中國智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)發(fā)展歷程、產(chǎn)業(yè)鏈、市場規(guī)模、區(qū)域格局及前景研判：智能電網(wǎng)建設(shè)進程不斷加快，拉動行業(yè)規(guī)模保持穩(wěn)步增長[圖]

內(nèi)容概況：智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)是智能電網(wǎng)建設(shè)的核心組成部分之一，近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)的發(fā)展，行業(yè)取得了顯著的進步。目前，智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計不僅在功耗管理、信號處理、數(shù)據(jù)加密等方面有了顯著提升，而且在芯片的集成度和智能化水平上也有顯著提高。隨著智能電網(wǎng)的普及和能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，對芯片設(shè)計的要求越來越高，特別是對芯片的可靠性和兼容性方面提出了更高的要求。數(shù)據(jù)顯示，2024年中國智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)市場規(guī)模約為45.13億元。未來，智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計將更加注重技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用領(lǐng)域的擴展。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進一步成熟，智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計將更加注重提高數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡(luò)通信能力，以支持更多的智能服務(wù)。同時，隨著對信息安全重視程度的加深，芯片設(shè)計將更加注重內(nèi)置安全機制，保障數(shù)據(jù)傳輸和存儲的安全。

相關(guān)上市企業(yè)：鉅泉科技（688391）、中穎電子（300327）、上海貝嶺（600171）、東軟載波（300183）、曉程科技（300139）、矽電股份（301629）、中芯國際（688981）、長電科技（600584）、通富微電（002156）、華天科技（002185）等。

相關(guān)企業(yè)：北京智芯微電子科技有限公司、深圳市銳能微科技有限公司等。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計、市場規(guī)模、晶圓產(chǎn)能、智能電網(wǎng)、區(qū)域格局、全球

一、智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)概述

智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計就是根據(jù)電路功能和性能的要求，在正確選擇系統(tǒng)配置、電路形式、器件結(jié)構(gòu)、工藝方案和設(shè)計規(guī)則的情況下，盡量減小芯片面積，降低設(shè)計成本，縮短設(shè)計周期，以保證全局優(yōu)化，設(shè)計出滿足要求的芯片的過程。智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片主要包括三大類：電能計量芯片、電力線載波通信芯片和智能電表MCU芯片等。

二、智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)發(fā)展歷程

智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計是在最近十幾年發(fā)展起來的。2010年，國家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)相關(guān)智能設(shè)備中的核心芯片仍然有90%以上依賴進口，對堅強智能電網(wǎng)信息安全構(gòu)成巨大隱患。芯片國產(chǎn)化對于智能電網(wǎng)建設(shè)的重要性不言而喻。2010年，國家電網(wǎng)集團組建國網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團智芯公司，開始進行相關(guān)芯片設(shè)計研發(fā)。從2010年到2017年，累計投資3億多元，建成國內(nèi)領(lǐng)先的芯片設(shè)計分析實驗室、安全分析實驗室、電力線通信應(yīng)用技術(shù)實驗室和感知系統(tǒng)及射頻識別芯片（RFID）產(chǎn)品全系列檢測實驗室。同一時期，包括鉅泉光電科技股份有限公司在內(nèi)的多家企業(yè)也開始進行智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計研發(fā)。2017年以來，行業(yè)逐步實現(xiàn)技術(shù)突破，國產(chǎn)芯片在智能電表、終端設(shè)備等領(lǐng)域取得顯著進展，進口依賴程度明顯降低。目前正朝著更高性能、更低功耗、更安全可靠的方向持續(xù)發(fā)展。

三、智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計產(chǎn)業(yè)鏈上游為芯片加工企業(yè)，包括晶圓制造、封裝、測試企業(yè)（前測和終測），下游為各類電能表等終端設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，終端客戶主要為電網(wǎng)企業(yè)。其中，芯片設(shè)計是整個產(chǎn)業(yè)鏈的核心：由芯片設(shè)計企業(yè)設(shè)計產(chǎn)品方案，并通過委托加工方式由晶圓制造企業(yè)、封裝企業(yè)制成成品并由測試企業(yè)檢驗通過，再由芯片設(shè)計企業(yè)直接或通過經(jīng)銷商銷售給下游的電力終端設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)。上游軟件技術(shù)的發(fā)展影響芯片的設(shè)計效果。下游的智能電網(wǎng)終端設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)是利用芯片作為元器件，并配合其他硬件和軟件，研發(fā)和生產(chǎn)成套的智能電網(wǎng)終端設(shè)備。下游企業(yè)對于芯片在性能、功能和成本方面的要求是企業(yè)產(chǎn)品的配合方向，同時下游行業(yè)的升級和發(fā)展也有利于芯片設(shè)計行業(yè)的發(fā)展。

中國在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期與西方發(fā)達國家存在顯著的技術(shù)差距，核心芯片長期受制于國外企業(yè)。為了解決“缺芯”問題，中國政府采取了一系列強有力的措施，全力推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在國家的引導(dǎo)下，科研機構(gòu)、高校以及科技企業(yè)攜手并進，共同致力于芯片的自主研發(fā)與生產(chǎn)，以降低對外部芯片進口的依賴。政府已明確提出，至2025年，中國芯片自給率將力爭提升至70%。在此背景下，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)了驚人的發(fā)展速度。數(shù)據(jù)顯示，2024年中國晶圓產(chǎn)能已經(jīng)達到860萬片/月，穩(wěn)坐全球首位。

智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)產(chǎn)品主要應(yīng)用于智能電網(wǎng)終端設(shè)備。在智能電網(wǎng)中，遠程終端設(shè)備、數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)一起用于收集數(shù)據(jù)。其中，遠程終端設(shè)備的基本作用是把傳感器信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后把編碼的數(shù)字數(shù)據(jù)發(fā)送給控制中心，同時，遠程終端設(shè)備向場地設(shè)備傳達控制命令。因此，智能芯片設(shè)計的好壞直接關(guān)系到智能電網(wǎng)終端設(shè)備使用效果。近年來，中國電網(wǎng)投資建設(shè)規(guī)模和速度持續(xù)提升，智能電網(wǎng)行業(yè)市場規(guī)模整體呈現(xiàn)逐年增長的態(tài)勢。數(shù)據(jù)顯示，中國智能電網(wǎng)市場規(guī)模從2015年的535.9億元增長至717.3億元，年復(fù)合增長率為3.29%。智能電網(wǎng)的建設(shè)需要大量的終端設(shè)備來支撐，所有的設(shè)備都要完成數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)采集等功能，這些功能的實現(xiàn)都離不開芯片的支持，因此智能電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展將進一步拉動對智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片的需求。

相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《中國智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)市場發(fā)展?jié)摿巴顿Y前景分析報告》

四、智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

在美國、日本等發(fā)達國家，智能電網(wǎng)戰(zhàn)略已成為國家重要戰(zhàn)略，智能電網(wǎng)建設(shè)在政府統(tǒng)一主導(dǎo)和支持下，集國家及相關(guān)企業(yè)的力量來推動的。智能電網(wǎng)戰(zhàn)略已成為主要發(fā)達國家搶占未來低碳經(jīng)濟制高點的重要戰(zhàn)略措施。智能電網(wǎng)不斷發(fā)展給智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)帶來了市場機遇。數(shù)據(jù)顯示，全球智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)市場規(guī)模從2015年的26.33億美元增長至2024年的39.46億美元，年復(fù)合增長率為4.6%。隨著全球各國對智能電網(wǎng)建設(shè)投入的加大，未來智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)仍有較大市場空間。從區(qū)域格局來看，北美地區(qū)是全球最大的智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計市場，市場占全球整體市場的35%以上。在全球范圍內(nèi)，歐美日等發(fā)達經(jīng)濟體智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)發(fā)展較為成熟，擁有世界頂級設(shè)計生產(chǎn)商，行業(yè)技術(shù)競爭力較強。包括中國在內(nèi)的新興市場智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)仍然較為薄弱，但市場發(fā)展迅速。未來一定時期內(nèi)，新興市場是全球智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)主要增長點。

智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)是智能電網(wǎng)建設(shè)的核心組成部分之一，近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)的發(fā)展，行業(yè)取得了顯著的進步。目前，智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計不僅在功耗管理、信號處理、數(shù)據(jù)加密等方面有了顯著提升，而且在芯片的集成度和智能化水平上也有顯著提高。隨著智能電網(wǎng)的普及和能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，對芯片設(shè)計的要求越來越高，特別是對芯片的可靠性和兼容性方面提出了更高的要求。數(shù)據(jù)顯示，2024年中國智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)市場規(guī)模約為45.13億元。未來，智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計將更加注重技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用領(lǐng)域的擴展。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進一步成熟，智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計將更加注重提高數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡(luò)通信能力，以支持更多的智能服務(wù)。同時，隨著對信息安全重視程度的加深，芯片設(shè)計將更加注重內(nèi)置安全機制，保障數(shù)據(jù)傳輸和存儲的安全。

從目前的市場結(jié)構(gòu)來看，我國目前的智能電網(wǎng)終端設(shè)備的芯片主要為智能電表MCU芯片與電力線載波芯片，兩者合計占比超90%。自動化變電站、數(shù)字變壓器等產(chǎn)品應(yīng)用還相對有限，但隨著新能源并網(wǎng)、充電樁的發(fā)展，未來我國對智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片產(chǎn)品需求種類將會更多，芯片設(shè)計行業(yè)也會迎來新的發(fā)展機會。

從需求的區(qū)域性來看，智能電表等產(chǎn)品的普及應(yīng)用受制于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平、智能電網(wǎng)建設(shè)進度。我國大部分城市區(qū)域智能電網(wǎng)建設(shè)較為完善，智能電表普及應(yīng)用率較高，市場需求主要表現(xiàn)為更新?lián)Q代需求；我國大部分農(nóng)村智能電網(wǎng)仍處于建設(shè)期，智能電表普及應(yīng)用程度較低。受下游產(chǎn)業(yè)區(qū)域布局的影響，我國智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)需求具有一定的區(qū)域性特征，其中，華東地區(qū)是我國最大的智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計需求區(qū)域，占比達69%。

五、智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)企業(yè)格局和重點企業(yè)分析

智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片市場中活躍的有鉅泉光電和銳能微等國內(nèi)企業(yè)，也有ADI、Atmel等國外企業(yè)，雖然近年來行業(yè)內(nèi)的競爭格局已經(jīng)趨于穩(wěn)定，但未來智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片平均單價仍然存在下滑的風(fēng)險，從而對行業(yè)未來銷售規(guī)模的增長造成負面影響。而在載波芯片領(lǐng)域，從未來行業(yè)競爭的角度來看，仍然存在企業(yè)之間爭奪市場份額的競爭，以及市場競爭背后的技術(shù)競爭、管理競爭和規(guī)模化發(fā)展的競爭。

1、青島東軟載波科技股份有限公司

青島東軟載波科技股份有限公司主要從事電力線載波通信系列產(chǎn)品與集成電路（芯片）的研發(fā)、設(shè)計、銷售和智能化技術(shù)應(yīng)用。公司堅持以智能制造為基礎(chǔ)，集成電路設(shè)計為源頭，開展以融合通信為平臺的技術(shù)研發(fā)，布局“芯片、軟件、模組、終端、系統(tǒng)、信息服務(wù)”的完整產(chǎn)業(yè)鏈，聚焦能源互聯(lián)網(wǎng)、智能化這兩個領(lǐng)域，在集成電路、能源互聯(lián)網(wǎng)、智能化與智能制造領(lǐng)域形成了完整的“3+1”產(chǎn)業(yè)鏈布局，既相互支撐又相互協(xié)同，構(gòu)建了從芯片、軟件、模組、終端、系統(tǒng)到信息服務(wù)完整獨立、自主可控的研發(fā)-生產(chǎn)-銷售體系，構(gòu)筑技術(shù)-產(chǎn)品服務(wù)的競爭壁壘，提升了公司核心競爭優(yōu)勢。數(shù)據(jù)顯示，2024年東軟載波軟件及集成電路營業(yè)收入為10.3億元，同比增長4.46%。

2、鉅泉光電科技（上海）股份有限公司

鉅泉光電科技（上海）股份有限公司是一家專注于智能電表芯片研發(fā)設(shè)計并采用Fabless模式經(jīng)營的高新技術(shù)企業(yè)，主營業(yè)務(wù)是智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片的研發(fā)、設(shè)計和銷售，可以為客戶提供豐富的芯片產(chǎn)品及配套服務(wù)。公司主要產(chǎn)品包括電能計量芯片、智能電表MCU芯片、載波通信芯片及BMS芯片等。在電能計量芯片領(lǐng)域，公司擁有滿足電能計量核心需求的高精度產(chǎn)品設(shè)計能力，高精度ADC、高精度基準電壓、高精度端子測溫技術(shù)、實現(xiàn)電能相關(guān)數(shù)值計量的算法等核心技術(shù)。在智能電表MCU芯片領(lǐng)域，公司能夠提供融合高精準時鐘和低功耗設(shè)計的高可靠芯片產(chǎn)品，具有高精度RTC技術(shù)、無外接電容的內(nèi)嵌PLL等技術(shù)和各類低功耗設(shè)計。在載波通信芯片領(lǐng)域，公司的產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā)符合國、南網(wǎng)技術(shù)升級路線，核心技術(shù)主要包括基于國網(wǎng)HPLC標(biāo)準和G3-PLC國際標(biāo)準的電力線載波通信算法，優(yōu)秀的接收機架構(gòu)、先進的模擬及混合信號設(shè)計技術(shù)、數(shù)據(jù)鏈路層組網(wǎng)算法，以及低功耗芯片設(shè)計技術(shù)、滿足國內(nèi)復(fù)雜電力線環(huán)境需要的低功耗、高可靠性設(shè)計、組網(wǎng)抄表技術(shù)以及電力線載波和無線相融合的雙模通信技術(shù)。

數(shù)據(jù)顯示，2024年上半年鉅泉科技計量芯片營業(yè)收入為1.57億元，同比下降5.99%；MCU芯片營業(yè)收入為1.19億元，同比增長14.42%；載波芯片營業(yè)收入為0.31億元，同比下降12.34%。

六、智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)發(fā)展趨勢

1、高性能與低功耗芯片將成為主流

隨著智能電網(wǎng)終端設(shè)備對實時數(shù)據(jù)處理和邊緣計算能力要求的提升，高性能、低功耗的芯片設(shè)計將成為行業(yè)核心發(fā)展方向。未來芯片將采用更先進的制程工藝（如28nm及以下），集成AI加速單元，以支持復(fù)雜的算法運算和快速決策。同時，通過優(yōu)化架構(gòu)設(shè)計降低功耗，延長設(shè)備在野外環(huán)境下的續(xù)航能力，滿足智能電表、分布式能源監(jiān)控等場景的需求。政策推動下，國產(chǎn)芯片企業(yè)將加大研發(fā)投入，逐步替代進口產(chǎn)品，在能效比和穩(wěn)定性上實現(xiàn)突破。

2、安全性與國產(chǎn)化替代加速推進

電網(wǎng)安全關(guān)乎國家能源命脈，終端設(shè)備芯片的自主可控至關(guān)重要。未來，智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)將重點突破安全加密技術(shù)（如國密算法集成）、抗干擾設(shè)計（如防側(cè)信道攻擊）和硬件級可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）。在“國產(chǎn)化替代”政策驅(qū)動下，國內(nèi)企業(yè)（如國網(wǎng)智芯、華為海思）將主導(dǎo)市場，逐步擺脫對國外芯片的依賴。預(yù)計到2025年，電力專用芯片國產(chǎn)化率將超過80%，尤其在涉及關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全面自主。

3、智能化與多場景融合拓展應(yīng)用邊界

智能電網(wǎng)向“源網(wǎng)荷儲”一體化發(fā)展，終端芯片需支持更多功能融合，如兼容5G/電力載波的雙模通信、多協(xié)議傳感器接口、分布式能源協(xié)調(diào)控制等。未來芯片將向“SoC+AI”方向發(fā)展，集成邊緣AI能力以實現(xiàn)故障預(yù)測、負荷優(yōu)化等高級功能。此外，芯片設(shè)計需適配光伏、儲能等新興場景，推動智能電網(wǎng)與綜合能源服務(wù)的深度融合，打開更廣闊的市場空間。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（www.anotherchristian.com）發(fā)布的《中國智能電網(wǎng)終端設(shè)備芯片設(shè)計行業(yè)市場發(fā)展?jié)摿巴顿Y前景分析報告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。