【儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】自2018年開始，國家電網(wǎng)開始大規(guī)模建設(shè)基于高速載波HPLC的居民用電信息采集通信網(wǎng)絡(luò)。新能源、分布式電源存在發(fā)電隨機(jī)性、波動性和間歇性的特點(diǎn)，急需提升電網(wǎng)自動化程度，自動檢測開關(guān)狀態(tài)、停電上報、高負(fù)荷下精準(zhǔn)、穩(wěn)定運(yùn)行。目前PLC向HPLC的升級進(jìn)程已經(jīng)過半，雙模升級即將開始。在應(yīng)用不斷深入的過程中，HPLC技術(shù)某些場景下的不足點(diǎn)逐漸暴露，尤其是其通信嚴(yán)重依賴于線路的可靠性。
 

　　而HPLC+HRF雙模的通信方式，可有效地與HPLC技術(shù)進(jìn)行互補(bǔ)，能夠雙通道自動融合組網(wǎng)，組網(wǎng)更加靈活。此外，在一些實(shí)時性不高、數(shù)據(jù)量不大的特殊應(yīng)用場景，部分業(yè)務(wù)設(shè)備、傳感器需電池供電，無法采用HPLC通信方式，更加適合采用雙模通信的方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用，同時也是國網(wǎng)計量中心一個重要的試點(diǎn)和推廣方向。
 

　　雙模通信的現(xiàn)在
 

　　電網(wǎng)市場HPLC的招標(biāo)情況
 

　　國網(wǎng)自全面采用HPLC之后，本地通信模塊已經(jīng)基本不與電能表一起招標(biāo)，由各省自主安排。在南網(wǎng)范圍，本地通信模塊仍舊與電能表一起招標(biāo)。國網(wǎng)每年招采表計六七千萬臺，2021年招標(biāo)金額約為170億元，南網(wǎng)每年招采電表金額為20-30億。南方電網(wǎng)招標(biāo)采購的市場化程度較高，廠家相對更為集中。國家電網(wǎng)招采非市場化因素較多，全資子公司智芯微份額較高，目前已經(jīng)占到60%左右；其他廠家份額相對分散而平均。
 

　　根據(jù)2021年度國網(wǎng)和地方電網(wǎng)的招標(biāo)情況，經(jīng)統(tǒng)計共有18家HPLC芯片方案得到了應(yīng)用。其中智芯微以絕對的優(yōu)勢占據(jù)58.61%的市場份額，但比2020年的份額下降約4.95個百分點(diǎn)；海思占有10.10%的市場份額，也比2020年的份額下降2.11個百分點(diǎn)。共13家市場份額增長，鼎信份額增長最多，約1.71個百分點(diǎn)。
 

　　HPLC+微功率無線雙模試點(diǎn)和規(guī)范
 

甘肅省雙模通信提升高頻數(shù)據(jù)采集成功率
 

　　5月18日，智芯公司自主研發(fā)的HPLC+HRF雙模通信單元，在甘南藏族自治州夏河縣安裝投運(yùn)，并接入國網(wǎng)甘肅省電力公司用電信息采集系統(tǒng)。此次投運(yùn)標(biāo)志著，甘肅成為該產(chǎn)品在國內(nèi)繼北京之后的首個試點(diǎn)省份，為雙模通信單元大規(guī)模接入電網(wǎng)奠定落地經(jīng)驗(yàn)。此次落地應(yīng)用的試點(diǎn)甘南藏族自治州地處山區(qū)，現(xiàn)場臺區(qū)環(huán)境復(fù)雜，升級雙模通信單元后，將會有效改善通信質(zhì)量，大幅降低通信時延，提升高頻數(shù)據(jù)采集成功率。
 

雙模組網(wǎng)應(yīng)用示意圖
 

　　經(jīng)過多年深耕探索，截止目前，“國網(wǎng)芯”HPLC芯片累計應(yīng)用超過2億顆，覆蓋國家電網(wǎng)27個網(wǎng)省公司。智芯公司又進(jìn)一步自主研發(fā)了HPLC+HRF雙模通信單元，作為支撐國網(wǎng)公司新一代用電信息采集系統(tǒng)的本地通信技術(shù)。目前，智芯公司正加快載波雙模產(chǎn)品深化應(yīng)用研究，進(jìn)一步提高產(chǎn)品可靠性，擴(kuò)大全國應(yīng)用試點(diǎn)覆蓋范圍。
 

　　國網(wǎng)計量中心接受雙模送檢
 

　　2022年3月23日，國網(wǎng)計量中心發(fā)布公告，該中心具備按照Q/GDW 12087《雙模通信互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范》開展用電信息采集系統(tǒng)雙模通信單元(芯片級)互聯(lián)互通試驗(yàn)檢測的能力，可接受各生產(chǎn)廠家自愿送檢。
 

　　北京雙模+拓?fù)渥R別的研究應(yīng)用
 

　　北京在國內(nèi)較早開始了HPLC雙模的試點(diǎn)和應(yīng)用研究。國網(wǎng)北京計量中心在HPLC的深化應(yīng)用中研究了一拓?fù)渥R別技術(shù)，下一步北京公司還將在研究時與國網(wǎng)計量中心推廣的雙模技術(shù)相結(jié)合，全面提升低壓臺區(qū)的智能化監(jiān)測和可視化運(yùn)維管理。雖然在年初和計量中心專家老師請教時，老師說目前該技術(shù)的應(yīng)用遇到了一些問題，但是從中也不難看出北京對HPLC及雙模通信深化應(yīng)用和研究的多樣化嘗試。
 

　　盡管根據(jù)國網(wǎng)計量中心規(guī)劃，2020年就已經(jīng)在部分省公司開展了HPLC+微功率無線雙模推廣使用，但是目前仍舊沒有在全網(wǎng)范圍內(nèi)推廣，目前進(jìn)度不確定因素還比較多。雙模技術(shù)目前還處在試點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)制定的階段。但是隨著業(yè)務(wù)需求的提升及技術(shù)進(jìn)步，國家電網(wǎng)已開始規(guī)劃下一代高速雙模技術(shù)并著手制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。行業(yè)認(rèn)為，隨著雙碳政策推進(jìn)、雙限實(shí)施以及電價市場化，高速電力載波雙模通信將有望成為未來電網(wǎng)采購中高速增長的需求。據(jù)悉，2月份珠海許繼山東地區(qū)項(xiàng)目高速電力載波雙模通信模塊開始集中招標(biāo)。
 

　　雙模通信的市場未來
 

　　用數(shù)據(jù)預(yù)測說話：
 

　　隨著新一代智能電表繼續(xù)推廣，疊加舊表更新及新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景下新表替換，未來國網(wǎng)智能電表采購量有望保持穩(wěn)健增長勢頭，進(jìn)而帶動HPLC芯片及通信模塊需求增長。參考國網(wǎng)招標(biāo)數(shù)據(jù)，2021年國網(wǎng)HPLC模塊采購量達(dá)到1.23億片，同比增長32.6%，我們預(yù)計2022、2023年將分別達(dá)到1.3億片、1.4億片；國網(wǎng)對單相電表HPLC通信模塊限制單價為50元，對三相電表HPLC模式限制單價為90元，基于此預(yù)計2022、2023年國網(wǎng)HPLC通信模塊市場規(guī)模將分別達(dá)到85億元、92億元。
 

　　而根據(jù)國泰安證預(yù)測：國網(wǎng)南網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2021年我國供電客戶數(shù)約達(dá)6.7億戶，加上各類終端、傳感器設(shè)備等雙模的需求，預(yù)計芯片需求總量為35億片。如果以2019-2021年HPLC的復(fù)合增長率為參考，且假設(shè)HPLC+HRF芯片從2022年開始更換，2023年上量，2035年更換完畢，復(fù)合增長率達(dá)47%。如果初期雙模芯片均價為139.6元，8年后芯片上量至9.05億片，價格逐漸降到104.7元，在不計芯片損耗的情況下，預(yù)計2035年市場規(guī)模可達(dá)732.6億元。此外海外的高速雙模市場也將持續(xù)增長。
 

　　各企業(yè)的相關(guān)動態(tài)
 

　　威勝信息2021年基于國網(wǎng)HPLC+HRF雙模互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)的SoC通信芯片取得了階段性進(jìn)展。根據(jù)發(fā)布的2021年報顯示威勝預(yù)計在多模雙通道SOC通信芯片研究總投資規(guī)模7395萬，截止報告期末已累計投入金額約4369.9萬。
 

　　北京溢美四方軟件技術(shù)有限公司是北京博納電氣股份有限公司控股的全資子公司。2022年3月7日，北京溢美四方軟件技術(shù)有限公司的雙模(HPLC+HRF)通信芯片項(xiàng)目取得了階段性成果，成功申請國家知識產(chǎn)權(quán)局《雙模(HPLC+HRF)通信芯片集成電路布圖登記證書》(登記證書號第54101號)，并于2022年3月15日通過了教育部科技查新報告的項(xiàng)目鑒定。
 

　　2022年3月萬高發(fā)布，近日，杭州萬高多款雙模通信產(chǎn)品經(jīng)過無線、安全和電磁兼容等方面的嚴(yán)苛測試，成功獲得歐盟CE認(rèn)證，這標(biāo)志著杭州萬高雙模通信產(chǎn)品拿到了歐洲、中東和美洲等電力通信市場的入場券，海外業(yè)務(wù)版圖將進(jìn)一步擴(kuò)大。
 

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　　可以看到，雖然HPLC+HRF的不確定因素還有很多，但是目前產(chǎn)業(yè)鏈各企業(yè)已經(jīng)嗅到了市場信號，紛紛開啟了布局和相關(guān)研究。