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電力線載波通信芯片市場概況
思瀚產業(yè)研究院鉅泉光電 2024-06-17

電力線載波通信是電力系統(tǒng)特有的、基本的通信方式，其利用已有的電力線作為傳輸媒介進行信息傳輸，具備無需額外布線、節(jié)省投資、抗干擾能力強等優(yōu)點，在電網用電信息采集領域有著廣泛的應用，是目前用電信息采集領域最主要的本地通信方式，而電力線載波通信芯片是實現(xiàn)電力線載波通信的核心部件。

在國內智能電網建設過程中，電力線載波通信芯片及模塊主要用于用電信息采集，通過電力線傳輸用電數(shù)據，實現(xiàn)了自動抄表，并提升了用電信息采集的準確率和時效性。

電力線載波通信技術從載波調制技術上劃分，主要包括單載波和正交頻分復用多載波（OFDM）。從所使用頻帶寬度的不同可分為窄帶技術與寬帶技術，與寬帶技術相比，窄帶技術在實際應用過程中往往存在傳輸速率低、實時性差和可靠性不高等問題。近年來，智能電網的不斷發(fā)展和物聯(lián)網技術的推廣應用對電力線載波通信技術提出了更高要求，寬帶電力線載波通信技術開始成為電網新一輪智能化改造的主流本地通信技術。

從國內智能電網建設相關的電力線載波通信技術的發(fā)展來看：2007年至2017年的第一階段，本地通信技術主要為窄帶電力線載波和一小部分微功率無線。在該階段，窄帶電力線通信技術從傳統(tǒng)的單載波技術（基于FSK、BPSK等）向正交頻分復用（OFDM）多載波技術發(fā)展，以提升電力線通信的速率以及抗干擾性能。在同一時期，歐美推出了基于OFDM的新一代窄帶電力線載波技術標準，包括PRIME標準、G3-PLC、以及IEEE P1901.1。

隨著智能電網建設的持續(xù)推進，需要傳輸?shù)碾娏π畔?shù)量逐漸增大、信息種類也呈多樣化發(fā)展，第一階段電表配置的本地通信單元在數(shù)據采集速度、延時性、成功率以及業(yè)務功能拓展等方面還存在升級提升的空間。

并且，由于前期通訊標準的不統(tǒng)一使得不同廠家的通信單元（模塊）設備無法互聯(lián)互通，不能滿足兩網公司的管理需求，基于寬帶電力線載波通信技術開發(fā)并可互聯(lián)互通的新一代通信單元被逐步提上日程。

自2018年至今的第二階段，基于OFDM多載波調制技術的低壓電力線寬帶載波通信產品——高速PLC芯片由各廠商根據國家電網頒布的標準《低壓電力線寬帶載波通信互聯(lián)互通技術規(guī)范》（Q/GDW 11612-2016）開發(fā)完成。

在傳輸速度大幅提升的同時，搭載HPLC芯片的通信單元之間可以實現(xiàn)互聯(lián)互通，兩網公司可以在不更換智能電表直接更換通信模塊。自2018年四季度起，國家電網開始了高速電力線載波用電信息采集系統(tǒng)技術升級，下屬單位直接對獲取HPLC芯片級互聯(lián)互通檢驗報告的單位或其授權的單位招收高速載波本地通信單元（模塊）。

自2018年國家電網全面推廣HPLC應用以來，窄帶電力線載波已經基本停用，除極少量的故障更換外在新招標中不再采用。根據《環(huán)球表計》和電力喵公眾號的統(tǒng)計，自2018年啟用HPLC以來，2018年至2020年國家電網累計招標了23,255.94萬只HPLC通信模塊（不含流標的數(shù)量），其中2019年和2020年的招標數(shù)量已明顯超過了同期智能電表的招標總量。由此可見，原先基于電力線窄帶通信技術方案的通信單元正面臨著大規(guī)模替換。

智能電表是典型的感知層終端，是故障搶修、電力交易、客戶服務、配網運行、電能質量監(jiān)測等各項業(yè)務的基礎數(shù)據來源。在泛在電力物聯(lián)網應用場景下，對于工商業(yè)用戶，采集客戶數(shù)據并智能分析，進而為企業(yè)能效管理服務提供支撐。對于家庭用戶，重點通過居民側互聯(lián)網家庭能源管理系統(tǒng)優(yōu)化用電。

泛在電力物聯(lián)網還將擴展更多新的應用需求，例如支持階梯電價政策、用戶雙向互動營銷模式、多元互動的增值服務等，上述功能都需要高速載波通信技術的支持，HPLC芯片在未來智能電網建設領域擁有巨大的市場潛力。除了運用于國內、外智能電網建設領域，電力載波通信憑借其無需重新布線，充分利用電網公司既有的配電線資源進行數(shù)據傳輸這個無法比擬的優(yōu)越性，其下游應用已拓展到四表集抄、智慧社區(qū)、智慧樓宇、智慧家居、路燈控制、智能充電樁和工業(yè)自動化控制等諸多領域。

尤其智能城市電、水、氣、熱表的集抄，隨著物聯(lián)網技術研究路線日益清晰化，將引領未來表計行業(yè)的整體發(fā)展方向。整體而言，隨著寬帶載波通信方案的快速推廣，“四表集抄”的后續(xù)推進以及泛在電力物聯(lián)網對于高速通信需求的增加，電力線載波通信芯片的市場容量預計將持續(xù)擴張。

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