今天我们来分析一家比较小众的公司——力合微，主要的看点在于公司在电力载波芯片领域竞争力强，下游从原来的智慧电网向电力物联网拓展，公司已经步入快速发展期，业绩要进入爆发期了。下面我们来详细地分析一下力合微的情况。

文章分七部分，本篇我们先分析前三部分，下一篇分析剩下的四部分。

一、这家公司是做什么的？

公司的主要产品是电力载波芯片及相关产品，包括软件和系统解决方案。

电力载波芯片具体是一个什么东西呢？我们要从物联网和电力物联网说起。

（一）电力物联网

这是一张典型物联网结构图。

物联网大家都知道，电力物联网是什么呢？

电力物联网是物联网在智能电网中的应用，是信息通信技术发展到一定阶段的结果，其将有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源，提高电力系统信息化水平，改善电力系统现有基础设施利用效率，为电网发、输、变、配、用电等环节提供重要技术支撑。

说人话就是“电网行业的物联网”。其基本架构如下图：

和物联网一样，电力物联网的技术架构包括感知层、网络层、平台层、应用层4个层次，网络层主要构建协同一体化电力泛在通信网，其通信方式分为有线和无线两大类，有线通信主要包括电力载波（PLC）、EPON无源光网络、工业以太网光网络等，无线通信包括无线公网和以LTE230MHz、LTE1.8GHz为代表的电力无线专网。

经过长期发展，目前我国已形成了以光纤通信为主，电力载波通信、微波通信等多种方式并存的电力系统通信网络格局。其中，电力载波通信是电力系统特有的通信方式，指利用现有电力线、通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，最大特点是不需要重新架设网络，只要有电力线就能进行数据传递。

力合微主要的芯片产品就是用于电力物联网通信层电力载波芯片。

（二）公司主要产品

力合微是一家专业的Fabless集成电路设计企业，自主研发物联网通信核心基础技术及底层算法并将研发成果集成到自主设计的物联网通信芯片中，主要产品包括物联网通信芯片、模块、整机及系统应用方案。

2021年各类产品的产量及同比变化情况

各类产品的毛利率比较：

（三）下游应用场景

电力载波通信可以充分利用配用电网现成的物理网络进行通信和数据传输，具有投资小、灵活性强、覆盖范围广阔等特点，因此其应用领域非常广泛。电力载波芯片应用领域包括智能电网、智能家居、能效管理、智能控制、智慧城市等工业及消费物联网领域，具体应用场景有用电信息采集、多表集抄（水表、气表、热表、电表）、家居热水器、智能充电桩、城市智慧路灯、景观灯光控制、高铁站房及其它领域综合能效管理等。

在力合微的投资者交流纪要中也提到：

在公司的招股说明书中提到各领域的收入结构：

1、电力市场

电力载波是国内智能电网用电信息采集领域本地通信的最主要方式，用于实现现场终端和现场设备仪表之间的数据传输。

居民用户及低压一般工商业用户等公变及其下电力用户的现场终端存在“全载波”和“半载波”两种组网模式，“全载波”为主。“全载波”模式下的电能表为载波式智能电能表，电能表通过载波通信直接和集中器通信，大约每100台载波电能表须配备1台集中器。“半载波”模式下的电能表为非载波式智能电能表，将采集器作为普通电能表和集中器的中介，普通电能表和采集器通过RS-485通信，采集器和集中器通过电力载波通信，大约每10只普通电能表配1台采集器，每15台采集器配1台集中器。

“全载波”模式下所使用的载波式智能电能表和集中器，以及“半载波”模式下所使用的采集器和集中器，均内嵌有载波通信芯片及载波通信模块。对于住户集中的小区，“半载波”模式更加经济，可以节省载波通信芯片使用量，但需要铺设RS485通信线路，施工量大，维护也不方便。随着载波通信芯片成本的不断降低，“全载波”应用比例已远高于“半载波”。

虽然占比有所下降，但目前力合微营收中电力市场占比仍在80%以上，这是力合微的“基本盘”。

2、智慧路灯

传统路灯只能实现对某条街道单一的开关控制，智慧路灯则是对路灯公共照明实行统一管理，每个路灯能够自行侦测毁损，并实时传送信号给控制中心以便维修。

跟智慧路灯行业的专家请教了一下，当前智慧路灯控制主要采用的技术标准有：（1）电力载波技术PLC、（2）RJ45因特网通信技术、（3）移动蜂窝通信技术等。电力载波通信应用于路灯控制系统，不需要重新布线，建设周期短、成本低，通信速率和抗干扰能力也能满足系统要求，是智慧路灯通信系统重要选择。

截至2020年，我国城市道路照明灯有3049万盏（国家统计局数据），智慧路灯数量约5万盏（华经产业研究院数据），渗透率仅0.16%。随着各地智慧路灯建设推进，有望为PLC带来增量需求。

3、智慧家居

电力线通信及电力线/微功率无线多模通信技术和芯片为智能家居智能家电控制提供网络连接和数据通信支撑，实现全屋覆盖，解决其它通信方式受墙壁阻挡、信号覆盖存在死角和盲点的问题。

智能家居/家电领域，力合微的PLC技术应用，一方面，可以在家用电器设备中内置PLC芯片，另一方面，公司还提供了包括在适配器/变压器或插座、接线板等设备上内置PLC芯片的解决方案。

在家用热水器控制应用中，力合微的PLBus+无线双模通信模式凭借无需重复布线，信号穿墙越壁的优势，替代原有布线或WiFi控制方式，已成为首选方式。力合微在热水器、挂壁炉等适合电力线通信应用的家电领域与多家企业展开合作，如万和、万家乐、A.O.史密斯，开启国际电力线载波通信芯片在家电领域的批量应用，推动打造智能家电生态。

4、综合能效管理

在园区、楼宇、大型场所、酒店、医院、高铁站、大型景观灯光等大型综合能效管理系统中，在对照明控制、空调运转、多表抄读、用能监测上，力合微的电力线通信或双模通信技术、芯片、模块或终端产品提供了对智能设备通信、数据采集、控制完整解决方案。

力合微电力线及电力线/微功率无线多模通信技术和芯片为多表自动抄送系统集中器、智能表计等提供数据通信支撑。

智慧用能、智慧路灯等场景

5、其他场景

以上几方面为当前已经能为公司贡献收入的几个应用场景。公司也在逐步拓展其他市场，并且有些已经取得了突破。

（1）高铁

公司基于电力线通信及终端解决方案，持续培育更加广泛的高铁业务项目。在高铁市场领域，公司率先推出基于国际电力线通信的高铁综合能效管理及监测系统，并中标多条高铁线路能效管理项目，包括敦白线、大临线等，成为该领域的主要厂家。2020年公司实现6条高铁项目成功落地，2021年公司继续扩大高铁业务市场，目前参与十余条新建高铁的电力线通信项目，在该细分领域处于垄断龙头地位。

（2）光伏

国内开始试点，PLC优势明显。光伏发电系统一般将多个光伏组件串并联构成光伏阵列，然而光伏组件电性参数不一致、组串部分遮挡或损伤等因素会导致系统输出功率降低、发电量减少，即“失配损失”。光伏接线盒的主要功能是将各个光伏组件的电流引出并进行统一管理，通过软硬件配合为每块电池板配置了最大功率跟踪技术和控制器件，最大可能提升电池板阵列中不同电池板特性带来的电站发电效率的降低，减少了“木桶效应”对电站效率的影响，可以极大提升电站的发电效率，最大甚至可以提高系统发电效率40%左右，增加了投资收益，缩短投资回收期。当前，光伏功率优化器在海外高端的屋顶分布式市场已率先铺开，国内则开始试点。光伏发电系统成本敏感，PLC凭借低成本、低功耗、安全稳定的特性在该场景下具有优势。

面向新能源光伏电站建设中的智能光伏逆变控制应用，力合微已经与业内相关企业开展合作。

（3）充电桩

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。

根据投资者交流纪要，力合微PLC技术面向新能源汽车充电桩技术应用已与一些企业客户开展合作并开始供货。

二、这家公司啥背景？

（一）发展路径

（二）股权结构

力合微股权结构较为分散，始终处于无实际控制人状态，无单一股东持有发行人20%以上的股权，无单一股东可以对发行人决策形成实质性控制。截至2021年第三季度，力合科创持股比例为13%，为公司的第一大股东，公司拥有5家控股公司，4家为全资子公司，无参股子公司。

大股东力合科创是清华系为主体的深圳国资企业，在全国科技创新资源富集的核心区域拥有科技创新中心与产业基地37个，与深圳清华大学研究院共同在北美、欧洲、以色列、日本等地设立了7大海外创新中心；截至2021年11月30日，累计孵化服务企业3100多家，投资高科技企业近500家，培育上市企业27家、新三板挂牌企业50多家、国家高新技术企业300多家以及200多个海归明星科技项目。

力合微是旗下唯一做芯片的上市公司平台。

（三）核心技术人员

1、创始人、总经理：刘鲲

2、副总裁兼产品总监：刘元成

3、芯片设计及研发中心总经理：周晓新

4、系统及算法研发中心总经理：陈丽恒

三、这个行业有没有发展前景？

（一）技术发展

（二）行业运营模式

目前，国家电网、南方电网是电力载波芯片及模块的最终用户，数量以国家电网为主，两者产品需求及采购模式存在差异。国网需求以宽带产品为主，直接采购通信模块，年需求量约1亿片左右。国网自2018年四季度开始对HPLC模块产品进行招标，包括单相表、三相表、采集器和集中器模块等，目前已基本不采购窄带载波通信模块。由于不同厂家间芯片产品都遵循国网在服务范围内统一制定的高速电力载波通信标准（Q/GDW11612--2016），可以实现数据互联互通，因此国网直接对高速电力载波通信模块进行招标，独立于智能电表。根据国网电子商务平台统计，2018年、2019年、2020年国网HPLC芯片采购数量分别为0.51亿片、1.18亿片、0.93亿片。

南网目前需求仍以窄带产品为主，采购内置通信模块的电能表，不直接采购通信模块，年需求量1000万片~2000万片。南网电力载波通信产品采购数量远小于国网，年需求量约1~2千万片，以窄带产品为主。在窄带电力载波通信应用中，由于不同芯片厂家间的通信标准不一致，因此相互之间不能实现数据互联互通，南网无法形成统一的招标标准对电力载波通信芯片和模块进行招投标，而是对智能电表进行招标采购，并要求智能电表具有电力线通信功能。电力载波通信芯片及模块提供商的直接销售客户是各电表企业，由电表企业参与南网智能电表招标，并根据中标结果以及南网的技术要求采购智能电表通信芯片或模块。

国网方面，根据国网的招标规则，HPLC芯片方案提供商既可以直接作为模块厂商生产模块参与招标，也可以将HPLC芯片方案授权给其它模块厂商进行模块生产并参与招标。南网方面，由于不存在类似国网智芯微的体系内供应商，因此竞争格局相对分散，供应商与国网重叠度较高（除智芯微外）。

根据招股说明书，在电网市场，力合微向国网公司销售的已几乎全部为高速载波产品，窄带载波产品在南网公司仍有部分销售。未来，随着南网公司需求从窄带载波产品全部切换为高速载波产品，窄带载波产品在电网领域收入将进一步下降。

（三）竞争格局

1、国外厂商已被替代

北美和欧洲地区的电力线载波芯片根据当地的电网特性、电网结构和家庭内部自动化制定了相应的窄带电力载波通信适用频率范围，分别为100KHz-450KHz与9KHz-150KHz。然而在国内电网环境下使用水土不服，仅有一、两款产品勉强使用，且价格高昂，难以提供系统解决方案，性价比较低。因此，在窄带低速电力线载波通信领域国外厂商如意法半导体ST、美国埃斯朗ECHELON、Intellon、Maxim、Yitran、DS2等公司基本被国内企业取代。在高速电力线通信领域，国外技术基本退出国内市场。具体而言，HPLC是对现有窄带电力线载波进行升级、支撑智能电网及电力物联网更高业务需求的高速电力线载波通信网络，国家电网从2018年开始对HPLC模块进行统一招标，智芯微、海思已经占领了国网HPLC市场的绝对份额

2、国内厂商集中度高

（1）智芯微

北京智芯微电子科技有限公司是国网信通产业集团下属企业，成立于2010年，注册资本50亿元，专业从事自主芯片产品设计研发及应用推广业务，是国家高新技术企业、国家技术创新示范企业、国家规划布局内重点集成电路设计企业。以“铸造工业最强芯”为使命，致力于成为以智能芯片为核心的整体解决方案提供商。深耕工控芯片设计领域多年，业务范围覆盖电力、信息通信、节能环保、金融、市政和现代服务业等领域，成功研发拥有自主知识产权的主控、传感、计量、通信、安全、射频识别、人工智能等7大系列上百款芯片产品 。

连续六年被评为“中国十大集成电路设计企业” 。

从事工业级芯片设计的企业，拥有工信部集成电路设计企业、国家规划布局内重点集成电路设计企业、中国银联芯片企业认证单位、商用密码产品生产定点单位、商用密码产品销售许可等21项相关资质及认证。

2019年，北京智芯微推出了自主工业物联网MCU“海燕701”和专为工业物联网应用而优化的“枢纽OS”。

（2）海思半导体

海思半导体是一家半导体公司，海思半导体有限公司成立于2004年10月，前身是创建于1991年的华为集成电路设计中心。海思公司总部位于深圳，在北京、上海、美国硅谷和瑞典设有设计分部。为面向公开市场，海思以其位于上海的分部为基础，于2018年6月成立上海海思技术有限公司。自此，海思的产品正式在公开市场销售。

海思的产品覆盖无线网络、固定网络、数字媒体等领域的芯片及解决方案，成功应用在全球100多个国家和地区；在数字媒体领域，已推出SoC网络监控芯片及解决方案、可视电话芯片及解决方案、DVB芯片及解决方案和IPTV芯片及解决方案。

（3）东软载波（300183）

东软载波成立于1993年，1996年起开始进行电力载波通信技术研究，打破海外技术垄断，引领行业技术发展，先后推出第1代至第6代通信芯片。迄今为止，公司电力载波芯片累计销售超过3亿片，在网运行的东软载波方案超过1亿。同时，公司还向外部客户提供面向物联网需求的芯片产品组合，包括MCU控制芯片、安全芯片、载波芯片、射频芯片、触控芯片等，广泛用于白色家电、消费电子、工业控制、仪器仪表等领域，打破了国外公司在相关领域的垄断地位，累计出货量达12.5亿颗，其中充电宝、四轴无人机、智能锁主控芯片的市场占有率分别达60%、50%以及30%。

（四）行业空间

1、电力市场

随着疫情缓解以及新型智能电表的推广（2020年8月国网发布智能电表、智能物联电表技术规范），2021年国网智能电表采购量达到6726万只，同比增长29.2%，均价提升明显，其中单相智能电表均价200元，三相智能电表均价530元，同比均提升35.8%。

根据中信建投2021-12-22《电力载波通信行业景气度提升，市场格局有望重塑》：

随着新一代智能电表继续推广，叠加旧表更新及新型电力系统建设背景下新表替换（国网存量电表约5亿只），未来国网智能电表采购量有望保持稳健增长势头，进而带动HPLC芯片及通信模块需求增长。参考国网招标数据，2021年国网HPLC模块采购量达到1.23亿片，同比增长32.6%，我们预计2022、2023年将分别达到1.3亿片、1.4亿片；国网对单相电表HPLC通信模块限制单价为50元，对三相电表HPLC模式限制单价为90元，基于此预计2022、2023年国网HPLC通信模块市场规模将分别达到85亿元、92亿元。

根据民生证券2022-03-31《宏发股份（600885）：全球继电器龙头，勇攀新高峰》：

智能电表属于强制检定类计量器具，检定周期不超过8年，一般换表周期为7-8年，根据国网的历史招标数据，预计国内2022年将迎来换表高峰，进入智能电表新一轮换表周期。根据产业信息网数据，2018年国网系统接入的终端设备已超5亿只，产业信息网预计到2025年、2030年接入终端设备将分别达10亿只、20亿只。

虽然对于未来的判断乐观程度有差异，但是短期行业爆发是共识。

2、非电力市场

PLC在非电力市场当前处于起步阶段，而且下游应用范围非常广泛，现在没有找到权威的统计数据，但从前瞻研究员对于泛在电力物联网投资规模的预测可以看出，当前该行业处于高速发展的萌芽阶段，不会存在市场空间的天花板。

（五）行业发展趋势

1、智能电表三个发展阶段

自“坚强智能电网”计划启动以来，我国智能电表招标数量的变化基本可分为三个阶段：

第一阶段，2014年以前，随着第一轮智能电表改造开始实施，智能电表的市场需求迅速上升，为智能电表行业快速发展时期，这一阶段的通信产品主要以窄带电力线载波通信产品为主。

第二阶段，2015年-2017年，随着智能电表改造的进行，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，智能电表招标量开始逐年下降，并于2017年达到低谷，进入行业调整期。

第三阶段，2018年以后，随着“坚强智能电网”计划进入引领提升阶段，国家电网启动新一轮改造，开始对宽带电力线载波通信产品进行招标，存量智能电表的更新换代需求拉动了智能电表市场需求的又一轮回升。另一方面，2017年以来南方电网对智能电表的招标数量也有所增加，并于2018年底实现了智能电表覆盖率100%和低压集抄覆盖率100%。

2、驱动因素

未来几年，电力线载波通信行业的市场预计仍将保持较好的发展态势，市场规模有望进一步拓展，主要因素包含以下三个方面：

一是国内智能电表更换或升级需求的推动。

目前，国家电网用电信息采集系统正处于新一轮智能化改造过程中，一般而言，智能电表的更换周期在5-8年左右，本轮改造对智能电表的更换需求预计可在未来3-5年内逐步释放，双模通信技术及蓝牙技术的应用也将可能在后续改造过程中持续带来智能电表的更新换代需求。另一方面，国家电网正在进行泛在电力物联网的建设，其对于智能电表满足新能源接入、能效管理、居室防盗、储能管理等泛在业务的性能方面提出了更高要求，同时，国家电网还在加快“全覆盖、全采集、全控费”的建设，积极推进双向互动和水表、电表、气表、热量表“四表集抄”等新业务的应用，用电信息采集系统也开始向支持双向通信、实时电价模式的高级测量体系过渡，智能电表的升级也将进一步拉动市场对智能电表的需求。

二是海外市场对智能电表需求的增加。

除国内智能电表近几年迎来新一轮改造周期以外，国外智能电表市场也呈现出较快增长的态势。国外智能电表的安装速度慢于国内，近年来，美国、欧洲及非洲等地区相继推出电网改造计划，大规模的全球性智能电网建设为智能电表带来更广阔的市场需求，为我国智能电表的出口及相关产业的发展创造了良好的市场条件。

三是电力线载波通信在物联网领域应用的不断深入。

电力线载波通信不仅可以应用于智能电网用电信息采集领域，还可应用于智慧城市、智慧家居和工业控制领域。例如，电力线载波通信可用于智慧路灯以实现实时控制、故障监测和节能控制，可用于智慧家居以实现网上控制和互联，可用于智能化小区对高层楼宇用电、小区公共照明等进行远程智能化管理，还可以用于光伏能源接入进行分布式光伏发电逆变控制和管理等，此外，电力线载波通信也可应用于停车场管理系统、公共信息显示系统、安全防盗及消防报警系统等。目前，随着物联网的迅速发展，物联网领域已成为电力线载波通信的重要应用领域，而泛在电力物联网的建设，有望在未来成为电力线载波通信应用的另一个爆发点。

3、市场有望再平衡

电力载波芯片厂商普遍采用fabless模式，即自主设计并委托晶圆厂商及封测厂商生产。我们认为，在美国对中国科技限制持续、新冠疫情等因素影响下，部分电力载波芯片厂商正面临晶圆厂断供或产能限制等问题，此外龙头供应商正在进行技术迭代，其新一代电力载波芯片的性能及竞争力也在面临挑战，因此我们预计竞争格局有望再平衡，对于智芯微与海思之外的其它厂商有望分享更多的市场红利。

说直白点，智芯微虽然是国家电网的子公司，但竞争力不够，随着技术迭代会跟不上需求的发展，而海思因为美国的制裁竞争力也会受影响。

中信建投研报认为，未来两家龙头供应商的实际供货份额有可能从2020年的近76%下降至45%左右，对于其它供应商而言弹性巨大，尤其作为上市公司的供应商，有望借助较强的融资能力、较高的市场知名度与人力吸引力，抢得更多份额。

上市公司谁最受益？肯定是研发实力最强的，当前电力载波通信芯片行业几家公司的竞争力格局如何，我们放在后面再进行分析。

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