能源测量 IC 市场规模和份额

能源测量 IC 市场分析

2025 年能源测量 IC 市场规模为 66.4 亿美元，预计到 2030 年将达到 98.1 亿美元，在此期间复合年增长率为 8.12%。其动力源于全国范围内的智能电表强制要求、快速扩张的电动汽车充电网络对 0.1 级计费精度的追求，以及整合可再生资源的电网中对实时电能质量分析不断增长的需求。印度、德国和巴西的政府激励措施锁定了多年的采购渠道，而绝缘体上硅 (SOI) 和 Delta-Sigma ADC 的进步正在将待机功耗降至 1 mW 以下，扩大了电池供电物联网节点的采用。能源测量 IC 市场也受益于测量 IP 向片上系统 (SoC) 平台的迁移，从而降低了智能插头、联网设备和数据中心机架的物料清单成本

全球能源测量 IC 市场趋势和见解

先进智能电表在印度、巴西和欧盟的推广

国家部署计划正在重塑能源测量 IC 市场修复半导体供应商可以对冲产能规划风险的多年需求曲线。印度根据其 1,250 亿美元的国家智能电表计划，计划到 2027 年安装 2.5 亿台智能电表，其中比哈尔邦已安装 600 万台，以实现这一目标。 ^{[1]The Hindu BusinessLine，“智能电表安装需要 12.5 亿卢比投资：报告”，thehindubusinessline.com} 德国紧随其后，要求覆盖 6,000 千瓦时以上的消费者2025 年 1 月起一年，完成率 95%到 2030 年的目标。巴西的公用事业公司正在本地化计量技术，以适应区域电网的特点。这些项目需要高分辨率 delta-sigma ADC、篡改检测逻辑和安全通信模块，从而重申了能源测量 IC 市场作为电网现代化路线图的战略节点。

商业建筑中强制实施家电级分表计量

建筑规范修订（例如 ASHRAE 90.1、IECC 2021 和加州 Title 24）迫使设施所有者超过25,000 平方英尺，用于记录 HVAC、照明和插头负载的 15 分钟消耗数据，存储 36 个月。 ^{[2]Eaton，“ASHRAE 90.1 和 IECC 2021 能源计量要求，” eaton.com} 纽约市第 88 号地方法将类似规则延伸至上述租户空间从 2025 年 1 月开始，面积为 10,000 平方英尺。商业部署依赖于具有集成功能的多通道 ICed 通信堆栈和防篡改非易失性存储器。 Triacta 报告称，分表计量建筑可节省 45% 的能源，同时保持 ANSI C12.20 Class 0.5 合规性。监管的明确性正在转化为供应商可预测的预订，围绕四线和三相架构优化性价比。

电动汽车充电基础设施的快速电气化需要 0.1 级计费精度

随着网络运营商要求交易级计费的测量误差低于 0.1%，电动汽车充电生态系统正在为能源测量 IC 市场增添动力。 UL 的 NTEP 测试套件已成为北美事实上的基准，需要对温度和负载条件进行详尽的表征。 ^{[3]UL Solutions，“NTEP/CTEP 测试：为北美灌输对 EVSE 的信心”，ul.com} 全球充电收入到 2033 年，预计 IC 市场规模将达到 1,997.9 亿美元，复合年增长率为 22.7%，支撑持续的 IC 需求。过采样率高于 1,000:1 的精密 delta-sigma 前端现在与片上 DSP 内核配对，以计算功率因数、THD 和实时费率。 EEVEE Mobility 将这些指标与向汽车 OEM 提供的 SLA 支持的数据完整性保证相结合。这些规范正在向后级联到路边直流快速充电器和家用交流壁箱的参考设计中。

公用事业公司推动实时电能质量分析

配电公用事业公司正在从事后审计转向连续谐波和功率因数监控，以遏制技术损失。 Hioki 的 PQ3198 等仪器可评估带电馈线上高达 80 阶的 THD。卡姆鲁普的 OMNIA 6 嵌入了额外的处理空间来处理复杂的波形计算和双向物联网连接。 Energy By Tune 的设备可将中性导体上的 THD 降低高达 45%，从而提供 10-15大量使用太阳能的馈线可节省 %。这些要求有利于能源测量 IC 市场产品，这些产品集成了同步采样 ADC 对、矢量 DSP 引擎和用于签名数据记录的防篡改安全元件。

波动性传统模拟工艺节点的 6 英寸和 8 英寸晶圆厂产能

模拟晶圆仍然与市场挂钩180 纳米和 350 纳米生产线，其中许多生产线面临利用率波动和 2025 年硅价格飙升 25%。尽管由于中国供应过剩，现货价格下跌 2.3% 至每公斤 2.95 美元，但缺乏长期供应协议的小型设计公司仍然存在分配风险。美国《芯片法案》的拨款，包括德州仪器 (TI) 为三座 300 毫米晶圆厂提供的 16 亿美元拨款，不会实质上缓解传统节点的紧张状况，因为新生产线专注于 45 纳米以下几何结构。因此，能源测量 IC 市场面临着交货时间延长和价格不时上涨的问题，这会压缩利润，尤其是需要激光微调或保险丝的高精度零件。

对第三方校准实验室的依赖延长了上市时间

ANSI C12 和 IEC 62053 认证要求进行温度扫描精度和长期漂移测试，而只有少数经过认可的实验室才能执行这些测试。美国能源部指南还要求不确定性预算可追溯到国家标准。 UL 的 q用于 EV 充电器 NTEP 测试的 ueue 将开发周期延长了多达 12 个月，压缩了 OEM 的发布窗口。这一瓶颈提高了预生产硅片的运输成本，并迫使供应商投资内部校准设备，而这一举措仅适用于能源测量 IC 市场财力雄厚的现有企业。

细分分析

按产品类型：集成 SoC 超过分立架构

多相器件所占比例到 2024 年，能源测量 IC 市场份额将达到 42.31%，巩固其在工业和公用事业级系统中的地位。基于 SoC 的设计预计复合年增长率为 9.19%，这得益于 RL78/I1C 以及将 24 位 ADC 与篡改检测、加密引擎和闪存融合在一起的类似平台。到 2030 年，集成 SoC 带来的能源测量 IC 市场规模预计将超过 21 亿美元。单相 IC 在住宅电表中仍然至关重要，而哈尔滨l-effect 和 Rogowski 器件填补了逆变器直流链路等大电流领域的空白。

成本压力和电路板面积限制正在引导 OEM 转向单芯片解决方案，消除外部 MCU-ADC 配对。 Microchip 的 MCP3913 在 10,000:1 动态范围内显示出 0.1% 的功率误差，凸显了小尺寸 QFN 封装可实现的精度增益。意法半导体的 TSC1641 除了传统 I²C 之外还添加了 MIPI I3C，体现了工业和消费设计范式的融合。监管合规性复杂性是集成的另一个推动因素，因为单芯片方法简化了随温度和老化变化的精度漂移。

按通信接口：I²C 在以物联网为中心的设计中的采用率上升

SPI 凭借其在高吞吐量计量中所重视的低延迟特性，占据了 2024 年收入的 36.86%。随着智能家居和楼宇自动化 OEM 优先考虑两线简单性和可寻址设备树，I²C 预计复合年增长率将增加 9.11%。时间到 2030 年，通过 I²C 连接的能源测量 IC 市场规模可能会增长到超过 16 亿美元。UART 和专有 PLC 链路在抗噪性高于速度的棕地改造和农村电网中持续存在。

STM32WBA5 等支持蓝牙 LE 的 MCU 展示了 sub-GHz RF 堆栈与 I²C 传感器总线的合并，以实现统一的智能电表参考设计。 Silicon Labs 的 xG26 SoC 在顶部分层人工智能推理块，无需云往返即可实现负载签名的边缘分类。虽然 SPI 对于多相计费表仍然不可或缺，但基于地址的多路复用使 I²C 成为商业建筑中密集传感器阵列的首选接口。

按精度等级：商业计费推动 Class 0.1 的采用

Class 0.2 在 2024 年保持了最大份额（33.69%），解决了公用事业推出、平衡精度和成本的问题。在电动汽车充电和数据中心 PDU 的推动下，0.1 级的复合年增长率将达到 8.94%tt 小时粒度。 Analog Devices 的低于 0.8% 误差的器件展示了工程提升所需的超过 1,000:1 的过采样率以及详细的温度补偿表。因此，在法定计量与高价值能源交易交叉的领域，0.1 类能源测量 IC 市场份额增长最快。

0.5 类和 1.0+ 类在价格敏感的新兴市场部署中具有相关性。然而，具有前瞻性的 OEM 正在重新设计插座，以适应引脚兼容的 0.1 级部件，并预计未来的计费法规可能会进一步收紧容差。汽车牵引逆变器还要求线路侧传感精度低于 0.1%，旭化成的 EZ232L 霍尔 IC 解决了这一利基问题。

按最终用途应用：充电基础设施的增长速度超过了传统电表

智能电表仍占据 2024 年美元的 55.41%，反映了国家资助的批量招标。电动汽车充电站的复合年增长率为 8.74%，差距正在缩小到 2030 年，能源测量 IC 市场规模可能会超过 13 亿美元。运送到工厂的工业能源监控套件整合了 ESG 报告要求，而数据中心机架监控器利用数据包级计量将 Verdigris 部署的闲置容量减少 15%。

充电网络运营商优先考虑防篡改数据存储、安全启动和加密，推动 IC 供应商集成硬件信任根块。可再生能源逆变器采用类似的功能来实现反孤岛和电网同步任务。与此同时，智能插头和白色家电 OEM 正在嵌入用于电器级消耗分析的低功耗计量内核，尽管这是商品化 ASP 的销量驱动因素。

地理分析

亚太地区在 2024 年保持了 45.73% 的能源测量 IC 市场份额，并引领增长到 2030 年，在印度 2.5 亿聪明人的推动下，复合年增长率为 8.84%授权和中国的 AMI 迭代升级。有利的政府激励措施抵消了与台湾和中国大陆传统节点晶圆厂集群相关的供应链风险。原始设备制造商通过预先预订晶圆启动和后端组装多样化来进行对冲。

北美落后，但由于商业分项计量规范和州际高速公路沿线的一系列直流快速充电走廊，需求强劲。联邦和州税收抵免可缓冲安装成本，将数量集中到 0.1 级兼容部件。尽管传统节点供应缺口可能持续存在，但《CHIPS 法案》下的国内晶圆扩张预计将在 2027 年缩短交货时间。

欧洲将智能电表的要求与 Fit-for-55 等可持续发展政策相结合，推动公用事业公司将功耗读数与 THD 和功率因数数据结合起来。德国的 2025 年授权设定了一个在北欧和比荷卢经济联盟复制的模板。东欧和中东是较新的采用者，通常会跨越式采用集成 SoC 解决方案o 回避设计资源短缺。

竞争格局

能源测量 IC 市场围绕拥有深厚模拟 IP 产品组合的现有企业进行适度整合，但利基颠覆者使用能量收集和人工智能支持的差异化因素来确保设计获胜。德州仪器 (TI) 将 2025 年第一季度收入提升至 40.7 亿美元，凸显了模拟积压的实力。 Analog Devices 通过领先的精度来维持溢价，而 Microchip 通过引脚兼容升级获利，从而保护客户固件投资。

工艺技术杠杆是进入壁垒； Soitec 销售的 SOI 基板可提供亚毫瓦物联网节点所需的泄漏抑制。 NXP 的 i.MX 94 处理器通过嵌入 TSN 以太网交换机实现确定性网络，展示了计量和工业控制领域之间的融合。 E-peas 和 Atmosic 等初创企业追求无电池传感器架构，是长尾应用的潜在楔子，在长尾应用中纽扣电池的替代是站不住脚的。

战略举措围绕校准和安全堆栈的垂直集成。 Silicon Labs 的 Series 3 将人工智能推理引擎与多协议无线电相结合，为 OEM 提供交钥匙边缘分析层。英飞凌的 OPTIREG PMIC 进入标志着汽车电源完整性和计量之间的异花授粉，特别是在双向电动汽车充电器模糊电网车辆边界的情况下。