1、電子測(cè)量?jī)x器可分為通用儀器及專用儀器
◆ 電子測(cè)量?jī)x器為利用電子技術(shù)來(lái)進(jìn)行測(cè)量的裝置。電子測(cè)量?jī)x器作用是測(cè)試電信號(hào),由于非電的物理量可以通過(guò)各種傳感器較容易地轉(zhuǎn)換成電信號(hào),而電信號(hào)又容易傳送和控制,所以使其成為應(yīng)用最廣的信號(hào)。
◆ 電子測(cè)量?jī)x器種類眾多,按照使用領(lǐng)域的不同可分為通用儀器和專用儀器。其中通用電子測(cè)量?jī)x器應(yīng)用范圍廣且下游的需求量大。專用儀器以某一個(gè)或幾個(gè)專用功能為目的,設(shè)計(jì)制造難度極高,應(yīng)用領(lǐng)域較小,但在某些細(xì)分領(lǐng)域不可或缺。通用電子測(cè)量?jī)x器是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備,也是電子工業(yè)發(fā)展和國(guó)家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性重要產(chǎn)業(yè)之一。通用電子測(cè)量?jī)x器按照其基礎(chǔ)測(cè)試功能,可劃分為示波器、射頻類儀器、波形發(fā)生器、電源與電子負(fù)載及其他儀器。
2、國(guó)內(nèi)電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)空間或超400億元
◆ 根據(jù)思瀚產(chǎn)業(yè)研究院顯示,全球電子測(cè)量?jī)x器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模由2019年的137.39億美元增長(zhǎng)到2022年的146.1億美元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率為2.1%;2023年市場(chǎng)規(guī)模約為153.8億美元,同比增長(zhǎng)5.3%。根據(jù)預(yù)測(cè),2024年全球電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)163.07億美元。
◆ 而國(guó)內(nèi)增速快于海外。受益于國(guó)家政策的大力支持,智能制造、5G通信、汽車電子等下游產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)規(guī)模將不斷增長(zhǎng)。我國(guó)電子測(cè)量?jī)x器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模由2019年的308.54億元增長(zhǎng)到2022年的355.51億元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率為4.8%;2023年市場(chǎng)規(guī)模約為377.78億元,同比增長(zhǎng)6.3%。思瀚產(chǎn)業(yè)研究院分析師預(yù)測(cè),2024年中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)403.07億元。以此計(jì)算,中國(guó)市場(chǎng)約占全球市場(chǎng)的35%。
◆ 其中,高端電子測(cè)量?jī)x器一直是國(guó)際廠商是德( Keysight )、羅德與施瓦茨( R&S )、泰克( Tektronix )、NI的天下,一度占據(jù)中國(guó)市場(chǎng)90%的份額。
3、射頻類儀器及示波器占比最高,下游應(yīng)用以IT和通信為主
◆ 從電子測(cè)量?jī)x器細(xì)分市場(chǎng)來(lái)看,示波器及射頻器為通用類電測(cè)儀器占比最高的兩類電測(cè)產(chǎn)品,整體電測(cè)市場(chǎng)產(chǎn)品較為分散。中國(guó)射頻類儀器以14.11%的份額占據(jù)主導(dǎo)地位,示波器緊隨其后,占比為9.51%,電源與電子負(fù)載占6.49%,波形儀器占2.22%。
◆ 從電子測(cè)量?jī)x器的下游應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看,市場(chǎng)呈現(xiàn)較為集中的特點(diǎn)。其中IT和通信行業(yè)占比最高,達(dá)到47%,其次是消費(fèi)電子、汽車、航空和國(guó)防,占比依次為26%、16%和6%。
4、示波器市場(chǎng)空間穩(wěn)中有升
◆ 示波器是一種用途廣泛、易于使用、功能強(qiáng)大的電子測(cè)量?jī)x器,屬于信號(hào)分析類儀器的一種,用于觀測(cè)、分析和記錄各種電信號(hào)的變化。示波器可觀察信號(hào)幅度隨時(shí)間變化的波形曲線,也可實(shí)現(xiàn)電壓、電流、頻率、相位、幅度等基本電氣參數(shù)的測(cè)量。示波器的基本構(gòu)成包括垂直系統(tǒng)、水平系統(tǒng)、觸發(fā)系統(tǒng)及分析顯示系統(tǒng)四個(gè)部分。
◆ 根據(jù)思瀚產(chǎn)業(yè)研究院,國(guó)內(nèi)示波器市場(chǎng)規(guī)模近年來(lái)穩(wěn)中有升,2020年約為4.4億美元,同比增長(zhǎng)7.32%,預(yù)計(jì)2025年市場(chǎng)規(guī)模將提升至6.5億美元(約人民幣47億元)。
◆ 我國(guó)頻譜儀行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,從2015年的10.64億元到2024年的29.58億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為12%。目前,國(guó)內(nèi)企業(yè)頻譜儀產(chǎn)品主要集中在中低端領(lǐng)域,近幾年隨著市場(chǎng)需求的增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)頻譜儀行業(yè)產(chǎn)能快速增長(zhǎng)。
5、示波器:進(jìn)口以高端市場(chǎng)為主
◆ 在海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中,將示波器分為了測(cè)試頻率<300MHz的通用示波器(中低端)和其他示波器(高端)。其中,高端示波器進(jìn)口單價(jià)十倍于中低端示波器。根據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù),我國(guó)示波器進(jìn)口長(zhǎng)期以高端示波器為主:2020~2024年間進(jìn)口高端示波器占比均在85%以上,但占比逐漸縮小,體現(xiàn)出我國(guó)目前高端示波器仍是進(jìn)口主力產(chǎn)品,但隨著國(guó)產(chǎn)化不斷推進(jìn),占比逐漸降低。
6、示波器及頻譜儀:高端設(shè)備仍以進(jìn)口設(shè)備為主
◆ 根據(jù)普源精電,按照帶寬進(jìn)行分類,帶寬在4GHZ以下的示波器市場(chǎng)份額僅為10%,而帶寬在13GHz 以上的示波器市場(chǎng)份額達(dá)到70%(4GHz以下約占10%;4GHz~13GHz(不含)約占 20%;13GHz-33GHz(不含)約占 30%;33GHz-60GHz(不含)約占 20%;60GHz-110GHz 約占 20%)。高帶寬數(shù)字示波器具有更大市場(chǎng)規(guī)模,海外廠商憑借著示波器的高帶寬優(yōu)勢(shì),壟斷行業(yè)多數(shù)市場(chǎng)份額。
◆ 國(guó)內(nèi)示波器市場(chǎng)被幾家國(guó)際品牌主導(dǎo),如是德科技、泰克等,它們?cè)谥袊?guó)市場(chǎng)的份額合計(jì)超過(guò) 50%。2019 年,國(guó)外龍頭企業(yè)是德科技國(guó)內(nèi)數(shù)字示波器市場(chǎng)份額為 19.8%,泰克國(guó)內(nèi)數(shù)字示波器市場(chǎng)份額為 13.8%。領(lǐng)先企業(yè)是德科技、泰克及力科均為美國(guó)企業(yè)。
◆ 上游芯片為示波器行業(yè)核心壁壘,國(guó)內(nèi)外廠商示波器性能差距大。由于2GHz帶寬以上示波器核心芯片無(wú)法通過(guò)公開市場(chǎng)進(jìn)行采購(gòu),國(guó)內(nèi)示波器廠商主要集中在中低端示波器產(chǎn)品領(lǐng)域。
7、 示波器及頻譜儀:高端設(shè)備壁壘較高
◆ 以110GHz帶寬示波器為例。示波器為實(shí)現(xiàn) 110GHz 帶寬下的上升時(shí)間 < 3.2ps(0.35 / 帶寬),需解決寄生參數(shù)補(bǔ)償(如探頭電容 <0.1pF)、阻抗均勻性(PCB 每層阻抗誤差 < 1%)和信號(hào)完整性仿真(需使用 Keysight ADS 進(jìn)行全鏈路電磁仿真,單次仿真耗時(shí)數(shù)小時(shí))。僅前端設(shè)計(jì)就需 5 0 人團(tuán)隊(duì)耗時(shí) 3 年,研發(fā)成本超過(guò) 2 億美元。此外,是德科技在超寬帶示波器領(lǐng)域擁有>500 項(xiàng)專利,涉及實(shí)時(shí)采樣架構(gòu)、噪聲抑制算法等,技術(shù)獨(dú)占性強(qiáng)。且高端示波器主要服務(wù)于“高價(jià)值密度”場(chǎng)景,主要用于 高速數(shù)字電路調(diào)試(如400G/800G 以太網(wǎng)、PCIe 6.0 信號(hào)完整性分析),用戶為半導(dǎo)體晶圓廠、高速 PCB 設(shè)計(jì)公司,單客戶采購(gòu)量小(年采購(gòu)量 <100 臺(tái)),但對(duì)精度要求苛刻(如眼圖模板測(cè)試通過(guò)率需> 99.99%),廠商需為每個(gè)客戶提供定制化校準(zhǔn)服務(wù)(如高溫 / 低溫補(bǔ)償曲線),邊際成本極高。
◆ 是德科技、力科、泰克三家海外頭部廠商示波器產(chǎn)品最高帶寬分別達(dá)到110GHZ、100GHz和33GHz。國(guó)內(nèi)廠商處于領(lǐng)先地位的是普源精電、鼎陽(yáng)科技及優(yōu)利德,但與國(guó)外公司仍有較大差距。隨著中國(guó)加大對(duì)上游ADC芯片、FPGA等領(lǐng)域的投資,國(guó)內(nèi)示波器廠商正逐漸從經(jīng)濟(jì)型示波器向中高端型市場(chǎng)發(fā)展。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有示波器廠商通過(guò)自研示波器核心芯片,特別是在模擬前端芯片和ADC芯片上,具有了自主研發(fā)芯片的能力,突破了帶寬和采樣率的技術(shù)壁壘,突破了示波器4GHz帶寬、20GSa/s采樣率的技術(shù)限制,初步具備在高端型4GHz以上帶寬市場(chǎng)與國(guó)外龍頭廠商競(jìng)爭(zhēng)的能力。
8、模塊化產(chǎn)品線有助于協(xié)同銷售
◆ 示波器和號(hào)稱射頻三大件的頻譜分析儀、信號(hào)發(fā)生器、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是射頻微波測(cè)試的主要四大類儀器。隨著客戶需求的不斷提升,單一測(cè)量功能的儀器很難滿足用戶的基本測(cè)量要求,越來(lái)越多的企業(yè)要求將多個(gè)測(cè)量功能分模塊封裝,再根據(jù)需求進(jìn)行模塊化調(diào)用。模塊化結(jié)構(gòu)通過(guò)共享的元器件、高速總線和用戶自定義的開放式軟件,將整個(gè)系統(tǒng)打造成多功能平臺(tái)。其通過(guò)不同的軟件功能,可以實(shí)現(xiàn)諸如示波器、頻譜/信號(hào)分析儀、任意波形發(fā)生器、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀等不同功能,提高客戶使用效率,增強(qiáng)技術(shù)復(fù)用性,滿足多功能自動(dòng)化的測(cè)量要求。
◆ 示波器價(jià)格較頻譜儀及信號(hào)發(fā)生器更貴,因此我們認(rèn)為當(dāng)前下游客戶的選擇不僅僅要考慮廠商的綜合能力,示波器的技術(shù)水平是決定實(shí)驗(yàn)室采購(gòu)品牌的主要原因。同樣高頻的頻譜和信號(hào)分析儀卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于示波器的價(jià)格,以近期高校采購(gòu)為例,華東師范大學(xué)擬采購(gòu)的110GHz信號(hào)和頻譜分析儀預(yù)算金額是345萬(wàn)元,而59GHz示波器預(yù)算是753.3萬(wàn)元,清華大學(xué)采購(gòu)80GHz示波器預(yù)算金額是1324萬(wàn)元。因此我們認(rèn)為,在實(shí)驗(yàn)室需要配套購(gòu)買的前提下(考慮軟件的通用性等),示波器的技術(shù)水平及性價(jià)比有較為重要的作用。