1、低压电力线载波通信行业分析报告低压电力线载波通信行业分析报告一、低压电力线载波通信产品概述 51、载波通信芯片下游产品载波电能表、集中器、采集器的关系 72、载波通信产品在用电信息采集系统、智能电网中的地位、功能、发挥的实际作用 8二、行业主管部门及监管体制 10三、行业主要法规政策 101、促进产业发展方面 102、环保节能方面 12四、低压电力线载波通信行业发展现状 131、低压电力线载波通信行业发展历程 132、电网公司用电信息采集系统发展历程 143、低压电力线载波通信行业发展背景分析 15（1）产品需求动因分析 15实现计量、抄表、结算自动化，消除人工抄表的弊端 16有利于电网公司提
2、前预测电力需求情况从而及时调节电力供需平衡 16实现计量装置实时在线监测，改变电网公司原有运行管理模式 16提高电网公司反窃电方面的管理水平 17便于电网公司加强线损日常管理，杜绝跑、冒、滴、漏电 17便于全面推行阶梯电价需求，实现节能减排 17（2）实现方式对比分析 18窄带电力线载波通信采集 18RS485专线信息采集 18宽带电力线载波通信采集 19微功率无线通信采集 19有线电视电缆采集 194、低压电力线载波通信行业市场规模及需求状况 20（1）智能电网建设进展 20（2）国内载波电能表销售状况 23（3）国内的用电信息采集系统覆盖率相对较低，低压电力线载波通信产品未来市场空间广阔
3、24（4）低压电力线载波通信产品市场容量论证 25（5）低压电力线载波通信产品应用领域的拓宽，推动市场容量进一步增长 265、低压电力线载波通信行业竞争格局和发展趋势 26（1）行业竞争格局及现状 26市场集中度较高，优势品牌市场地位突出 26市场需求扩大，新进入者越来越多 27（2）未来发展趋势 276、进入本行业的主要障碍 27（1）技术壁垒 28（2）人才壁垒 28（3）品牌与客户资源壁垒 28（4）售后服务壁垒 297、行业利润率变动趋势 29四、低压电力线载波通信行业基本特征 301、行业技术水平及技术特点 30（1）行业技术水平 30（2）行业技术特点 302、行业经营模式 31（
4、1）盈利模式 31（2）电网公司招投标模式 32电网公司招标采购电能表模式变化情况说明 32电网公司对载波通信芯片销售的影响 333、行业的周期性、季节性特点 33五、影响行业发展的有利和不利因素 331、有利因素 33（1）智能电网建设带来巨大产品市场空间 33（2）国家政策支持 34（3）我国节能减排的发展战略促进本行业的发展 35（4）针对智能电表的企业标准已经出台 352、不利因素 36（1）人才需求缺口巨大 36（2）跨国企业冲击 36六、本行业与上下游行业之间的关联性 361、与上游行业的关联性 372、与下游行业的关联性 37七、行业主要企业简况 381、北京福星晓程电子科技股份
5、有限公司 382、瑞斯康微电子（深圳）有限公司 383、上海弥亚微电子有限公司 384、深圳力合微电子有限公司 385、青岛东软载波科技股份有限公司 39一、低压电力线载波通信产品概述低压电力线载波通信产品包括载波通信芯片、集中器等。其中载波通信芯片集成于载波电能表、采集器、集中器中，用于自动抄读电能量数据，是电网公司用电信息采集系统的核心部件，而用电信息采集系统是智能电网建设的重要组成部分。电力线载波通信技术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。该技术的最大优势是依托电力线网络，不需要重新布线，具有施工、运行成本低等特点。低压电力
6、线载波通信产品包括嵌有载波通信芯片的载波电能表、采集器和集中器，主要应用于电力线载波抄表系统中。该系统通过低压电力线把嵌有电力线载波通信芯片的载波电能表或采集器的电能量数据传输至集中器，再通过GPRS/CDMA 无线公网、230MHz 无线专网、光纤专网等远程网络，传输至电网公司的专用计算机网络，且这一传输过程是可逆的，从而实现电网公司与电力用户之间的信息交互，如下图所示：1、载波通信芯片下游产品载波电能表、集中器、采集器的关系低压电力线载波通信产品主要包括载波电能表、采集器和集中器，载波通信芯片内置于载波电能表、采集器和集中器中，是载波电能表、采集器和集中器实现及时采集、传输各用户的电能表信
7、息的关键。载波电能表、采集器和集中器是载波通信芯片的下游产品。嵌有载波通信芯片的电能表称为载波电能表，其除具备普通电能表电能量数据计量功能外，还具备电力线载波通信功能。受制于电力线载波通信传输距离短，载波电能表与电网公司后台从事数据处理的主站系统无法直接实现数据传输与交换，约每100 台载波表需要配置一台集中器，载波电能表与集中器通过电力线载波通信实现数据传输与交换，集中器汇集数据，与电网公司主站系统通过GPRS、光纤等方式实现数据传输与交换。这种用电信息采集方式称为 “全载波”模式。由于载波电能表价格高于普通电能表，在一些居民住户集中的小区，采用 “全载波”模式实现用电信息采集并不经济，可以
8、通过新布RS485 专用通信线路连接电能表实现电能量数据采集，将采集的数据汇总至采集器中，每4-16只普通电能表配一只采集器，由采集器将数据传输至集中器，每15-20 只采集器配一只集中器，集中器汇集数据，与电网公司主站系统通过GPRS、光纤等方式实现数据传输与交换。这种用电信息采集方式称为“半载波”模式。目前新建的用电信息采集系统，采用这两种模式构建的比例约为1:1。半载波模式节省载波通信芯片使用量，但需要敷设RS485 通信线路，施工量大，维护也不方便，未来随着载波通信芯片成本的进一步降低，“全载波”模式将更为广泛的应用。载波电能表、采集器和集中器均具有数据传输、存储、交换的功能，载波电能
9、表与采集器在用电信息采集方面的功能类似，集中器数据处理量大，同时还需要通过GPRS/CDMA 无线公网、230MHz 无线专网、光纤专网等远程网络，与电网公司后台主站系统实现数据传输与交换。2、载波通信产品在用电信息采集系统、智能电网中的地位、功能、发挥的实际作用载波通信产品是用电信息采集系统实现数据采集功能的关键。目前主流的用电信息采集系统是通过窄带电力线载波通信采集数据，包括全载波和半载波两种组网方式，全载波模式由主站系统、集中器、载波电能表组成，半载波模式由主站系统、集中器、采集器、普通电能表组成。主站系统位于电网公司后台，它直接管理控制各个集中器，与集中器之间通过GPRS/CDMA 无
10、线公网、230MHz 无线专网、光纤专网等远程网络通信，其主要作用是数据分析处理、数据存储、实施监控、下达指令。各集中器分别安装于不同的配电变压器下，负责管理采集所辖载波电能表或采集器信息，同时与主站系统完成实时数据传输与交换。载波电能表和采集器，负责采集相应用户的用电信息，集中器与采集器或载波电能表之间的通信使用电力线，由集成于集中器、载波电能表、采集器中的载波通信芯片完成。国网公司定义坚强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、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“
11、电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。我国智能电网建设刚刚起步，其建设过程会经历一个相当长的周期。中国坚强智能电网的基本特征是在技术上要实现信息化、自动化、互动化：（1）信息化：采用数字化的方式清晰表述电网对象、结构、特性及状态，实现各类信息的精确高效采集与传输，从而实现电网信息的高度集成、分析和利用；（2）自动化：提高电网自动运行控制与管理水平提升；（3）互动化：通过信息的实时沟通及分析，使整个系统可以良性互动与高效协调。用电信息采集系统建设是智能电网建设中用电环节建设的一部分，载波通信产品是中国智能电网实现信息化、自动化、互动化的保证手段之一。二、行业主管部门及监管体制软件行
12、业的行政主管部门是国家工业和信息化部，其主要职能为：研究拟定国家信息产业发展战略、方针政策和总体规划；拟定本行业的法律、法规，发布行政规章；组织制订本行业的技术政策、技术体制和技术标准等；负责会同国家发展改革委员会、科学技术部、国家税务总局等有关部门制定软件企业认证标准并管理软件企业认证。低压电力线载波通信产品目前主要应用于电力市场营销基础设施建设。国网公司和南网公司负责制定我国电网公司发展战略、电网建设的中长期规划及年度计划并组织实施。中国仪器仪表行业协会主要负责电能表市场研究、行业信息的发布，对行业内企业的各种服务进行行业自律管理等。三、行业主要法规政策1、促进产业发展方面近年来，我国政府
13、出具了包括鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策在内的诸多政策法规支持软件企业包括嵌入式软件企业的发展。2、环保节能方面低压电力线载波通信产品，自动采集电能量数据替代人工抄表，便于电网公司全面推行阶梯电价，实现节能减排。我国政府也制定了包括国务院办公厅转发电力体制改革工作小组关于“十一五”深化电力体制改革实施意见的通知在内的多项政策法规，支持电网公司完善需求侧电价管理，实行有利于节能、环保的电价政策。2010年4月28日，国务院常务会议再次强调：“深化能源价格改革，加强用能管理。推行居民用电阶梯价格。”四、低压电力线载波通信行业发展现状1、低压电力线载波通信行业发展历程我国低压电力线载波行业起
14、步较晚，上世纪90 年代以色列低压电力线载波通信产品进入我国市场，是我国市场出现的首款低压电力线载波通信产品。该产品在以色列实现了对1,000 多万户家庭的全覆盖，应用情况良好。但我国电力用户数量多、负载特性复杂、用户用电设备对电网污染严重，该产品在我国使用中出现了一次抄表成功率低等一系列问题，多次调整仍无法解决，国际品牌低压电力线载波通信产品逐渐退出国内市场。（数据来源：国内电力载波产业要加强芯片级产品开发，中国电子报，2009.04）2007 年之后，随着电网公司对集中抄表系统（即目前的用电信息采集系统）投资力度的加大，低压电力线载波通信行业进入行业发展阶段。目前，国内主流低压电力线载波芯
15、片生产企业以内资公司为主，市场份额也集中于少数几家有多年产品应用经验的企业。低压电力线载波通信产品目前主要应用于电力线载波抄表系统中。但低压电力线载波通信技术的应用领域非常广阔，适用于各类计量仪表的数据采集与控制，还可以应用于智能家居、路灯控制系统、音频和视频数据传输和互联网接入等。2、电网公司用电信息采集系统发展历程因为低压电力线载波通信产品目前主要应用于电网公司集中抄表系统（即用电信息采集系统），低压电力线载波通信产品的发展保证了电网公司集中抄表系统的发展，电网公司集中抄表系统的发展也进一步促进了低压电力线载波通信产品的迅速更新换代。电网公司集中抄表系统自2000 年开始建设，用以远程采集
16、电力用户用电量数据，并计算其应缴纳的费用，以及用于通过后台数据处理监控偷漏电现象，减少线损。应用电力线载波通信技术的集中抄表系统称为电力线载波抄表系统。2009 年国网公司公布了智能电网计划，其内容包括：坚强智能电网以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。为配合智能电网建设，集抄系统的功能将进一步丰富，不仅需要对用户电能量信息采集、处理，还应实现电力监测、用电分析和管理等功能，并且实现电网公司
17、与电力用户间的互联互通，提供基于电力线的增值服务。基于此，电网公司提出“用电信息采集系统”的概念，它是对集抄系统概念的延伸。国网公司计划在2014 年以前实现对各类采集点用电信息集中采集和实时监控，达到对所有电力用户信息采集的“全覆盖”。目前大部分用电信息采集系统都应用了电力线载波通信技术。3、低压电力线载波通信行业发展背景分析为了降低电力数据采集成本，提高电网公司反窃电方面的管理水平，加强线损日常管理，全面推行阶梯电价，实现节能减排，电网公司近年来加大了用电信息采集系统建设进度。相比其他数据采集方式，电力线载波通信以其高稳定性、低成本成为目前用电信息采集系统主要数据采集方式，因此，用电信息采
18、集系统建设促进了低压电力线载波通信行业的发展。（1）产品需求动因分析用电信息采集系统主要有以下功能：实现计量、抄表、结算自动化，消除人工抄表的弊端传统的人工入户抄表方式暴露出日益严重的质量和效率问题，漏抄、错抄、估抄、代抄时有发生，通过建设用电信息采集系统，一方面可以实现对用户电能量、需量、负荷等信息及时、完整、准确的采集，可以大大提高抄表的准确性和实时性；另一方面实现计量、抄表、收费全过程自动化，减少人为的差错和干预，杜绝人情电现象的发生。有利于电网公司提前预测电力需求情况从而及时调节电力供需平衡通过用电信息采集系统的建设，能为电力负荷预测提供有力数据支持，提前预测电力供需情况，提早采取措施
19、调节电网电力电量平衡，变被动拉限电为主动错峰移峰，及时调节电力供需平衡，而且还可以实时掌握有序用电方案的执行情况，监控企业错峰移峰情况，强化有序用电的执行力，最大限度的减少限电对社会的影响。实现计量装置实时在线监测，改变电网公司原有运行管理模式传统工作模式下，电网公司对计量装置的监测只能通过定时的用电检查、下厂检查或者抄表人员在抄表时检查。通过用户用电信息采集系统建设，可以实时监控电能表运行工况，及时发现并处理电能表故障或接线错误等问题，减少计量差错。提高电网公司反窃电方面的管理水平电网公司原有用电检查、反查窃电没有针对性，只是采取定时的方式进行稽查，效率不高。通过用电信息采集系统建设，能大大
20、提高反窃电的效率和成功率，并且可方便地调用和提取窃电用户的异常用电信息。便于电网公司加强线损日常管理，杜绝跑、冒、滴、漏电电网公司现有线损管理存在线损分析不同时、分析周期长、人工计算等问题，造成线损分析缺乏时效性和真实性，不能反映实际的线损情况。通过系统建设可以将数据采集的周期从原有的一个月缩短到某一时点，从而使线损分析周期大大缩短，提高线损数据的时效性和真实性。便于全面推行阶梯电价需求，实现节能减排全面推行阶梯电价是电力行业执行节能减排的一项重要措施，但准确计量用户梯次结算电量是实现阶梯电价的必要基础。需要通过用电信息采集系统对用户每一时点的用电量准确的冻结和采集，实现真正意义上的按梯次电量
21、结算电费，做到计量的公平、公正。同时能通过系统或电能表及时发布的相关电量，方便用户掌握用电信息数据，居民可及时采取一定的节电措施，尽量避免越阶用电。（2）实现方式对比分析用电信息采集系统通过以下几种方式实现用电信息采集：窄带电力线载波通信采集窄带电力线载波通信技术是指带宽限定在3500kHz、通信速率小于1Mbit/s 的电力线载波通信技术。由于窄带电力线载波通信技术成熟、投资少、维护方便、抄收成功率高，目前已经挂网运行的低压电力线集中抄表系统应用此技术的用电信息采集系统占比最大。这种信息采集方式可分为两种模式，一种是“全载波”模式，即载波电能表通过低压电力线直接与集中器进行数据传输，不需要再
22、布设专用通信电缆；另一种是“半载波”模式，即集中器与采集器间通过低压电力线进行数据传输，采集器与电能表之间通过RS485 专线连接，采集器与电能表之间需要布设专用通信电缆。RS485专线信息采集集中器与电能表间通过新布 RS485 专用通信线路连接，进行电力数据传输。通信可靠性较高，但维护成本较高，尤其是对已建成的、电能表分布较为分散的居民小区进行电网改造时，重新布置RS-485 专线成本劣势更为明显。因此，鉴于RS-485 专线通信技术组网运行维护成本较高，其一般与低压窄带载波通信方式混合组网，即采用窄带电力线载波通信采集中的“半载波”模式。宽带电力线载波通信采集宽带电力线载波通信技术是指带
23、宽限定在 130MHz 之间、通信速率通常在1Mbit/s 以上的电力线载波通信技术。宽带载波通信虽然数据传输量大，但是传输距离有限，投资建设成本昂贵，目前应用该技术的用电信息采集系统比例较低。微功率无线通信采集电能表中安装无线发射器，通过无线通信方式进行数据传输，这种方式的弊端在于城市中存在大量的信号盲区，无法实现数据采集的完整性。有线电视电缆采集借助有线电视电缆实现用电信息传输，即避免了电力线干扰严重的情况，又不用重新布线增加成本。但是采用这种方式进行数据采集，电力部门与广电部门需要配合实施，沟通协调难度较大。上述五种通信方式中，截至2008 年9 月，在国网公司用电信息采集系统中，公司所
24、采用的窄带电力线载波通信是最常用信息采集方式，占比达70%以上，如下表所示：目前，国网公司所使用的窄带电力线载波通信方式在用电信息采集系统中的占比有了进一步的提升，成为市场上最主流的用电信息采集方式，占90%以上份额，其中全载波模式与半载波模式约各占一半。4、低压电力线载波通信行业市场规模及需求状况（1）智能电网建设进展智能电网建设带动低压电力线载波通信产品需求增长。电力是我国能源发展战略布局的重要组成部分。1978 年改革开放以来，我国电力需求快速增长。进入新世纪，在积极财政政策和宽松货币政策拉动下，我国经济驶入快速增长轨道，全社会用电需求因此保持持续高速增长态势。2009 年，全社会用电量
25、达到36,430 亿千瓦时，2001-2009 年年均复合增长率为12.17%，高于同期国内GDP 增速。构建国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能电网，是保障国家能源安全、促进能源资源优化配置、保持经济社会全面、协调、可持续发展的必然要求。一方面，中国经济社会持续快速发展及能源供需格局，需要电网加快外延式发展，强化输配电能力，为满足持续大幅度增长的电力需求提供坚强的输配平台；另一方面，出于对经济社会可持续发展能力和大气、环保等问题的关注，要求电网运行要具有更高的综合能源效率、环境效益和经济效益，能够进一步提升供电的安全可靠性、经济性，促进节能减排、实现清洁环保，且具有灵活互动、友好开放等特性
26、，具备更强的服务经济社会发展的能力。2009 年5 月在北京召开的“2009 特高压输电国际会议”上国网公司正式发布了中国建设坚强智能电网的理念：立足自主创新，建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动和特征的坚强智能电网的发展目标。并提出按照统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进的原则，分阶段推进坚强智能电网的建设。2009 年至2010 年为规划试点阶段：重点开展电网智能化发展规划工作，制订技术标准和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，开展各环节的试点工作；2011 年至2015 年为全面建设阶段：加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动
27、服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用；2016 年至2020 年为引领提升阶段：基本建成坚强智能电网，使电网的资源配置能力、安全水平、运行效率，以及电网与电源、用户之间的互动性显著提高。目前，我国智能电网的发展处于起步阶段，建设的工程包括特高压交直流示范工程、上海世博园智能电网综合示范工程、风光储输联合示范工程、智能变电站试点工程，用电信息采集系统工程。其中用电信息采集系统工程目前正处于建设阶段，其中国网公司用电信息采集系统系列标准Q/GDW 37X 已于2009 年12 月正式发布。2010 年上半年国网公司开展了两次智能电表招投标工作。国网公司提出2014 年之前实现对各类采集点
28、用电信息集中采集和实时监控，达到对所有电力用户信息采集的“全覆盖”要求，南网公司也在加大用电信息采集系统建设。根据国网公司用电信息采集系统研究报告投资及收益研究分析，国网公司计划投资近800 亿元用于旗下27 个省网公司建立用电信息采集系统。随着智能电网建设的推进，对低压电力线载波通信产品的需求将会大幅度增加。（2）国内载波电能表销售状况2009 年，国家智能电网发展计划推出之后，国网公司发布企业标准统一了电表型号、样式后，新款电能表才被称为智能电表。电网公司智能电表采购从2010 年起刚刚开始。截至目前，国网公司共招标智能电表两次，招标民用智能电表2,600多万只，其中载波表1,191.12
29、万只。国网公司计划在2014 年以前实现对各类采集点用电信息集中采集和实时监控，达到对所有电力用户信息采集的“全覆盖、全采集、全费控”。目前，电网公司并没有准确公告未来三年在采购智能电能表/载波通信芯片上的投资计划及金额，结合国网公司用电信息采集系统发展规划及公司市场人员对市场信息的搜集，只考虑国网公司存量更替，不考虑国网公司智能电表增量需求和南网公司智能电表需求，国网公司2010 年智能电能表需求量约2,500-3,000 万台，2011 年智能电能表需求量约3,500-4,000 万台，2012 年智能电能表需求量约4,000-5,000 万台。招商证券研究部预测，国网公司2010 年智能
30、电表招标量3,300 万只，南网公司650 万只。湘财证券研究所出具的国网首次集中招标智能电表，大型电表生产企业将受益一文中对智能电表的市场需求估算更为乐观：中国共有2.7亿只电表，以每年更新20%计算，智能电表的更新需求大概为145 亿元，加上新增需求2,000 万只左右，智能电表年市场容量将达到200 亿元左右。（3）国内的用电信息采集系统覆盖率相对较低，低压电力线载波通信产品未来市场空间广阔由于电网公司拥有电力线网络这一得天独厚的条件，因此，电力线载波通信将成为用电信息采集系统最重要信息采集方式。截至2008 年9 月底，国网公司经营区域内共有电力用户17,353.07 万户，用户用电信
31、息采集系统的覆盖率不足5%。其中，100 千伏安及以上专变用户中已实现信息采集的用户47.35 万户，覆盖率为53.18%。100 千伏安以下专变用户中已实现信息采集的用户7.04 万户，覆盖率为10.52%。低压三相一般工商业用户中已实现信息采集的用户179.15 万户，覆盖率为12.17%。低压单相一般工商业用户中已实现信息采集的用户7.61 万户，覆盖率为5.35%。居民用户中已实现信息采集的用户533.11 万户，覆盖率为3.43%。公用配变考核计量点数142.12 万户个，已实现信息采集8.24 万户个，覆盖率为5.8%。目前，国内用电信息采集系统覆盖率不足5%，“全采集、全覆盖”是
32、电网公司的发展目标，因此，低压电力线载波通信产品具备广阔的市场空间。（4）低压电力线载波通信产品市场容量论证目前，并没有权威机构统计国内电能表存量数据，尤其是南网公司所管理的电能表数量。截止2008 年9 月，国网公司调研报告称系统经营区域内共有电能表约1.75 亿只。上海证券的研究报告也认为中国目前约有电能表2.7 亿只，每年新增2,000 万只左右。（数据来源：上海证券科陆电子调研报告电能表招标的最大受益者）目前随着智能电网建设的推进，假设2.7 亿只电能表分5 年更换，加上新增电能表，保守估计，5 年内，智能电表年需求量可达7,400 万只左右。目前，用电信息采集系统采用全载波模式与半载
