2022年工業(yè)通信行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1、2022年工業(yè)通信行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析1.工業(yè)通信是產(chǎn)業(yè)升級基礎(chǔ)設(shè)施，全球市場空間達百億美元工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟深度融合的新型基礎(chǔ)設(shè)施，通過 對人、機、物、系統(tǒng)等的全面連接為工業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā) 展提供了實現(xiàn)途徑。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠幫助企業(yè)降本增效，同時工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)助力 企業(yè)生產(chǎn)制造的智能化升級、產(chǎn)業(yè)鏈延伸和價值鏈拓展，驅(qū)動企業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)整 體高價值鏈發(fā)展。工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)處于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)前置基礎(chǔ)設(shè)施。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展過程中形成了 網(wǎng)絡(luò)、平臺、安全三大功能體系，其中網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)互通的基礎(chǔ)， 平臺是發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心，安全是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的保障，三大體系各自包含 了與

2、之相應(yīng)的架構(gòu)與技術(shù)構(gòu)成，融合發(fā)展構(gòu)建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)。工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品處于產(chǎn)業(yè)鏈中游，下游主要是各應(yīng)用行業(yè)，上游主要是電子 元器件供應(yīng)商。工業(yè)通信產(chǎn)品，基于標準化工業(yè)物聯(lián)產(chǎn)品的技術(shù)積累持續(xù)開拓 和孵化各個垂直領(lǐng)域市場。其應(yīng)用場景廣泛，目前已延伸至 40 個國民經(jīng)濟大類， 涉及原材料、裝備、消費品、電子等制造業(yè)各大領(lǐng)域，以及采礦、電力、建筑 等 實體經(jīng)濟重點產(chǎn)業(yè)，形成了千姿百態(tài)的融合應(yīng)用實踐。上游主要原材料包括芯片類、光器件、接插件、阻容器件、殼體、線路板等， 根據(jù)三旺通信招股說明書披露，其中芯片為大頭，占比 30%以上。 工業(yè)通信產(chǎn)品處于產(chǎn)業(yè)鏈中游，包括工業(yè)無線路由器、無線數(shù)據(jù)終端、邊緣計 算

3、網(wǎng)關(guān)、工業(yè)以太網(wǎng)交換機等工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信產(chǎn)品。工業(yè)通信全球市場整體規(guī)模在 2021 年預(yù)計達 41.4 億美元（約 263 億元），其中 工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場約 102 億元。根據(jù) IHS Markit 數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2018-2023 年全 球工業(yè)通信市場規(guī)模將從 26.50 億美元增加到 55.30 億美元，復(fù)合增速 15.9%。 其中，工業(yè)網(wǎng)關(guān)從 1.76 億元增加到 8.26 億美元；工業(yè)交換機從 16.08 億美元增 加到 30.16 億美元；工業(yè)路由器從 2.63 億美元增加到 4.81 億美元。2021 年預(yù)計 達到 41.4 億美元，折合人民幣 263 億元（按照人民幣比美元匯率 6

4、.36：1）。2.工業(yè)通信技術(shù)趨勢：TSN、5G 等新技術(shù)驅(qū)動價值提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議技術(shù)主要有三種：現(xiàn)場總線技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)及工業(yè) 無線技術(shù)?，F(xiàn)場總線大致出現(xiàn)在上個世紀 80 年代末到 90 年代初期，主要應(yīng)用 與設(shè)備之間的 IO 數(shù)據(jù)傳輸以及產(chǎn)線內(nèi)部不同設(shè)備的數(shù)據(jù)交換?，F(xiàn)場總線早期 應(yīng)用廣泛，但其存在低速率，兼容性差、系統(tǒng)彼此間互操作性差問題。工業(yè)以 太網(wǎng)采用 TCPIP 協(xié)議，和 IEEE 802.3 標準兼容, 可以解決現(xiàn)場總線低速率 等問題，以太網(wǎng)技術(shù)簡單，開放性好，價格低廉，工業(yè)以太網(wǎng)逐步成為了主流。之后隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展和演進，其簡單靈活的部署方式及較低的運維成 本使得

5、其逐步在工業(yè)通信中開始應(yīng)用。對比三種技術(shù)，現(xiàn)場總線技術(shù)具有較高的可靠性，工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)具有較大的 傳輸速率，無線技術(shù)具有較便攜靈活的部署方式?，F(xiàn)場總線技術(shù)主要提供現(xiàn)場 傳感器件到控制器、控制器到執(zhí)行器或控制器與各輸入輸出控制分站間進行數(shù) 據(jù)通信的支持。工業(yè)以太網(wǎng)遵從 TCP/IP 框架，具有接口簡單、協(xié)議開放、可靠 性高、傳輸速率快、互通便捷等優(yōu)勢。無線通信主要優(yōu)點是不需要布置供電線 路，而且能夠連接更多監(jiān)測和控制點。如今，傳感器和測量裝置是無線協(xié)議的 主要使用對象。在應(yīng)用平臺層，主要是以路由器、工業(yè)以太網(wǎng)和總線的方式互 聯(lián)；在控制層，主要的通訊方式是 PROFIBUS、MODEBUS、工業(yè)以

6、太網(wǎng)和現(xiàn)場總 線等：在傳感層，主要的通訊方式為現(xiàn)場總線，無線網(wǎng)絡(luò)、LTE、ZIGBEE、WIFI、 LORA 因設(shè)備的流動性，因此對無線通訊網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用較多。工業(yè)以太網(wǎng)市場占比最大達 65%，無線通信市場快速發(fā)展。根據(jù) HMS Networks 分析報告，全球工業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接新安裝節(jié)點 2021 年相比 2020 年增長 6%，其中工 業(yè)以太網(wǎng)占全總市場的 65%，現(xiàn)場總線占總市場的 28%，無線通信占市場的 7%， 同比增速 24%。時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）已成為工業(yè) 4.0 中有線網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù)，可以實現(xiàn)精確數(shù) 據(jù)同步傳輸。雖然工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)解決了許多設(shè)備共享網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)連 接的問題，但多個數(shù)

7、據(jù)的傳輸時間精準和負荷擁塞的問題仍然存在。TSN 技術(shù) 通過時鐘同步、數(shù)據(jù)調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)配置可以實現(xiàn)真正的“同一”網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸， 以確保工業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)傳輸在時間上的同步確定性。TSN、5G 技術(shù)推動百億美元市場： TSN 與 5G 融合將為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展奠定基礎(chǔ)。TSN 與 5G 融合是構(gòu)建未來 靈活、高效、柔性、可靠及安全工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)。TSN 有線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與 5G 無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互為補充，無縫融合。在智能制造中的遠程控制、在電網(wǎng)中 的配電精準時鐘、在礦井下的遠程控制、在車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)等場景有廣泛需求和應(yīng)用。 TSN 已開始規(guī)模啟動，其單品價值是傳統(tǒng)工業(yè)交換機的 2 倍，預(yù)計 2025

8、年市場 規(guī)模約在 45 億美元左右。根據(jù) IHS Markit 預(yù)測，從 2019 年到 2030 年，工業(yè)自動化中 TSN 的競爭格局有望擴大，Cisco、Intel 等 IT 公司都有望入局 TSN 市場， 這可能會促使 IT 公司與工業(yè)自動化供應(yīng)商之間進一步合作。樂觀情況表現(xiàn)下 2025 年 TSN 接入點數(shù)可能達到近 500 萬個。并且目前市場上 TSN 工業(yè)交換機的 單品價值量是傳統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)交換機的 2 倍價格以上。若按照每臺 TSN 交換機 接入端口數(shù) 8-16 個，單價 5000 元估算，則 2025 年 TSN 交換機全球整體市場空 間為 30-60 億美元，中值 45 億美

9、元。圖：TSN 全球接入點數(shù)預(yù)測（百萬個）5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)滲透率快速增長，預(yù)計 2025 年市場規(guī)模在約 88 億美元左右。 我國 5G 基站建設(shè)數(shù)目達到 142.5 萬站。我國 5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目從 2020 年中 的 600 個發(fā)展到 2021 年 10 月的 1800 個，僅 16 個月的時間項目發(fā)展數(shù)翻了三 番。隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)部署規(guī)模的加大，以及 5G 終端模組滲透率的持續(xù)提升，5G 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端的數(shù)量增速將隨網(wǎng)絡(luò)的普及率及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目的增多而加速 增長。如 5G 接入點與 TSN 進行匹配對應(yīng)，按照 5G 工業(yè)路由器單價 1500-2000 元/臺估算，全球市場空間約 75-

10、100 億美元，中值 87.5 億美元。3.國內(nèi)工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場需求測算：百億市場蓄勢待發(fā)智慧礦山領(lǐng)域工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場空間 20.5 億元政策驅(qū)動煤礦智能化建設(shè)加速。2020 年 2 月八部委聯(lián)合發(fā)布關(guān)于加快煤礦智 能化發(fā)展的指導(dǎo)意見，煤礦智能化發(fā)展分為 3 個階段性目標：1）2021 年建成 多種類型、不同模式的智能化示范煤礦；2）2025 年大型煤礦和災(zāi)害嚴重煤礦 基本實現(xiàn)智能化；3）2035 年各類煤礦基本實現(xiàn)智能化。從傳統(tǒng)粗放型開采到 信息化、智能化少人或無人開采，已經(jīng)成為國際社會的高度共識，也是我國近 年來新一代信息技術(shù)在煤炭工業(yè)得到發(fā)展的動力?！笆奈濉币?guī)劃煤礦智能化市場空

11、間 20.5 億元。根據(jù)中國煤炭工業(yè)協(xié)會發(fā)布的 2020 煤炭行業(yè)發(fā)展年度報告其中提出十四五煤炭行業(yè)發(fā)展目標：全國煤礦 數(shù)量控制在 4000 處左右。如按照安永的智慧賦能煤炭產(chǎn)業(yè)新萬億市場內(nèi)單 礦智能化升級費用數(shù)據(jù)、平煤集團智能化升級投資費用（2019-2021 年 15 個礦 井 25 億），兗礦集團智能化升級費用數(shù)據(jù)（2019 年 7 個礦井投資 10 個億）預(yù) 估大型礦（年產(chǎn) 120 萬噸-500 萬噸）智能化升級費用在 1.5-2.5 億元之間。預(yù)計 “十四五”期間，500 萬噸以上級別的煤礦約 300 個，120-500 萬噸級別礦 1500 處，智能化投資單礦費用約 1.5 億元，

12、1200 萬噸以下級別礦 2200 處，智能化投 資單礦費用約 0.5 億元。自動化系統(tǒng)占智能化升級的 20%-30%左右，其中工業(yè) 以太網(wǎng)交換機占自動化系統(tǒng)的 1.5%-2.5%左右。工業(yè)制造領(lǐng)域工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場空間 46.5 億元工業(yè)制造領(lǐng)域連接設(shè)備數(shù)在“十四五”期間年復(fù)合增長率 25%。在制造業(yè)中， 邊緣側(cè)通信網(wǎng)絡(luò)主要以連接工業(yè)機器人等邊緣設(shè)備，以幫助邊緣設(shè)備接入工廠 乃至工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。根據(jù)“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云 平臺普及率從 2020 年的 14.7%增長到 2025 年 45%，年復(fù)合增速為 25%。根 據(jù)國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心統(tǒng)計，我國 2020

13、年重點工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺鏈 接設(shè)備數(shù)為 6500 萬臺，2025 年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺鏈接設(shè)備數(shù)將達到 1.99 億臺。工業(yè)以太網(wǎng)交換機在“十四五”期間市場規(guī)模達 46.5 億元。在數(shù)據(jù)接入層二層 交換機，4/8/16 端口工業(yè)交換機為參考接入 1.99 億臺設(shè)備，需要交換機數(shù)量分 別為 4975/2488/1244 萬臺，對應(yīng)中值 2488 萬臺。在層三匯聚方面，若以 16 端 口層三工業(yè)交換機為參考匯聚連接層信息，則需要設(shè)備約 155 萬臺。假設(shè)以太 網(wǎng)市場滲透率約 65%，對應(yīng)市場空間為 46.5 億元。軌道交通工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場空間 21.2 億元“十四五”鐵路信息化改造投資與“十三五”

14、持平。鐵路的信息化電氣化改造 以及高鐵的大規(guī)模修建將為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通信產(chǎn)品帶來較大的市場空間。過往 5 年在“十三五”期間鐵路固定資產(chǎn)投資分別為 8015/8010/8028/8029/7819 億元。 預(yù)計“十四五”鐵路投資與“十三五”持平，約 39900 億元。根據(jù)工控網(wǎng)分析 統(tǒng)計數(shù)據(jù)，高鐵信息化數(shù)字化系統(tǒng)占高速鐵路投資的比例為 4%-6%之間，工業(yè) 以太網(wǎng)交換機占信息化投資的 0.5%-1.5%之間?！笆奈濉背鞘熊壍澜煌▽⑿略?3000 公里與“十三五”基本持平。截至 2020 年末，全國(不含港澳臺)累計有 40 個城市開通城軌交通運營，運營線路達到 7969.7 公里，運營車輛數(shù) 4

15、9424 輛?！笆奈濉逼陂g我國城市軌道交通運營里程 數(shù)預(yù)計將新增 3000 公里，預(yù)計運營車輛數(shù)新增 30000 輛左右。每輛車一般配置 一個工業(yè)交換機。智慧城市與綜合管廊工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場空間 25.5 億元中國智慧城市 2024 年支出規(guī)模達到 470 億美元。根據(jù) IDC 測算數(shù)據(jù)顯示，中國 智慧城市總體支出將從 2020 年得 259 億美元增長到 2024 年約 470 億美元，為 僅次于美國的支出第二大的國家。依次估計，中國 2021-2025 年在智慧城市總投資預(yù)計為 2062 億美元。其中基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)驅(qū)動治理以及數(shù)字化管理三者支 出總額將持續(xù)超出整體智慧城市投資的一半。智

16、慧城市的總體架構(gòu)包括五個層 面：感知層、通信和網(wǎng)絡(luò)層、城市數(shù)據(jù)和控制層、支持系統(tǒng)層、城市應(yīng)用層。 穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)通信層，起到數(shù)據(jù)傳輸和互聯(lián)互通的關(guān)鍵作用。根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗，預(yù) 計信息化基礎(chǔ)設(shè)施約占 5%-10%，工業(yè)以太網(wǎng)交換機占信息化基礎(chǔ)設(shè)施的 1%-2%。 根據(jù)如上假設(shè)估計，智慧城市應(yīng)用中工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場空間為 14.7 億元。圖：2019-2024 年中國智慧城市支出規(guī)模預(yù)測全國城市綜合管廊公里數(shù)持續(xù)增長。自 2013 年起國家陸續(xù)發(fā)布相關(guān)政策及指導(dǎo) 意見，積極部署、引導(dǎo)綜合管廊建設(shè)工作的開展，2017 年全國城市市政基礎(chǔ) 設(shè)施建設(shè)“十三五”規(guī)劃中明確提出，至 2020 年建設(shè)綜合管廊 80

17、00 公里以 上。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)將前端傳感器、信號控制器、攝像頭等現(xiàn)場設(shè)備與后 端控制中心連接，構(gòu)建從現(xiàn)場感知到云端控制的通信網(wǎng)絡(luò)，成為綜合管廊的信 息傳輸關(guān)鍵。根據(jù)結(jié)合住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部估算的總體投資強度約 1.2 億/公里， 預(yù)計“十四五期間”城市綜合管廊建設(shè)規(guī)劃仍然保持 8000 公里以上。信息化基 礎(chǔ)設(shè)施約占 5%-10%，工業(yè)以太網(wǎng)交換機占信息化基礎(chǔ)設(shè)施的 1%-2%。根據(jù)如上 假設(shè)估計，智慧城市應(yīng)用中工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場空間為 10.8 億元。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)交換機市場空間 34.8 億元泛在電力物聯(lián)網(wǎng)正助推能源革命。國家電網(wǎng) 2019 年發(fā)布泛在電力物聯(lián)網(wǎng)白皮 書，旨在推動電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型。第一個階段，到 2021 年初步建成泛在 電力物聯(lián)網(wǎng)。第二個階段，到 2024 年建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)?！笆奈濉逼陂g國家電網(wǎng)計劃投入 3500 億美元，約合 2.23 萬億元（人民幣比美元匯率 6.35：1）。 南網(wǎng)建設(shè)將規(guī)劃投資約 6700 億元，以加快數(shù)字電網(wǎng)和現(xiàn)代化電網(wǎng)建設(shè)進 程，推動以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)