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1、泓域咨询/恩施电能计量芯片项目可行性研究报告报告说明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。根据谨慎财务估算,项目总投资40654.86万元,其中:建设投资32085.24万元,占项目总投资的7
2、8.92%;建设期利息653.51万元,占项目总投资的1.61%;流动资金7916.11万元,占项目总投资的19.47%。项目正常运营每年营业收入76800.00万元,综合总成本费用65740.20万元,净利润8054.85万元,财务内部收益率12.24%,财务净现值3656.19万元,全部投资回收期7.12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。本期项目技术上可行、经济上合理,投资方向正确,资本结构合理,技术方案设计优良。本期项目的投资建设和实施无论是经济效益、社会效益等方面都是积极可行的。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
3、研究。本报告仅作为投资参考或作为参考范文模板用途。目录第一章 项目建设单位说明8一、 公司基本信息8二、 公司简介8三、 公司竞争优势9四、 公司主要财务数据11公司合并资产负债表主要数据11公司合并利润表主要数据11五、 核心人员介绍12六、 经营宗旨13七、 公司发展规划14第二章 项目基本情况19一、 项目名称及项目单位19二、 项目建设地点19三、 可行性研究范围19四、 编制依据和技术原则20五、 建设背景、规模21六、 项目建设进度22七、 环境影响23八、 建设投资估算23九、 项目主要技术经济指标24主要经济指标一览表24十、 主要结论及建议26第三章 项目建设背景及必要性分析
4、27一、 智能电表MCU芯片市场概况27二、 行业的技术水平与发展趋势28三、 智能电表市场发展概况31四、 优化区域布局提高新型城镇化水平36第四章 行业、市场分析40一、 电能计量芯片市场概况40二、 我国集成电路设计行业发展概况45第五章 产品方案分析46一、 建设规模及主要建设内容46二、 产品规划方案及生产纲领46产品规划方案一览表46第六章 建筑工程可行性分析48一、 项目工程设计总体要求48二、 建设方案48三、 建筑工程建设指标50建筑工程投资一览表50第七章 运营模式52一、 公司经营宗旨52二、 公司的目标、主要职责52三、 各部门职责及权限53四、 财务会计制度56第八章
5、 发展规划60一、 公司发展规划60二、 保障措施64第九章 原材料及成品管理67一、 项目建设期原辅材料供应情况67二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理67第十章 环保分析69一、 编制依据69二、 环境影响合理性分析70三、 建设期大气环境影响分析71四、 建设期水环境影响分析73五、 建设期固体废弃物环境影响分析74六、 建设期声环境影响分析75七、 建设期生态环境影响分析75八、 清洁生产76九、 环境管理分析78十、 环境影响结论81十一、 环境影响建议81第十一章 项目实施进度计划83一、 项目进度安排83项目实施进度计划一览表83二、 项目实施保障措施84第十二章 组织机构及人
6、力资源配置85一、 人力资源配置85劳动定员一览表85二、 员工技能培训85第十三章 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89三、 项目节能措施90四、 节能综合评价91第十四章 项目投资计划93一、 投资估算的依据和说明93二、 建设投资估算94建设投资估算表98三、 建设期利息98建设期利息估算表98固定资产投资估算表100四、 流动资金100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103第十五章 经济效益105一、 经济评价财务测算105营业收入、税金及附加和增
7、值税估算表105综合总成本费用估算表106固定资产折旧费估算表107无形资产和其他资产摊销估算表108利润及利润分配表110二、 项目盈利能力分析110项目投资现金流量表112三、 偿债能力分析113借款还本付息计划表114第十六章 风险分析116一、 项目风险分析116二、 项目风险对策118第十七章 项目总结分析120第十八章 附表121主要经济指标一览表121建设投资估算表122建设期利息估算表123固定资产投资估算表124流动资金估算表125总投资及构成一览表126项目投资计划与资金筹措一览表127营业收入、税金及附加和增值税估算表128综合总成本费用估算表128固定资产折旧费估算表1
8、29无形资产和其他资产摊销估算表130利润及利润分配表131项目投资现金流量表132借款还本付息计划表133建筑工程投资一览表134项目实施进度计划一览表135主要设备购置一览表136能耗分析一览表136第一章 项目建设单位说明一、 公司基本信息1、公司名称:xxx有限责任公司2、法定代表人:吕xx3、注册资本:1100万元4、统一社会信用代码:xxxxxxxxxxxxx5、登记机关:xxx市场监督管理局6、成立日期:2012-2-67、营业期限:2012-2-6至无固定期限8、注册地址:xx市xx区xx9、经营范围:从事电能计量芯片相关业务(企业依法自主选择经营项目,开展经营活动;依法须经批
9、准的项目,经相关部门批准后依批准的内容开展经营活动;不得从事本市产业政策禁止和限制类项目的经营活动。)二、 公司简介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、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。公司秉承“以人为本、品质为本”的发展理念,倡导“诚信尊重”的企业情怀;坚持
10、“品质营造未来,细节决定成败”为质量方针;以“真诚服务赢得市场,以优质品质谋求发展”的营销思路;以科学发展观纵观全局,争取实现行业领军、技术领先、产品领跑的发展目标。 三、 公司竞争优势(一)工艺技术优势公司一直注重技术进步和工艺创新,通过引入国际先进的设备,不断加大自主技术研发和工艺改进力度,形成较强的工艺技术优势。公司根据客户受托产品的品种和特点,制定相应的工艺技术参数,以满足客户需求,已经积累了丰富的工艺技术。经过多年的技术改造和工艺研发,公司已经建立了丰富完整的产品生产线,配备了行业先进的设备,形成了门类齐全、品种丰富的工艺,可为客户提供一体化综合服务。(二)节能环保和清洁生产优势公司
11、围绕清洁生产、绿色环保的生产理念,依托科技创新,注重从产品结构和工艺技术的优化来减少三废排放,实现污染的源头和过程控制,通过引进智能化设备和采用自动化管理系统保障清洁生产,提高三废末端治理水平,保障环境绩效。经过持续加大环保投入,公司已在节能减排和清洁生产方面形成了较为明显的竞争优势。(三)智能生产优势近年来,公司着重打造 “智慧工厂”,通过建立生产信息化管理系统和自动输送系统,将企业的决策管理层、生产执行层和设备运作层进行有机整合,搭建完整的现代化生产平台,智能系统的建设有利于公司的订单管理和工艺流程的优化,在确保满足客户的各类功能性需求的同时缩短了产品交付期,提高了公司的竞争力,增强了对客
12、户的服务能力。(四)区位优势公司地处产业集聚区,在集中供气、供电、供热、供水以及废水集中处理方面积累了丰富的经验,能源配套优势明显。产业集群效应和配套资源优势使公司在市场拓展、技术创新以及环保治理等方面具有独特的竞争优势。(五)经营管理优势公司拥有一支敬业务实的经营管理团队,主要高级管理人员长期专注于印染行业,对行业具有深刻的洞察和理解,对行业的发展动态有着较为准确的把握,对产品趋势具有良好的市场前瞻能力。公司通过自主培养和外部引进等方式,建立了一支团结进取的核心管理团队,形成了稳定高效的核心管理架构。公司管理团队对公司的品牌建设、营销网络管理、人才管理等均有深入的理解,能够及时根据客户需求和
13、市场变化对公司战略和业务进行调整,为公司稳健、快速发展提供了有力保障。四、 公司主要财务数据公司合并资产负债表主要数据项目2020年12月2019年12月2018年12月资产总额13022.3310417.869766.75负债总额4266.303413.043199.73股东权益合计8756.037004.826567.02公司合并利润表主要数据项目2020年度2019年度2018年度营业收入53309.7442647.7939982.31营业利润11301.659041.328476.24利润总额9677.337741.867258.00净利润7258.005661.245225.76归属
14、于母公司所有者的净利润7258.005661.245225.76五、 核心人员介绍1、吕xx,1974年出生,研究生学历。2002年6月至2006年8月就职于xxx有限责任公司;2006年8月至2011年3月,任xxx有限责任公司销售部副经理。2011年3月至今历任公司监事、销售部副部长、部长;2019年8月至今任公司监事会主席。2、谢xx,中国国籍,无永久境外居留权,1970年出生,硕士研究生学历。2012年4月至今任xxx有限公司监事。2018年8月至今任公司独立董事。3、龚xx,中国国籍,1976年出生,本科学历。2003年5月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;200
15、3年11月至2011年3月任xxx有限责任公司执行董事、总经理;2004年4月至2011年9月任xxx有限责任公司执行董事、总经理。2018年3月起至今任公司董事长、总经理。4、宋xx,中国国籍,无永久境外居留权,1971年出生,本科学历,中级会计师职称。2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事。2003年11月至2011年3月任xxx有限责任公司财务经理。2017年3月至今任公司董事、副总经理、财务总监。5、曹xx,中国国籍,无永久境外居留权,1959年出生,大专学历,高级工程师职称。2003年2月至2004年7月在xxx股份有限公司兼任技术顾问;2004年8月至2011年3月
16、任xxx有限责任公司总工程师。2018年3月至今任公司董事、副总经理、总工程师。6、莫xx,中国国籍,1978年出生,本科学历,中国注册会计师。2015年9月至今任xxx有限公司董事、2015年9月至今任xxx有限公司董事。2019年1月至今任公司独立董事。7、叶xx,中国国籍,无永久境外居留权,1958年出生,本科学历,高级经济师职称。1994年6月至2002年6月任xxx有限公司董事长;2002年6月至2011年4月任xxx有限责任公司董事长;2016年11月至今任xxx有限公司董事、经理;2019年3月至今任公司董事。8、徐xx,中国国籍,无永久境外居留权,1961年出生,本科学历,高级
17、工程师。2002年11月至今任xxx总经理。2017年8月至今任公司独立董事。六、 经营宗旨加强经济合作和技术交流,采用先进适用的科学技术和科学经营管理方法,提高产品质量,发展新产品,并在质量、价格等方面具有国际市场上的竞争能力,提高经济效益,使投资者获得满意的利益。七、 公司发展规划(一)公司未来发展战略公司秉承“不断超越、追求完美、诚信为本、创新为魂”的经营理念,贯彻“安全、现代、可靠、稳定”的核心价值观,为客户提供高性能、高品质、高技术含量的产品和服务,致力于发展成为行业内领先的供应商。未来公司将通过持续的研发投入和市场营销网络的建设进一步巩固公司在相关领域的领先地位,扩大市场份额;另一
18、方面公司将紧密契合市场需求和技术发展方向进一步拓展公司产品类别,加大研发推广力度,进一步提升公司综合实力以及市场地位。(二)扩产计划经过多年的发展,公司在相关领域领域积累了丰富的生产经验和技术优势,随着公司业务规模逐年增长,产能瓶颈日益显现。因此,产能提升计划是实现公司整体发展战略的重要环节。公司将以全球行业持续发展及逐渐向中国转移为依托,提高公司生产能力和生产效率,满足不断增长的客户需求,巩固并扩大公司在行业中的竞争优势,提高市场占有率和公司影响力。在产品拓展方面,公司计划在扩宽现有产品应用领域的同时,不断丰富产品类型,持续提升产品质量和附加值,保持公司产品在行业中的竞争地位。(三)技术研发
19、计划公司未来将继续加大技术开发和自主创新力度,在现有技术研发资源的基础上完善技术中心功能,规范技术研究和产品开发流程,引进先进的设计、测试等软硬件设备,提高公司技术成果转化能力和产品开发效率,提升公司新产品开发能力和技术竞争实力,为公司的持续稳定发展提供源源不断的技术动力。公司将本着中长期规划和近期目标相结合、前瞻性技术研究和产品应用开发相结合的原则,以研发中心为平台,以市场为导向,进行技术开发和产品创新,健全和完善技术创新机制,从人、财、物和管理机制等方面确保公司的持续创新能力,努力实现公司新技术、新产品、新工艺的持续开发。(四)技术研发计划公司将以新建研发中心为契机,在对现有产品的技术和工
20、艺进行持续改进、提高公司的研发设计能力、满足客户对产品差异化需求的同时,顺应行业技术发展,不断研发新工艺、新技术,不断提升产品自动化程度,在充分满足下游领域对产品质量要求不断提高的同时,强化公司自主创新能力,巩固公司技术的行业先进地位,强化公司的综合竞争实力。积极实施知识产权保护自主创新、自主知识产权和自主品牌是公司今后持续发展的关键。自主知识产权是自主创新的保障,公司未来三年将重点关注专利的保护,依靠自主创新技术和自主知识产权,提高盈利水平。公司计划在未来三年内大量引进或培养技术研发、技术管理等专业人才,以培养技术骨干为重点建设内容,建立一支高、中、初级专业技术人才合理搭配的人才队伍,满足公
21、司快速发展对人才的需要。公司将采用各种形式吸引优秀的科技人员。包括:提高技术人才的待遇;通过与高校、科研机构联合,实行对口培训等形式,强化技术人员知识更新;积极拓宽人才引进渠道,实行就地取才、内部挖掘和面向社会广揽人才相结合。确保公司产品的高技术含量,充分满足客户的需求,使公司在激烈的市场竞争中立于不败之地。公司将加强与高等院校、研发机构的合作与交流,整合产、学、研资源优势,通过自主研发与合作开发并举的方式,持续提升公司技术研发水平,提升公司对重大项目的攻克能力,提高自身研发技术水平,进一步强化公司在行业内的影响力。(五)市场开发规划公司根据自身技术特点与销售经验,制定了如下市场开发规划:首先
22、,公司将以现有客户为基础,在努力提升产品质量的同时,以客户需求为导向,在各个方面深入了解客户需求,以求充分满足客户的差异化需求,从而不断增加现有客户订单;其次,公司将在稳定与现有客户合作关系的同时,凭借公司成熟的业务能力及优质的产品质量逐步向新的客户群体拓展,挖掘新的销售市场;最后,公司将不断完善营销网络建设,提升公司售后服务能力,从而提升公司整体服务水平,实现整体业务的协同及平衡发展。(六)人才发展规划人才是公司发展的核心资源,为了实现公司总体战略目标,公司将健全人力资源管理体系,制定科学的人力资源开发计划,进一步建立完善的培训、薪酬、绩效和激励机制,最大限度的发挥人才潜力,为公司的可持续发
23、展提供人才保障。公司将立足于未来发展需要,进一步加快人才引进。通过专业化的人力资源服务和评估机制,满足公司的发展需要。一方面,公司将根据不同部门职能,有针对性的招聘专业化人才:管理方面,公司将建立规范化的内部控制体系,根据需要招聘行业内专业的管理人才,提升公司整体管理水平;技术方面,公司将引进行业内优秀人才,提升公司的技术创新能力,增加公司核心技术储备,并加速成果转化,确保公司技术水平的领先地位。另一方面,公司将建立人才梯队,以培养管理和技术骨干为重点,有计划地吸纳各类专业人才进入公司,形成高、中、初级人才的塔式人才结构,为公司的长远发展储备力量。培训是企业人力资源整合的重要途径,未来公司将强
24、化现有培训体系的建设,建立和完善培训制度,针对不同岗位的员工制定科学的培训计划,并根据公司的发展要求及员工的发展意愿,制定员工的职业生涯规划。公司将采用内部交流课程、外聘专家授课及先进企业考察等多种培训方式提高员工技能。人才培训的强化将大幅提升员工的整体素质,使员工队伍进一步适应公司的快速发展步伐。公司将制定具有市场竞争力的薪酬结构,制定和实施有利于人才成长和潜力挖掘的激励政策。根据员工的服务年限及贡献,逐步提高员工待遇,激发员工的创造性和主动性,为员工提供广阔的发展空间,全力打造团结协作、拼搏进取、敬业爱岗、开拓创新的员工队伍,从而有效提高公司凝聚力和市场竞争力。第二章 项目基本情况一、 项
25、目名称及项目单位项目名称:恩施电能计量芯片项目项目单位:xxx有限责任公司二、 项目建设地点本期项目选址位于xxx,占地面积约82.00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1、项目背景及市场预测分析;2、建设规模的确定;3、建设场地及建设条件;4、工程设计方案;5、节能;6、环境保护、劳动安全、卫生与消防;7、组织机构与人力资源配置;8、项目招标方案;9、投资估算和资金筹措;10、财务分析。四、 编制依据和技术原则(一)编制依据1、国家经济和社会发展的长期规划,部门与地区规划,经济建设的指导方针、任务、
26、产业政策、投资政策和技术经济政策以及国家和地方法规等;2、经过批准的项目建议书和在项目建议书批准后签订的意向性协议等;3、当地的拟建厂址的自然、经济、社会等基础资料;4、有关国家、地区和行业的工程技术、经济方面的法令、法规、标准定额资料等;5、由国家颁布的建设项目可行性研究及经济评价的有关规定;6、相关市场调研报告等。(二)技术原则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。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
27、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、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
28、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。五、 建设背景、规模(一)项目背景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
29、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。(二)建设规模及产品方案该项目总占地面积54667.00(折合约82.00亩),预计场区规划总建筑面积98488.93。其中:生产工程62507.34,仓储工程13817.41,行政办公及生活服务设施10649.67,公共工程11514.51。项目建成后,形成年产xxx颗电能计量芯片的生产能力。六、 项目建设进度结合该项目建设的实际工作情况,xxx有
30、限责任公司将项目工程的建设周期确定为24个月,其工作内容包括:项目前期准备、工程勘察与设计、土建工程施工、设备采购、设备安装调试、试车投产等。七、 环境影响项目符合国家产业政策,符合城乡规划要求,符合国家土地供地政策,运营期间产生的废气、废水、噪声、固体废弃物等在采取相应的治理措施后,均能达到相应的国家标准要求,对外环境影响较小。因此,该项目在认真贯彻执行国家的环保法律、法规,认真落实污染防治措施的基础上,从环保角度分析,该项目的实施是可行的。八、 建设投资估算(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40654.86万元,其中:建设
31、投资32085.24万元,占项目总投资的78.92%;建设期利息653.51万元,占项目总投资的1.61%;流动资金7916.11万元,占项目总投资的19.47%。(二)建设投资构成本期项目建设投资32085.24万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用28369.89万元,工程建设其他费用2805.96万元,预备费909.39万元。九、 项目主要技术经济指标(一)财务效益分析根据谨慎财务测算,项目达产后每年营业收入76800.00万元,综合总成本费用65740.20万元,纳税总额5671.67万元,净利润8054.85万元,财务内部收益率12.24%,财务净现值3656.
32、19万元,全部投资回收期7.12年。(二)主要数据及技术指标表主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积54667.00约82.00亩1.1总建筑面积98488.931.2基底面积32253.531.3投资强度万元/亩387.792总投资万元40654.862.1建设投资万元32085.242.1.1工程费用万元28369.892.1.2其他费用万元2805.962.1.3预备费万元909.392.2建设期利息万元653.512.3流动资金万元7916.113资金筹措万元40654.863.1自筹资金万元27318.063.2银行贷款万元13336.804营业收入万元76800.00正常
33、运营年份5总成本费用万元65740.206利润总额万元10739.807净利润万元8054.858所得税万元2684.959增值税万元2666.7210税金及附加万元320.0011纳税总额万元5671.6712工业增加值万元19980.5913盈亏平衡点万元36900.14产值14回收期年7.1215内部收益率12.24%所得税后16财务净现值万元3656.19所得税后十、 主要结论及建议本项目符合国家产业发展政策和行业技术进步要求,符合市场要求,受到国家技术经济政策的保护和扶持,适应本地区及临近地区的相关产品日益发展的要求。项目的各项外部条件齐备,交通运输及水电供应均有充分保证,有优越的建
34、设条件。,企业经济和社会效益较好,能实现技术进步,产业结构调整,提高经济效益的目的。项目建设所采用的技术装备先进,成熟可靠,可以确保最终产品的质量要求。第三章 项目建设背景及必要性分析一、 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
35、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
36、表产品迭代的持续推进,电表MCU的市场空间也将持续扩大。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
37、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-
38、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
39、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,
40、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、
41、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、
42、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
43、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
44、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
45、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2
46、024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