【儀表網(wǎng) 儀表市場(chǎng)】智能芯片是智能電表的重要組成部分，而由于電力系統(tǒng)與國(guó)家安全息息相關(guān)，智能電表中芯片產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化也十分重要。因此，智能電表相關(guān)芯片成為一部分國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體公司發(fā)力的賽道，智能芯片主要包括電能計(jì)量芯片、智能電表MCU和載波通信芯片等，本篇主要圍繞計(jì)量芯片和MCU芯片進(jìn)行介紹。
 

　　計(jì)量芯片
 

　　計(jì)量芯片是什么？
 

　　電能計(jì)量芯片在智能電表中實(shí)現(xiàn)以微電子電路為基礎(chǔ)的電能數(shù)據(jù)計(jì)量，主要用于工業(yè)和家庭用電戶(hù)的用電信息計(jì)量。計(jì)量芯片是智能電網(wǎng)用電信息計(jì)量系統(tǒng)的核心元器件，最基礎(chǔ)的功能是測(cè)量用電量、功率、有效電流和有效電壓，這是計(jì)量芯片最基礎(chǔ)的測(cè)量功能。還有一些計(jì)量芯片除了基礎(chǔ)的測(cè)量功能外，還可以測(cè)量功率因素、市電的線性頻率、相角、過(guò)零點(diǎn)、視在功率等參數(shù)。計(jì)量芯片直接關(guān)系電能表的計(jì)量精度和工作可靠性、穩(wěn)定性等產(chǎn)品品質(zhì)，其產(chǎn)品用量與下游智能電表行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模高度匹配：
 

　　精確度方面，電能計(jì)量芯片使得電能表的計(jì)量精度較以往有大幅提升，并且能夠在復(fù)雜、惡劣的應(yīng)用條件下精確地計(jì)量用電量；
 

　　可靠性方面，電能計(jì)量芯片要能夠保證計(jì)量精度長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定，不受安裝、運(yùn)輸影響；
 

　　在應(yīng)用方面，電能計(jì)量芯片的功能集成可以實(shí)現(xiàn)集中抄表、多費(fèi)率、預(yù)付費(fèi)、防竊電、雙向計(jì)量等多重功能。
 

　　各計(jì)量芯片的市場(chǎng)
 

　　電能計(jì)量芯片產(chǎn)品主要包括三相電能計(jì)量芯片、單相電能計(jì)量芯片、單相電能表SoC芯片。
 

　　在單、三相計(jì)量芯片主要的國(guó)外廠商包括ADI、TDK、Atmel、Cirrus Logic ；國(guó)國(guó)內(nèi)公司包括復(fù)旦微電、上海貝嶺(銳能微)、鉅泉光電等，基本上占據(jù)了國(guó)內(nèi)絕大部分市場(chǎng)份額，其中，上海貝嶺，矩泉光電位居但市場(chǎng)占有率的一二位。
 

　　SoC芯片是在單相電能計(jì)量芯片的基礎(chǔ)上，通過(guò)集成 MCU 芯片、時(shí)鐘芯片(RTC)等相關(guān)模塊的整合芯片，能夠在提供完整的智能電表芯片解決方案的同時(shí)，有效降低智能電表的芯片成本。SoC中集成了計(jì)量單元，這個(gè)單芯片SoC解決方案的成本優(yōu)勢(shì)會(huì)更高。鉅泉光電、上海貝嶺和智芯微分別位居市場(chǎng)占有率第一、第二和第三。海外出口也還是以單芯片SoC為主；在單相SoC芯片市場(chǎng)，鉅泉光電不斷蠶食德州儀器、矽力杰、瑞薩電子的市場(chǎng)空間，占有率逐步達(dá)到出口市場(chǎng)的第一位。
 

　　MCU
 

　　物聯(lián)網(wǎng)的興起為 MCU產(chǎn)品帶來(lái)了更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和更為豐富的終端場(chǎng)景，龐大的下游市場(chǎng)需求為MCU 產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步增長(zhǎng)提供了有力支撐，智能電表 MCU 是 MCU 的一種細(xì)分產(chǎn)品形式，是電能表內(nèi)的主控核心芯片，在智能電表中發(fā)揮控制、協(xié)調(diào)及調(diào)度的功能，所以有較高的可靠性要求，必須滿(mǎn)足工業(yè)級(jí)溫度范圍-40-85℃，支持1.8-5.5V寬電壓工作，不少于10年的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。隨著新一代智能電表技術(shù)規(guī)范的實(shí)施，智能電表對(duì)主控MCU的速度、運(yùn)算能力、存儲(chǔ)容量和工作壽命等，都會(huì)進(jìn)一步提出更高的要求，相應(yīng)的工藝技術(shù)也在向55nm及以下的嵌入式閃存工藝轉(zhuǎn)移。
 

　　MCU的市場(chǎng)
 

　　國(guó)內(nèi)智能電表MCU市場(chǎng)，原先由瑞薩電子、OKI、ST占據(jù)的市場(chǎng)被復(fù)旦微電為代表的國(guó)產(chǎn)公司占據(jù)大部分份額。目前復(fù)旦微電、矩泉光電、上海貝嶺分別位居市場(chǎng)占有率第一、第二和第三。
 

　　電能表(計(jì)量/MCU)芯片企業(yè)的市場(chǎng)情況
 

　　受芯片價(jià)格上漲影響，電能計(jì)量芯片從每顆2.31元上漲至3.45元，上漲50%；智能MCU芯片從每顆3.26元上漲至4.01元。
 

　　上海貝嶺(600171)
 

　　根據(jù)上海貝嶺2021年年報(bào)顯示，2019年、2020年和2021年歸屬上市公司股東的扣除非經(jīng)常性損益的凈利潤(rùn)分別為13,23萬(wàn) 元、17,732萬(wàn)元和 39,773萬(wàn)元。2019年、2020年和2021年扣除非經(jīng)常性損益后的加權(quán)平均凈資產(chǎn)收益率分別為4.22%、5.59%和11.08%。深圳銳能微是上海貝嶺下屬的主要從事電力計(jì)量芯片的企業(yè)，該公司2019-2020年?duì)I收分別為1.80億元、1.66億元，2021未披露。
 

　　2021報(bào)告期內(nèi)，上海貝嶺用于物聯(lián)網(wǎng)電表(多芯方案)的計(jì)量芯SoC芯片和 2021版升級(jí)表中的計(jì)量芯片已完成全面布局，在已完成的送檢表中，公司仍占據(jù)統(tǒng)招市場(chǎng)的最大份額。2021年4月，上海貝嶺在國(guó)家電網(wǎng)物聯(lián)表試點(diǎn)招標(biāo)中占據(jù)最大的市場(chǎng)份額，計(jì)量芯SoC已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量出貨。此外，智能電表海外市場(chǎng)處快速發(fā)展階段，2021年出口訂單猛增，上海貝嶺面向智能電能表海外市場(chǎng)的單相SoC芯片銷(xiāo)售量再創(chuàng)歷史新高。
 

　　報(bào)告期內(nèi)，上海貝嶺研發(fā)成功的IR46計(jì)量芯片+計(jì)量MCU一體集成的計(jì)量芯SoC物聯(lián)表解決方案實(shí)現(xiàn)批量出貨。在上海貝嶺成熟的計(jì)量芯片技術(shù)基礎(chǔ)上，以支持“城市數(shù)字化”和雙碳戰(zhàn)略為契機(jī)， 將相關(guān)技術(shù)拓展到充電樁、智能家居、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域，使充電樁、數(shù)據(jù)中心等用電場(chǎng)所的能耗可測(cè)，使用更加安全，多路交直流計(jì)量產(chǎn)品在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)銷(xiāo)售。針對(duì)充電樁應(yīng)用，上海貝嶺開(kāi)展了直流計(jì)量技術(shù)的研究和儲(chǔ)備，以滿(mǎn)足高精度直流計(jì)量的需求；上海貝嶺隔離類(lèi)產(chǎn)品研發(fā)持續(xù) 進(jìn)行中。
 

　　鉅泉光電(835933)
 

　　鉅泉光電2022年8月1日取得核準(zhǔn)/注冊(cè)，在科創(chuàng)板上市，鉅泉光電的芯片分為計(jì)量芯片、MCU芯片、載波及相關(guān)芯片三大類(lèi)，2021年?duì)I業(yè)收入約4.99億元，凈利潤(rùn)約1.01億元。從2019年至2021年，計(jì)量芯片的銷(xiāo)量從6602萬(wàn)顆增長(zhǎng)至7490萬(wàn)顆，金額增加至2.59億元，其中三相電計(jì)量芯片是鉅泉光電的主要收入來(lái)源，過(guò)去三年?duì)I收分別為6162萬(wàn)元、1.03億元及1.33億元，占營(yíng)收的比例分別為20.53%、27.13%和26.69%；MCU芯片銷(xiāo)量從2924萬(wàn)顆上漲至3484萬(wàn)顆，金額增加至1.38億元；載波及相關(guān)芯片的銷(xiāo)量從729萬(wàn)顆增長(zhǎng)至1440萬(wàn)顆，金額增加至9009萬(wàn)元。
 

　　鉅泉光電多產(chǎn)品線逐步完成進(jìn)口替代并占據(jù)主要市場(chǎng)地位，三相計(jì)量芯片出貨量在國(guó)內(nèi)統(tǒng)招市場(chǎng)常年穩(wěn)居第一、單相SoC芯片在出口市場(chǎng)排名第一、單相計(jì)量芯片和智能電表MCU芯片在國(guó)內(nèi)統(tǒng)招市場(chǎng)排名第二；高速載波通信芯片獲得國(guó)網(wǎng)首批認(rèn)證并取得芯片級(jí)互聯(lián)互通檢驗(yàn)報(bào)告。公司累計(jì)供應(yīng)芯片超過(guò)3億顆，產(chǎn)品覆蓋超過(guò)2億臺(tái)以智能電表為主的電網(wǎng)終端設(shè)備，已得到電能表廠商和電網(wǎng)企業(yè)的廣泛認(rèn)可。近三年?duì)I業(yè)收入復(fù)合增長(zhǎng)率為28.98%。
 

　　復(fù)旦微電(688385)
 

　　復(fù)旦微電智能電表產(chǎn)品線已擁有 FM330x/331x/33A0xx/33A0xxB 系列智能電表 MCU 芯片、 FM3316/3313/3312、FM33A0xx/33G0xx 系列超低功耗 MCU 芯片，以及 FM38025T 高精度實(shí)時(shí) 時(shí)鐘芯片、FM320x 系列電力載波芯片，MCU 核心系列產(chǎn)品涵蓋了從 8 位機(jī)、16 位機(jī)到 32 位 ARM Cortex M0+平臺(tái)，內(nèi)嵌存儲(chǔ)容量從 64K 直至最高的 512K，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的平臺(tái)化、系列化，被廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)、智能三表、智能路燈、智能家居、健康醫(yī)療等應(yīng)用領(lǐng)域。
 

　　2021年報(bào)顯示復(fù)旦微電實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入約為25.77億元，較上年同期增加 52.42%；實(shí)現(xiàn)歸屬于上市 公司股東的凈利潤(rùn)約為5.14億元，較上年同期增加 287.20%；智能電表芯片收入約2.96億元，同期增加64.18%。復(fù)旦微電MCU芯片累計(jì)出貨超過(guò) 5億顆，其中，智能電表MCU出貨量超4億顆，在國(guó)家電網(wǎng)單相智能表MCU市場(chǎng)份額占比排名第一。
 

　　2022年半年報(bào)報(bào)告期內(nèi)，復(fù)旦微電實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入約為 17.02億元，較上年同期增加 50.83%；智能電表產(chǎn)品線實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入約為 2.76 億元。報(bào)告期內(nèi)智能電表：類(lèi)別產(chǎn)品銷(xiāo)售額較去年同期增加 177.86%，由于供應(yīng)鏈改善，整 銷(xiāo)量較去年同期增加，得益于新產(chǎn)品量產(chǎn)、價(jià)格調(diào)整及智能電表專(zhuān)用 MCU 芯片市場(chǎng)占有率高， 使該類(lèi)別整體銷(xiāo)售額及銷(xiāo)售毛利取得可觀業(yè)績(jī)。
 

　　智能電表市場(chǎng)計(jì)量芯片和MCU的未來(lái)
 

　　市場(chǎng)特點(diǎn)
 

　　2022年MCU市場(chǎng)，正從普漲走向分化，智能電表芯片屬于特定細(xì)分領(lǐng)域產(chǎn)品，但國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷(xiāo)量受?chē)?guó)網(wǎng)、南網(wǎng)招標(biāo)計(jì)劃影響較大。
 

　　計(jì)量芯片
 

　　在我國(guó)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，隨著智能電網(wǎng)對(duì)電表終端綜合功能的要求進(jìn)一步提高，需要更高的計(jì)算能力，更多的存儲(chǔ)器，更多的 I/O 以支持周邊器件，以及隨著國(guó)內(nèi)廠商技術(shù)的進(jìn)一步成熟，單一功能的計(jì)量芯片將逐步被集成了 MCU 及其他功能的 SoC 芯片取代。因此，兼具SoC設(shè)計(jì)能力的廠商將在市場(chǎng)中取得新的機(jī)會(huì)。
 

　　此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，新能源、清潔能源和直流輸電技術(shù)興起，下游市場(chǎng)對(duì)直流計(jì)量功能的需求不斷增加，各廠商在直流計(jì)量芯片領(lǐng)域?qū)@得新的市場(chǎng)空間。直流計(jì)量芯片應(yīng)用在充電樁、智能交通燈等產(chǎn)品。
 

　　MCU
 

　　國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)均在電能表國(guó)際建議IR46的框架下，積極預(yù)研下一代智能電表的技術(shù)、功能、標(biāo)準(zhǔn)等細(xì)則。根據(jù) IR46 要求，智能電表的法制計(jì)量功能與管理功能需作物理分離，即“雙芯”智能電表設(shè)計(jì)模式。未來(lái)，隨著下一代智能電表在國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)體系內(nèi)逐步推廣，智能電表方案將發(fā)生本質(zhì)的變化。在“雙芯”智能電表模式中，原先的單 MCU 系統(tǒng)將分為雙MCU系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)的智能電表 MCU 需求將大幅增長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的智能電表MCU廠商也將迎來(lái)業(yè)績(jī)上升期。
 

　　原標(biāo)題：國(guó)產(chǎn)芯片大賽道？看智能電表計(jì)量/MCU芯片市場(chǎng)及上市企業(yè)分析！