電網(wǎng)是全球覆蓋面最廣的網(wǎng)絡(luò)，電流過的區(qū)域遠(yuǎn)比人踏足的區(qū)域要寬廣的多。而電力線四通八達(dá)，它的價值不只能傳輸電能，還可以傳輸通信數(shù)據(jù)。因而，通過電網(wǎng)所實(shí)現(xiàn)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)的采集及遠(yuǎn)程控制，將能帶來真正的萬物互聯(lián)。

近年來，隨著分布式能源（尤其是分布式光伏）的快速發(fā)展，對配網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)提出了更高的要求。大規(guī)模分布式發(fā)電接入系統(tǒng)后，將顯著影響配電網(wǎng)的潮流分布、電能質(zhì)量、短路電流大小，進(jìn)而影響到傳統(tǒng)保護(hù)元件的故障定位和供電恢復(fù)功能。這就需要加強(qiáng)對配電網(wǎng)的監(jiān)測與控制。

當(dāng)前，在我國大力推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的大背景下，我國配電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)規(guī)模也呈逐年擴(kuò)大的態(tài)勢——國家電網(wǎng)“十四五”期間配電網(wǎng)建設(shè)投資超過 1.2 萬億元，占比 60%以上；南方電網(wǎng)提出在“十四五”期末全面建成數(shù)字化平臺，智能電表、低壓集抄覆蓋率百分百、自動抄表率提升至 99%以上，配電自動化覆蓋率達(dá)到 90%以上，通信網(wǎng)百分百 覆蓋。南方電網(wǎng)現(xiàn)已在“十四五”數(shù)字化、配電網(wǎng)建設(shè)上投資 3200 億元，占總投資近一半。

同時，作為支撐電力行業(yè)數(shù)字化發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，電力物聯(lián)網(wǎng)將迎來快速發(fā)展。根據(jù)國家電網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2018年底國網(wǎng)系統(tǒng)接入的終端設(shè)備超過5億只，國家電網(wǎng)規(guī)劃預(yù)計到2025年接入終端設(shè)備將超過10億只，2030年接入的終端設(shè)備數(shù)量將達(dá)到20億只，成為接入設(shè)備最大的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈，為多領(lǐng)域帶來巨大市場機(jī)會。

由于電力物聯(lián)網(wǎng)是個龐大復(fù)雜的生態(tài)圈，筆者難以以一文述之，此次便從構(gòu)建電力物聯(lián)網(wǎng)的通信底座展開，基于當(dāng)前較熱的PLC通信市場發(fā)展現(xiàn)狀及相關(guān)公司財報進(jìn)行分析。

一、PLC通信介紹

當(dāng)前，常見的物與物之間的通信方式主要有四大類：

以上四類通信方式中，前面兩種是有線通信技術(shù)，后面 兩種是無線通信技術(shù)，有線通信受線路特性影響較多， 無線通信則受環(huán)境因素影響較大。其中電力線通信技術(shù)的突出特點(diǎn)是網(wǎng)隨電通，對于那些有電力線供電的設(shè)備，無需額外部署專門的通信線路即可接入網(wǎng)絡(luò)。

PLC技術(shù)按頻段可分為窄帶、中頻帶和寬帶技術(shù)。

窄帶電力通信技術(shù)是最早用在配電網(wǎng)絡(luò)中的 PLC 技術(shù)，有一系列國際標(biāo)準(zhǔn)，如 G3-PLC、PRIME、IEEE 1901.2 等，載波頻帶主要分布在 3 ～ 500 kHz，主要用于遠(yuǎn)程抄表。

中頻帶 PLC 技術(shù)發(fā)源于中國，基于國家電網(wǎng)公司 HPLC 規(guī)范的中頻帶技術(shù)，廣泛用于國內(nèi)用電信息采集領(lǐng)域，并于 2018 年在 IEEE 完成標(biāo)準(zhǔn)化，發(fā)布了 IEEE 1901.1 國際標(biāo)準(zhǔn)。

寬帶PLC技術(shù)增強(qiáng)了大帶寬優(yōu)勢，適用于短程應(yīng)用，常見于家庭寬帶接入，也可以借助中繼來進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。

PLC技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中發(fā)揮著重要作用。以下是一些PLC技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用：

配電自動化，PLC技術(shù)可實(shí)現(xiàn)配電自動化的監(jiān)測和控制，包括故障定位、隔離和恢復(fù)等功能。通過PLC技術(shù)，可以實(shí)時監(jiān)測配電系統(tǒng)的狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)和處理故障，提高配電系統(tǒng)的可靠性和安全性。

電能質(zhì)量監(jiān)測，PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對電能質(zhì)量的實(shí)時監(jiān)測和分析，包括電壓、電流、頻率、諧波等參數(shù)的測量和分析。通過PLC技術(shù)，可以及時發(fā)現(xiàn)電能質(zhì)量問題，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行改善，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

電力需求側(cè)管理，PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電力需求側(cè)的管理和控制，包括用電負(fù)荷的監(jiān)測、分析和控制等功能。通過PLC技術(shù)，可以實(shí)時監(jiān)測用電負(fù)荷的變化，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)度和控制，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)性。

遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，包括遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理等功能。通過PLC技術(shù)，可以實(shí)時監(jiān)測電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)和處理問題，提高電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。PLC技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中發(fā)揮著重要作用，可以提高電力系統(tǒng)的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用前景將會更加廣闊。

此外，PLC技術(shù)還可以應(yīng)用于智能家居、智能建筑、智能交通等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備的智能化控制和數(shù)據(jù)傳輸。

盡管PLC技術(shù)曾因電網(wǎng)環(huán)境復(fù)雜、噪聲干擾嚴(yán)重以及時變性大等因素也曾受到質(zhì)疑，但從商業(yè)角度來看，PLC利用無所不在的電力線網(wǎng)絡(luò)作為通信媒介，極大地降低了高昂的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費(fèi)用和后續(xù)運(yùn)維管理費(fèi)用。

近年來，隨著調(diào)制/解調(diào)與糾錯技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體集成技術(shù)的提高，PLC通信集成電路的抗干擾能力大大提升，國內(nèi)廠商創(chuàng)新研發(fā)水平也在不斷突破，PLC在電力通信市場的地位是不可取代的。

二、PLC市場現(xiàn)狀

根據(jù)QYR（恒州博智）的統(tǒng)計及預(yù)測，2021年全球電力線通信(PLC)系統(tǒng)市場銷售額達(dá)到了72億美元，預(yù)計2028年將達(dá)到147億美元，年復(fù)合增長率（CAGR）為10.6%（2022-2028）。地區(qū)層面來看，當(dāng)前，歐洲是全球最大的電力線通信(PLC)系統(tǒng)市場，占有近30%的市場份額，之后是中國和北美市場，共占全球總市場的43%。而隨著我國新型電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，和“物超人”背景下物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的多點(diǎn)開花，中國PLC市場將繼續(xù)快速增長。

縱觀國內(nèi)市場，PLC技術(shù)雖起源于歐美，但隨著國內(nèi)廠商的崛起，現(xiàn)已逐漸實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。在窄帶低速電力線載波通信領(lǐng)域，意法半導(dǎo)體ST、美國埃斯朗Echelon等廠家基本被國內(nèi)企業(yè)取代；在高速電力線通信領(lǐng)域，自2018 年開啟的高速電力線載波浪潮，國外廠商陸續(xù)退出國內(nèi)市場。

當(dāng)前，布局PLC通信業(yè)務(wù)的公司主要有華為海思、東軟載波、力合微、鼎信載波、深圳智微電子等。

而關(guān)于PLC市場競爭格局，實(shí)際受廠商技術(shù)與國網(wǎng)南網(wǎng)兩大行業(yè)主要客戶的技術(shù)需求貼合度影響，市場變化較大。2017年國家電網(wǎng)HPLC互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范（芯片級）后，2020年發(fā)布了“雙模通信互聯(lián)互通技術(shù)規(guī)范”。2022年又調(diào)整需求從 HPLC 全部切換到高速雙模。這些需求的變化都需要相關(guān)廠家不斷通過技術(shù)創(chuàng)新來搶占潮頭。

三、相關(guān)公司業(yè)務(wù)

昨日，力合微發(fā)布前三季度業(yè)績預(yù)告，預(yù)計 2023 年前三季度實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入44,830.81 萬元，與上年同期相比，將增加 9,875.58 萬元，同比增長 28.25%。同時預(yù)計 2023 年前三季度實(shí)現(xiàn)歸屬于母公司所有者的凈利潤為 8,000 萬元至 8,300 萬元，同比增長 55.65%至 61.48%。

關(guān)于業(yè)績增長的原因，力合微歸因于電力物聯(lián)網(wǎng)市場業(yè)績的持續(xù)增長，訂單充足，芯片產(chǎn)能有效保障，以及其在智慧光伏、智能家居等領(lǐng)域的新的芯片產(chǎn)品積極推進(jìn)。

筆者翻閱了力合微2023年半年度報告，歸納了以下信息：

2023年上半年，力合微實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入25,270.66萬元，較上年同期增長13.39 %；實(shí)現(xiàn)凈利潤5,060.34萬元，較上年同期增長 59.42%；其中，智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入23,838.73萬元，占總營業(yè)收入的94.43%，較上年同期增長 12.84%。

報告中提到力合微業(yè)績增長的一個重要機(jī)遇，即2022 年四季度開始國網(wǎng)對于通信單元產(chǎn)品需求從 HPLC 全部切換到高速雙模，力合微是作為國網(wǎng)首批通過高速雙模模塊級產(chǎn)品全性能檢測的高速雙模模組供應(yīng)商有效搶占了市場先機(jī)。

而除了在既有PLC通信芯片產(chǎn)品保持持續(xù)的銷售增長以外，2023 年上半年，力合微還推出多個新產(chǎn)品——面向智能家居高速電力線通信（PLC）SOC 芯片已流片成功、基于自主研發(fā)的PLC光伏芯片的光伏組件快速關(guān)斷模組已獲國際 CSA 檢測認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證，在面向智能家居、智能家電全屋智能、智能照明等物聯(lián)網(wǎng)市場，并基于智能家居高速電力線通信（PLC）SOC 芯片研發(fā)了一系列網(wǎng)關(guān) PLC 模組、智能家居、智能照明 PLC 模組等產(chǎn)品。

當(dāng)前，力合微形成了以電力線通信芯片為核心，覆蓋芯片、模組、終端、系統(tǒng)等多層面的產(chǎn)品生態(tài)，并以持續(xù)的創(chuàng)新發(fā)力繼續(xù)深耕市場：

力合微2023年在研項目情況

同時，筆者也參考了東軟載波2023半年度報告：

2023年上半年，東軟載波實(shí)現(xiàn)總實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入41019.94萬元，同比增長4.15%；實(shí)現(xiàn)凈利潤 4,654.91萬元，毛利率44.2%，同比下降5.55%。其中，PLC產(chǎn)品業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入30829.67萬元，同比增長51.55%，毛利率達(dá)46.47%。對比其他業(yè)務(wù)，PLC產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了較高的利潤回報。

其中，載波科技作為上市公司主體，主要業(yè)務(wù)圍繞智能配電、智能用電、智能微電網(wǎng)及綜合能源應(yīng)用需求，提供從表計到主站系統(tǒng)的全方位配套解決方案、包括窄帶低速、窄帶高速、寬帶高速及微功率無線相結(jié)合的雙模通信方案及其他多種電力線載波通信方案，包括HPLC+HRF高速雙模通信系統(tǒng)、智能融合終端、智能末端感知終端、微網(wǎng) 控制器、能源路由器、智能傳感器等關(guān)鍵設(shè)備，推動客戶側(cè)各類能源設(shè)施與電網(wǎng)的廣泛互聯(lián)和深度感知。

總體而言，做PLC通信業(yè)務(wù)廠商基于市場機(jī)遇都獲得了不錯的業(yè)務(wù)助力，產(chǎn)品利潤空間維持在40%以上，并都在基于電網(wǎng)領(lǐng)域的深耕來多維拓展業(yè)務(wù)。筆者也歸納了主要業(yè)務(wù)方向：

智慧能源

在光伏發(fā)電領(lǐng)域，中國占據(jù)全球70%以上市場份額，預(yù)計到2025年全球光伏裝機(jī)總量超過 400GW。根據(jù) CPIA 預(yù)測，“十四五”期間國內(nèi)光伏新增裝機(jī)量有望達(dá) 70-90GW/年。每 GW 配套約200萬片光伏 板，每年的新增光伏板數(shù)量將達(dá)到為 1.4 億到 1.8 億個。在雙碳的背景下，光伏發(fā)電廠更加關(guān)注光伏發(fā)電的效率、運(yùn)維、管理，光伏能源系統(tǒng)全面數(shù)字化。據(jù)國家能源局統(tǒng)計，2023 年上半年新增光伏裝機(jī)量 78.42GW，同比增長 154%，接近 2022 年全年的新增裝機(jī)量。由此為通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和芯片帶來巨大需求。

全屋智能

PLC 全網(wǎng)智能系統(tǒng)擁有安裝簡單、即插即用、穩(wěn)定不掉線、有電即可控、低延時、響應(yīng)快、復(fù)用電源線、可節(jié)省布線成本 30%- 50%等諸多優(yōu)勢。2022年，華為全屋智能、AO.SMITH AI-LINK均采用以PLC技術(shù)為主的全屋智能設(shè)備互聯(lián)的通信技術(shù)，其他企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也在加速導(dǎo)入PLC，以PLC 通信技術(shù)為家居全屋智能的主要連接技術(shù)態(tài)勢正在形成。

充電基礎(chǔ)設(shè)施

當(dāng)前，隨著我國新能源汽車經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在政策方面的支持力度進(jìn)一步加大。截至2023 年 6 月底，我國累計建成各類充電樁 665.2萬臺，同比增長69.8%；今年上半年全國新建充電樁 144.2萬臺，新能源汽車銷量為374.萬輛，增量車樁比為 2.6：1，較 1：1 的理想車樁比仍有提升空間。據(jù)工信部發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》顯示，預(yù)計到 2030 年我國新能源汽車保有量將達(dá)6420萬輛。目前市場上很多充電樁安裝在無線信號較弱的地下室，其他通信方式存在成本高、信號不 穩(wěn)定的情況，而 PLC 通信技術(shù)應(yīng)用以電力線傳輸，具備無布線成本、通信穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。

參考資料：

1.普華有策.電力物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展概況及細(xì)分市場分析、發(fā)展機(jī)遇挑戰(zhàn)、市場規(guī)模

2.集微網(wǎng).電力物聯(lián)網(wǎng)市場訂單充足 力合微前三季度凈利潤預(yù)增超55.65%

3.華為.PLC-IOT產(chǎn)業(yè)白皮書

4.2023力合微半年度報告、2023東軟載波半年度報告