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：
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。
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。
遠端監控和控制，PLC技術可以實現電力系統的遠端監控和控制，包括遠端資料收集、傳輸和處理等功能。透過PLC技術，可以即時監測電力系統的運作狀態，及時發現和處理問題，提高電力系統的可靠性和安全性。 PLC技術在電力系統自動化中發揮重要作用，可提高電力系統的可靠性、安全性和經濟性。隨著技術的不斷發展，PLC技術在電力系統自動化的應用前景將會更加廣闊。
此外，PLC技術還可應用於智慧家庭、智慧建築、智慧交通等領域，實現各種設備的智慧化控制與資料傳輸。
儘管PLC技術曾因電網環境複雜、噪音幹擾嚴重以及時變性大等因素也曾受到質疑，但從商業角度來看，PLC利用無所不在的電力線網絡作為通信媒介，大大降低了高昂的網絡建設費用及後續運維管理費用。
近年來，隨著調變/解調與糾錯技術的發展，半導體整合技術的提高，PLC通訊積體電路的抗干擾能力大為提升，國內廠商創新研發水準也不斷突破，PLC在電力通訊市場的地位是不可取代的。
PLC市場現況
#根據QYR（恆州博智）的統計及預測，2021年全球電力線通訊(PLC)系統市場銷售額達到了72億美元，預計2028年將達到147億美元，年複合成長率（CAGR）為10.6%（2022-2028）。 地區層級來看，目前，歐洲是全球最大的電力線通訊(PLC)系統市場，佔有近30%的市場份額，之後是中國和北美市場，共佔全球總市場的43%。而隨著我國新型電網建設的推進，和「物超人」背景下物聯網應用的多點開花，中國PLC市場將持續快速成長。
縱觀國內市場，PLC技術雖起源於歐美，但隨著國內廠商的崛起，現已逐漸實現國產化。在窄頻低速電力線載波通訊領域，意發半導體ST、美國埃斯朗Echelon等廠商基本上被國內企業取代；在高速電力線通訊領域，自2018 年開啟的高速電力線載波浪潮，國外廠商陸續退出國內市場。
目前，佈局PLC通訊業務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。
而關於PLC市場競爭格局，實際受廠商技術與國網南網兩大產業主要客戶的技術需求貼合度影響，市場變化較大。 2017年國家電網HPLC互聯互通技術規範（晶片級）後，2020年發布了「雙模通訊互連互通技術規範」。 2022年又調整需求從 HPLC 全部切換到高速雙模。這些需求的改變都需要相關廠商不斷透過技術創新來搶佔潮頭。
相關公司業務
#昨日，力合微發布前三季業績預告，預計 2023 年前三季實現營業收入44,830.81 萬元，與上年同期相比，將增加 9,875.58 萬元，年增 28.25%。同時預計 2023 年前三季實現歸屬於母公司所有者的淨利潤為 8,000 萬元至 8,300 萬元，年增 55.65%至 61.48%。
關於業績成長的原因，力合微歸因於電力物聯網市場業績的持續成長，訂單充足，晶片產能有效保障，以及其在智慧光伏、智慧家居等領域的新的晶片產品積極推進。
筆者翻閱了力合微2023年半年度報告，歸納了以下資訊：
2023年上半年，力合微實現營業收入25,270.66萬元，較上年同期增長13.39 %；實現淨利潤5,060.34萬元，較上年同期增長59.42%；其中，#智慧電網業務實現營業收入23,838.73萬元，佔總營業收入的94.43%，較上年同期成長12.84%。
報告中提到力合微業績成長的一個重要機會，即2022 年第四季開始國網對於通訊單元產品需求從HPLC 全部切換到高速雙模，力合微是作為國網首批透過高速雙模模組級產品全性能檢測的高速雙模模組供應商有效搶佔了市場先機。
而除了在既有PLC通訊晶片產品維持持續的銷售成長以外，2023 年上半年，力合微還推出多個新產品——面向智慧家庭高速電力線通訊（PLC） SOC 晶片已流片成功、基於自主研發的PLC光伏晶片的光伏組件快速關閉模組已獲國際CSA 檢測認證機構認證，在面向智慧家庭、智慧家電全屋智慧、智慧照明等物聯網市場，並基於智慧家庭高速電力線通訊（PLC）SOC 晶片研發了一系列閘道PLC 模組、智慧家庭、智慧照明PLC 模組等產品。
目前，力合微形成了以電力線通訊晶片為核心，涵蓋晶片、模組、終端、系統等多層面的產品生態，並以持續的創新發力繼續深耕市場：
力合微2023年在研計畫狀況
#同時，筆者也參考了東軟載波2023半年度報告：
2023年上半年，東軟載波實現總營業收入41019.94萬元，年增4.15%；實現淨利 4,654.91萬元，毛利率44.2%，年減5.55%。其中，PLC產品業務實現營業收入3,0829.67萬元，年增51.55%，毛利率達46.47%。對比其他業務，PLC產品實現了較高的利潤回報。
其中，載波科技作為上市公司主體，主要業務圍繞智慧配電、智慧用電、智慧微電網及綜合能源應用需求，提供從表計到主站系統的全方位配套解決方案、包括窄帶低速、窄頻高速、寬頻高速及微功率無線相結合的雙模通訊方案及其他多種電力線載波通訊方案，包括HPLC HRF高速雙模通訊系統、智慧融合終端、智慧末端感知終端、微網控制器、能源路由器、智慧感測器等關鍵設備，推動客戶側各類能源設施與電網的廣泛互聯與深度感知。
整體而言，做PLC通訊業務廠商基於市場機會都獲得了不錯的業務助力，產品利潤空間維持在40%以上，並且都在基於電網領域的深耕來多維拓展業務。筆者也歸納了主要業務方向：
在光伏發電領域，中國佔全球70%以上市場份額，預計2025年全球光伏裝置總量超過 400GW。根據 CPIA 預測，「十四五」期間國內光伏新增裝置量可望達 70-90GW/年。每 GW 配套約200萬片光伏 板，每年的新增光伏板數量將達到 1.4 億到 1.8 億個。在雙碳的背景下，光電發電廠更重視光電發電的效率、運維、管理，光電能源系統全面數位化。根據國家能源局統計，2023 年上半年新增光伏裝置 78.42GW，年增 154%，接近 2022 年全年的新增裝置量。由此為通訊技術、數據處理技術和晶片帶來龐大需求。
#PLC 全網智慧系統擁有安裝簡單、即插即用、穩定不斷線、有電即可控、低延遲、反應快、復用電源線、可節省佈線成本30%- 50%等諸多優勢。 2022年，華為全屋智能、AO.SMITH AI-LINK均採用以PLC技術為主的全屋智能設備互聯的通信技術，其他企業生態系統也在加速導入PLC，以PLC 通信技術為家居全屋智能的主要連接技術態勢正在形成。
#目前，隨著我國新能源汽車經濟的發展，充電基礎建設在政策上的支持力道進一步加大。截至2023 年6 月底，我國累計建成各類充電樁665.2萬台，年增69.8%；今年上半年全國新建充電樁144.2萬台，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。根據工信部發布的《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035）》顯示，預計到 2030 年我國新能源汽車保有量將達6,420萬輛。目前市面上許多充電樁安裝在無線訊號較弱的地下室，其他通訊方式存在成本高、訊號不 穩定的情況，而 PLC 通訊技術應用以電力線傳輸，具備無佈線成本、通訊穩定可靠的優點。
參考資料：
#1.普華有策.電力物聯網產業發展概況及細分市場分析、發展機會挑戰、市場規模
2.集微網.電力物聯網市場訂單充足 力合微前三季淨利預增超55.65%
3.華為.PLC-IOT產業白皮書
4.2023力合微半年度報告、2023東軟載波半年度報告
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