年,国家电网单、三相智能电表对MCU的需求分别为5,278.58万颗、7,380.19万颗、5,206.60万颗和6,674.01万颗,整体处于中位震荡的阶段。未来随着国家电网符合IR46标准的下一代智能物联电能表技术规范的落地和推广,双芯设计方案将成为智能电表市场主流,原先单MCU系统将分为符合法制计量部分和非法制计量部分的双芯系统。新的管理芯(MCU)承担智能物联表的管理任务,能够完成包括费控显示、事件记录、时间记录、数据冻结、负荷控制、上行通

10、信、下行抄表、远程升级等任务,并且具备过载跳闸、端子过热跳闸,及拉闸状态下的过载恢复合闸、端子过热恢复合闸的能力,并基于国家电网统一开发的软件平台支持增量和总量在线升级。前述功能对下一代电表MCU芯片的运算速度、能耗、稳定性和内部整合能力等方面提出了更高的要求,相应的,其生产成本和销售价格也将大幅提高,未来随着智能物联表对当前智能电能表产品迭代的持续推进,电表MCU的市场空间也将持续扩大。三、 我国智能电网发展概况随着环境监管要求日趋严格及国家能源政策的最新调整,电力网络跟电力市场、用户之间的协调和交换越来越紧密,电能质量水平要求逐步提高,可再生能源等分布式发电资源数量不断增加,传统电力网络已

11、经难以支撑如此多的发展要求。为了实现节能减排和清洁生产,降低电力输送损耗,全面优化电力生产、输送、消费全过程,推动低碳经济的发展,我国提出了智能电网建设规划。智能电网主要是将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成新型电网,其核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化,最终实现智能电网可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。我国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度六个环节,覆盖所有电压等级,实现

12、“电力流、信息流、业务流”高度一体化融合的现代电网。2009年,国家电网首次公布了“坚强智能电网”发展计划,并分规划试点阶段(2009-2010年)、全面建设阶段(2011-2015年)和引领提升阶段(2016-2020年)三个阶段推进。在智能化改造方面,用电环节的投资所占比重最高,用电环节的投资将主要用于用电信息采集系统的建设,以实现电网企业与电力用户的能量流、信息流、业务流的双向互动。南方电网也在其“十三五”发展计划中提出,要在“十三五”期间完成智能电表和低压集抄全覆盖工作。国家电网智能化规划总报告中指出,用电环节存在的不足是“智能双向互动服务平台还没有建立,与电力用户的双向互动服务还没有

13、开展;用电信息采集系统、智能用电服务系统等技术支持系统有待建设与完善;智能用电小区/楼宇、用户侧分布式电源及储能等关键技术需要深入研究;智能化计量装置的检测与管理、新兴智能用电设备的检测还没有开展;智能用电相关标准体系有待完善”。由此可见,在用电信息精确计量和用电信息传输方面,整个行业还有较大的提升空间。对智能电表和信息采集设备的需求将持续释放。2019年10月,国家电网发布泛在电力物联网白皮书(2019),提出建设目标为:通过泛在电力物联网建设,充分应用“大云物移智链”等现代信息技术、先进通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,实现“数据一个源、电网一张图、业务一条线”,广泛连接内

14、外部、上下游资源和需求,打造能源互联网生态圈,适应社会形态,打造行业生态,培育新兴业态,支撑“三型两网”世界一流能源互联网企业建设。智能电表作为泛在电力物联网建设用户侧的重要设备,是智能电网用电环节重要组成,是能源电力全景监测和智能互动建设的基础。随着泛在电力物联网的建设推进,智能电表需求将随之增加。2021年3月,国家电网发布“碳达峰、碳中和”行动方案,提出加快电网发展,加大技术创新。行动方案中包括加快电网向能源互联网升级,加快信息采集、感知、处理、应用等环节建设,推进各能源品种的数据共享和价值挖掘。到2025年,初步建成国际领先的能源互联网。智能用电信息采集系统是国网公司对电力用户的用电信

15、息进行采集、处理和实时监控的基础,是国网公司建设坚强智能电网的重要支撑和主要投资方向。智能用电信息采集系统具备实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能,主要由主站、通信信道、现场终端和电力用户四部分组成。现场终端包括智能电表、采集器和集中器。智能用电信息采集系统的建设包括两个方面,一方面是用电信息的精确计量,另一方面是用电信息的传输。用电信息的精确计量主要是通过电能表来实现。我国电网中安装的电能表包括机电式电能表、电子式电能表、智能电能表,其中电子式电能表和智能电能表的计量核心部件为电能计量芯片。电能表计量性

16、能的差异与计量芯片关系密切,计量芯片具有敏感度非常高、能实现小电流计量、计量精度高等特点。电能计量芯片的应用使得电能表在计量精度、可靠性等性能方面获得了大幅提升,同时在功能上也得到了扩展。用电信息的传输可以通过电力线载波通信、无线公网或光纤专网等方式实现,其中电力线载波通信是指以电力线为信息传输媒介,信号经过载波调制技术,实现在电网各个节点之间进行数据传输的一种通信技术。该技术依托电力线网络,覆盖范围广,不需要重新布线,具有施工、运行成本低等优势,是我国目前智能电网用电信息传输的首选技术。电力线载波通信产品包括载波电能表、采集器和集中器,其中核心元器件为电力线载波通信芯片。电力线载波通信芯片能

17、够使电力线上的用电器实现双向通信,是实现电网企业与电力用户信息互动的重要基础,也是实现智能小区、电力用户需求侧管理的重要手段。四、 强化科技创新支撑增强柳州老工业基地自主创新能力,着力打造面向东盟的区域性国际科技创新中心。发挥数字产业化、产业数字化支撑高质量发展的新引擎作用,培育数字经济企业,争创自治区级数字经济示范区。实施百项工业领域重大科技攻关和成果转化项目,建设5家以上自治区级创新平台,培育认定1家以上国家级企业技术中心、190家以上国家高新技术企业,年内科技服务业收入增长超过30%。大力实施质量强市战略,加快国家知识产权试点示范城市建设,打造一批知识产权标杆企业,建设国家汽车质检中心二

18、期、螺蛳粉国家重点实验室。五、 加强园区基础设施建设支持阳和工业新区申报国家级经济技术开发区、柳江区新兴工业园申报自治区级经济技术开发区。规划布局河西高新区西扩建设,加快推进柳江区粤桂智能家电产业集聚区、中国东盟旅游装备产业园、广西柳州现代服装产业园建设,支持各县工业园区发展特色产业。第二章 项目基本情况一、 项目名称及建设性质(一)项目名称柳州智能电表MCU芯片项目(二)项目建设性质本项目属于新建项目二、 项目承办单位(一)项目承办单位名称xxx投资管理公司(二)项目联系人韩xx(三)项目建设单位概况公司全面推行“政府、市场、投资、消费、经营、企业”六位一体合作共赢的市场战略,以高度的社会责

19、任积极响应政府城市发展号召,融入各级城市的建设与发展,在商业模式思路上领先业界,对服务区域经济与社会发展做出了突出贡献。 公司依据公司法等法律法规、规范性文件及公司章程的有关规定,制定并由股东大会审议通过了董事会议事规则,董事会议事规则对董事会的职权、召集、提案、出席、议事、表决、决议及会议记录等进行了规范。 公司坚持提升企业素质,即“企业管理水平进一步提高,人力资源结构进一步优化,人员素质进一步提升,安全生产意识和社会责任意识进一步增强,诚信经营水平进一步提高”,培育一批具有工匠精神的高素质企业员工,企业品牌影响力不断提升。公司将依法合规作为新形势下实现高质量发展的基本保障,坚持合规是底线、

20、合规高于经济利益的理念,确立了合规管理的战略定位,进一步明确了全面合规管理责任。公司不断强化重大决策、重大事项的合规论证审查,加强合规风险防控,确保依法管理、合规经营。严格贯彻落实国家法律法规和政府监管要求,重点领域合规管理不断强化,各部门分工负责、齐抓共管、协同联动的大合规管理格局逐步建立,广大员工合规意识普遍增强,合规文化氛围更加浓厚。三、 项目定位及建设理由未来,随着基于IR46标准的下一代智能物联表技术规范的完善及逐步实施,电表方案将发生本质的变化,双芯模组设计方案将成为智能电表技术的升级方向。双芯模组设计方案中,原先的单、三相计量芯片将全部升级为搭配独立MCU的SoC芯片,而以SoC

21、结构设计的单、三相计量芯片的售价将大幅提升,市场容量将快速扩充。2020年,国家电网第二批电能表招标中已经出现了基于双芯设计的智能物联表的试点需求,未来智能电表市场将重新步入由智能电能表向智能物联表大规模迭代的发展轨道。另外在出口市场,随着“一带一路”合作的持续推进以及国内电表企业综合实力和产品竞争力的不断提升,海外电表市场也将带来更多的增量需求。“十三五”时期,是柳州发展进程中极不平凡的五年。面对日趋复杂的外部环境、不断加大的经济下行压力特别是新冠肺炎疫情的严重冲击,全市上下在中央和自治区党委、政府的坚强领导下,坚决打好三大攻坚战,统筹推进稳增长、促改革、调结构、惠民生、防风险、保稳定,扎实

22、推进“六稳”“六保”工作,较好完成了“十三五”规划的各项目标任务,全面建成小康社会即将胜利实现。全市经济实力大幅提升,实现地区生产总值比二一年翻一番。产业转型升级取得新成效,工业总产值占全区四分之一以上,战略性新兴产业占比大幅提高,现代服务业加快发展,现代农业体系进一步完善,经济高质量发展特征不断显现。成功创建广西首个“全国质量强市示范城市”,国家小微企业创业创新基地城市示范通过验收,创新支撑产业高质量发展的动力更加强劲。国家新型城镇化综合试点扎实推进,城市空间结构更趋均衡,主城区功能持续完善,柳东新区成为国家产城融合示范区,北部生态新区挂牌成立并进入快速发展阶段,柳江区抢抓撤县设区机遇实现城

23、市品质和产业能级极大提升,“一主三新”城市格局基本形成,常住人口城镇化率排全区第一,城乡区域发展均衡性协调性不断提升。对内对外开放不断深化,“三大建设”扎实推进,区域合作迈出坚实步伐,城市集聚辐射能力持续增强,西江经济带龙头城市地位巩固提升。全面深化改革取得新突破,重要领域和关键环节改革取得重大进展,改革系统性、整体性、协同性进一步增强。人民生活显著改善,城乡居民人均可支配收入比二一年翻了一番,如期完成脱贫攻坚目标任务,现行标准下农村贫困人口全部脱贫、贫困村全部出列、贫困县全部摘帽。公共服务保障有力,一流的教育、一流的医疗、一流的文化体育设施体系正在形成,统筹疫情防控和经济社会发展成效明显。生

24、态环境不断改善,地表水环境状况常年保持全国前列,空气环境质量实现“双突破”,花园城市基本建成。法治柳州、平安柳州建设取得新成绩,治理效能显著提升,社会大局和谐稳定。“十三五”期的发展成就,推动柳州进入高质量发展新阶段,为柳州全面开启基本实现社会主义现代化新征程奠定了坚实基础。四、 报告编制说明(一)报告编制依据1、中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要;2、中国制造2025;3、建设项目经济评价方法与参数及使用手册(第三版);4、项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据等。(二)报告编制原则1、政策符合性原则:报告的内容应符合国家产业政策、技术政策和行业规划

25、。2、循环经济原则:树立和落实科学发展观、构建节约型社会。以当地的资源优势为基础,通过对本项目的工艺技术方案、产品方案、建设规模进行合理规划,提高资源利用率,减少生产过程的资源和能源消耗延长生产技术链,减少生产过程的污染排放,走出一条有市场、科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、资源优势得到充分发挥的新型工业化路子,实现可持续发展。3、工艺先进性原则:按照“工艺先进、技术成熟、装置可靠、经济运行合理”的原则,积极应用当今的各项先进工艺技术、环境技术和安全技术,能耗低、三废排放少、产品质量好、经济效益明显。4、提高劳动生产率原则:近一步提高信息化水平,切实达到提高产品的质量、降低成本、

26、减轻工人劳动强度、降低工厂定员、保证安全生产、提高劳动生产率的目的。5、产品差异化原则:认真分析市场需求、了解市场的区域性差别、针对产品的差异化要求、区异化的特点,来设计不同品种、不同的规格、不同质量的产品以满足不同用户的不同要求,以此来扩大市场占有率,寻求经济效益最大化,提高企业在国内外的知名度。(二) 报告主要内容投资必要性:主要根据市场调查及分析预测的结果,以及有关的产业政策等因素,论证项目投资建设的必要性;技术的可行性:主要从事项目实施的技术角度,合理设计技术方案,并进行比选和评价;财务可行性:主要从项目及投资者的角度,设计合理财务方案,从企业理财的角度进行资本预算,评价项目的财务盈利

27、能力,进行投资决策,并从融资主体的角度评价股东投资收益、现金流量计划及债务清偿能力;组织可行性:制定合理的项目实施进度计划、设计合理组织机构、选择经验丰富的管理人员、建立良好的协作关系、制定合适的培训计划等,保证项目顺利执行;经济可行性:主要是从资源配置的角度衡量项目的价值,评价项目在实现区域经济发展目标、有效配置经济资源、增加供应、创造就业、改善环境、提高人民生活等方面的效益;风险因素及对策:主要是对项目的市场风险、技术风险、财务风险、组织风险、法律风险、经济及社会风险等因素进行评价,制定规避风险的对策,为项目全过程的风险管理提供依据。五、 项目建设选址本期项目选址位于xx(以选址意见书为准

28、),占地面积约46.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。六、 项目生产规模项目建成后,形成年产xx颗智能电表MCU芯片的生产能力。七、 建筑物建设规模本期项目建筑面积53091.06,其中:生产工程36036.92,仓储工程7587.51,行政办公及生活服务设施5678.49,公共工程3788.14。八、 环境影响本项目污染物主要为废水、废气、噪声和固废等,通过污染防治措施后,各污染物均可达标排放,并且保持相应功能区要求。本项目符合各项政策和规划,本项目各种污染物采取治理措施后对周围环境影响较小。从环境保护角度,本项目

29、建设是可行的。九、 项目总投资及资金构成(一)项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资23250.24万元,其中:建设投资18124.11万元,占项目总投资的77.95%;建设期利息524.48万元,占项目总投资的2.26%;流动资金4601.65万元,占项目总投资的19.79%。(二)建设投资构成本期项目建设投资18124.11万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用15837.68万元,工程建设其他费用1888.28万元,预备费398.15万元。十、 资金筹措方案本期项目总投资23250.24万元,其中申请银行长期

30、贷款10703.73万元,其余部分由企业自筹。十一、 项目预期经济效益规划目标(一)经济效益目标值(正常经营年份)1、营业收入(SP):52700.00万元。2、综合总成本费用(TC):40974.84万元。3、净利润(NP):8586.23万元。(二)经济效益评价目标1、全部投资回收期(Pt):5.25年。2、财务内部收益率:29.04%。3、财务净现值:15321.83万元。十二、 项目建设进度规划本期项目按照国家基本建设程序的有关法规和实施指南要求进行建设,本期项目建设期限规划24个月。十四、项目综合评价本项目生产线设备技术先进,即提高了产品质量,又增加了产品附加值,具有良好的社会效益和

31、经济效益。本项目生产所需原料立足于本地资源优势,主要原材料从本地市场采购,保证了项目实施后的正常生产经营。综上所述,项目的实施将对实现节能降耗、环境保护具有重要意义,本期项目的建设,是十分必要和可行的。主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积30667.00约46.00亩1.1总建筑面积53091.061.2基底面积18706.871.3投资强度万元/亩387.192总投资万元23250.242.1建设投资万元18124.112.1.1工程费用万元15837.682.1.2其他费用万元1888.282.1.3预备费万元398.152.2建设期利息万元524.482.3流动资金万元460

32、1.653资金筹措万元23250.243.1自筹资金万元12546.513.2银行贷款万元10703.734营业收入万元52700.00正常运营年份5总成本费用万元40974.846利润总额万元11448.317净利润万元8586.238所得税万元2862.089增值税万元2307.1410税金及附加万元276.8511纳税总额万元5446.0712工业增加值万元17676.9813盈亏平衡点万元19146.50产值14回收期年5.2515内部收益率29.04%所得税后16财务净现值万元15321.83所得税后第三章 行业、市场分析一、 电能计量芯片市场概况1、电能计量芯片市场现状电能计量芯片

33、作为智能电表的核心器件,直接关系到智能电表的计量精度和工作可靠性、稳定性等产品品质。根据产品构成的不同,电能计量芯片可以分为单芯片产品和SoC芯片产品。其中,单芯片产品只包含了电能计量模块;SoC芯片产品则集成了微处理器(MCU)、时钟芯片(RTC)等电能表所需的各种功能模块,能够提供完整的智能电表方案并有效降低智能电表的芯片成本。目前,国内两网公司招标的智能电表主要采用单芯片设计,SoC芯片则主要应用于出口的智能电表,且以单相智能电表为主。电能计量芯片属于数模混合集成电路,在电力等工业物联领域的运用要求产品具备高度的稳定性,同时产品也存在着向多功能、低功耗、低成本以及SoC架构方向发展的趋势

34、。2009年以来,国家对于智能电网的建设部署持续推动市场对智能电表的采购需求。基于产品用途和我国电力行业的运行机制,我国智能电表、用电信息采集终端的主要客户是国家电网、南方电网及其下属各网省公司,另外还包括部分地方电力公司及其他工商企业客户。国家电网、南方电网主要通过集中招标形式采购智能电表及用电信息采集终端产品。同时,由于覆盖省份更多,智能电表芯片的大部分需求源自于国家电网。根据应用对象的不同,单芯片电能计量产品可以分为单相计量芯片和三相计量芯片。其中,单相计量芯片主要用于居民家庭用的单相电能表,单价相对较低;三相计量芯片主要用于工业企业使用的三相电能表,同时也可用于专变采集终端和集中器等终

35、端设备上,单价相对较高。由于我国家庭用户数量庞大,工业区和办公楼用户相对较少,因此国家电网招标市场以单相表为主,单相计量芯片的市场需求占比更大。从国家电网2020年招标情况来看,单相计量芯片对应的单相表占招标总量的83.30%,三相计量芯片对应的三相表、集中器、采集器以及专变采集终端的招标占比则为16.70%。相比单相计量芯片,三相表和专变采集终端、集中、采集器的招标量相对较少,但与此相对的,三相计量芯片相关设备的需求波动相比单相计量芯片更为平稳。2、电能计量芯片市场空间自2009年以来,国家电网即通过统一招标对智能电表进行采购。2018年至2020年,每年对智能电表的招标次数均为2次。随着智

36、能电网建设规划的推进,国家电网对智能电表的招标数量先快速增长,并在2014年达到招标最高点;随着智能电表渗透率的快速提升并基本达成了全覆盖,2016至2017年国家电网的招标规模出现一定幅度下降;但随着电网智能化建设的持续推进,以及2009年开始铺设的电能表检定周期逐步到期,在之后的2018年和2019年,国家电网智能电表招标规模同比均出现增长。2019年,国家电网两次集中招标共采购单、三相智能电表7,380.19万只,同比增长39.81%。2020年受新冠肺炎疫情及国网采购计划等因素影响,单、三相智能电表的招标总量下降至5,206.60万只,降幅29.45%,在疫情影响下仍然能够维持2018

37、年的需求水平。至2021年,单、三相智能电表的招标量出现明显回升,同比大幅增加28.18%。南方电网方面,根据南方电网发展规划(2013-2020年),南方电网将积极推广建设智能电网,到2020年城市配电网自动化覆盖率达到80%,基本实现电网信息标准化、一体化、实时化、互动化。结合南方电网对于智能电表的采购情况,2016年至2020年,南方电网在智能电能表上的投资金额分别为24.52亿元、27.19亿元、15.64亿元、17.62亿元,在2019年爆发式增长后出现回落。(1)单相计量芯片市场空间单相智能电表作为智能电表中最基本的品种,主要用于居民家庭用户。2018年起智能电表新一轮更换周期的到

38、来,对国内单相智能电表及单相计量芯片的需求量形成持续的支撑。根据国家电网电子商务平台的招标信息,2018年和2019年国家电网各类单相智能电能表总需求数量分别为4,595.60万只和6,509.55万只,同比分别增长40.21%和41.65%。2020年受疫情影响,国网建设进度放缓,单相智能电表需求量下降至4,503.03万只。2021年,市场需求出现明显反弹,国家电网第二次招标结束后单相智能电表累计招标5,775.17万只,同比增长28.25%。除国家电网统招需求外,单相表及单相计量芯片的需求还来自于南方电网及其下属网省公司的招标市场、地方电力公司独立招标市场、部分出口单相表市场以及其他工商

39、企业的社会用表市场。此外,随着水、电、燃气领域均已大范围实行阶梯定价制度,并且计量环节是计算阶梯价格的关键,而传统仪表无法在计算阶梯价格关键时间点上同时抄收全部数据,因此计量芯片的应用已逐步扩展至电表以外的智能仪表。仪表智能化可以节约人工抄表成本、减少产销差。同时,在电测仪器、分布式电源、通讯微基站、电动汽车充电桩、智能楼宇等众多领域,都需要相关的智能计量技术支持。(2)三相计量芯片市场空间随着三相智能电表的应用领域从基本的用电计量计费、配电变压器扩展到变电站的经营管理、用电需求侧管理的计量、发电厂上网电量、跨省电网联络线交换电量的计费等领域,从大工业用户计费扩展至商业、非工业、普通工业户的计

40、费,三相智能电表的需求不断扩大,配套三相电能表的三相计量芯片有着巨大的市场发展空间。根据国家电网电子商务平台的招标信息,2018年和2019年国家电网各类三相表总需求数量分别为682.97万只和870.64万只,同比分别增长26.20%和27.48%。2020年受疫情影响,三相智能电表需求量下降至703.57万只,降幅相比单相智能电表更为缓和。至2021年的两次招标,三相智能电表需求量重新回升至898.84万只,同比回升27.75%。3、电能计量芯片市场的发展趋势未来,随着基于IR46标准的下一代智能物联表技术规范的完善及逐步实施,电表方案将发生本质的变化,双芯模组设计方案将成为智能电表技术的

41、升级方向。双芯模组设计方案中,原先的单、三相计量芯片将全部升级为搭配独立MCU的SoC芯片,而以SoC结构设计的单、三相计量芯片的售价将大幅提升,市场容量将快速扩充。2020年,国家电网第二批电能表招标中已经出现了基于双芯设计的智能物联表的试点需求,未来智能电表市场将重新步入由智能电能表向智能物联表大规模迭代的发展轨道。另外在出口市场,随着“一带一路”合作的持续推进以及国内电表企业综合实力和产品竞争力的不断提升,海外电表市场也将带来更多的增量需求。二、 行业的技术水平与发展趋势1、电能计量芯片行业技术水平特点及发展趋势从我国的电能计量芯片技术发展情况来看,在精度水平方面已经从原来的2级、1级水

42、平,发展到0.5S级、0.2S级;在芯片设计方面,其核心技术是高精度模拟信号采样和计量算法,其中模拟信号采样通过高精度ADC实现,计量算法的实现主要有两种方式,一种方式是采用搭建构成硬核算法的专用计量芯片,另一种方式是采用DSP或MCU搭配外部软件编程;在生产工艺方面,目前芯片的整体工艺水平已普遍达到0.11m以下制程,工作电压也从5V逐步降低至3.3V或宽电压。电能计量芯片属于数模混合集成电路,主要应用于智能电表,需适用于我国复杂的电力系统环境,因而要求芯片产品具备较强的稳定性。随着泛在电力物联网的发展,电能计量芯片将应用于更多领域,对芯片产品的功能、性能功耗提出了更高的要求。此外,电能计量

43、芯片的核心功能是电能信息的计量,对计量精度的要求也在不断提升。随着国内晶圆制造工艺水平的进步,小尺寸的芯片将应用于更多领域。整体上,电能计量芯片呈现高可靠性、高精度、多功能、低功耗、产品形态小、高性能的发展趋势。2、智能电表MCU芯片行业技术水平特点及发展趋势国内智能电表行业经过十余年的发展,电表MCU等核心元器件已经基本接近了全面国产化。当前主控MCU芯片普遍采用32位的ARMCortex-M内核,运行频率十几到几十MHz,并普遍采用嵌入式闪存工艺制造,集成了128-512KB大容量嵌入式flash,以及8-64KB嵌入式SRAM,并集成了温度传感器、LCD液晶驱动等接口以及高精度RTC等丰

44、富外设,拥有极低的功耗。此外,智能电表对主控MCU也有较高的可靠性要求,必须满足较大的温度范围并支持宽电压工作,还要求不少于10年的长期稳定运行。随着新一代智能物联表技术规范的实施,电网企业将对智能物联表管理芯(MCU)的运算速度、处理能力、存储容量、外设拓展和工作寿命等方面提出更高的要求,而芯片制程工艺也将向55nm及以下发展。3、电力线载波通信芯片行业技术水平特点及发展趋势电力线载波通信技术利用交流或直流电源线作为通信线路,布线成本低、可以实现网络的大范围覆盖,能够适应智能电网通信的需要。但由于电网结构复杂,信号传输特性极差,在电力线上实现可靠的数据传输较为困难,因此,必须采用先进的技术融

45、合手段才能实现可靠的数据通信。近年来,电力线载波通信技术通过发展中继、扩频和其他先进调制解调和前向纠错编码技术,基本上克服了电力线传输中存在的高衰落、高噪声和高干扰问题,提高了通信的可靠性。目前市场已推广使用的产品包括低速(单载波、简单调制技术,速率500-2kbps)、窄带高速(OFDM多载波技术,速率5k-200kbps)和宽带高速(速率50k-2Mbps)芯片等,不仅能用于普通抄表功能,还能实现远程控制、管理等其他高速业务。目前我国电力线载波通信技术应用领域较为单一,电力线载波通信芯片主要用于智能电表中的通信模块,未来还将向工业控制、物联网、智能家居等领域做进一步扩展,因此载波通信芯片将

46、高度集成以及智能化的方向发展。同时,在集成电路产业发展的影响下,电力线载波通信芯片的设计工艺将逐渐采用低功耗、先进制程等工艺,这将使电力线载波通信芯片达到更高集成度、更低功耗和更小尺寸。此外,由于当前电力线载波通信存在电力线路条件影响大、电力线噪声大、线路高频信号衰减严重等问题,对载波通信的可靠性造成较大影响,无法完全消除通信盲点,而无线通信技术不受电力线信道变化和噪声干扰影响,但受地理环境、天气因素影响较大。因此,二者通信信道特征具有互补特性,可以采用电力线载波与微功率无线融合的通信技术,利于电力线载波与无线双信道部署或者异构组网部署方式,优化组网结构,扩大覆盖范围,消除通信盲点,提高通信网

47、的可靠性,从而实现集抄现场免维护的目标。目前,基于HPLC和微功率无线通信的双模通信技术尚处于研发和试验阶段,但其对芯片的整合能力以及功能、性能都提出了较高的要求,适用于双模通信技术的载波芯片将成为市场的重点研究方向之一。三、 智能电表市场发展概况智能电表作为智能电网建设的关键终端产品之一,承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务,是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础,对于电网实现信息化、自动化、互动化具有重要支撑作用。智能电表以智能芯片为核心,通过运用通讯技术以及计算机技术等,能够进行电能计费、电功率的计量和计时,并且能够和上位机进行通讯、用电管理的电能表。相对普通电表,智能电表除具备最基

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