兰州智能电表MCU芯片项目招商引资方案范文.docx

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1、泓域咨询/兰州智能电表MCU芯片项目招商引资方案目录第一章 项目概述7一、 项目名称及投资人7二、 编制原则7三、 编制依据8四、 编制范围及内容9五、 项目建设背景9六、 结论分析12主要经济指标一览表15第二章 市场预测17一、 智能电表MCU芯片市场概况17二、 智能电表市场发展概况18三、 行业的技术水平与发展趋势23第三章 项目背景及必要性27一、 电能计量芯片市场概况27二、 我国智能电网发展概况32三、 提升企业创新能力35四、 项目实施的必要性36第四章 选址可行性分析38一、 项目选址原则38二、 建设区基本情况38三、 加快建设创新平台40四、 项目选址综合评价41第五章

2、建筑物技术方案42一、 项目工程设计总体要求42二、 建设方案44三、 建筑工程建设指标47建筑工程投资一览表48第六章 法人治理结构50一、 股东权利及义务50二、 董事57三、 高级管理人员63四、 监事65第七章 发展规划68一、 公司发展规划68二、 保障措施74第八章 SWOT分析76一、 优势分析（S）76二、 劣势分析（W）77三、 机会分析（O）78四、 威胁分析（T）79第九章 运营管理模式85一、 公司经营宗旨85二、 公司的目标、主要职责85三、 各部门职责及权限86四、 财务会计制度90第十章 原辅材料成品管理97一、 项目建设期原辅材料供应情况97二、 项目运营期原辅

3、材料供应及质量管理97第十一章 环境影响分析99一、 编制依据99二、 环境影响合理性分析99三、 建设期大气环境影响分析100四、 建设期水环境影响分析102五、 建设期固体废弃物环境影响分析102六、 建设期声环境影响分析103七、 建设期生态环境影响分析104八、 清洁生产104九、 环境管理分析105十、 环境影响结论107十一、 环境影响建议107第十二章 安全生产109一、 编制依据109二、 防范措施112三、 预期效果评价116第十三章 节能方案说明117一、 项目节能概述117二、 能源消费种类和数量分析118能耗分析一览表119三、 项目节能措施119四、 节能综合评价12

4、2第十四章 投资方案分析123一、 投资估算的编制说明123二、 建设投资估算123建设投资估算表125三、 建设期利息125建设期利息估算表126四、 流动资金127流动资金估算表127五、 项目总投资128总投资及构成一览表128六、 资金筹措与投资计划129项目投资计划与资金筹措一览表130第十五章 经济效益分析132一、 经济评价财务测算132营业收入、税金及附加和增值税估算表132综合总成本费用估算表133固定资产折旧费估算表134无形资产和其他资产摊销估算表135利润及利润分配表137二、 项目盈利能力分析137项目投资现金流量表139三、 偿债能力分析140借款还本付息计划表14

5、1第十六章 项目招投标方案143一、 项目招标依据143二、 项目招标范围143三、 招标要求144四、 招标组织方式146五、 招标信息发布146第十七章 总结说明147第十八章 附表148主要经济指标一览表148建设投资估算表149建设期利息估算表150固定资产投资估算表151流动资金估算表152总投资及构成一览表153项目投资计划与资金筹措一览表154营业收入、税金及附加和增值税估算表155综合总成本费用估算表155固定资产折旧费估算表156无形资产和其他资产摊销估算表157利润及利润分配表158项目投资现金流量表159借款还本付息计划表160建筑工程投资一览表161项目实施进度计划一览

6、表162主要设备购置一览表163能耗分析一览表163第一章 项目概述一、 项目名称及投资人（一）项目名称兰州智能电表MCU芯片项目（二）项目投资人xx有限公司（三）建设地点本期项目选址位于xx。二、 编制原则1、项目建设必须遵循国家的各项政策、法规和法令，符合国家产业政策、投资方向及行业和地区的规划。2、采用的工艺技术要先进适用、操作运行稳定可靠、能耗低、三废排放少、产品质量好、安全卫生。3、以市场为导向，以提高竞争力为出发点，产品无论在质量性能上，还是在价格上均应具有较强的竞争力。4、项目建设必须高度重视环境保护、工业卫生和安全生产。环保、消防、安全设施和劳动保护措施必须与主体装置同时设计，

7、同时建设，同时投入使用。污染物的排放必须达到国家规定标准，并保证工厂安全运行和操作人员的健康。5、将节能减排与企业发展有机结合起来，正确处理企业发展与节能减排的关系，以企业发展提高节能减排水平，以节能减排促进企业更好更快发展。6、按照现代企业的管理理念和全新的建设模式进行规划建设，要统筹考虑未来的发展，为今后企业规模扩大留有一定的空间。7、以经济救益为中心，加强项目的市场调研。按照少投入、多产出、快速发展的原则和项目设计模式改革要求，尽可能地节省项目建设投资。在稳定可靠的前提下，实事求是地优化各成本要素，最大限度地降低项目的目标成本，提高项目的经济效益，增强项目的市场竞争力。8、以科学、实事求

8、是的态度，公正、客观的反映本项目建设的实际情况，工程投资坚持“求是、客观”的原则。三、 编制依据1、本期工程的项目建议书。2、相关部门对本期工程项目建议书的批复。3、项目建设地相关产业发展规划。4、项目承办单位可行性研究报告的委托书。5、项目承办单位提供的其他有关资料。四、 编制范围及内容本报告对项目建设的背景及概况、市场需求预测和建设的必要性、建设条件、工程技术方案、项目的组织管理和劳动定员、项目实施计划、环境保护与消防安全、项目招投标方案、投资估算与资金筹措、效益评价等方面进行综合研究和分析，为有关部门对工程项目决策和建设提供可靠和准确的依据。五、 项目建设背景2009年，国家电网首次公布

9、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。当前和今后一个时期，我国发展仍然处于重要战略机遇期，但机遇和挑战都有新的发展变化。当今世界正经历百年未有之大变局，新一轮科技革命和产业变革深入发展，国际力量对比深刻调整，和平与发展仍然是时代主题，

10、人类命运共同体理念深入人心，国际环境日趋复杂，不稳定性不确定性明显增加，新冠肺炎疫情影响广泛深远，经济全球化遭遇逆流，世界进入动荡变革期，单边主义、保护主义、霸权主义对世界和平与发展构成威胁。我国已转向高质量发展阶段，制度优势显著，治理效能提升，经济长期向好，物质基础雄厚，人力资源丰富，市场空间广阔，发展韧性强劲，社会大局稳定，继续发展具有多方面优势和条件。面临的机遇。一是“一带一路”建设带来的机遇。共建“一带一路”已成为我国参与全球开放合作、改善全球治理关系、促进全球共同发展繁荣以及推动构建人类命运共同体的中国方案。“十四五”时期，中巴经济走廊和孟中印缅经济走廊的加快建设，将使兰州成为我国西

11、北地区对外开放的重要枢纽和重大支撑点。二是推进西部大开发形成新格局带来的机遇。2019年制定实施的关于新时代推进西部大开发形成新格局的指导意见，明确了将在培育西部地区新材料和生物医药等战略性新兴产业发展、推进“西部陆海新通道”建设、打造无水港、推动跨省毗邻地区协同开放发展等方面加大政策和资金支持力度，为兰州扩大开放、培育战略性新兴产业、推动现代化中心城市高质量发展提供了良好外部环境。三是推动黄河流域生态保护和高质量发展带来的机遇。“十四五”时期，国家实施的黄河流域生态保护和高质量发展战略将推动黄河流域中心城市等经济发展条件较好的地区集约发展，提高经济和人口承载能力。兰州市作为黄河上游重要的区域

12、中心城市，将是黄河流域生态保护和高质量发展战略的主要政策受益区，一大批重大生态保护工程和高质量发展项目将加快实施。四是兰西城市群建设带来的机遇。“十四五”时期，国家将持续加大对京津冀地区、长江三角洲、珠江三角洲、成渝地区、关中平原、兰州-西宁等城市群建设的支持力度，为提高兰州作为现代化中心城市的辐射带动力提供了良好战略契机。五是获批国家级平台带来的发展机遇。兰白国家自主创新示范区成为全国第19个、欠发达地区首个国家自主创新示范区以及兰州市入围国家物流枢纽承载城市带来的机遇。六是新发展格局带来的机遇。“十四五”时期，我国加快建设现代化经济体系，加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的

13、新发展格局。加快发展实体经济，促进消费升级，将给兰州市优化经济结构带来机遇。七是新一轮科技革命带来的机遇。随着第四次科技革命和产业变革孕育兴起，人工智能、大数据、物联网、云计算、虚拟现实、区块链等高新技术快速发展，为兰州传统产业升级改造、制造业和服务业融合发展以及构建现代产业体系带来重大机遇。八是甘肃省加快发展带来的机遇。甘肃省以十大生态产业为发力点，着力打造“一带一路”文化、枢纽、技术、信息、生态五个制高点，加快经济转型升级，加快推进创新突破，加快构建多向开放格局，特别是榆中生态创新城建设成为省级重大发展战略，为兰州发挥省会城市辐射带动作用带来重要发展机遇。面临的挑战。一是经济综合实力不强。

14、经济总量偏小，增长速度较慢，县域经济发展不足，综合实力较弱，省会城市辐射带动作用不强。二是产业内部结构不合理。传统产业占比较大，产业链条短；战略性新兴产业总量偏小，发展速度不快；服务业以传统业态为主，现代服务业特别是生产性服务业发展滞后；民营企业发展较弱，市场活力不足。三是创新驱动能力不强。创新体系尚不完善，顶尖人才和高端研发团队缺乏，产学研结合不够紧密，创新成果转移转化率还不够高，新旧动能转换滞后。四是对外开放层次较低。甘肃（兰州）国际陆港、兰州新区综合保税区等开放平台优势作用发挥不足；具备参与国际化竞争实力的骨干企业较少；进出口结构调整步伐缓慢。五是民生保障短板明显。城市基础设施欠账较多，

15、功能配套不够完善。文化、体育、教育、医疗等资源供给不充分不均衡；养老服务质量仍需提升，城乡居民收入水平不高。这些问题和矛盾需要在“十四五”时期下大力气加以解决。综合判断，“十四五”期间兰州将迎来自身比较优势的重塑期、新旧动能转换的爬坡期、高质量发展的攻坚期，仍然处于可以大有作为、更需主动作为的重要战略机遇期，我们必须主动作为、抢抓机遇、乘势而上，充分认识新时代赋予的新使命，切实增强使命感、责任感和紧迫感，坚持以人民为中心的发展思想，突出改革创新，破解发展难题，奋力开启兰州现代化建设新征程。六、 结论分析（一）项目选址本期项目选址位于xx，占地面积约71.00亩。（二）建设规模与产品方案项目正常

16、运营后，可形成年产xxx颗智能电表MCU芯片的生产能力。（三）项目实施进度本期项目建设期限规划24个月。（四）投资估算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28543.77万元，其中：建设投资21823.73万元，占项目总投资的76.46%；建设期利息499.25万元，占项目总投资的1.75%；流动资金6220.79万元，占项目总投资的21.79%。（五）资金筹措项目总投资28543.77万元，根据资金筹措方案，xx有限公司计划自筹资金（资本金）18354.98万元。根据谨慎财务测算，本期工程项目申请银行借款总额10188.79万元。（六）经济评价1、项

17、目达产年预期营业收入（SP）：65400.00万元。2、年综合总成本费用（TC）：53554.75万元。3、项目达产年净利润（NP）：8655.62万元。4、财务内部收益率（FIRR）：22.17%。5、全部投资回收期（Pt）：5.90年（含建设期24个月）。6、达产年盈亏平衡点（BEP）：25682.63万元（产值）。（七）社会效益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

18、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。本项目实施后，可满足国内市场需求，增加国家及地方财政收入，带动产业升级发展，为社会提供更多的就业机会。另外，由于本项目环保治理手段完善，不会对周边环境产生不利影响。因此，本项目建设具有良好的社会效益。（八）主要经济技术指标主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积47333.00约71.00亩1.1总建筑面积82043.121.2基底面积28873.131.3投资强度万元/亩299.082总投资万元28543.772.1建设投资万元21823.732.1.1工程费用万元18946.332.1.2

19、其他费用万元2413.952.1.3预备费万元463.452.2建设期利息万元499.252.3流动资金万元6220.793资金筹措万元28543.773.1自筹资金万元18354.983.2银行贷款万元10188.794营业收入万元65400.00正常运营年份5总成本费用万元53554.756利润总额万元11540.827净利润万元8655.628所得税万元2885.209增值税万元2536.9110税金及附加万元304.4311纳税总额万元5726.5412工业增加值万元19588.6813盈亏平衡点万元25682.63产值14回收期年5.9015内部收益率22.17%所得税后16财务净现

20、值万元7393.11所得税后第二章 市场预测一、 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

21、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、 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

22、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

23、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

24、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IR

25、46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

26、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

27、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，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，

28、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

29、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

30、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

31、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。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ADC实

32、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领域。整

33、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，还要求不少于1

34、0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，基本上克服了电

35、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、先进制程等工艺，

36、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，但其对芯片的整合

37、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 项目背景及必要性一、 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

38、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

39、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

40、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

41、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、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

42、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

43、.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

44、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，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

45、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，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

46、外电表市场也将带来更多的增量需求。二、 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

47、、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。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、