本文来源：物联传媒
本文作者：旸谷
电网是全球覆盖面最广的网络，电流过的区域远比人踏足的区域要宽广的多。而电力线四通八达，它的价值不只能传输电能，还可以传输通信数据。因而，通过电网所实现的物联网设备数据的采集及远程控制，将能带来真正的万物互联。
近年来，随着分布式能源（尤其是分布式光伏）的快速发展，对配网数字化建设提出了更高的要求。大规模分布式发电接入系统后，将显著影响配电网的潮流分布、电能质量、短路电流大小，进而影响到传统保护元件的故障定位和供电恢复功能。这就需要加强对配电网的监测与控制。
当前，在我国大力推进新型电力系统建设的大背景下，我国配电网数字化建设规模也呈逐年扩大的态势——国家电网“十四五”期间配电网建设投资超过 1.2 万亿元，占比 60%以上；南方电网提出在“十四五”期末全面建成数字化平台，智能电表、低压集抄覆盖率百分百、自动抄表率提升至 99%以上，配电自动化覆盖率达到 90%以上，通信网百分百 覆盖。南方电网现已在“十四五”数字化、配电网建设上投资 3200 亿元，占总投资近一半。
同时，作为支撑电力行业数字化发展的关键基础设施，电力物联网将迎来快速发展。根据国家电网数据显示，2018年底国网系统接入的终端设备超过5亿只，国家电网规划预计到2025年接入终端设备将超过10亿只，2030年接入的终端设备数量将达到20亿只，成为接入设备最大的物联网生态圈，为多领域带来巨大市场机会。
由于电力物联网是个庞大复杂的生态圈，笔者难以以一文述之，此次便从构建电力物联网的通信底座展开，基于当前较热的PLC通信市场发展现状及相关公司财报进行分析。
PLC通信介绍
当前，常见的物与物之间的通信方式主要有四大类：
来源：PLC-IoT产业发展白皮书
以上四类通信方式中，前面两种是有线通信技术，后面 两种是无线通信技术，有线通信受线路特性影响较多， 无线通信则受环境因素影响较大。其中电力线通信技术的突出特点是网随电通，对于那些有电力线供电的设备，无需额外部署专门的通信线路即可接入网络。
PLC技术按频段可分为窄带、中频带和宽带技术。
窄带电力通信技术是最早用在配电网络中的 PLC 技术，有一系列国际标准，如 G3-PLC、PRIME、IEEE 1901.2 等，载波频带主要分布在 3 ～ 500 kHz，主要用于远程抄表。
中频带 PLC 技术发源于中国，基于国家电网公司 HPLC 规范的中频带技术，广泛用于国内用电信息采集领域，并于 2018 年在 IEEE 完成标准化，发布了 IEEE 1901.1 国际标准。
宽带PLC技术增强了大带宽优势，适用于短程应用，常见于家庭宽带接入，也可以借助中继来进行远程传输。
来源：华为 PLC-IOT产业白皮书
PLC技术在电力系统自动化中发挥着重要作用。以下是一些PLC技术在电力系统自动化中的应用：
配电自动化，PLC技术可实现配电自动化的监测和控制，包括故障定位、隔离和恢复等功能。通过PLC技术，可以实时监测配电系统的状态，及时发现和处理故障，提高配电系统的可靠性和安全性。
电能质量监测，PLC技术可以实现对电能质量的实时监测和分析，包括电压、电流、频率、谐波等参数的测量和分析。通过PLC技术，可以及时发现电能质量问题，采取相应的措施进行改善，保证电力系统的稳定运行。
电力需求侧管理，PLC技术可以实现电力需求侧的管理和控制，包括用电负荷的监测、分析和控制等功能。通过PLC技术，可以实时监测用电负荷的变化，根据实际需求进行调度和控制，提高电力系统的运行效率和经济性。
远程监控和控制，PLC技术可以实现电力系统的远程监控和控制，包括远程数据采集、传输和处理等功能。通过PLC技术，可以实时监测电力系统的运行状态，及时发现和处理问题，提高电力系统的可靠性和安全性。PLC技术在电力系统自动化中发挥着重要作用，可以提高电力系统的可靠性、安全性和经济性。随着技术的不断发展，PLC技术在电力系统自动化中的应用前景将会更加广阔。
此外，PLC技术还可以应用于智能家居、智能建筑、智能交通等领域，实现各种设备的智能化控制和数据传输。
尽管PLC技术曾因电网环境复杂、噪声干扰严重以及时变性大等因素也曾受到质疑，但从商业角度来看，PLC利用无所不在的电力线网络作为通信媒介，极大地降低了高昂的网络建设费用和后续运维管理费用。
近年来，随着调制/解调与纠错技术的发展，半导体集成技术的提高，PLC通信集成电路的抗干扰能力大大提升，国内厂商创新研发水平也在不断突破，PLC在电力通信市场的地位是不可取代的。
PLC市场现状
根据QYR（恒州博智）的统计及预测，2021年全球电力线通信(PLC)系统市场销售额达到了72亿美元，预计2028年将达到147亿美元，年复合增长率（CAGR）为10.6%（2022-2028）。地区层面来看，当前，欧洲是全球最大的电力线通信(PLC)系统市场，占有近30%的市场份额，之后是中国和北美市场，共占全球总市场的43%。而随着我国新型电网建设的推进，和“物超人”背景下物联网应用的多点开花，中国PLC市场将继续快速增长。
纵观国内市场，PLC技术虽起源于欧美，但随着国内厂商的崛起，现已逐渐实现国产化。在窄带低速电力线载波通信领域，意发半导体ST、美国埃斯朗Echelon等厂家基本被国内企业取代；在高速电力线通信领域，自2018 年开启的高速电力线载波浪潮，国外厂商陆续退出国内市场。
当前，布局PLC通信业务的公司主要有华为海思、东软载波、力合微、鼎信载波、深圳智微电子等。
而关于PLC市场竞争格局，实际受厂商技术与国网南网两大行业主要客户的技术需求贴合度影响，市场变化较大。2017年国家电网HPLC互联互通技术规范（芯片级）后，2020年发布了“双模通信互联互通技术规范”。2022年又调整需求从 HPLC 全部切换到高速双模。这些需求的变化都需要相关厂家不断通过技术创新来抢占潮头。
相关公司业务
昨日，力合微发布前三季度业绩预告，预计 2023 年前三季度实现营业收入44,830.81 万元，与上年同期相比，将增加 9,875.58 万元，同比增长 28.25%。同时预计 2023 年前三季度实现归属于母公司所有者的净利润为 8,000 万元至 8,300 万元，同比增长 55.65%至 61.48%。
关于业绩增长的原因，力合微归因于电力物联网市场业绩的持续增长，订单充足，芯片产能有效保障，以及其在智慧光伏、智能家居等领域的新的芯片产品积极推进。
笔者翻阅了力合微2023年半年度报告，归纳了以下信息：
报告中提到力合微业绩增长的一个重要机遇，即2022 年四季度开始国网对于通信单元产品需求从 HPLC 全部切换到高速双模，力合微是作为国网首批通过高速双模模块级产品全性能检测的高速双模模组供应商有效抢占了市场先机。
而除了在既有PLC通信芯片产品保持持续的销售增长以外，2023 年上半年，力合微还推出多个新产品——面向智能家居高速电力线通信（PLC）SOC 芯片已流片成功、基于自主研发的PLC光伏芯片的光伏组件快速关断模组已获国际 CSA 检测认证机构认证，在面向智能家居、智能家电全屋智能、智能照明等物联网市场，并基于智能家居高速电力线通信（PLC）SOC 芯片研发了一系列网关 PLC 模组、智能家居、智能照明 PLC 模组等产品。
当前，力合微形成了以电力线通信芯片为核心，覆盖芯片、模组、终端、系统等多层面的产品生态，并以持续的创新发力继续深耕市场：
力合微2023年在研项目情况
同时，笔者也参考了东软载波2023半年度报告：
2023年上半年，东软载波实现总实现营业收入41019.94万元，同比增长4.15%；实现净利润 4,654.91万元，毛利率44.2%，同比下降5.55%。其中，PLC产品业务实现营业收入30829.67万元，同比增长51.55%，毛利率达46.47%。对比其他业务，PLC产品实现了较高的利润回报。
其中，载波科技作为上市公司主体，主要业务围绕智能配电、智能用电、智能微电网及综合能源应用需求，提供从表计到主站系统的全方位配套解决方案、包括窄带低速、窄带高速、宽带高速及微功率无线相结合的双模通信方案及其他多种电力线载波通信方案，包括HPLC+HRF高速双模通信系统、智能融合终端、智能末端感知终端、微网 控制器、能源路由器、智能传感器等关键设备，推动客户侧各类能源设施与电网的广泛互联和深度感知。
总体而言，做PLC通信业务厂商基于市场机遇都获得了不错的业务助力，产品利润空间维持在40%以上，并都在基于电网领域的深耕来多维拓展业务。笔者也归纳了主要业务方向：
智慧能源
在光伏发电领域，中国占据全球70%以上市场份额，预计到2025年全球光伏装机总量超过 400GW。根据 CPIA 预测，“十四五”期间国内光伏新增装机量有望达 70-90GW/年。每 GW 配套约200万片光伏 板，每年的新增光伏板数量将达到为 1.4 亿到 1.8 亿个。在双碳的背景下，光伏发电厂更加关注光伏发电的效率、运维、管理，光伏能源系统全面数字化。据国家能源局统计，2023 年上半年新增光伏装机量 78.42GW，同比增长 154%，接近 2022 年全年的新增装机量。由此为通信技术、数据处理技术和芯片带来巨大需求。
全屋智能
PLC 全网智能系统拥有安装简单、即插即用、稳定不掉线、有电即可控、低延时、响应快、复用电源线、可节省布线成本 30%- 50%等诸多优势。2022年，华为全屋智能、AO.SMITH AI-LINK均采用以PLC技术为主的全屋智能设备互联的通信技术，其他企业生态系统也在加速导入PLC，以PLC 通信技术为家居全屋智能的主要连接技术态势正在形成。
充电基础设施
当前，随着我国新能源汽车经济的发展，充电基础设施建设在政策方面的支持力度进一步加大。截至2023 年 6 月底，我国累计建成各类充电桩 665.2万台，同比增长69.8%；今年上半年全国新建充电桩 144.2万台，新能源汽车销量为374.万辆，增量车桩比为 2.6：1，较 1：1 的理想车桩比仍有提升空间。据工信部发布的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035）》显示，预计到 2030 年我国新能源汽车保有量将达6420万辆。目前市场上很多充电桩安装在无线信号较弱的地下室，其他通信方式存在成本高、信号不 稳定的情况，而 PLC 通信技术应用以电力线传输，具备无布线成本、通信稳定可靠的优点。
参考资料：
1.普华有策.电力物联网行业发展概况及细分市场分析、发展机遇挑战、市场规模
2.集微网.电力物联网市场订单充足 力合微前三季度净利润预增超55.65%
3.华为.PLC-IOT产业白皮书
4.2023力合微半年度报告、2023东软载波半年度报告
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