电网智能化进程提速，芯片厂商挑战与机遇并存

智能电网经过三年多全面规划与示范试点工作，目前，中国智能电网建设已全面进入高速发展的阶段。2012年5月，国家科技部正式发布《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》，指出了中国电网从传统电网向高效、经济、清洁、互动的现代电网升级和跨越的总体发展目标，以及未来五年间在“发”、“输”、“配”等环节上的九项重点工作任务。

根据国网2010年规划，在2010-2020年期间，坚强智能电网建设将拉动数万亿的投资，预计将带来近8400亿元的智能电网设备需求。其中坚强电网部分，即指特高压输电网，预计将在2012-2015年迎来建设高峰，2020年完全建成，将带来总计近2200亿元的电力设备需求；电网智能化包括发电、输电、变电、配电、用电、调度等六大部分，预计将在2015年前后迎来建设投资高峰、2020年前后初步建成，将带来超过6200亿元的电力设备需求。其中交流特高压主设备总需求将超过740亿元。直流特高压一二次主设备总需求将超过1300亿元。换流变压器、换流阀、直流场设备、交流设备、二次设备是特高压直流项目主要采购的设备。

如此大规模的设备需求同样刺激芯片市场的需求，为芯片厂商带来大量机会，但是，随着智能电网的发展越来越快，我国智能电网的发展也遇到了一系列的问题：国内能源分配不均，调节能力不足；在发电、输电、变电、配电、用电环节中实现信息化、自动化、互动化还殛需标准的支持；与国外智能电网部署进度还有差距等，而这些问题同样给智能电网的设备厂商和芯片供应商带来困扰。

挑战：安全性问题突显，区域化需求差异大

节能减排是我们所处时代的发展主题，而我国能源结构主要以煤为主，而且能源资源分布不均，负荷增长过快。如何减少碳排放、保护环境、接纳风电及太阳能等大规模可再生能源成为亟待解决的问题之一。在保证环保的同时，提供高稳定性、高可靠性、低功耗的产品也是智能电网设备的关键芯片供应商在设计产品时需要考虑的重点。

通过这几年的智能电网建设，国内涌现出一批优秀的IC设计公司，计量芯片供应商锐能微科技算是其一，回顾取得的成绩，深圳锐能微科技市场部负责人苗书立表示：“在这次智能电网建设过程中，取得一些成绩的同时也看到一些不足，智能电表属于高可靠、高稳定性的工业级产品，对于电子元器件、PCB材料、结构件、电源系统、被动器件等都有着非常高的要求，由于智能电表属于新兴产品，原材料供应商和整机厂商在设计、制造过程中存在经验不足以及追求低价等因素，也存在一些质量问题，这是智能电表发展的重大挑战之一，只有那些重视质量的厂商也能在大浪淘沙中存活并壮大。”

产品质量安全问题不仅在智能电表设备中突出，其它电网设备也需要加强对安全产品的重视。ADI公司技术业务经理张松刚介绍：“目前电网供电质量及安全性等问题已浮出水面，需要智能电网产业链上各方共同努力，进而促进智能电网的发展。针对这些问题，ADI公司通过在输配电、继电保护、测控系统、电能计量及能量控制等方面的技术积累，提供从能源计量芯片到全面参与能源及电力系统各个环节的控制系统方案，能够满足市场对低功耗、小封装、低成本以及安全性方面的要求。”

爱特梅尔亚洲区智能电力系统高级业务发展经理吴焕军

除了对产品安全性、可靠性方面的要求，地域分布的不同，产品需求也有很大差异。正在与国家电网及南方电网合作的爱特梅尔亚洲区智能电力系统高级业务发展经理吴焕军表示：“与专门针对城市而开发的国家电网与南方电网相比，农村电网面临着不同的挑战，比如更分散的用户和更远的数据传输距离。”

这种情况下一般采用基于GPRS调制解调器的典型解决方案。吴焕军指出，对于这些市场应用，相比主流实现方案，爱特梅尔可提供多功能性的通用产品来满足各种特殊的要求。如针对国内AMI工程及高端国际市场，开发0.2/0.5级单相智能电表，突破双向高速通讯技术瓶颈。在国内推出高品质用电量信息采集系统，包括基于正交频分复用(OFDM) 高速窄带载波通讯技术的本地自动抄表方式和远程宽带无线 (4G) 电力专用通讯方式。

另外，IEEE 802.15(TM)工作组和中国WPAN工作组正在合作开发一个共同的解决方案，实现IEEE和中国本地区标准WPAN 的兼容，此两个标准的开发工作也在同时进行。吴焕军表示：“IEEE 802.15.4c补充协议在2009年9月获中央政府通过，爱特梅尔也密切跟进PLC和RF规范的后续进展，向市场提供与IEEE 802.15.4c补充协议物理层兼容的RF收发器方案，支持中国市场在1GHz亚频段免授权频段的运行需要。”

对于芯片厂商而言，不论是主控芯片、电能计量芯片还是载波芯片等，都因参与者甚多，面临不同程度的价格战，这也是目前行业内的一大问题。一家本土电力线载波芯片供应商瑞斯康微电子总裁岳京兴在接受采访时表示：“载波芯片供应商之间的价格战，以及不断涌现出的电力载波新技术，新方案对市场的冲击是当前我们面临的主要挑战。虽然国网招标中电力线载波芯片已基本国产化，主要以北京福星晓程、青岛东软、鼎信以及瑞斯康为主，但由于电力线载波技术参差不齐，市场上至少有十几种不同载波方案，一些不规范的电力载波方案扰乱市场，不太利于行业良性发展。”

为提升行业竞争力，避免深度价格战，岳京兴介绍瑞斯康的策略：一是加强研发投入，从产品功能、性能、功耗等方面提升，在保障现有产品的生产质量和供货周期的前提下，努力开发新一代产品。符合国际标准（PRIME,ERDF-G3, G.hnem, IEEE-1901.2）的窄带电力载波（N-PLC）技术也正在积极研发中；二是关注国际新技术的进展，如宽带电力载波技术，以及基于OFDM调制方式的窄带载波技术。

较量：国外公司技术好，本土公司机会多

经历三年智能电表的部署和建设，本土芯片厂商与整机厂商一起与坚强智能电网建设同步并取得了快速的发展。深圳锐能微苗书立认为“在此过程中，那些善于抓住机会的芯片厂商和电表整机厂商都取得了长足的进步。就智能电表市场来说，本土芯片厂商在计量芯片、通信芯片、ESAM芯片、显示芯片、存储芯片等领域占据绝对优势，与国际厂商相比，在CPU芯片、时钟芯片领域利用SOC集成优势已有后来居上之势。这在高科技领域尤其是工业技术领域是不多见的。”[!--empirenews.page--]

当然，关注这些成绩的同时，我们也看到一些不足。在技术成熟度和完整解决方案方面，我们还有差距。国内公司如何借助本土优势与国际公司竞争，除了提供更好地技术支持，加之对本地市场的熟悉度，更能帮助开发出符合市场需求的产品。　

瑞斯康微电子总裁岳京兴

针对载波芯片市场，瑞斯康岳京兴认为仅靠物理层的点对点通讯能力不能保证整体网络的通讯效果，必须要有灵活，高效和自适应的网络技术的支持。也就是说，载波芯片厂商不仅要提供芯片，还要提供网络解决方案，才能保证通讯效果。他指出国内的芯片厂商给客户提供的整体方案要优于国外的芯片厂商，原因有如下几点：国内的电力网环境比国外的更恶劣，国内的芯片厂商始终在恶劣的环境下开发载波方案。而国外厂商不具备相应条件，开发出的方案在国内应用的实际效果差异较大，有水土不服现象；国内主流的芯片厂商已经有数百万，上千万片芯片的现场应用经验，基本上所有的复杂环境都碰到过了，已经积累了丰富的实战经验，载波方案也由此不断地完善；国内的芯片厂商，相对于国外厂商，更接近客户，更了解客户的需求，对客户提出的要求能够在最短的时间内给予相应；国内芯片的价格通常优于国外同类产品的价格。

台湾瓷微科技总经理曾明煌则认为国际大厂有过度专业分工之弊，他作出三点解释：市场上国际一线大厂及其系统整合商，挟着其制造与专业分工优势不断攻城略地。然而，过度强调专业分工体系，在系统设计上容易缺乏弹性。而国内厂商也大多抱有专业分工思维，纵使相较国际大厂较有价格优势，但在整合设计上仍需花费相当时间与资源，总体持有成本依旧相差不多。

若抛开纯粹硬件设计，而以整体系统提供者的角度来看，国内厂商的优势才会浮现。以瓷微为例，从芯片层级的整合设计开始，我们成功地整合了无线射频芯片、微处理器、内存与周边线路组件，将其微缩在小于10*10mm 的空间内，让产品设计成本与时间大幅降低。在与终端产品结合时，由于从芯片、韧体与通信协议的编程，以至于上层API 都由单一厂商提供，对电网所需规格的了解、部署时程的掌控都能够更精确地配合。

再者，本土厂商的优势不仅仅在于价格，而在于机动性与技术支持度高，以十二五规划如此庞大规模的智能电网架构，若关键技术掌握在自家人手中，无论规格制订、后续设备布建、技术支持等项目上都能够充分发挥，除提升整体技术力量外，也直接或间接培养更多相关产业的人才，厚植产业实力与外竞争。

可以看出，本土芯片厂商仅在技术上处于劣势，但在技术支持、市场认知度、以及政府对本土厂商支持力度上都处优势，而且越来越多的本土公司参与到智能电网相关标准的制订工作当中，随着智能电网标准的研究和推进，在先进计量技术、32位CPU系统、先进通信技术、系统软件和控制技术等领域将涌现新的商机，也必将带动这些领域的极大发展。

正如锐能微苗书立所描述的未来中国智能电网前景：未来中国智能电网的发展必然是标准先行，电网公司、学术机构、设备整机厂商、芯片厂商需要合力推进新标准的建立，积极参与国际标准的制定，使中国具备制定国际标准的能力，只有标准领先的电网才是真正的智能电网。