国网|「芯观点」剑指“卡脖子”技术，南网、国网“南征北战”

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芯观点──聚焦国内外产业大事件，汇聚中外名人专家观点，剖析行业发展动态，带你读懂未来趋势！
集微网报道，近年来，随着国际政治、科技、能源与半导体产业发展形势风云变化，我国电力芯片领域的“卡脖子”问题日益突出。与使用5年左右退出市场的消费级芯片不同，电力专用芯片往往需要不间断工作达10年以上，并经受住多重极端环境的考验。
简而言之，电力芯片要求必须在宽温、高湿、盐雾、冰雪、电磁辐射等环境中7×24h带电稳定运行，而且对静电防护等级、耐擦写次数等方面都提出了极高要求，因而研制难度远超普通消费级芯片。
通常，国内将芯片分为消费级、汽车级、工业级和军工级四个层级。其中，电力芯片属于要求极为严苛的工业级芯片，而且需要根据电网的特定技术标准，开展针对性设计方案。
然而，国内电力芯片产业发展长期滞后，高度依赖外国技术和产品，进口比率长期达九成以上。这不仅无法满足我国电力技术发展的迫切需求，而且对能源行业的供应链安全造成重大威胁，甚至存在严重的网络安全和电网稳定隐患。
基于此，推进电力芯片国产化逐渐成为业界主流议题。而作为两大“产业链链主”，国家电网和南方电网担起重任，并躬身力行、砥砺攻坚。

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南网伏羲电力主控芯片
依据不同发展及攻坚战略，国网在“面”的维度上已有所获，研发出八大类100多种电力芯片产品。与此同时，南网侧重在“点”上突破卡脖子技术，研发出伏羲主控芯片等。
不过，由少数企业单枪匹马在工业级的电力芯片领域试图各个击破，发力分散同时也注定路途漫漫。复杂的半导体工业不仅需要“链主”长期持续性的研发投入，也需要更多机构、企业和专家等通力协作。“举国一致，才能其利断金。”
困局：高度依赖进口芯片
众所周知，电力事关生产之基、民生之本，对于国家经济、人民生活都至关重要。而电力芯片为电力行业的发展提供底层核心支撑，是电力控制系统中最关键的部件。
如果按应用的场景分类，电力芯片大致分为主控芯片、传感芯片、安全芯片、载波芯片、通信芯片、通用芯片、数字处理芯片及图像处理芯片等种类。
其中，作为电网二次装备的核心器件，主控芯片在电力工业控制中扮演着“大脑”的角色，主要对电网数据进行控制、加工和传输，共涉及千万量级的电网关键装置。
另外，传感芯片大量应用于现场数据采集，安全芯片广泛应用于关键数据保护，载波芯片及各类无线通信芯片在不同电力通信网中均发挥重要作用，而人工智能芯片的应用则可以大幅提升电网各环节自动化水平等等。

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显而易见，中国电力芯片市场十分庞大。据智芯微相关统计，截至2020年，我国电力智能装置数量累计40亿个，对芯片产品的整体需求量超过200亿片，市场规模超过4500亿元。
但令人担忧的是，电力芯片的国产化进程远远无法跟上市场需求提速的步伐，国内绝大部分产品都要向国外半导体巨头采购，进口比例高达90%以上。
公开报道显示，近十年来，虽然电力系统用电侧智能设备的芯片国产化率从不足10%提高到了85%，但其它环节依旧停留在较低水平，如输变电、配用电等设备中的核心芯片国产化率仍然仅约一成左右。