報(bào)告出品方: 中信建投
以下為報(bào)告原文節(jié)選
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1.1 電子測(cè)量?jī)x器:產(chǎn)品種類豐富,千億全球市場(chǎng)指日可待
1.1.1 電子測(cè)量產(chǎn)業(yè)上游主要為主動(dòng)/被動(dòng)電子元件,下游應(yīng)用于工業(yè)、教育等各領(lǐng)域
? 行業(yè)上游:主要有電子元器件廠商、電子材料廠商、機(jī)電產(chǎn)品廠商、機(jī)械加工廠商和電子組裝廠商等。
? 行業(yè)中游:主要為電子測(cè)量?jī)x器服務(wù)商,包括數(shù)字示波器等通用電子測(cè)量?jī)x器以及光纖測(cè)試儀器等專用電子測(cè)量?jī)x器
? 行業(yè)下游:主要包括教育與科研、工業(yè)生產(chǎn)、通信行業(yè)、航空航天、交通與能源、消費(fèi)電子等其他電子設(shè)備有關(guān)的企業(yè)。
1.1.2 電子測(cè)量?jī)x器分為通用、專用兩大類,通用電子測(cè)量?jī)x器測(cè)量基本的電參數(shù)且應(yīng)用范圍廣
? 測(cè)量測(cè)試儀器是用于檢測(cè)、測(cè)量、觀測(cè)、計(jì)算各種物理量、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設(shè)備,是儀器儀表產(chǎn)業(yè)的核心門類之一。電子測(cè)量?jī)x器產(chǎn)品種類繁多,應(yīng)用范圍廣泛。按照使用領(lǐng)域的不同可分為通用儀器和專用儀器,其中專用測(cè)量?jī)x器以某一個(gè)或幾個(gè)專用功能為目的,如光纖測(cè)試儀器、電磁兼容EMC 測(cè)試設(shè)備等;通用電子測(cè)量?jī)x器測(cè)量基本的電參數(shù),應(yīng)用范圍廣,市場(chǎng)需求量大。
? 通用電子測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域,其產(chǎn)品主要包括數(shù)字示波器、射頻類儀器、波形發(fā)生器、電源及電子負(fù)載產(chǎn)品、萬(wàn)用表等。
1.1.3 2022年全球、中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)空間分別為951、347億元,中國(guó)市場(chǎng)增速快于全球
?全球市場(chǎng):增速較為平穩(wěn),有望突破千億市場(chǎng)。受益于全球經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)、工業(yè)技術(shù)水平的提升,全球電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)規(guī)模保持持續(xù)上升的增長(zhǎng)勢(shì)態(tài)。2017-2022年全球電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)CAGR為5.3%,并于2022年達(dá)到951.4億元。預(yù)計(jì)2022-2025年CAGR為5.7%,且其增長(zhǎng)邊際加速,并于2025年市場(chǎng)空間達(dá)到1124.8億元。
? 中國(guó)市場(chǎng):增速顯著快于全球,全球占比提升。受益于中國(guó)政策的大力支持和下游新產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展, 2017-2022年中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)CAGR為10.9%,快于全球,并于2022年達(dá)到346.7億元,約占全球市場(chǎng)的比重約三分之一。預(yù)計(jì)2022-2025年CAGR為6.8%,并于2025年市場(chǎng)空間達(dá)到422.9億元。
1.1.4 2022年專用、通用電子測(cè)量?jī)x器的市場(chǎng)占比分別為52%、48%
? 全球電子測(cè)量?jī)x器包含專用電子測(cè)量?jī)x器、通用電子測(cè)量?jī)x器,2022年占比分別為52.1%、47.9%。其中1)專用電子測(cè)量?jī)x器:包括針對(duì)特定對(duì)象的如光纖測(cè)試儀器、電磁兼容EMC測(cè)試儀器等專用測(cè)試設(shè)備,產(chǎn)品種類繁多,空間價(jià)值較大。2)通用電子測(cè)量?jī)x器:以數(shù)字示波器、射頻類儀器、波形發(fā)生器、電源及電子負(fù)載、萬(wàn)用表五類儀器為主,且為公司主要營(yíng)收來(lái)源,其合計(jì)占比為42.3%;其他產(chǎn)品包括LCR計(jì)數(shù)儀、功率儀、電橋等,占比為4.3%。
? 五類主要通用電子測(cè)量?jī)x器中,2022年數(shù)字示波器、射頻類儀器、波形發(fā)生器、電源及電子負(fù)載、萬(wàn)用表的全球市場(chǎng)占比分別為23.4%、38.4%、5.8%、16.8%、15.5%,全中國(guó)市場(chǎng)占比分別為22.7%、33.4%、5.1%、15.1%、23.7%。
1.2 示波器:測(cè)量模擬信號(hào)的時(shí)域特征,2022年全球市場(chǎng)約94億
1.2.1 產(chǎn)品一:示波器:測(cè)量信號(hào)的時(shí)域特征,數(shù)字示波器成為行業(yè)主流
? 示波器、頻譜分析儀可以分別測(cè)量模擬信號(hào)時(shí)域、頻域的不同特征:1)時(shí)域:即時(shí)間域,自變量是時(shí)間,即橫軸是時(shí)間,縱軸是信號(hào)的變化,其動(dòng)態(tài)信號(hào)是描述信號(hào)在不同時(shí)刻取值的函數(shù)示波器用來(lái)觀測(cè)、分析和記錄各種時(shí)域電信號(hào)的變化;2)頻域:即頻率域,自變量是頻率,即橫軸是頻率,縱軸是該頻率信號(hào)的幅度,也就是通常說(shuō)的頻譜圖,射頻類儀器對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行測(cè)試分析或產(chǎn)生射頻微波頻段的信號(hào)。
? 示波器的主要用途是顯示電子信號(hào),電子信號(hào)會(huì)以波形或脈沖的形式出現(xiàn),通過(guò)觀察示波器上顯示的信號(hào),可以確定電子系統(tǒng)的某個(gè)元器件是否在正常工作。
1.2.1 產(chǎn)品一:示波器:測(cè)量信號(hào)的時(shí)域特征,數(shù)字示波器成為行業(yè)主流
? 示波器產(chǎn)品類型包括模擬示波器、數(shù)字存儲(chǔ)示波器(DSO)和混合信號(hào)示波器(MSO)。
? 模擬示波器使用陰極射線管來(lái)顯示波形,屏幕上涂有熒光物質(zhì),只要被電子束集中就會(huì)發(fā)光,當(dāng)連續(xù)的熒光點(diǎn)亮起時(shí),可以看到信號(hào)的再現(xiàn)圖形。模擬示波器常用來(lái)測(cè)試要求實(shí)時(shí)顯示并且變化很快的信號(hào),但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)波形的固定和自動(dòng)測(cè)量。
? 數(shù)字示波器包括數(shù)字存儲(chǔ)示波器、混合信號(hào)示波器等,DSO輸入一個(gè)信號(hào),通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將信號(hào)數(shù)字化。可使示波器執(zhí)行各種波形測(cè)量,同時(shí)信號(hào)可以無(wú)限期地存放在存儲(chǔ)器中。當(dāng)前數(shù)字示波器成為行業(yè)主流。
1.2.1 產(chǎn)品一:示波器:測(cè)量信號(hào)的時(shí)域特征,數(shù)字示波器成為行業(yè)主流
? 數(shù)字示波器的主要指標(biāo)包括帶寬、采樣率、通道、存儲(chǔ)深度、波形捕獲率、示波器連通性等。
? 1)帶寬:帶寬決定了能夠準(zhǔn)確顯示與測(cè)試的信號(hào)范圍(以頻率表示),足夠的帶寬可以支撐示波器準(zhǔn)確再現(xiàn)真實(shí)的信號(hào),例如分別用20MHz、100MHz的示波器對(duì)20MHz的方形信號(hào)進(jìn)行觀測(cè),后者顯示更為準(zhǔn)確;2)采樣率:示波器的采樣率是指每秒可采集的樣本數(shù)量,一般為帶寬的2.5-3倍,顯然每秒采集的樣本越多,顯示的波形就越清晰、準(zhǔn)確;3)通道:通道是指示波器的獨(dú)立輸入,示波器通道的數(shù)量介于 2 到 20 個(gè)之間,通常是 2 或 4 個(gè),具體可分為數(shù)字通道和模擬通道;4)波形捕獲率:每次波形采集之間都會(huì)出現(xiàn)一段靜寂時(shí)間(也稱死區(qū)時(shí)間),捕獲率越快,意味著死區(qū)時(shí)間越短,可捕獲到偶發(fā)事件或毛刺的機(jī)率就越高。
1.2.2 產(chǎn)品一:示波器: 2022年全球、中國(guó)市場(chǎng)空間分別為94、34億元
? 全球市場(chǎng): 2017-2022年全球示波器市場(chǎng)CAGR為4.5%,并于2022年市場(chǎng)空間達(dá)到94.3億元;預(yù)計(jì)2022-2025年CAGR為6.2%,市場(chǎng)規(guī)模逐步突破百億大關(guān)。
? 中國(guó)市場(chǎng):2017-2022年中國(guó)示波器市場(chǎng)CAGR為8.1%,并于2022年市場(chǎng)空間達(dá)到33.7億元;預(yù)計(jì)2022-2025年CAGR為7.7%。
1.3 射頻儀器:模擬分析信號(hào)頻域特征,2022年全球市場(chǎng)約155億
1.3.1 產(chǎn)品二:射頻類儀器:對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行模擬分析,按照功能產(chǎn)品分為三大類
? 射頻是一種高頻交流變化的電磁波,其廣泛應(yīng)用于WI-FI、藍(lán)牙、GPS、NFC、RFID等各領(lǐng)域。射頻類儀器按照功能可大致分為三類,包括模擬信號(hào)發(fā)生的射頻/微波信號(hào)發(fā)生器、負(fù)責(zé)信號(hào)接收的頻譜/信號(hào)分析儀和測(cè)量電子元器件的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,在此三類產(chǎn)品基礎(chǔ)上衍生出的其他類型產(chǎn)品,如綜測(cè)儀、噪聲測(cè)試儀、功率計(jì)等。
? 射頻類儀器泛指對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行模擬、測(cè)量、分析的儀器,從頻域、調(diào)制域、時(shí)域、阻抗域等對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行測(cè)量和分析。1)頻譜分析儀:頻譜/信號(hào)分析儀能夠以模擬或數(shù)字方式顯示信號(hào)的頻域特性,實(shí)現(xiàn)信號(hào)失真度、調(diào)制度、穩(wěn)定度等參數(shù)的測(cè)量;不同頻率范圍的分析儀應(yīng)用領(lǐng)域也有所差異,經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)品主要應(yīng)用于手機(jī)、通信等領(lǐng)域,高端產(chǎn)品應(yīng)用于國(guó)防、航空等。2)射頻/微波信號(hào)發(fā)生器:為測(cè)試儀器提供正確的測(cè)試條件,以便測(cè)量被測(cè)單元的輸出信號(hào),是射頻/微波領(lǐng)域開發(fā)的基本儀器。
1.3.2 產(chǎn)品二:射頻類儀器: 2022年全球、中國(guó)市場(chǎng)空間分別為155、50億元
? 全球市場(chǎng): 2017-2022年全球射頻類儀器市場(chǎng)CAGR為4.8%,并于2022年市場(chǎng)空間達(dá)到154.8億元;預(yù)計(jì)2022-2025年CAGR為5.4%。
? 中國(guó)市場(chǎng):2017-2022年中國(guó)射頻類儀器市場(chǎng)CAGR為6.1%,并于2022年市場(chǎng)空間達(dá)到49.6億元;預(yù)計(jì)2022-2025年CAGR為7.2%。
在電子測(cè)量行業(yè)中,無(wú)線通信與射頻微波測(cè)試儀器的應(yīng)用場(chǎng)景與通信行業(yè)緊密聯(lián)系,收益5G技術(shù)的快速推廣,中國(guó)市場(chǎng)增速快于全球。
? 國(guó)內(nèi)射頻類儀器市場(chǎng)基本被國(guó)外品牌壟斷:以普源精電為例,2021年射頻類儀器產(chǎn)品線總收入為0.70億元,僅占國(guó)內(nèi)射頻類儀器市場(chǎng)的1.5%,該市場(chǎng)仍基本由國(guó)外產(chǎn)品壟斷,未來(lái)國(guó)產(chǎn)替代的空間巨大。
1.4 波形發(fā)生器:測(cè)試信號(hào)激勵(lì)源,2022年全球市場(chǎng)約23億元
1.4.1 產(chǎn)品三:波形發(fā)生器:可以產(chǎn)生各種頻率、波形和幅度電信號(hào),常作為測(cè)試信號(hào)激勵(lì)源
? 波形發(fā)生器是一種能產(chǎn)生各種頻率、波形和幅度電信號(hào)的設(shè)備。在測(cè)試各類電子系統(tǒng)的振幅特性、頻率特性、傳輸特性及其他電參數(shù)時(shí),波形發(fā)生器常被用作提供測(cè)試信號(hào)的激勵(lì)源。波形發(fā)生器產(chǎn)品類型主要包括函數(shù)波形發(fā)生器、任意波形發(fā)生器、脈沖波形發(fā)生器等。
? 波形發(fā)生器的功能主要為檢驗(yàn)/檢定、極限/余量測(cè)試。1)檢驗(yàn)/檢定:在產(chǎn)品的調(diào)試階段,波形發(fā)生器需要發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的信號(hào)作為待測(cè)網(wǎng)絡(luò)的激勵(lì)源,通過(guò)測(cè)量并記錄被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng),然后將記錄的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)進(jìn)行對(duì)照并且得出檢驗(yàn)的結(jié)論;2)極限/余量測(cè)試:新開發(fā)的工控、數(shù)據(jù)調(diào)理模塊,波形源需要在其提供的信號(hào)中增加已知的、數(shù)量和類型可重復(fù)的失真或損傷,通過(guò)控制失真或損傷相關(guān)的參數(shù)可以對(duì)被測(cè)件進(jìn)行極限/余量測(cè)試。
1.4.2 產(chǎn)品三:波形發(fā)生器: 2022年全球、中國(guó)市場(chǎng)空間分別為23、8億元
? 全球市場(chǎng): 2017-2022年全球波形發(fā)生器市場(chǎng)CAGR為4.9%,并于2022年市場(chǎng)空間達(dá)到23.4億元;預(yù)計(jì)2022-2025年CAGR為2.6%。
? 中國(guó)市場(chǎng):2017-2022年中國(guó)波形發(fā)生器CAGR為4.7%,并于2022年市場(chǎng)空間達(dá)到7.6億元;預(yù)計(jì)2022-2025年CAGR為4.1%。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代電子測(cè)量工作對(duì)波形發(fā)生器的性能提出了更高的要求,不僅要求能產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)波形,還能根據(jù)需要產(chǎn)生任意波形,且對(duì)操作性、波形質(zhì)量、輸出頻率范圍和穩(wěn)定性、精確度及分辨率都有很高的要求,以高速數(shù)字取樣為核心的時(shí)域測(cè)試正在成為現(xiàn)代電子測(cè)試技術(shù)的主流方向。
1.5 電源及電子負(fù)載:供電或消耗功率,2022年全球市場(chǎng)約68億元
1.5.1 產(chǎn)品四:電源及電子負(fù)載:電源用于給電子產(chǎn)品供電,而電子負(fù)載用于吸收或消耗功率
? 電源及電子負(fù)載主要用于給測(cè)試對(duì)象供電或者吸收測(cè)試對(duì)象產(chǎn)生的電能,具體可以分為直流電子負(fù)載、交流電子負(fù)載兩大類。電子負(fù)載和電源完全相反,電源用于給電子產(chǎn)品供電,而電子負(fù)載用于吸收或消耗功率。根據(jù)雙極性電源笛卡爾坐標(biāo)系,電源可在全部四個(gè)象限中運(yùn)行。在第1象限和第3象限中,雙極性電源提供功率,電流從正極電壓端子流出,表現(xiàn)為“電源”;在第2象限和第4象限中,雙極性電源消耗功率,電流流入正極電壓端子,表現(xiàn)為“負(fù)載”。
? 電子負(fù)載最常見的工作模式有恒流(CC)、恒壓(CV)、恒功率(CP)和恒電阻(CR)模式。將電子負(fù)載編程為某一模式后,它將保持該模式,直到模式發(fā)生變化為止。
? 電子負(fù)載主要用于電源和耗電器件的測(cè)試,具體應(yīng)用包括電源轉(zhuǎn)換器和逆變器測(cè)試、不間斷電源(UPS)、電池和燃料電池、太陽(yáng)能電池板等。
1.5.2 產(chǎn)品四:電源及電子負(fù)載: 2022年全球、中國(guó)市場(chǎng)空間分別為68、22億元
? 全球市場(chǎng):2017-2022年全球電源及電子負(fù)載市場(chǎng)CAGR為5.0%,并于2022年市場(chǎng)空間達(dá)到67.7億元;預(yù)計(jì)2022-2025年CAGR為4.9%.
? 中國(guó)市場(chǎng):2017-2022年中國(guó)電源及電子負(fù)載CAGR為5.2%,并于2022年市場(chǎng)空間達(dá)到22.4億元;預(yù)計(jì)2022-2025年CAGR為5.0%。
1.6 萬(wàn)用表:測(cè)量基本電參數(shù),2022年全球市場(chǎng)約63億元
1.6.1 產(chǎn)品五:萬(wàn)用表及數(shù)字采集器:主要用于測(cè)量基本電參數(shù),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理
? 萬(wàn)用表:多用途電子測(cè)量?jī)x器,主要用于準(zhǔn)確測(cè)量電壓、電流等基本電學(xué)量以及電路故障診斷等,通常包括安培計(jì)、電壓表、歐姆計(jì)等。
? 數(shù)據(jù)采集器:具有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理功能的自動(dòng)化設(shè)備,具備實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)存儲(chǔ)、即時(shí)顯示、即時(shí)反饋、自動(dòng)處理、自動(dòng)傳輸功能,為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、有效性、實(shí)時(shí)性、可用性提供了保證。
? 以普源精電為例,數(shù)據(jù)采集開關(guān)系統(tǒng)支持320通道、6位半精度的數(shù)據(jù)采集,可用于研發(fā)階段的產(chǎn)品性能測(cè)試及生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化測(cè)試,針對(duì)多測(cè)試點(diǎn)和多種信號(hào)測(cè)量應(yīng)用。模塊化設(shè)計(jì)的采集開關(guān)系統(tǒng)將精密的測(cè)量功能與靈活的信號(hào)連接功能結(jié)合,可提供豐富的測(cè)試測(cè)量解決方案。萬(wàn)用表及數(shù)據(jù)采集器產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于通信行業(yè)、教育與科研、工業(yè)生產(chǎn)、系統(tǒng)集成等領(lǐng)域。
1.6.2 產(chǎn)品五:萬(wàn)用表及數(shù)字采集器: 2022年全球、中國(guó)市場(chǎng)空間分別為63、35億元
? 全球市場(chǎng):2018-2022年全球數(shù)字萬(wàn)用表市場(chǎng)CAGR為4.5%,并于2022年市場(chǎng)空間達(dá)到62.5億元;預(yù)計(jì)2022-2024年市場(chǎng)CAGR為4.3%.
? 中國(guó)市場(chǎng):2022年中國(guó)數(shù)字萬(wàn)用表市場(chǎng)空間為35.3億元,同比增長(zhǎng)7.3%。在電子電工儀表領(lǐng)域,萬(wàn)用表、鉗形表是用量最大、用途最廣的基礎(chǔ)測(cè)量?jī)x表。電子設(shè)備在各種最終用戶行業(yè)中的普及率提升以及萬(wàn)用表的低成本和多功能特性的技術(shù)迭代驅(qū)動(dòng)數(shù)字萬(wàn)用表亞洲市場(chǎng)高速成長(zhǎng)。
1.7 芯片自研:產(chǎn)品高端化之大勢(shì)所趨
1.7.1 芯片:數(shù)字示波器所涉ASIC芯片包括模擬前端、放大器、信號(hào)處理、FPGA等
? 數(shù)字示波器工作原理:衰減器會(huì)調(diào)整波形,為了保證輸入信號(hào)在AD芯片的參考電壓范圍內(nèi),當(dāng)大信號(hào)輸入時(shí),必須通過(guò)衰減網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行衰減,以滿足A/D采集電路的電壓要求;垂直放大器會(huì)在波形傳到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)時(shí)做進(jìn)一步的調(diào)整放大;ADC 會(huì)對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行采樣和數(shù)字轉(zhuǎn)換,隨后將這個(gè)數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器中;時(shí)基主要用于分頻,會(huì)調(diào)整示波器的時(shí)間顯示;觸發(fā)器會(huì)尋找觸發(fā)事件,當(dāng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在屏幕上還原出波形時(shí),選取一個(gè)固定的起始點(diǎn),使后面的波形能夠連續(xù)且沒(méi)有重疊的在屏幕上顯示,這個(gè)起始點(diǎn)反映到系統(tǒng)中就是觸發(fā)信號(hào),觸發(fā)信號(hào)到來(lái)的時(shí)候,示波器將存儲(chǔ)器保存的點(diǎn)送到微處理器進(jìn)行處理和顯示。
? 數(shù)字示波器所涉及的集成電路:包括模擬前端芯片、放大器芯片、ADC信號(hào)處理芯片、FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門)等ASIC芯片和觸發(fā)器電路,高端微波示波器還涉及MOMI(單片微波集成電路)等產(chǎn)品的應(yīng)用。
1.7.2 芯片:以普源精電為例,搭載自研芯片的數(shù)字示波器銷售占比持續(xù)提升,提高產(chǎn)品性能和盈利能力
? 普源搭載自研芯片的數(shù)字示波器產(chǎn)品不斷推出,銷售額持續(xù)提升,其銷售占比由2019年的33.9%提升至2022年的70.4%。
? 自研芯片相較于外購(gòu)芯片系列產(chǎn)品擁有更高的產(chǎn)品性能和毛利率。以普源A、B兩款等級(jí)接近的產(chǎn)品為例,自研、外購(gòu)芯片產(chǎn)品IC芯片占單位成本的比例分別為43.3%、57.5%,毛利率分別為75.1%、63.0%。自研芯片產(chǎn)品的IC成本更低,IC芯片所節(jié)約的成本可用于如采樣率提升、屏幕尺寸提升、觸控屏升級(jí)、信號(hào)處理速度提升、整機(jī)測(cè)試完備性等方面,從而提升產(chǎn)品整體性能及穩(wěn)定性,以實(shí)現(xiàn)高毛利率。
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