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1、泓域咨询/载波通信芯片项目运营方案载波通信芯片项目运营方案xx（集团）有限公司报告说明根据谨慎财务估算，项目总投资19431.72万元，其中：建设投资15605.94万元，占项目总投资的80.31%；建设期利息192.63万元，占项目总投资的0.99%；流动资金3633.15万元，占项目总投资的18.70%。项目正常运营每年营业收入35000.00万元，综合总成本费用28782.81万元，净利润4539.60万元，财务内部收益率16.44%，财务净现值1925.46万元，全部投资回收期6.18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。用电信息的传输可以通过电力线载波
2、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。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，
3、其数据参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。目录第一章 绪论9一、 项目提出的理由9二、 项目概述9三、 项目总投资及资金构成11四、 资金筹措方案12五、 项目预期经济效益规划目标12六、 项目建设进度规划12七、 研究结论13八、 主要经济指标一览表13主要经济指标一览表13第二章 市场分析15一、 智能电表市场发展概况15二、 电能计量芯片市场概况20三、 进入本行业的壁垒25第三章 项目背景及必要性28一、 智能电表MCU芯片市场概况28二、 行业的技术水平与发展趋势29三、 我国智能电网发展概况32四、 促进产业转型升级，构建现代产业新体系35第四章 公司
4、基本情况38一、 公司基本信息38二、 公司简介38三、 公司竞争优势39四、 公司主要财务数据41公司合并资产负债表主要数据41公司合并利润表主要数据41五、 核心人员介绍41六、 经营宗旨43七、 公司发展规划43第五章 发展规划46一、 公司发展规划46二、 保障措施47第六章 SWOT分析50一、 优势分析（S）50二、 劣势分析（W）51三、 机会分析（O）52四、 威胁分析（T）52第七章 法人治理58一、 股东权利及义务58二、 董事60三、 高级管理人员65四、 监事67第八章 运营管理模式69一、 公司经营宗旨69二、 公司的目标、主要职责69三、 各部门职责及权限70四、
5、财务会计制度73第九章 创新发展80一、 企业技术研发分析80二、 项目技术工艺分析82三、 质量管理84四、 创新发展总结85第十章 建设方案与产品规划86一、 建设规模及主要建设内容86二、 产品规划方案及生产纲领86产品规划方案一览表86第十一章 建筑工程方案88一、 项目工程设计总体要求88二、 建设方案88三、 建筑工程建设指标88建筑工程投资一览表89第十二章 建设进度分析91一、 项目进度安排91项目实施进度计划一览表91二、 项目实施保障措施92第十三章 项目风险评估93一、 项目风险分析93二、 公司竞争劣势98第十四章 投资估算99一、 投资估算的依据和说明99二、 建设投
6、资估算100建设投资估算表104三、 建设期利息104建设期利息估算表104固定资产投资估算表106四、 流动资金106流动资金估算表107五、 项目总投资108总投资及构成一览表108六、 资金筹措与投资计划109项目投资计划与资金筹措一览表109第十五章 经济效益及财务分析111一、 经济评价财务测算111营业收入、税金及附加和增值税估算表111综合总成本费用估算表112固定资产折旧费估算表113无形资产和其他资产摊销估算表114利润及利润分配表116二、 项目盈利能力分析116项目投资现金流量表118三、 偿债能力分析119借款还本付息计划表120第十六章 总结评价说明122第十七章 附
7、表附录124主要经济指标一览表124建设投资估算表125建设期利息估算表126固定资产投资估算表127流动资金估算表128总投资及构成一览表129项目投资计划与资金筹措一览表130营业收入、税金及附加和增值税估算表131综合总成本费用估算表131利润及利润分配表132项目投资现金流量表133借款还本付息计划表135第一章 绪论一、 项目提出的理由智能电网终端设备芯片设计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
8、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。二、 项目概述（一）项目基本情况1、项目名称：载波通信芯片项目2、承办单位名称：xx（集团）有限公司3、项目性质：技术改造4、项目建设地点：xxx（待定）5、项目联系人：刘xx（二）主办单位基本情况公司秉承“诚实、信用、谨慎、有效”的信托理念，将“诚信为本、合规经营”作为企业的核心理念，不断提升公司资产管理能力和风险控制能力。公司在发展中始
9、终坚持以创新为源动力，不断投入巨资引入先进研发设备，更新思想观念，依托优秀的人才、完善的信息、现代科技技术等优势，不断加大新产品的研发力度，以实现公司的永续经营和品牌发展。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。当前，国内外经济发展形势依然错综复杂。从国际看，世界经济深度调整、复苏乏力，外部环境的不稳定不确定因素增加，中小企业外贸形势依然严峻，出口增长放缓。从国内看，发展阶段的转变使经济发展进入新常态，经济增速从高速
10、增长转向中高速增长，经济增长方式从规模速度型粗放增长转向质量效率型集约增长，经济增长动力从物质要素投入为主转向创新驱动为主。新常态对经济发展带来新挑战，企业遇到的困难和问题尤为突出。面对国际国内经济发展新环境，公司依然面临着较大的经营压力，资本、土地等要素成本持续维持高位。公司发展面临挑战的同时，也面临着重大机遇。随着改革的深化，新型工业化、城镇化、信息化、农业现代化的推进，以及“大众创业、万众创新”、中国制造2025、“互联网+”、“一带一路”等重大战略举措的加速实施，企业发展基本面向好的势头更加巩固。公司将把握国内外发展形势，利用好国际国内两个市场、两种资源，抓住发展机遇，转变发展方式，提
11、高发展质量，依靠创业创新开辟发展新路径，赢得发展主动权，实现发展新突破。（三）项目建设选址及用地规模本期项目选址位于xxx（待定），占地面积约38.00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。（四）产品规划方案根据项目建设规划，达产年产品规划设计方案为：xxx颗载波通信芯片/年。三、 项目总投资及资金构成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19431.72万元，其中：建设投资15605.94万元，占项目总投资的80.31%；建设期利息192.63万元，占项目总投资的0.99%；流动资金
12、3633.15万元，占项目总投资的18.70%。四、 资金筹措方案（一）项目资本金筹措方案项目总投资19431.72万元，根据资金筹措方案，xx（集团）有限公司计划自筹资金（资本金）11569.08万元。（二）申请银行借款方案根据谨慎财务测算，本期工程项目申请银行借款总额7862.64万元。五、 项目预期经济效益规划目标1、项目达产年预期营业收入（SP）：35000.00万元。2、年综合总成本费用（TC）：28782.81万元。3、项目达产年净利润（NP）：4539.60万元。4、财务内部收益率（FIRR）：16.44%。5、全部投资回收期（Pt）：6.18年（含建设期12个月）。6、达产年盈
13、亏平衡点（BEP）：15014.60万元（产值）。六、 项目建设进度规划项目计划从可行性研究报告的编制到工程竣工验收、投产运营共需12个月的时间。七、 研究结论该项目工艺技术方案先进合理，原材料国内市场供应充足，生产规模适宜，产品质量可靠，产品价格具有较强的竞争能力。该项目经济效益、社会效益显著，抗风险能力强，盈利能力强。综上所述，本项目是可行的。八、 主要经济指标一览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25333.00约38.00亩1.1总建筑面积48390.711.2基底面积14946.471.3投资强度万元/亩392.862总投资万元19431.722.1建设投资万元156
14、05.942.1.1工程费用万元13534.722.1.2其他费用万元1637.192.1.3预备费万元434.032.2建设期利息万元192.632.3流动资金万元3633.153资金筹措万元19431.723.1自筹资金万元11569.083.2银行贷款万元7862.644营业收入万元35000.00正常运营年份5总成本费用万元28782.816利润总额万元6052.807净利润万元4539.608所得税万元1513.209增值税万元1369.9010税金及附加万元164.3911纳税总额万元3047.4912工业增加值万元10381.9813盈亏平衡点万元15014.60产值14回收期年
15、6.1815内部收益率16.44%所得税后16财务净现值万元1925.46所得税后第二章 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的
16、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品
17、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，大规模
18、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，是泛在电力物
19、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标
20、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，I
21、R46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”智能电能表
22、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，市场空间
23、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年进一步增长至
24、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、 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
25、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。2009年以来，国家对于智能
26、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端设备上，单价相对较高。由于我
27、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。随着智能电网建设规划的推进，国家电网
28、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年的需求水平。至2021年，单
29、、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来，对国内单相智能电表及单相计
30、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企业的社会用表市场。此外，随着
31、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、普通工业户的计费，三相智能电表的需求不断扩大
32、，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升级方向。双芯模组设计方案中，
33、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。三、 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
34、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
35、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
36、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，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
37、，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。第三章 项目背景及必要性一、 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
38、,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
39、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。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
40、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
41、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
42、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-200kbp
43、s）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
44、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、 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
45、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
46、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。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