【儀表網 儀表產業】自2018年開始，國家電網開始大規模建設基于高速載波HPLC的居民用電信息采集通信網絡。新能源、分布式電源存在發電隨機性、波動性和間歇性的特點，急需提升電網自動化程度，自動檢測開關狀態、停電上報、高負荷下精準、穩定運行。目前PLC向HPLC的升級進程已經過半，雙模升級即將開始。在應用不斷深入的過程中，HPLC技術某些場景下的不足點逐漸暴露，尤其是其通信嚴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技術進行互補，能夠雙通道自動融合組網，組網更加靈活。此外，在一些實時性不高、數據量不大的特殊應用場景，部分業務設備、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現業務應用，同時也是國網計量中心一個重要的試點和推廣方向。
雙模通信的現在
電網市場HPLC的招標情況
國網自全面采用HPLC之后，本地通信模塊已經基本不與電能表一起招標，由各省自主安排。在南網范圍，本地通信模塊仍舊與電能表一起招標。國網每年招采表計六七千萬臺，2021年招標金額約為170億元，南網每年招采電表金額為20-30億。南方電網招標采購的市場化程度較高，廠家相對更為集中。國家電網招采非市場化因素較多，全資子公司智芯微份額較高，目前已經占到60%左右；其他廠家份額相對分散而平均。
根據2021年度國網和地方電網的招標情況，經統計共有18家HPLC芯片方案得到了應用。其中智芯微以絕對的優勢占據58.61%的市場份額，但比2020年的份額下降約4.95個百分點；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。共13家市場份額增長，鼎信份額增長最多，約1.71個百分點。
HPLC+微功率無線雙模試點和規范
甘肅省雙模通信提升高頻數據采集成功率
5月18日，智芯公司自主研發的HPLC+HRF雙模通信單元，在甘南藏族自治州夏河縣安裝投運，并接入國網甘肅省電力公司用電信息采集系統。此次投運標志著，甘肅成為該產品在國內繼北京之后的首個試點省份，為雙模通信單元大規模接入電網奠定落地經驗。此次落地應用的試點甘南藏族自治州地處山區，現場臺區環境復雜，升級雙模通信單元后，將會有效改善通信質量，大幅降低通信時延，提升高頻數據采集成功率。
雙模組網應用示意圖
經過多年深耕探索，截止目前，“國網芯”HPLC芯片累計應用超過2億顆，覆蓋國家電網27個網省公司。智芯公司又進一步自主研發了HPLC+HRF雙模通信單元，作為支撐國網公司新一代用電信息采集系統的本地通信技術。目前，智芯公司正加快載波雙模產品深化應用研究，進一步提高產品可靠性，擴大全國應用試點覆蓋范圍。
國網計量中心接受雙模送檢
2022年3月23日，國網計量中心發布公告，該中心具備按照Q/GDW 12087《雙模通信互聯互通技術規范》開展用電信息采集系統雙模通信單元(芯片級)互聯互通試驗檢測的能力，可接受各生產廠家自愿送檢。
北京雙模+拓撲識別的研究應用
北京在國內較早開始了HPLC雙模的試點和應用研究。國網北京計量中心在HPLC的深化應用中研究了一拓撲識別技術，下一步北京公司還將在研究時與國網計量中心推廣的雙模技術相結合，全面提升低壓臺區的智能化監測和可視化運維管理。雖然在年初和計量中心專家老師請教時，老師說目前該技術的應用遇到了一些問題，但是從中也不難看出北京對HPLC及雙模通信深化應用和研究的多樣化嘗試。
盡管根據國網計量中心規劃，2020年就已經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范圍內推廣，目前進度不確定因素還比較多。雙模技術目前還處在試點和標準制定的階段。但是隨著業務需求的提升及技術進步，國家電網已開始規劃下一代高速雙模技術并著手制定相關標準規范。行業認為，隨著雙碳政策推進、雙限實施以及電價市場化，高速電力載波雙模通信將有望成為未來電網采購中高速增長的需求。據悉，2月份珠海許繼山東地區項目高速電力載波雙模通信模塊開始集中招標。
雙模通信的市場未來
用數據預測說話：
隨著新一代智能電表繼續推廣，疊加舊表更新及新型電力系統建設背景下新表替換，未來國網智能電表采購量有望保持穩健增長勢頭，進而帶動HPLC芯片及通信模塊需求增長。參考國網招標數據，2021年國網HPLC模塊采購量達到1.23億片，同比增長32.6%，我們預計2022、2023年將分別達到1.3億片、1.4億片；國網對單相電表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，基于此預計2022、2023年國網HPLC通信模塊市場規模將分別達到85億元、92億元。
而根據國泰安證預測：國網南網數據顯示，2021年我國供電客戶數約達6.7億戶，加上各類終端、傳感器設備等雙模的需求，預計芯片需求總量為35億片。如果以2019-2021年HPLC的復合增長率為參考，且假設HPLC+HRF芯片從2022年開始更換，2023年上量，2035年更換完畢，復合增長率達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，預計2035年市場規模可達732.6億元。此外海外的高速雙模市場也將持續增長。
各企業的相關動態
威勝信息2021年基于國網HPLC+HRF雙模互聯互通標準的SoC通信芯片取得了階段性進展。根據發布的2021年報顯示威勝預計在多模雙通道SOC通信芯片研究總投資規模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有限公司的雙模(HPLC+HRF)通信芯片項目取得了階段性成果，成功申請國家知識產權局《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目鑒定。
2022年3月萬高發布，近日，杭州萬高多款雙模通信產品經過無線、安全和電磁兼容等方面的嚴苛測試，成功獲得歐盟CE認證，這標志著杭州萬高雙模通信產品拿到了歐洲、中東和美洲等電力通信市場的入場券，海外業務版圖將進一步擴大。
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可以看到，雖然HPLC+HRF的不確定因素還有很多，但是目前產業鏈各企業已經嗅到了市場信號，紛紛開啟了布局和相關研究。
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