国家电网的“芯片计划”:国产化路漫漫需要一些勇气
一款华为海思的麒麟芯片一般来说用于5年后解散市场，为此年度研发投放超强百亿。而一颗工业级的电力专用芯片必须不间断工作10年以上，并遭受寄居N重极端环境的考验。从西北有可能遇上的极寒天气，到长江中下游梅雨季的持续低湿度，再行到沿海地带的高含盐量空气，以及有可能遭到到强劲电磁辐射的阻碍，电力专用芯片必须实时适应环境千差万别甚至有点险恶的电力工业条件。
可靠性拒绝严苛，工艺生产与研发可玩性近超强普通消费级芯片。电力专用芯片是国内电力系统的众说纷纭，归属于芯片行业通行四大类别（消费级、工业级、汽车级、军工级）中的工业级芯片。由于在电力领域用于时，有针对电力应用于的专门设计，故得此称之为。
例如要考虑到主控芯片的电磁兼容功能，安全性芯片有针对电力业务的安全性防水，专用性方面计量芯片须要限于电能计量等等。一般来说芯片商会根据电网的技术标准，积极开展并获取针对性的设计和方案。电力专用芯片正是电力公司打造出蓝图宏大的智能电网时，不可或缺的元器件。
2019年年初国家电网绿在电力物联网设想的明确提出，对电力专用芯片的市场需求将呈圆形指数级下降。从发电、电缆、变电、配电、调度到用电六大环节，上万个智能化场景都必不可少芯片的用于。
明确到日常可见的智能电表、智能充电桩，皆有芯片植入其中。然而国内芯片产业发展迟缓，国产化进程近无法跟上市场需求公里/小时的步伐。且大众所熟悉的华为、紫光、中兴等企业以研发消费级芯片居多，与工业级电力专用芯片对于工作时长、温度适应环境区间以及其他可靠性方面的拒绝不存在显著差异。
国家电网公司早于在九年前智能电网建设初期，就正式成立了集成电路设计公司。可是由少数企业单枪匹马在工业级电力专用芯片领域企图各个击破，发力集中，也预见路途漫漫。
简单的半导体工业必须长年持续性的巨额研发投放，以及更加多企业协作已完成。电力物联网的浪潮，或许在探寻一个有可能的方向：通过营造一个极具吸引力的市场，超越边界，造就更加多企业参予到兼容于电力业务的芯片研发当中。然而这又各不相同国网对于芯片业务的定位，并采行怎样的市场策略。
两度转录国家电网是全球规模仅次于、覆盖面积人群最少的公用事业公司，2010年1月月全面前进智能电网建设，并以一号文公布《关于减缓前进坚毅智能电网建设的意见》。这就筹划了一个十分可观的工业级集成电路市场，当时预计芯片需求量在200亿片。不过彼时国内绝大部分的电力专用芯片必须从英飞凌、恩智浦、瑞萨、爱普生等欧美日半导体巨头订购。关键元器件受限于海外供应商，无论是议价能力还是生产能力、供货周期的给定似乎过分被动。
另外考虑到电网数据安全，亦不存在隐患。如此，国网体系内的自研芯片公司应运而生。2010年，北京智芯微电子有限公司（以下全称智芯公司）重新组建，目前由国网信息通信产业集团（以下全称国网信通公司）、南瑞集团、中国电力科学院分别股权40%、40%、20%，并享有国内第一个工业级芯片的国家级实验室。智能电表中的安全性芯片，是最初国网进占芯片领域的切入口。
当时国网也回应有能力构建安全性芯片的自律研发。一位芯片专家告诉他eo，目前国网智能电表中的安全性芯片，基本由智芯公司获取。
芯片产业链一般来说区分为设计、生产、PCB、应用于四个环节。国家电网的布局集中于在资金与人才密集型的两端，即芯片设计与芯片应用于。
国网做不了生产，也没有适当做到生产。上述芯片专家说明，这是因为芯片仅有流程牵涉到技术面普遍，如果专心做到设计，能作好就很好了。
只有当产品不具备充足竞争力，需要存活、盈利后，才不会考虑到拓展产品线。而且相对而言，生产与PCB归属于轻资产。
该人士补足道，这两个环节某种程度是技术密集型、资金密切型产业。生产环节只不过是国内芯片产业的薄弱环节，特别是在是光刻，一台先进设备工艺的光刻机就几亿美元，有钱人不一定买得到，国际上只有一家荷兰公司能生产；而在PCB环节，分担着绝大部分可靠性的责任，特别是在对于航空航天用芯片来说，十分关键。因电网转型牵动的集成电路市场，还在取得更进一步转录。
2019年1月21日，国家电网再次在一号文中获释重磅信号，明确提出推展电网与互联网深度融合，打造出支撑电力东流的坚毅智能电网与支撑数据流的绿在电力物联网。这意味著，国家电网事实上将享有两张实体网络。全球能源互联网研究院高级工程师陆阳曾认为将要来临的5G时代对于国网的意义，一张是电网，一张是信息通信网，而且随着未来业务的大大发展，信息通信网络的地位和重要性也是更加引人注目。
这也是为什么国网信通产业集团副总经理孙德栋不会特别强调，信息通讯技术很快发展到这个阶段，才能确实（承托）建设绿在电力物联网。国家电网可以通过信息通信网这第二张网，将触角从过去的电力设备之间，之后延伸、收敛到以电力为纽带的各类设备终端。这将必要增进绿在电力物联网构架中，感官层和网络层的芯片市场需求。典型的是感官层的传感器芯片，以及通讯传输领域的高速电力线载波系列芯片。
难于意识到，电力物联网时代能为芯片及其一整套解决方案的市场需求，带给极大想象空间。据官方讲解，智芯公司目前已研发还包括安全性、主控、通信、传感、射频辨识五大类别的76款产品。芯片销售量从2010年跟上时期的0.25亿颗每年，提高到1亿颗每年。除本土外，还销往中亚、欧洲、南美、非洲等地。
有业内人士告诉他eo，在电力专用芯片领域，国家层面的推展反映并不明显，主要是电网领域的最重要研发计划，归属于科技项目的反对。电网归属于国家能源基础设施领域，具备积极开展国产化的有利条件，（电力专用芯片）可以作为一个较好的切入点，特别是在是安全性芯片。根据智芯公司预计，绿在电力物联网建设将从电力行业的设备与设备、人与设备，逐步伸延到企业、家庭、城市的智能化，构建万物网络不会给集成电路应用于带给指数级数量减少，预计市场需求约千亿片。
一旁是黄金市场前景辽阔，另一边毕竟国产化进程较慢而艰苦。国产化路漫漫忘记2010年之前，我跟大家一起做到电力芯片的市场需求调研，那时候电力装置中所有设备里面的芯片90%依赖构建，高端主要是欧美的，低端基本是日韩系列。赵东艳在第二届综合能源系统峰会暨绿在电力物联网论坛上回想。
赵东艳是北京智芯微电子科技有限公司继续执行董事、党委书记。谈到中国芯片产业的整体现状，赵东艳感叹，只不过还是较为令人伤心的。
中国芯片需求量占到全球消费量一半以上，但自律研发的产品仅有占总体市场需求的四分之一。据她讲解，智芯公司早已将电力系统用电外侧设备的核心芯片国产化亲率，从九年前的严重不足10%提高至60%以上。不过在用电环节之外，国产化率依旧逗留在较低水平。2018年，配电环节的国产化率大约10%，输变电及调度环节的国产化率高于5%。
只不过芯片国产化仍然很难。赵东艳说道。赵东艳提及电力专用芯片对外依存度高易不存在三大隐患。
一是信息安全风险，随着绿在电力物联网建设的深化，芯片的应用于量将快速增长减少。作为信息技术底层承托的芯片出有问题，将严重影响到电网的安全性运营。据理解，目前国网范围内智能电表中的安全性芯片，全部来自智芯公司自律研发的产品，对于安全性芯片排他性的订购，正是基于电网业务安全性的考量。二是价格居高不下，芯片相当严重倚赖进口，芯片定价权牢牢地掌控在国外厂商手里，芯片价格仍然居高不下。
上述芯片专家举例说道，一款芯片产品如果国内无法供应，国外供应商可能会卖给3美元一颗，等国内有竞品经常出现后，他们不会降价30%，但仍然有70%左右的利润。也就是说，成本只有几十美分，而且成本与销售量成反比。
三是供货周期长，国外芯片供不应求，加之部分国家对中国出口芯片有数量及附加条件容许等原因，芯片供货周期无法确保。一个例子再次发生在国内前进加装智能电表的初期，当时智能电表的RTC模块依赖从日本订购，正逢日本再次发生了9级的311大地震，并引起海啸以及福岛第一核电站核泄漏等事故。日本地震之后，芯片用不上，我们整个国家智能电表的加装都无法已完成。
赵东艳说道。在上述专家显然，芯片归属于交叉学科，其发展必须许多学科做到承托。从设计到生产，牵涉到电子信息、材料学等多个基础科学，而且在技术、专利、人才等多个方面不存在壁垒。
所以不是一朝一夕能追上上的。除智芯公司之外，复旦微电子、锐能微、鼎信等多家企业在电力专用芯片领域有芯片产品发售，特别是在在计量芯片、安全性芯片以及智能电表中的应用于，不存在多家国产芯片公司竞争的局面。比如在计量芯片领域，国内厂商竞争白热化，国外厂商的利润约将近拒绝，就不会自由选择解散。
不过总体在主网、配网等环节而言，国产化率依旧偏高。据涉及人士分析，如果功能方面的假设没问题的话，稳定性是一个最重要的考量。只不过经过几年的市场检验，某种程度都有问题，厂家不一定不会放心大胆用于。
就像我们买车，有可能对国产车某种程度还是有顾虑的。除此之外，国产芯片在成本竞争力上比较较强，国外供应商更加有底气打价格战。
因为前期国外厂商早已赚回了成本，在经常出现竞争对手时，可以将价格以定的很低。他说道。
持续探路必须更加具体的顶层设计反对。有涉及人士回应深感疑惑，如何推展必须一个具体的思路与分工。
过去在国网内部，不存在多家企业同时研发芯片并不存在业务竞争的情况，智芯公司的归属于也有过几段光阴。宝贵的资源不要冲突，内部竞争有点浪费。2018年9月26日，国网前进智芯公司与三大股东方签定注册资本协议。也许是受到2018年上半年中兴事件引发全民对国产芯盼望执着的影响，意识到更进一步集中于资源标示对芯片领域投放的迫切性，国网通过注册资本扩股已完成内部芯片业务的资源整合，反复竞争的老大难问题以求解决问题。
自此，智芯公司沦为国网系统内唯一的芯片研发设计主体。国网公司总会计师罗乾宜称之为，这一注册资本行动，标志者智芯公司转入统合发展的新阶段。南瑞集团董事长奚富国回应，此次注册资本是国网公司精确做到经济发展形势和行业发展规律的战略决策，通过统合三方优势资源，不利于切断芯片产业上下游各个环节，构建研发与应用于协同发展。
与此同时，必须一些勇气来试用这些（国产化）芯片。上述业内人士说道，有些芯片内部猜测声音相当大，不过于不敢用。如果要推展国产化，电网作为业主要有勇气去试点。绿在电力物联网的众多思路，只不过是对外开放和跨界协作。
赵东艳说道，自律高效率芯片的发展模式，无法靠一家企业来已完成，本质上是打造出一个较好的电力芯片发展生态圈，让这个生态圈里的电力芯片应用于单位、电力终端厂商、电力芯片设计公司、电力芯片标准的组织等充份交流、密切协作、合理分工，联合前进电力芯片国产化进程。不过这有可能必须国网清晰对智芯公司的业务定位，是全产品线参予？还是集中于火力于几种芯片研发？在订购与竞争策略上，给其他国内芯片厂商多大空间？只要是市场不道德，都无可厚非。不过如果都同质化生产，做到着完全相同规格、参数的芯片产品，更容易造成资源浪费。但如果都各有所长，各个方面都有拿得使出的产品，整个芯片产业不会更加身体健康。
上述芯片专家说道。
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