行业深度报告：国内电表替换正当时，新型配电网带来新增量

IR46新标准电表换装进行时，两网年均需求有望达到9000万只以上 新能源并网运行、市场化电价机制调整、分布式资源接入等因素催生了对智能电表的新要求，需要具备双向计量、在线监测、负荷管理等功能。根据国/南网历年的招标数据来看，国网近年来对智能电表的需求数量大约每年为7000万只，南网对智能电表的需求大约每年为1000多万只。国家电网于2020年正式推行基于IR46的新一代智能电表和智能物联网，目前处于换装中期，未来有望迎来换装高峰，我们预计有望带动两网智能用电终端年均需求达到9000万只以上。 新型配电网提升数智化需求，智能终端有望迎来扩容增长阶段 电源供给清洁化、负荷需求离散化对新型配电网下电力电量平衡调度提出了新的要求，需要配电网加快柔性化、智能化、数字化转型，全面提升“可观可测可调可控”能力，实现主配微网多级协同、海量资源聚合互动、多元用户即插即用，基于IR46标准的智能物联电能表升级需求将成为智能电表市场扩容的核心驱动力。 虚拟电厂参与需求侧响应，带来智能用电终端新需求 虚拟电厂通过对收集的用电和能效数据进行分析，实现需求侧资源的精准响应及管理。智能电表、用电信息采集终端等智能用电终端可实现虚拟电厂需要的双向计量、数据采集、交互控制等功能。《电力需求侧管理办法（征求意见稿）》、《电力负荷管理办法（征求意见稿）》提出开展需求侧响应工作，提升信息及数字化水平。目标到2025年，各省需求响应能力达到最大用电负荷的3%-5%，其中年度最大用电负荷峰谷差率超过40%的省份达到5%或以上。随着相关政策的逐步出台与完善，我国有望迎来电力需求侧管理平台的建设高峰。智能电表等信息采集设备作为用户数据交互体系的基础，将充分受益于需求侧响应放量。 投资建议 电网数智化建设可以有效提高电网利用水平和运行效率，挖掘系统潜在调节能力以支撑广域分布式资源接入，智能用电终端是电网数智化的底层基石，有望充分受益于新型配电网“可观可测可调可控”建设。智能用电终端产业链可分为计量终端和芯片模组。（1）计量终端受益标的：海兴电力、三星医疗、炬华科技、威胜信息、许继电气、友讯达、科林电气、林洋能源、煜邦电力、迦南智能、万胜智能等；（2）芯片模组受益标的：威胜信息、钜泉科技、力合微等。 风险提示：电网投资不及预期、大宗原材料上涨、技术创新迭代过慢、市场竞争加剧。 1、智能用电是电网数字化和智能化的基石 智能用电主要通过用电信息采集系统实现，应用电力技术及计算机技术、通信技术等现代信息技术，实现对电力用户用电信息采集、监控和管理，可以分为主站系统、通信通道和终端设备。 智能电表、用电信息采集终端是电网数智化的核心产品。智能电表主要包括单相智能电表和三相智能电表等，单相智能电表主要用于居民用户，三相智能电表主要用于工商业用户；具有电能量计量、实时监控、自动控制、信息交互及数据处理等功能，对电网实现信息化、自动化、互动化具有重要支撑作用。用电信息采集终端产品主要包括集中器、专变终端等，负责对智能电表的数据进行采集、处理、存储与传输，并可对智能电表进行控制和检测，是连接智能电网感知设备与系统主站系统的重要载体，其与智能电表存在配套关系；同时可实现台区用电异常监测，有助于实现有序用电管理、提高供电质量，提高电网的用电管理水平。 图1：用电信息采集由主站系统、通信通道和终端表计组成 图2：智能电表、用电信息采集终端是电网数智化的核心产品 智能用电终端芯片主要有电能计量芯片、MCU控制芯片和载波通信芯片等。电能计量芯片是智能电表的核心元器件，主要用于工业和家庭用电户的用电信息计量，主要包括三相计量芯片、单相计量芯片、单相SoC芯片和物联表计量芯片。MCU控制芯片是电表的主控芯片，在智能电表中发挥控制、协调及调度的功能，是智能电表的重要元器件。载波通信芯片集成于载波模块中，载波模块（通信单元）插入智能电表、采集器和集中器等智能电网信息采集系统终端后，通过电力线、无线网络等通信技术实现自动抄读、传输电能量数据。 图3：智能用电终端芯片主要有电能计量芯片、MCU控制芯片和载波通信芯片等 1.1、智能用电终端朝着智能化、模块化发展 电能表的发展历程可以分为机械式电能表、普通电子式电能表、智能化电能表和智能物联表四个阶段。随着技术的不断进步，智能电表的功能及定位不断向智能化、模块化的用电终端发展。 图4：我国电能表历经四代发展到“双芯”智能表阶段 新能源并网运行、市场化电价机制调整、分布式资源接入等因素催生了对智能电表的新要求，需要具备双向计量、在线监测、负荷管理等功能。2016年，国家电网发布了《基于IR46理念的“双芯”智能电能表设计方案》，借鉴IR46标准设计理念，采用双芯模组设计方案，研究新一代智能电表技术。我国智能电能表从IEC标准向IR46标准发展，不仅可以满足国家智能电网的建设需求，也能支持我国智能电表企业拓展海外市场，进一步拓宽我国智能电表的海外市场空间。 2020年8月，国家电网发布了在设计上完全遵照IR46标准并采用模组化设计、下一代智能物联表所适用的《单、三相智能物联电能表通用技术规范》，并于同年开启了智能物联表的小规模试点，2020年开始招标量呈快速增长趋势。随着符合IR46标准的新型智能电表技术规范的落地以及产品检验和批量招标工作的有序推进，单位价值更高的智能物联表的招标占比将快速提升，我国智能电表的市场空间有望进一步扩大，而相应的单位价值更高的物联表计量芯和管理芯的市场容量也将快速提升。基于IR46标准的智能物联电能表升级需求将成为智能电表市场扩容的主要驱动力。 图5：新标准下电能表可以实现多平台信息交互 国网推出新一代智能电表包括两类：一类，智能电表（2020版）；另一类，智能物联表。其中，智能电表（2020版）：首次采用IR46国际设计；智能物联表：采用IR46标准设计，同时首次采用扩展功能模组和嵌入式操作系统，用于管理模组应用软件统一开发，可以开展居民家庭智慧用能，电动汽车、分布式能源管控、社区综合能源服务。IR46新标准落地，带动智能电表单价提升。2021年，国网智能电表（2020版）首次大批量招标应用，全年招标总量比2020年的智能电表（2013版）招标总量增长28.2%；智能电表（2020版）招标平均单价254.28元/只，比2020年的智能电表（2013版）平均单价（212.6元/只）提高19.6%。智能物联表单价约600元，且整体设计机制尚不完善，目前需求量不高；随着用户侧资源进一步丰富和电力市场机制进一步健全，将迎来新能源计量、物联网计量、数字计量产业化的新需求。 1.2、下游主要是电力公司，以集中招标采购为主 智能用电终端上游主要是电子元器件，下游主要为电力公司，终端用户分布在多个行业。电子元器件主要包括芯片、通信单元、变压器、继电器、互感器、液晶、电池、电阻电容、二三极管等。结构件主要包括塑料件、金属件等。上游是成熟的完全竞争市场，成本受上游行业波动影响较小。终端用户的智能化需求将直接带动智能电表行业的发展，未来有望继续保持稳定增长的态势。 图6：智能用电终端上游主要是电子元器件，下游主要为电力公司 表1：智能用电终端产品成本构成较为分散，受上游行业波动影响较小（万元） 智能用电终端销售以国网、南网集中招标为主，海外以直接销售为主，芯片企业不直接参与两网招标和客户直销。以钜泉科技的芯片产品参与两网公司销售为例： ①电表芯片：企业首先通过技术交流和推广活动将公司的芯片设计进入电能表厂商的整体电表方案中，之后由电能表厂将电表方案送交两网公司指定的机构检测。经检验合格后，由电能表厂商参与两网公司及其下属单位的招投标，中标后向两网公司供货，芯片公司不参与两网招投标活动。②通信芯片：两网公司及下属企业直接招收具备载波通信功能的电表，或者单独招收载波通信模块。芯片公司下游客户主要为载波通信方案商（基于原厂芯片设计模块方案并销售载波通信模块）和载波表厂商（生产、销售载波表的电能表厂），芯片公司同样不直接参与招投标活动。 图7：电表芯片企业给电表企业供货，不参与终端销售 图8：通信芯片企业给电表企业供货，不参与终端销售 2、国内电表进入换装发力期，有望持续保持高需求总量 自“坚强智能电网”计划启动以来，我国智能电表行业发展分为三个阶段。第一阶段为2009年至2014年，这一阶段智能电表行业迅速发展，用户采集率迅速提升，招标金额逐年上升；第二阶段为2015年至2017年，随着智能电表普及的进行，国家电网智能电表的用户覆盖率全面提升，智能电表需求逐渐趋于饱和，招标量开始逐年下降，并于2017年达到低谷，进入行业调整期；至2017年，国家电网累计采集户数4.47亿，采集覆盖率达到99.03%；第三阶段从2018年开始，因电子器件寿命有限，智能电表服役寿命一般为8-10年，国家电网在第一阶段中安装的智能电表已逐步进入更换周期，与更新换代并存的智能电能表深度普及使得招标金额开始回升。2020年受新冠肺炎疫情影响，电能表铺设进度放缓，国家电网智能电表招标数量有所下滑，而2021在前述影响消除后招标量又持续回升。 根据华经产业研究院统计，截至2022年12月底我国智能电表保有量已超过6.5亿只。根据《国家计量检定规程》的规定，智能电表属于强制检定设备，其检定周期一般不超过8年。根据国家电网数据显示，预计到2025年接入终端设备将超过10亿只，到2030年接入的终端设备数量将达到20亿只。 图9：国家电网智能用电终端招标数量呈现震荡向上趋势 为按时完成智能电表和低压集抄全覆盖的“两覆盖”工作，南方电网在2016年至2018年持续推动智能电表的招标，至2018年基本完成了“两覆盖”的建设，招标总额有所下降。2019年起，同样受存量电表更换需求影响需求回升，加之下半年在上半年各网省独立招标后南网又恢复并进行了两次总部集中招标，使得当年招标总额大幅提升。2020年，受疫情影响电表铺设进度放缓，招标额再次下调，至2021年影响消除后又恢复至2018年以前水平。近年来受招标政策及外部环境影响，南网对智能电表的需求波动幅度较大。经过多年的物资采购实践，在招标政策未发生重大变化的情况下，未来南网的需求释放将趋于平稳。南方电网2023年的招标金额同比增长了18.69%。 图10：南方电网对智能电表的需求波动幅度较大 根据国/南网历年的招标数据来看，国网近年来对智能电表的需求数量大约每年为7000万只，南网对智能电表的需求大约每年为1000多万只。国家电网于2020年正式推行基于IR46的新一代智能电表和智能物联网，目前处于换装中期，未来有望迎来换装高峰，我们预计有望带动两网智能用电终端年均需求达到9000万只以上。 随着分布式资源对计量装置需求的提升，智能电能表及信息采集终端设备市场空间有望进一步增长，波动性有望显著降低。 国内智能电表行业竞争较为激烈，市场份额较为分散，但竞争格局稳定。对比2022年国网电表招标结果，2023年国网两批电表招标的市场份额呈现更加分散的态势，我们预计2024年电表招标份额将维持分散的态势。 图11：2022年国网电表招标中许继电气、三星医疗、国电南瑞份额领先 图12：2023年国网电表招标中许继电气、国电南瑞份额领先 3、新型配电网加速转型，推动电网数智化水平提升 电源供给清洁化、负荷需求离散化对电力系统平衡提出了新的挑战，关键在于用户侧负荷分配实现电力电量就地平衡。随着第三产业和城乡居民用电量占比持续提升和新能源装机容量的不断加大，双向不稳定导致原有“自上而下、跨区平衡”的调度模式愈发难以应对。电力系统供需平衡的矛盾已经不是用电总量，而是负荷分配。如果在负荷聚集区一味强调通道建设将导致利用率过低，进而导致全社会用电成本的急剧攀升，需要实现区域电网自平衡和自调度。 2024年2月6日，国家发展改革委、国家能源局发布《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》，文件提出推动配电网在形态上从传统的“无源”单向辐射网络向“有源”双向交互系统转变，在功能上从