按照國家“十三五”規劃，2020年我國將全面進入“電網2.0時代”，實現智能電表100%覆蓋。智能電表具備多功能、多費率、預付費、電能質量分析、電網運行狀態監測、通信與自動抄表等諸多功能，已成為電網運行的核心用電側感知元件。區別于傳統電能表，智能電表在具備了最基本的用電量計量功能的基礎上，同時還滿足了雙向計量、階梯電價、分時電價、峰谷電價、防竊電、信息儲存和處理等功能需求。

智能電表發展歷程

自從1876年，第一塊電能表面世，電能表已經從機械式電表逐步發展成當前的智能電表，上世紀60年代以前電能表采用電氣機械原理，其中應用最多的是感應式的電能表，上世紀70年代起，人們開始初步探討模擬電子電路的方案。我國電子式電表發展分為三個階段，2009年開始，具有一體化信息采集、實時監測、信息交互功能的智能電表已經普及，目前基本已經實現了全面覆蓋。

表：我國智能電表發展歷程

來源：國海證券研究所整理

在智能電表設計標準上，目前，國內電力公司已經開始借鑒IR46標準的設計理念來研究下一代智能電表技術，未來將會采用雙芯模組設計方案。該方案包括計量芯和管理芯兩部分，其中，計量芯負責計量，不允許對其進行軟件升級，管理芯則負責計量以外的負荷控制、費控、通信、凍結、顯示和事件記錄等，允許升級。雙芯的設計實現了電能計量與電能管理在硬件上的分離，這為未來新需求下軟件升級留足了操作空間。新標準下的智能電表將在傳統的計量業務之外，搭載更多的功能，可實現系統內業務和泛在業務。

圖：IR46雙芯智能電表設計結構

來源：《IR46標準下智能電表研究初探》

圖：新標準下雙芯智能電表功能劃分

來源：《IR46標準下智能電表研究初探》

我國智能電表市場

2011年11月，國家發改委發布《關于居民生活用電實行階梯電價的指導意見的通知》，對居民生活用電開始試行階梯電價。而智能電表和用電信息采集系統產品正是實現階梯電價的前提保障。

我國電網投資的穩步增長也將給智能電表行業發展帶來良好前景。2009年7月，國家電網制定了智能電網的發展規劃：2016-2020年是引領提升階段，將全面建成統一的堅強智能電網，技術和裝配達到國際先進水平。

表：國家電網各環節智能化投資計劃（億元，%）

來源：《國家電網智能化規劃總報告》

基于產品用途和我國電力行業的運行機制，我國智能電表、用電信息采集終端的主要客戶是國家電網、南方電網及其下屬各網省公司，另外還包括部分地方電力公司及其他工商企業客戶。國家電網、南方電網主要通過集中招標形式采購智能電表及用電信息采集終端產品。

國家電網于2009年出臺智能電網規劃，同年智能電表開啟集中招標采購，2014和2015年智能電表招標采購數量達到頂峰，后隨著智能電表首輪改造整體完成，2016年和2017年智能電表招標采購數量有所回落。智能電表屬于強制檢定類計量器具，根據《中華人民共和國國家計量檢定規程》規定，其檢定周期一般不超過8年。2019年全年智能電表的招標量約為7380萬只，同比增長39.80%。2020年第一批智能電表招標量不及預期，智能電表招標總量約2475.38萬只，同比下滑35.2%。

圖：國家電網智能電表招標情況（萬只）

來源：國家電網電子商務平臺智能電能表產品結構方面，2015-2019年，國家電網智能電表招標中，2級單相智能表招標需求一直占據主要比重，達到85%以上水平。其次為1級三相智能表，占比在10%上下浮動。0.5S三相智能表和0.2S三相智能表招標需求不到2%。在2020年第一批招標中，其中2級單相標2228.28萬只，1級三相表215.34萬只，0.5S三相表30.90萬只，0.2S三相表0.86萬只。可知國家電網智能電表招標產品需求中，快速增長，需求較大的仍是2級、1級的智能電表。

圖：國家電網智能電表招標需求結構（%）

來源：前瞻產業研究院

國家電網提出，2021年初步建成泛在電力物聯網，第二階段到2024年建成泛在電力物聯網。感知層是泛在電力物聯網的基礎層和數據源，而智能電表正是典型的感知層終端，是故障搶修、電力交易、客戶服務、配網運行、電能質量監測等各項業務的基礎數據來源。在泛在電力物聯網應用場景下，對于工商業用戶，采集客戶數據并智能分析，進而為企業能效管理服務提供支撐。對于家庭用戶，重點通過居民側“互聯網+”家庭能源管理系統優化用電。2019年初，國網感知層接入的終端數量為5.4億臺套左右，隨著泛在電力物聯網建設的推進，到2030年預計將達到20億臺套，未來感知層終端市場可觀。

圖：智能電表在泛在電力物聯網建設中的應用場景

來源：南方電網

智能電表競爭格局

2017年國家863計劃先進制造技術領域“基于CMC的智能電表的研制和應用”課題通過了技術驗收?；贑MC的智能電表抄表系統，采用微功率無線通信，避免了新的通信網絡的建設和投資，具有線路改造小、成本低、使用方便、免維護等優點，提高了抄表系統的穩定性和可靠性。CMC自主核心軟硬件的智能電表終端及抄表系統的研發，突破了智能電表關鍵核心芯片嚴重依賴進口的現狀，突破了電表行業核心控制器技術的國產化。

近年來在電表行業中，高端產品的市場集中度有所提升，以招標數量較多的2019年第一批次招標為例，CR3占比已達12.3%，其中0.5S級三相表CR3約34%，而整體市場的參與者也在減少；另外由于智能電網進行升級，泛在電力物聯網也對表計產品有了新功能的提出，研發實力強的龍頭企業將獲得更高的市占率，量價齊升的行業中獲益明顯。

隨著智慧城市，物聯網的發展，智能電表有望成為泛在電力物聯網最重要的終端，未來也將有更多企業入局智能電表行業，企業之間競爭將進一步加劇，企業在細分產品之間的研發與較量將進一步加劇。

圖：國家電網智能電表中標企業數量（家）

來源：前瞻產業研究院

智能電表趨勢

針對目前的電表局限以及電力物聯時代的要求，智能電表預計會朝著如下方向發展：（1）在通訊技術和加密措施方面，新一代智能電表將采用高速上行的通訊模式（HPLC），同時在高速通訊模塊中引入IPv6、網絡管理、傳輸層加密、時間片管理等方面以解決加密與物聯網兼容性等問題；（2）增加更高級的費率系統，分時段記錄電力信息，以滿足電力市場交易的需求；（3）在知情權與用戶體驗方面，智能電表能夠支持標準統一的家庭顯示終端，電表增加藍牙接口，方便與手機等移動終端進行通信，保證用戶知情權，提升用戶體驗；（4）在升級換代方面，智能電表管理芯為高速大容量的CPU，與計量芯分離，引入實時多任務操作系統，支持在線平臺升級；（5）在檢測方面，采用面向對象的通訊協議，協議中把用電信息與設備信息進行分類和獨立權限管理，為運維提供可能，同時增加多維的自監測功能（電壓、電流回路、環境溫濕度等），將定期更換變為按需更換；（6）在諧波處理與過載保護方面，充分利用新一代電表高速采樣與諧波處理能力，對電力線路過載、短路、惡性負載等方面自動診斷，增強對配電側的設備監控，為用電安全提供保護；（7）在綜合能效管理方面，留出下行通訊端口，為與其他智能終端互聯互通提供技術支撐。

綜合來看，受益于不斷擴展的新技術應用，智能電表將向更智能的方向發展，滿足終端客戶不斷提高的要求，行業也將進一步深化發展。