随着电子雷管全面推广应用，2018年以来，爆破专用电子控制模块市场呈现爆发式增长。预计未来几年我国电子雷管需求量将基本稳定在8-10亿发，相应地，预计未来几年我国爆破专用电子控制模块的年需求量为8-10亿个。按电子控制模块的销售单价为5元/个计算，我国爆破专用电子控制模块的市场空间为40-50亿元。
后端设计是指将前端设计产生的网表进行布局布线和进行物理验证，并最终产生供制造用的GDSII数据的过程。其主要的工作流程有芯片物理结构分析、建立后端设计流程、版图布局布线、模拟版图绘制、版图物理验证。在确保设计各节点审核通过后，项目组将申请Tapeout。
起爆控制器设计
工艺流程图
电子控制模块
起爆控制器
电子控制模块在爆破领域的应用
在爆破领域，电子控制模块是电子雷管的核心组件，与起爆控制器构成电子雷管起爆系统的关键组成部分，实现电子雷管精准起爆。
电子雷管采用电子控制模块替代化学延期药剂实现延期，相较传统工业雷管具有更高的安全性、可靠性与爆破效率，具体如下表：
（2）电子控制模块是电子雷管的核心组件
电子控制模块在爆破领域的市场发展概况
①民爆行业转型升级的需求推动电子控制模块细分行业发展
②近年来电子雷管市场迅速发展，拉动电子控制模块市场快速增长
随着技术实力的提升和爆破工程实践验证，国内企业生产的电子控制模块性能逐步提升、制造成本下降，有效降低了电子雷管使用成本，使得电子雷管具备良好的经济性，可广泛用于各类爆破场景，如一般露天爆破、隧道爆破、地下金属矿开采和大型抛掷爆破等。对爆破用户而言，使用电子雷管可以显著提升安全性、可靠性与爆破效果，并使得爆破综合成本明显下降；对监管部门而言，使用电子雷管使得安全管控更加便捷、高效，为电子雷管的广泛推广应用奠定了基础。
近年来，国家颁布了各种政策，大力支持电子雷管的推广应用。工业和信息化部于2018年颁发《关于推进民爆行业高质量发展的意见》，加大对数码电子雷管的推广应用力度；并于2021年11月发布《“十四五”民用爆炸物品行业安全发展规划》，要求除保留少量产能用于出口或其它经许可的特殊用途外，2022年6月底前停止生产、8月底前停止销售除工业数码电子雷管外的其它工业雷管。
电子控制模块在爆破领域的应用场景
电子控制模块作为电子雷管的核心组件，主要结合电子雷管的不同应用场景进行设计、开发，下游民爆企业将电子控制模块置入电子雷管中，最终销售并应用于各类矿山开采与大型基础设施建设领域。在经济上行周期，煤、铁、铜等各类矿产品的需求相应增加，加上“双碳”目标下新能源汽车等产业对锂、镍等矿产资源的需求大幅上升，将使得矿产资源开采量有所增加，相应推动电子雷管的市场需求。在经济下行周期，国家将统筹加大交通运输（铁路、公路等）、能源、通信、水利等基础设施建设，也将带动电子雷管等民用爆炸物品行业发展。因此，矿山开采与基础设施建设互为补充，为电子雷管等民用爆炸物品提供了较为稳定的市场需求，相应支撑了电子控制模块与起爆控制器市场的发展。
此外，煤矿许用电子雷管预计将投入市场，成为电子控制模块市场新的增长点。根据《“十四五”民用爆炸物品行业安全发展规划》，要发展高稳定性、可靠性工业数码电子雷管，适应煤矿井下等特殊场所应用的工业数码电子雷管。由于煤矿许用电子雷管应用于存在可燃气和煤尘爆炸危险的矿井爆破作业，对电子控制模块技术准入条件要求较高，需要确保电路具有足够高的安全设计。
电子控制模块在其他领域的应用
为了使电子控制模块满足安全性、可靠性、规模组网、抗强干扰等要求，以发行人为代表的业内企业的技术大多朝着低功耗芯片设计技术、大规模组网技术、精准延时技术、高效通讯技术和抗干扰技术等方向发展。上述产品特征和技术方向与地质勘探、石油开采、应急管理与处置、新能源汽车安全系统等领域具备一定的共通性，可以延展应用于上述领域，具体如下：
（1）电子控制模块在地质勘探领域的应用
地震勘探是地质勘探的重要方法，是指采用人工方法激发弹性波，利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析人工地震产生的地震波在地下的传播规律，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是地球物理勘探和解决油气勘探问题最重要、最有效的方法。地震勘探作为钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。
（2）电子控制模块在石油开采领域的应用
石油射孔是油井钻好后试油前的一道工序，电缆输送式套管射孔是常用的一种射孔方法。它是在套管内用电缆将射孔枪下至油井预定深度，靠射孔弹射开目的层位的套管及水泥环，构成地层至井筒的连通孔道，以便于采油、采气等作业。
石油射孔的特点是油井较深，地下深度一般为5~6km，温度高达150°C~180°C，作业环境复杂，对设备及部件的要求较高。目前石油射孔采用的是高温磁电雷管单发作业，每射孔一次后均需将射孔枪提升到井口进行下次射孔弹装配，射孔效率和可靠性较低，从而导致施工周期长、井控安全风险大。
为了提升射孔效率，一些石油企业研发了由电子雷管模块分级射孔系统和电子雷管起爆系统组成的电缆传输分级选发安全射孔系统。该系统用电子控制模块替代了传统的射孔起爆装置，可以通过起爆系统控制同一网络中的特定雷管起爆，实现低压起爆、提升安全性，起爆距离较长、满足油井深度要求，抗干扰性强、能够在极端环境中保证信号传输质量。电子控制模块在上述领域的应用可以有效减少单井下井次数，提升电缆射孔的作业效率，保证了射孔作业的安全性与分级起爆的可靠性。
（3）电子控制模块在应急管理与处置领域的应用
（4）电子控制模块在新能源汽车安全系统领域的应用
电子控制模块细分行业技术水平及特点
①涉及多种技术融合应用，技术要求高
电子控制模块作为电子雷管的核心组件，由于电子雷管的应用环境复杂恶劣，可能面临高温、低温、高压或复杂地质环境，爆破过程会产生强烈的过载冲击和电磁干扰，对电子控制模块的安全性、可靠性、抗冲击与干扰能力都有较高的要求，还要求实际应用达到预期的爆破效果。为了满足下游应用需求，电子控制模块的设计开发环节涉及微电子、电子、通讯、火工品和新材料等多种技术交叉融合，还需融合一定的爆破技术，技术要求高。
②监管部门与下游客户对产品要求高，形成了较高的准入门槛
电子雷管是属于国家严格管控的危爆品，主管部门对其生产、流通、销售、使用进行全生命周期管控，其使用关乎广大人民群众的生命财产安全和社会公共安全。公安部颁布的《工业电子雷管信息管理通则（GA1531-2018）》，要求电子控制模块内置身份信息和密码，以确保能够实现生产、流通和使用等全生命周期管控功能。为了满足监管要求，下游电子雷管生产企业对电子控制模块的安全性和可靠性方面要求极高，从而形成了较高的准入门槛。
③需要大量实际工程应用验证，产品成熟周期长
由于电子雷管是一次性应用的工业产品，行业内公司进行电子控制模块技术研发与产品开发，无法在实验室环境下对其关键性能进行充分验证，只有经过大量实际工程应用和技术累积迭代，电子控制模块的安全性、可靠性和爆破效果才能得到验证，产品成熟周期较长。因此，对于行业的新进入者而言，构成较高的进入门槛，较难打破领先企业的先发优势。
④作为基础性行业的核心组件，影响范围较广
民爆行业是国家基础性行业之一，电子雷管作为民爆器材的一种产品类型，大量应用于煤矿、金属矿等矿山开采，隧道掘进、高速路基开挖、高速路基桩等大型基础设施建设等。电子控制模块作为电子雷管的核心组件，其产品质量和性能会直接影响电子雷管的质量，如其安全性、可靠性、爆破效率出现问题，不仅会导致大型项目的停工停产，还可能会涉危涉爆甚至造成安全风险。
电子控制模块细分行业发展态势
①下游市场驱动电子控制模块细分行业快速发展
目前，电子雷管正在快速替换传统工业雷管，电子雷管的产量快速增长、应用场景增加。相应地，下游客户将对电子控制模块企业提出更高的要求，包括更大规模的产品交付能力、更为安全可靠的产品性能、能够适用特殊爆破场景、更高的性价比等，包括发行人在内的行业内企业需持续进行研发，以提供适用更多场景、更高性能指标的产品，同时通过规模效应、技术创新、增加产品系列等方式进一步提高产品性价比。
②应用场景增加，下游应用领域拓展
在煤矿许用电子雷管及起爆控制器的安全技术要求（试行）推出后，下游部分民爆企业取得煤矿许用数码电子雷管安全标志证书，发行人等行业内企业也相继推出煤矿许用电子控制模块产品，电子控制模块应用场景拓展至煤矿爆破。以发行人为代表的行业内企业正在进行研发，将核心技术延展应用于地质勘探、石油开采、应急管理与处置、新能源汽车安全系统等领域，预计未来电子控制模块的下游应用领域将增加。
③标准体系逐步完善，引导行业规范有序发展
产业链关系
在民用爆破领域，电子控制模块是电子雷管的核心组件，电子控制模块生产企业的直接下游为电子雷管生产企业，即民爆企业，民爆企业将电子控制模块置入电子雷管中，最终销售并应用于矿山开采与大型基础设施建设等具有爆破需求的领域。电子控制模块生产企业根据行业发展趋势、下游民爆企业需求及终端应用需求以及应用场景特点，进行电子控制模块的数模混合芯片开发、产品结构设计，结合应用需求选择合适的储能元件、点火元件等并进行定制化改进，在生产环节与委托加工供应商沟通技术要求、工艺等，以保证电子控制模块的安全性、可靠性与爆破效率，从而确保产品性能符合下游需求。
在其他领域，电子控制模块应用于地质勘探电子雷管、选发安全射孔系统、应急管理与处置系统、新能源汽车安全系统，并分别应用于地质勘探、石油开采、应急管理与处置、新能源汽车等终端领域。
销售价格变动情况
审核编辑：汤梓红
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原文标题：技术前沿：电子雷管与电子控制器
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