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1、泓域咨询/揭阳智能电表MCU芯片项目建议书目录第一章 项目背景分析7一、 电能计量芯片市场概况7二、 进入本行业的壁垒12三、 我国智能电网发展概况14四、 持续优化营商环境，增创高质量发展新优势17五、 完善全面开放新格局，积极融入国内国际双循环19第二章 市场分析22一、 智能电表市场发展概况22二、 我国集成电路设计行业发展概况27三、 行业的技术水平与发展趋势28第三章 项目绪论32一、 项目名称及项目单位32二、 项目建设地点32三、 可行性研究范围32四、 编制依据和技术原则33五、 建设背景、规模34六、 项目建设进度34七、 环境影响35八、 建设投资估算35九、 项目主要技术
2、经济指标36主要经济指标一览表36十、 主要结论及建议38第四章 建设内容与产品方案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39第五章 选址方案分析42一、 项目选址原则42二、 建设区基本情况42三、 坚持创新驱动，激活高质量发展新动力48四、 项目选址综合评价50第六章 建筑工程说明51一、 项目工程设计总体要求51二、 建设方案52三、 建筑工程建设指标53建筑工程投资一览表53第七章 SWOT分析说明55一、 优势分析（S）55二、 劣势分析（W）57三、 机会分析（O）57四、 威胁分析（T）58第八章 发展规划66一、 公司发展规划66
3、二、 保障措施72第九章 安全生产74一、 编制依据74二、 防范措施75三、 预期效果评价79第十章 技术方案分析81一、 企业技术研发分析81二、 项目技术工艺分析84三、 质量管理85四、 设备选型方案86主要设备购置一览表87第十一章 项目节能分析88一、 项目节能概述88二、 能源消费种类和数量分析89能耗分析一览表90三、 项目节能措施90四、 节能综合评价92第十二章 项目进度计划93一、 项目进度安排93项目实施进度计划一览表93二、 项目实施保障措施94第十三章 组织机构、人力资源分析95一、 人力资源配置95劳动定员一览表95二、 员工技能培训95第十四章 投资计划97一、
4、 投资估算的编制说明97二、 建设投资估算97建设投资估算表99三、 建设期利息99建设期利息估算表100四、 流动资金101流动资金估算表101五、 项目总投资102总投资及构成一览表102六、 资金筹措与投资计划103项目投资计划与资金筹措一览表104第十五章 经济效益及财务分析106一、 经济评价财务测算106营业收入、税金及附加和增值税估算表106综合总成本费用估算表107固定资产折旧费估算表108无形资产和其他资产摊销估算表109利润及利润分配表111二、 项目盈利能力分析111项目投资现金流量表113三、 偿债能力分析114借款还本付息计划表115第十六章 项目招标、投标分析117
5、一、 项目招标依据117二、 项目招标范围117三、 招标要求118四、 招标组织方式120五、 招标信息发布123第十七章 总结说明124第十八章 附表附件126主要经济指标一览表126建设投资估算表127建设期利息估算表128固定资产投资估算表129流动资金估算表130总投资及构成一览表131项目投资计划与资金筹措一览表132营业收入、税金及附加和增值税估算表133综合总成本费用估算表133利润及利润分配表134项目投资现金流量表135借款还本付息计划表137本报告基于可信的公开资料，参考行业研究模型，旨在对项目进行合理的逻辑分析研究。本报告仅作为投资参考或作为参考范文模板用途。第一章 项
6、目背景分析一、 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
7、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。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
8、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。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
9、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
10、5,206.60万只，降幅29.45%，在疫情影响下仍然能够维持2018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
11、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
12、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
13、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
14、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、 进入本行业的壁垒1、技术壁垒智能电网终端设备芯片的设计人员不仅需要掌握
15、一般集成电路设计领域的知识，还需要学习、掌握其周边零部件规格性能及下游应用领域的相关知识。此外，从产业化角度来看，智能电网终端设备芯片往往需要集成多个复杂的功能模块IP，特别是模拟电路，往往要与实际环境相结合，只有依靠多年的经验和产品积累，才能调试出有效的解决方案。因此，企业只有具备了多学科融合的研发人才以及针对中国电力行业和集成电路设计的深厚实践经验，才能够在行业中立足并建立竞争优势。新进企业由于缺乏技术沉淀和经验积累，很难在短期内取得技术竞争优势并对现有竞争格局产生冲击。智能电网终端设备芯片设计高度的系统复杂性和专业性决定了进入本行业具有很高的技术壁垒。2、人才壁垒智能电网终端设备芯片设计
16、属于知识密集型行业，不仅需要具备复合型的专业技术背景，还必须通过长时间的实践形成经验积累。同时，芯片产品不是一个孤立的标准化产品，往往需要和其它周边零部件相结合，芯片企业也往往需要向客户提供全面的解决方案或参考方案，必须对相关零部件的性能非常熟悉。因此，智能电网终端设备芯片领域的研发和销售人员不但需要掌握集成电路设计所需的一般知识，还需要掌握下游电力行业的相关技术要求，并了解国内电力行业的基本特征，对相关人才的要求与其他一般集成电路设计行业有所不同。因此，该行业具备较高的人才壁垒。 3、资金壁垒在智能电网终端设备芯片领域，新产品从开始研发到最终批量销售的周期较长，一般至少需要两年以上的时间。同
17、时，芯片产品设计开发成本较高，企业要在该行业发展并获取丰厚回报，需要投入大量的资金进行研发设计，若无雄厚资金支持，则难以承担较长投资回报期的投资风险。此外，芯片设计企业所培养的芯片设计人才团队，也是通过企业大量资金投入所换来的。4、市场壁垒智能电网终端设备在智能电网运行中发挥着重要作用，智能电网终端设备中电能表的质量直接影响电力公司对用户用电数据计量的精确性，同时，许多终端产品使用环境非常恶劣，电力企业对终端设备的功能、性能、稳定性和可靠性有较高要求。而芯片作为终端设备中的核心元器件，是其功能、性能、稳定性和可靠性的重要决定因素之一。芯片作为电表产品的核心部件，将直接影响最终产品的各项性能指标
18、，客户导入新产品并在该平台上投入相关研发资源之前，往往非常慎重，要经过严苛及长期的验证和测试程序。因此，客户通常会认可质量可靠、技术先进的领先厂商，并对自己认可的芯片品牌形成一定的忠诚度。近年来，优势品牌厂商的产品性能稳定，市场份额持续扩大，已经形成了一定的品牌优势，行业的新进入者通常难以在短期内取得客户认同，突破现有市场竞争格局。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
19、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“电力流、信息流、业务流”高度一体化融合的现代电网。200
20、9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
21、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
22、，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
23、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
24、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
25、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、 持续优化营商环境，增创高质量发展新优势充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，更好发挥政府作用，推动有效市场和有为政府有机结合，打造投资贸易更便利、行政效率更高效、政府服务更优质、市场环境更公平、法治体系更健全的营商环境新高地。（一）推进投资贸易便利化对标先进地区最好最优最先进，加快规则、标准等制度型开放，大力推进投资贸易自由化便利化。提升投资贸易便利化水平。积极争取设立境内贸易物流先导区，重点发展贸易物流、商务服务等现代服务业，打造粤东对外开放新高地。深化国际产能合作，支持装备、技术、品牌、标准、服务走出去，积极开拓“一
26、带一路”新兴市场。推动企业参与境外合作区建设，培育优势产业海外集聚区。推动揭阳港与沿线国家和地区港口建立友好港关系，加大与沿线国家和地区港口间直达航线密度。完善国际经贸合作促进服务机制。（二）营造竞争高效市场环境完善社会信用体系。全面加强政务诚信、商务诚信、社会诚信和司法公信建设，建设更加注重法治化、标准化、规范化的社会信用体系。健全信用修复机制，推进社会信用体系与大数据融合发展，强化联合奖惩信息归集共享，加强信用监测和诚信教育，推进“诚信揭阳”建设，营造公平、公正、公开的市场环境。建立新型信用监管机制。推进包容审慎有效的监管创新，建立以信用为基础的分级分类监管制度和统一权威、简明高效的市场监
27、管体制。组织开展政务失信问题治理，深度依托“信用广东”和“信用揭阳”网站，推进政务信息公开、司法公信以及企业守信、市民诚信信息整合。探索实行信用承诺制，推广信用联合奖惩，拓展创新社会化、市场化守信激励措施。（三）提升招商引资质量坚持把招商引资作为推动高质量发展的重要举措，启动每年新签约、新开工项目分别达到3000亿元的“双3000”计划，积极有效引进国内外资金、先进技术和管理经验，加快培育一批实体企业。五、 完善全面开放新格局，积极融入国内国际双循环紧紧把握国家进一步扩大开放和“一带一路”建设深入推进的机遇，以参与更高层次国际合作为导向，推动开放“双循环”平台建设，加快构建对内对外全方位、宽领
28、域、多层次的开放发展新格局，积极融入国内国际双循环。把实施扩大内需战略同深化供给侧结构性改革有机结合起来，全面促进消费，拓展投资空间，打造粤东开放新高地。（一）持续扩大有效投资主动适应经济发展模式从“两头在外”向“内外兼修”的深刻转变，持续优化投资结构，深入挖掘投资新增长点，深化投资体制改革，激发社会投资活力。（二）促进消费扩容提质深入挖掘消费潜力。大力发展商贸流通业，加快商贸流通现代化进程，满足日益增长的多层次、多样化的消费需求。加快城乡商业网点建设，重点建设一批专业市场、城市综合体、商贸综合体、特色街区，积极促进商贸和文旅融合，扩大消费总量。支持特色商圈规划建设，鼓励引进特色商业品牌，积极
29、发展“夜间经济”。强化激活市场、畅通人流、物流，创造条件推动各类商场、市场和旅游、餐饮、文化等生活服务业正常经营。（三）加快构建现代化开放通道加快建设便捷开放通道。加快与粤港澳大湾区互联互通网络建设，稳步推进形成北上南下东进西出对外通道，加快打造通道经济带。推进揭阳潮汕机场扩建，加密国际国内航线，积极扩展对外空中通道。积极争取国家批准揭阳潮汕机场144小时过境免签。（四）发展高水平开放型经济推动开放平台建设。加大外贸综合服务企业培育力度，加快揭阳市跨境电商产业园建设，进一步引导外资、外贸企业向重点产业园区集聚，打造一批链条完整的产业园区。分类实施千亿、百亿级开发区培育行动计划，鼓励开发区与国内
30、发达地区合作共建产业转移协作平台。推动外贸转型升级示范基地建设，建设出口产品质量安全示范区，建立国际认可的产品检测、认证体系、重要产品追溯体系和出口产品质量检测公共平台。培育外贸竞争新优势，推动外贸高质量发展。加快申报建设综合保税区、保税物流中心等海关特殊监管区域，推进保税物流业发展。（五）深入拓展区域合作新空间加强汕潮揭都市圈合作建设。推动汕潮揭基础设施互联互通、公共服务共建共享、社会治理联防联治、合作机制协同创新、政策措施联合争取。促进交通共享,，加快推进区域交通项目建设,，加速区域交通一体化。促进产业协同，推进临港空铁经济合作区建设，建立“横向错位发展、纵向分工协作”的产业体系。强化生态
31、共保,，加快“三江”水系连通工程建设,，促进水资源综合利用和流域城市功能的共同打造。第二章 市场分析一、 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本的用电计量功能以外，还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化
32、的功能。1、智能电表产品的发展历程随着我国智能电网建设持续推进，电能表已经从机电一体化电能表、电子式电能表进入到了智能化电能表时代，智能电表的功能及定位不断向智能化、模块化的用电终端发展。智能电表的广泛应用能够提高电力企业的经营效率，促进节能减排，增强电力系统的稳定性。随着智能电网投资的快速增长，智能电表的市场空间也在持续得到拓展。2、智能电表市场的需求变动情况自“坚强智能电网”计划启动以来，我国智能电表招标数量的变化基本可分为三个阶段：第一阶段，2014年以前，随着第一轮智能电表改造开始实施，智能电表的市场需求迅速上升，为智能电表行业快速发展时期，这一阶段的通信产品主要以窄带电力线载波通信产
33、品为主；第二阶段，2015年至2017年，随着智能电表改造的进行，国家电网智能电表的用户覆盖率全面提升，智能电表需求逐渐趋于饱和，智能电表招标量开始逐年下降，并于2017年达到低谷，进入行业调整期；第三阶段，2018年以后，随着“坚强智能电网”计划进入引领提升阶段，国家电网启动新一轮改造，开始对宽带电力线载波通信产品进行招标，同时存量智能电表的更新换代需求拉动了智能电表市场需求的又一轮回升。2020年受新冠肺炎疫情影响，电能表铺设进度放缓，国家电网智能电表招标数量有所下滑，而2021年前述影响消除后招标量又重新回升。与此同时，海外市场也呈现出较快增长的态势。国外智能电表的安装进度不及国内，大规
34、模的全球性智能电网建设为智能电表带来更广阔的市场需求，也为我国智能电表生产企业打开出口市场创造了良好的市场条件。此外，除智能电表的新旧替换需求和海外市场需求外，泛在电力物联网和基于IR46标准的智能物联电能表升级需求也将成为智能电表市场未来扩容的主要驱动力。3、智能电表产品的发展方向泛在电力物联网是指围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统，包含感知层、网络层、平台层、应用层四层结构。其中，感知层是泛在电力物联网的最底层，主要负责信息采集和信号处理，是泛在电力
35、物联网的基础层和数据源，是终端设备需求最大的环节，而智能电表是典型的感知层终端，是故障抢修、电力交易、客户服务、配网运行、电能质量监测等各项业务的基础数据来源，在感知层终端设备中占据较高比例。根据国家电网发布的泛在电力物联网建设大纲，2021年将初步建成泛在电力物联网，到2024年建成泛在电力物联网，国家电网对感知层终端设备的需求将逐步提升，作为感知层核心设备与主要构成之一，新一代智能电表将直接受益于泛在电力物联网感知层建设带来的新增需求。2016年，国家电网发布了基于IR46理念的“双芯”智能电能表设计方案，借鉴IR46标准设计理念，采用双芯模组设计方案，研究新一代智能电表技术。根据IR46
36、标准下智能电表研究初探，当前智能电表主要采用“单个MCU+专用电能计量芯”，IR46标准体系下将采用两个MCU的设计方案，一个MCU符合智能电表的计量、脉冲和时钟，称为计量芯，另一个称为管理芯，专门负责显示、对外通信、事件管理、数据冻结、负荷控制等功能，双芯设计的电表便于升级，且避免了对计量部分的影响。计量芯包括计量芯片、计量MCU、存储器、RTC、时钟电池、超级电容等；管理芯包括管理MCU、停抄电池、卡、ESAM（嵌入式安全控制模块）、显示、存储器、浮空、通信等。双芯的设计实现了电能计量与电能管理从硬件上分离，为未来新需求下软件升级留足了操作空间。目前我国智能电表均采用IEC标准，与之相比，
37、IR46标准在计量误差要求、功率因素、环境适应性、谐波影响、负载平衡等方面均有更高要求，也是国际法制计量组织（OIML）成员国的通用标准。我国智能电能表从IEC标准向IR46标准发展，不仅可以满足国家智能电网的建设需求，也能支持我国智能电表企业拓展海外市场，进一步拓宽我国智能电表的海外市场空间。IR46标准的实施，是国网智能电表系列企业标准的重大改变，深刻影响了国网新一代智能电表设计方案的制定、样表的开发与试用改进。目前，行业相关部门正加紧制定新一代智能电表的技术规范。2016年2月，国家电网开启了“双芯”模组化智能电表设计方案的制定。2016年9月，国网推出基于IR46理念的“双芯”智能电能
38、表设计方案，指出“IR46标准与我国现行的电能表标准体系存在明显差异”。2019年，针对IR46技术标准的要求以及全社会范围电网运营质量和效率的提升需求，国家电网推出了电表新技术标准草稿，即多芯模组化单相智能电能表技术要求和多芯模组化三相智能电能表技术要求，智能电表技术标准向IR46的转变进程正逐步加快。2020年8月，国家电网正式发布了单、三相智能物联表通用技术规范，智能物联表在产品结构设计上完全符合国际IR46标准并采用模组化设计，区分计量模组、管理模组和扩展模组。随着符合IR46标准的新型智能电表技术规范的落地，将促使我国智能电表技术与国际接轨，有利于我国智能电表进入发达国家市场，市场空
39、间有望进一步扩大。4、智能电表出口市场的发展情况出口方面，东欧、拉美、东南亚、中亚和西非等地区的智能电表和用电信息采集起步较晚，落后国内约5-10年，其使用的用电信息采集系统并未真正实现智能用电，只是实现了预付费、防窃电等基本功能，未来智能用电系统产品成长空间巨大。当前国内智能电表厂商在全球市场具备较强竞争力，随着“一带一路”合作的深入，已参与多个沿线国家的智能电网建设，带动了国内智能电表和用电信息采集设备产品进入“一带一路”沿线国家，成为我国智能电表行业市场规模新的增长点。根据海关出口数据，2019年我国出口单、三相电子式电度表3,934.60万只，同比增长23.37%，2020年进一步增长
40、至4,520.49万只，2017年至2020年的年复合增长率达到10.47%。随着国内电网企业更多地参与“一带一路”沿线国家的电网建设以及国内符合G3-PLC标准和IR46标准的智能电表产品逐步进入发达国家市场，我国智能电表的出口市场有望进入高速发展期。整体而言，我国智能电表市场在2015年至2017年的短暂衰退之后出现多个增长点。在老旧智能电表硬性替代需求、泛在电力物联网建设的新增需求、新一代智能物联表产品升级迭代需求以及“一带一路”和发达国家的出口需求等多方合力下，我国智能电表行业将进入高速增长阶段。二、 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
41、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
42、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。三、 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
43、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
44、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
45、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
46、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
47、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
48、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。第三章 项目绪论一、 项目名称及项目单位项目名称：揭阳智能电表MCU芯片项目项目单位：xx有限公司二、 项目建设地点本期项目选址位于xxx（以最终选址方案为准），占地面积约84.00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。三、 可行性研究范围依据国家产业发展政策和有关部门的行业发展规划以及项目承办单位的实际情况，按照项目的建设要求，对项目的实施在技术、经济、社会和环境保护等领域的科学性、合理性和可行性进行研究论证。研究、分析和预测国内外市场供需情况与建设规模，并提出主要技术经济指标，对项目能否实施做出一个比