智能電表新標準引發(fā)電表MCU市場(chǎng)洗牌

作為智能電網(wǎng)建設的重要一環(huán)，去年10月，國家電網(wǎng)公司出臺了新一代智能電表標準，并于去年11月進(jìn)行了第一次智能電表招標。新標準對智能電表技術(shù)性能提出高要求，這將引發(fā)智能電表制造業(yè)及相關(guān)芯片業(yè)的洗牌。

    　智能電表新標準具前瞻性

    　2009年10月，國家電網(wǎng)公司公布了智能電表新標準。新標準包括12個(gè)規范，細化了單相智能電表和三相智能電表設計、制造、管理和維護的各項指標。

    　行業(yè)人士對新標準均給予了高度評價(jià)�！皣译娋W(wǎng)公司制定的標準已經(jīng)走在了歐美各國的前面�！憋w思卡爾半導體微控制器事業(yè)部亞太區市場(chǎng)部經(jīng)理曾勁濤表示，“雖然一些歐洲國家也曾經(jīng)出臺一些智能電表標準，但中國的國家電網(wǎng)公司的新標準應該是全球首個(gè)如此細化、功能要求如此之高的智能電表標準�！睋�，該標準不僅對單相智能電表和三相智能電表的規格提出具體要求，還對智能電表的顯示、外觀(guān)結構和安裝尺寸、材料及工藝等型式提出了細致的要求。

    　很顯然，此次國家電網(wǎng)公司制定新標準有兩大意圖：首先，新標準對智能電表行業(yè)提出了統一的要求，將為國家電網(wǎng)公司正在規劃部署的智能電網(wǎng)打下基礎。因為目前全國各省市都有自己的智能電表標準，各種各樣的標準無(wú)法把全國電網(wǎng)互聯(lián)在一起。標準的統一，將是智能電網(wǎng)建設的重要一環(huán)。其次，新標準對規范智能電表市場(chǎng)起到一定作用。目前，我國電表市場(chǎng)較為混亂，電表企業(yè)大大小小有上千家，價(jià)格也無(wú)規律可循。一些電力系統的下屬電表制造企業(yè)一年也就生產(chǎn)幾萬(wàn)臺智能電表，這一局面并不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展。新標準對電表企業(yè)的綜合實(shí)力有基本的要求，因此新標準對于整頓市場(chǎng)、培育有創(chuàng )新能力的大廠(chǎng)有積極推動(dòng)作用。

   　 未來(lái)5年是換表高峰期

    　2010年～2014年，中國將進(jìn)入智能電表更換高峰期。但5年內可能更換新表的數量，目前還沒(méi)有統一的說(shuō)法。根據國家電網(wǎng)公司5年685億元的投資，業(yè)內人士估計國家電網(wǎng)公司將采購1.7億臺左右的AMR/AMI電表。其中75%是單項智能電表，25%是三項智能電表。2009年11月，在新標準出臺僅一個(gè)月之后，國家電網(wǎng)公司進(jìn)行了智能電表的首輪招標。有說(shuō)此次招標的數量是300萬(wàn)臺單相表和26.4萬(wàn)臺三相表，也有說(shuō)是200萬(wàn)臺單相表和60萬(wàn)臺三相表。最終有10多家電表企業(yè)中標，但數量尚無(wú)統一說(shuō)法。

    　2010年，國家電網(wǎng)公司肯定會(huì )在春節后進(jìn)行多次招標，預計今年國內將更換3000萬(wàn)臺到5000萬(wàn)臺智能電表。

   　 新標準對MCU提出高要求

    　此次智能電表新標準提出的技術(shù)要求非常高，為此，所有電表企業(yè)都需要重新設計方案。而對于電表MCU企業(yè)而言，新標準的技術(shù)要求也具有巨大的挑戰性�！皬目偟墓δ苌蟻�(lái)說(shuō)，原來(lái)廠(chǎng)家設計的微控制器(MCU)，幾乎沒(méi)有能夠滿(mǎn)足國家電網(wǎng)公司新標準的�！倍髦瞧职雽w大中華區微控制器產(chǎn)品市場(chǎng)助理經(jīng)理王維表示，“因此，每家企業(yè)現在都在針對新標準設計新產(chǎn)品�！�

    　記者了解到，對比老標準，新標準對電表在計量、費控、通信、功耗、電子線(xiàn)路布線(xiàn)上均有更高要求�！盀榇�，一些原先MCU的附加功能變成了必需的功能�！币夥ò雽w大中國區MCU產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理JamesWiart介紹說(shuō)，“例如更高的計算能力(DMIPS)來(lái)滿(mǎn)足電表高性能的要求；更多的存儲器使更復雜的數據處理成為可能；更多的I/O以支持周邊器件，如SPI、I2C、智能卡、SUART以及RTC等�！�

   　 具體說(shuō)來(lái)，過(guò)去非常簡(jiǎn)單的表需要8KFlashMCU，現在，60KFlash以上的MCU才能滿(mǎn)足新標準的基本要求。同時(shí)，MCU的串口至少是3路甚至更多。而且，由于新標準要求在電池供電情況下電表至少運行5年，因此，平均來(lái)看，整表的電流強度要低于30微安。分配到MCU上，MCU的電流強度要在幾微安到10微安左右。

    　國家電網(wǎng)公司新標準規范

    　《智能電能表功能規范》《單相智能電能表型式規范》《三相智能電能表型式規范》《0.2S級三相智能電能表技術(shù)規范》《0.5S級三相智能電能表技術(shù)規范》《0.5S級三相費控智能電能表(無(wú)線(xiàn))技術(shù)規范》《1級三相費控智能電能表(無(wú)線(xiàn))技術(shù)規范》《1級三相費控智能電能表(載波)技術(shù)規范》《1級三相費控智能電能表技術(shù)規范》《1級三相智能電能表技術(shù)規范》《單相智能電能表技術(shù)規范》《智能電能表信息交換安全認證技術(shù)規范》

   　 特色MCU新方案挑戰老方案

    　目前，對比市場(chǎng)上的老方案，一些新MCU（微控制器）方案提供了更加適合電表應用的功能。

    　方案一：飛思卡爾MZ系列單片機

    　設計細節貼近電表設計需求

   　 該系列產(chǎn)品兼容性高。系列產(chǎn)品采用同一套開(kāi)發(fā)工具，軟件和模塊移植性強，大大減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，降低開(kāi)發(fā)成本。外置LCD驅動(dòng)，簡(jiǎn)化電路板布線(xiàn)。讓客戶(hù)把LCD驅動(dòng)和LCD放在一起，減少布線(xiàn)，提高方案抗干擾能力。5V芯片。雖然3V芯片比5V芯片在降低功耗方面更有優(yōu)勢，但是目前計量芯片和載波模塊都是5V的，在同一方案中有兩個(gè)不同的電壓域就需要做各種轉換，增加了系統的成本并降低了可靠性。為此，MZ系列最終設計為5V芯片。

    　方案二恩智浦ARM核心單片機

    　ARM平臺易于開(kāi)發(fā)

    　恩智浦Cortex-M0和Cortex-M3單片機方案。目前重點(diǎn)方案包括LPC1700和LPC1100。

   　 恩智浦對Cortex-M0進(jìn)行了精簡(jiǎn)處理，指令更易使用，易于被原來(lái)使用8位和16位MCU的工程師接受。而且，在M0核上采用C語(yǔ)言編程，代碼效率更高，程序所占容量更小，可節省綜合成本。此外，產(chǎn)品基于A(yíng)RM平臺，可以做到無(wú)縫快速移植。統一平臺可以節省研發(fā)成本，降低研發(fā)時(shí)間�？蛻�(hù)易于獲得相關(guān)代碼、資料和其他信息。在工具、軟件上易獲得更好的支持。

    　方案三STM8L和STM32單片機

    　提供全系列智能電表元器件

    　意法半導體STM8L和基于A(yíng)RMCortex-M3STM32的方案。

    　意法半導體提供全系列智能電表元器件，包括MCU、計量IC、電源供電、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、電力線(xiàn)載波及存儲器等。而且，各類(lèi)元器件完全符合新標準要求。

    　電表MCU行業(yè)將重新洗牌

    　由于第一次招標給予廠(chǎng)家的準備時(shí)間非常短，第一次中標的方案并不是非常優(yōu)化的方案，這些方案主要以通過(guò)測試為主。記者了解到，在第一次招標后，所有的智能電表企業(yè)和MCU企業(yè)進(jìn)行的大量設計都圍繞方案優(yōu)化和成本降低展開(kāi)。

   　 根據市場(chǎng)調研公司iSuppli在2009年第二季度公布的調研數據，在單相表MCU市場(chǎng)上，日系企業(yè)NEC/瑞薩占有60%左右的市場(chǎng)，接下來(lái)是微芯16%，德州儀器9%，意法半導體5%，飛思卡爾3%。在第一次招標中，由于時(shí)間緊迫，多數客戶(hù)只能在已有方案上進(jìn)行改動(dòng)，因此，估計MCU的市場(chǎng)分布變化不大。而第一次招標之后，電表廠(chǎng)商要根據新標準開(kāi)展新的設計，MCU企業(yè)也會(huì )抓住新標準提供的新機遇，展開(kāi)新一輪激烈的競爭。預計將會(huì )有大量的新方案進(jìn)入智能電表市場(chǎng)，參與未來(lái)的招標。

    　市場(chǎng)上占有率較高的日系MCU產(chǎn)品存在一些典型的問(wèn)題。例如，日系MCU產(chǎn)品相對更加封閉，軟件不太開(kāi)放，客戶(hù)不易切換到其他平臺上；與此同時(shí)，日系產(chǎn)品8位和32位芯片采用不同平臺，客戶(hù)開(kāi)發(fā)單相電表、三相電表以及設備需要維護兩個(gè)獨立的開(kāi)發(fā)平臺，開(kāi)發(fā)時(shí)間長(cháng)，成本高；而且，日系產(chǎn)品沒(méi)有集成RTC和EEPROM，電表整體成本較高。

   　 而新智能電表MCU在上述問(wèn)題上都有革命性創(chuàng )新，因此，我們認為智能電表MCU市場(chǎng)將進(jìn)行新一輪洗牌。實(shí)際上，像飛思卡爾這些動(dòng)作較快的廠(chǎng)商，已經(jīng)推出新的產(chǎn)品系列，其在第一次招標中就成功將自己的市場(chǎng)占有率提高了一倍。

智能電表新標準引發(fā)電表MCU市場(chǎng)洗牌