電子儀器測(cè)量器(電子簡(jiǎn)單測(cè)量?jī)x器)
來(lái)源:好上學(xué) ??時(shí)間:2022-06-24
(報(bào)告出品方:申萬(wàn)宏源研究)
1.通用電子測(cè)量?jī)x器:電子信息產(chǎn)業(yè)之助力,發(fā)展之必然電子測(cè)量?jī)x器的發(fā)展關(guān)聯(lián)電子信息產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)業(yè)升級(jí)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。中國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于 產(chǎn)業(yè)升級(jí)、自主創(chuàng)新階段,電子信息及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)從原材料的選定、生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控、產(chǎn) 品的測(cè)試都需要電子測(cè)量?jī)x器來(lái)完成,電測(cè)儀器行業(yè)將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。電子測(cè)量?jī)x器 具有極強(qiáng)關(guān)聯(lián)戰(zhàn)略性,行業(yè)自身發(fā)展的好壞,對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)尤其是電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意義 重大,獨(dú)立自主地發(fā)展高端電子測(cè)量?jī)x器是我國(guó)必然選擇。
1.1 技術(shù)及原理:多學(xué)科領(lǐng)域融合,DSP 為核心技術(shù)
通用電子測(cè)量?jī)x器是利用電子技術(shù)來(lái)進(jìn)行測(cè)量的儀器。電子測(cè)量?jī)x器是指以電子技術(shù) 為基礎(chǔ),結(jié)合電子測(cè)量、數(shù)字信號(hào)處理、微電子、射頻微波設(shè)計(jì)等多領(lǐng)域技術(shù),組成單機(jī)或自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng),并用于監(jiān)測(cè)、測(cè)量、計(jì)算各類物理參數(shù)和成分的儀器。其具有檢測(cè)測(cè)量、 信號(hào)傳遞和數(shù)據(jù)處理等功能,主要包括兩大部分:一是定性測(cè)試,目的是確定被測(cè)目標(biāo)在 特定條件下的性能;二是定量測(cè)試,即精確測(cè)量被測(cè)目標(biāo)的量值。
測(cè)量過(guò)程包括提取信息和轉(zhuǎn)換信息,數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)是測(cè)量過(guò)程的核心。 通用電測(cè)儀器的測(cè)量系統(tǒng)包括三個(gè)功能模塊:信號(hào)采集模塊(包括傳感器電路、信號(hào)調(diào)理 電路)、信號(hào)分析與處理模塊、結(jié)果表達(dá)與輸出模塊。其測(cè)量過(guò)程將首先被測(cè)對(duì)象的信息 進(jìn)行提取,后通過(guò) ADC 轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),再利用數(shù)字信號(hào)處理(DSP)對(duì)其進(jìn)行分析,轉(zhuǎn) 變?yōu)榭扇斯ぷR(shí)別的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)處理(DSP)就是指用數(shù)字運(yùn)算方法實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換、濾 波、檢測(cè)、估值、調(diào)制解調(diào)以及快速算法等處理的技術(shù),其具有高精度、可程序控制、便 于集成化等優(yōu)點(diǎn)。
1.2 分類:細(xì)分品類多,國(guó)產(chǎn)追趕空間大
電子測(cè)量?jī)x器分為通用型和專用型兩種,通用型電測(cè)儀器應(yīng)用場(chǎng)景更廣泛。儀器產(chǎn)品 種類眾多,其應(yīng)用領(lǐng)域也不相同,一般可將其分為專用儀器和通用儀器兩大類: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,是為某一個(gè)或幾個(gè)專門(mén)目的而設(shè)計(jì),如電視彩色信號(hào)發(fā)生器、電磁兼容 EMC 測(cè)試設(shè)備等。通用電子測(cè)量?jī)x器是為了測(cè)量某一 個(gè)或幾個(gè)電性參數(shù)而設(shè)計(jì),能用于多種電子測(cè)量,應(yīng)用場(chǎng)景廣泛且市場(chǎng)規(guī)模大。
1.2.1 示波器:電子工程師之眼,市場(chǎng)大且國(guó)內(nèi)外差距明顯
示波器是電子信息工業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備,是應(yīng)用最廣泛的通用電子測(cè)量?jī)x器,被譽(yù)為電子 工程師的眼睛,其主要通過(guò)采集電路中的電信號(hào)并存儲(chǔ)和顯示,并對(duì)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量、分析 和處理,是設(shè)計(jì)、制造和維修電子設(shè)備不可或缺的工具。
模擬示波器存在明顯缺陷將被數(shù)字示波器取代。(1)模擬示波器是直接將被測(cè)電信號(hào) 呈現(xiàn)在顯示設(shè)備上,被測(cè)電信號(hào)通過(guò)控制從左到右掃過(guò)示波管的電子束在垂直方向的偏轉(zhuǎn)來(lái)直接描繪出電壓波形。模擬示波器存在沒(méi)有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和分析波形能力、觸發(fā)功能有限、 捕獲單次和偶發(fā)信號(hào)能力不夠等缺陷,加上其內(nèi)部采用了大量模擬器件,器件性能會(huì)隨時(shí) 間溫度變化而變化,因此性能也較不穩(wěn)定。(2)數(shù)字示波器則是通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器把被測(cè)電 信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),再以 DSP 的方式將信號(hào)隨時(shí)間的變化波形繪制在顯示設(shè)備上,除了 顯示信號(hào)的波形,還可對(duì)信號(hào)進(jìn)行計(jì)算,功能更多。目前,數(shù)字示波器幾乎在所有參數(shù)都 開(kāi)始全面超越模擬示波器,未來(lái)后者被其取代不可避免。
數(shù)字示波器的工作原理:首先輸入信號(hào)經(jīng)耦合電路后送至前置放大器,前置放大器將 信號(hào)放大,以提高示波器的靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍。前置放大器的輸入信號(hào)由跟蹤/存儲(chǔ)或取樣 /存儲(chǔ)電路進(jìn)行取樣,并由 A/D 轉(zhuǎn)換器數(shù)字化,經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換后,信號(hào)變成了數(shù)字形式存入存儲(chǔ)器中,微處理器便可以對(duì)存儲(chǔ)器中的數(shù)字化波形進(jìn)行相應(yīng)的處理,最后顯示在顯示 屏上。取樣時(shí)鐘驅(qū)動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換器、取樣器、A/D 轉(zhuǎn)換器和存儲(chǔ)器,對(duì)實(shí)時(shí)取樣進(jìn)行控制。
數(shù)字示波器的核心性能指標(biāo)主要為帶寬和實(shí)時(shí)采樣率。帶寬決定了示波器所能檢測(cè)到 的信號(hào)頻率范圍,最高帶寬越高,能夠檢測(cè)的最高信號(hào)頻率越高;而實(shí)時(shí)采樣率決定了示波器 ADC 在單位時(shí)間間隔內(nèi)可采集的樣本點(diǎn)數(shù),實(shí)時(shí)采樣率越高,采樣速度越快,失真越 小。 2024年示波器全球、中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到 16.5、6.0 億美元。根據(jù)弗若斯特沙 利文統(tǒng)計(jì),全球示波器市場(chǎng)在2019年達(dá)到了12.0億美元,預(yù)計(jì)未來(lái)全球市場(chǎng)規(guī)模將以6.5% 年均復(fù)合增長(zhǎng)率在 2024 年達(dá)到 16.5 億美元。2019 年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間為4.4 億美元,預(yù)計(jì)將 在 2024 年將達(dá)到 6.0 億美元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率 8.1%。
數(shù)字示波器國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距大。目前市場(chǎng)上帶寬最大的示波器是由是德科技生產(chǎn)的 110GHz 的 UXR 系列示波器,國(guó)產(chǎn)示波器在 2020 年突破了 4GHz 帶寬的限制。對(duì)于高速 采樣,是德科技已達(dá)到 256GSa/s,而國(guó)產(chǎn)最高采樣率為 20GSa/s。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力明顯不足,產(chǎn)品主要集中在低端領(lǐng)域:一方面因?yàn)橹袊?guó)數(shù)字示波器起步較晚,技術(shù)積累不足,而美國(guó)數(shù)字示波器企業(yè)自 20 世紀(jì) 70 年代就開(kāi)始發(fā)展,產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富;另一方面國(guó)內(nèi) 高端數(shù)字示波器在核心零部件芯片,如 ADC 芯片、FPGA 等方面的生產(chǎn)能力薄弱,無(wú)法實(shí) 現(xiàn)自主供應(yīng)。從整體上判斷,國(guó)內(nèi)相當(dāng)于國(guó)際上 20 年前技術(shù)水平。
1.2.2 射頻分析類:以頻譜和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為主,國(guó)內(nèi)外差距較小
射頻分析儀器是用于電子電氣信號(hào)和射頻微波測(cè)量的射頻類科學(xué)儀器,主要產(chǎn)品為頻 譜分析儀與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。
頻譜分析儀:用于觀察信號(hào)的頻率成分是否干凈。頻譜信號(hào)分析儀能夠以模擬或數(shù)字 方式通過(guò)圖形顯示信號(hào)的頻譜特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)頻率、功率、失真度、調(diào)制度、穩(wěn)定度等參數(shù)的測(cè)量。頻譜信號(hào)分析儀是對(duì)無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量的必備手段,在高頻率范圍的信號(hào) 中應(yīng)用尤其廣泛,主要用于射頻和微波信號(hào)分析、EMC 預(yù)兼容測(cè)試、無(wú)線頻譜監(jiān)測(cè)、脈沖 測(cè)量等領(lǐng)域。
頻譜分析儀可分為模擬類與數(shù)字類兩大類。模擬頻譜分析儀是以模擬濾波器為基礎(chǔ), 也稱掃頻儀,而數(shù)字頻譜分析儀由快速傅里葉變換(FFT)塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)塊組成, 以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),再將信號(hào)分量在幅度-頻率坐標(biāo)圖中繪制出來(lái)形成頻譜圖。
矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀綜合性強(qiáng),有射頻領(lǐng)域萬(wàn)用表之稱。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是測(cè)量器件網(wǎng)絡(luò) 特性的儀器,是網(wǎng)絡(luò)分析儀中最常用、最主流的品種,結(jié)合了頻譜分析、信號(hào)發(fā)生以及矢 量網(wǎng)絡(luò)分析等各項(xiàng)技術(shù),功能豐富性超越了絕大多數(shù)測(cè)試儀器,是射頻微波領(lǐng)域必備的測(cè) 試測(cè)量?jī)x器,并且是諸多行業(yè)專用儀器的基礎(chǔ)形態(tài)。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀廣泛應(yīng)用于 5G 系統(tǒng)、 廣播電視、移動(dòng)通信、無(wú)線通信、汽車電子、醫(yī)療、科研教育、半導(dǎo)體和電子產(chǎn)品等領(lǐng)域 的射頻器件和組件的研發(fā)及生產(chǎn)測(cè)試。
矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀功能:測(cè)試射頻功率器件的 S 參數(shù),既測(cè)試射頻功率放大器的增益及 端口的反射情況。矢網(wǎng)分析儀工作原理可利用光波作為類比:光投射到一個(gè)透鏡上,一部 分光從透鏡表面反射,但大部分光會(huì)繼續(xù)通過(guò)透鏡傳輸能量,若透鏡具有鏡面,則大部分 將被反射,少量或沒(méi)有光通過(guò)透鏡。網(wǎng)絡(luò)分析儀在檢測(cè)器件時(shí),會(huì)利用自帶的信號(hào)發(fā)生器, 向器件的輸入端口發(fā)射信號(hào),并接收器件輸出端口傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)以及從輸入端口反射回 來(lái)的信號(hào),據(jù)此進(jìn)行分析從而獲知元器件特性,其中 S 參數(shù)可直接反映電路網(wǎng)絡(luò)的傳輸特 性和反射特性。
國(guó)內(nèi)射頻分析類儀器產(chǎn)品水平與海外差距相對(duì)較小。(1)頻譜分析儀:國(guó)際最高水平 的是德科技 X 系列 N9041B 和羅德與施瓦茨 R&S?FSWP,可測(cè)量最高頻率達(dá) 110GHz, 國(guó)內(nèi)中電科思儀 4051N 信號(hào)/頻譜分析儀測(cè)試頻率可達(dá) 85GHz,差距相對(duì)較小,但從信號(hào) 分析帶寬來(lái)看,國(guó)際最高水平超 8GHz,國(guó)內(nèi)最高水平為 1GHz,差距比較明顯。(2)矢 量網(wǎng)絡(luò)分析儀:國(guó)際最高水平的是安立 ME7838G,其最高測(cè)試頻率達(dá) 220GHz,國(guó)內(nèi)領(lǐng) 先企業(yè)為中電科思儀,其 2013 年推出的 3672E 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀最高測(cè)試頻率為 67GHz, 與國(guó)外先進(jìn)差距在 2 代左右。
射頻分析儀器與 5G 通信行業(yè)聯(lián)系密切,2025 年全球、中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 27.8 億美 元。射頻分析儀器與下游通信行業(yè)聯(lián)系緊密,在 5G 落地的各個(gè)環(huán)節(jié),例如性能驗(yàn)證、網(wǎng) 絡(luò)部署等都需要該類型設(shè)備的參與。根據(jù)弗若斯特沙利文預(yù)測(cè),2019 至 2025 年,全球及 中國(guó)射頻分析儀器市場(chǎng)都將較快增長(zhǎng),全球市場(chǎng)將從 19.8 億美元增至 27.8 億美元,5 年 CAGR 為 5.8%,中國(guó)市場(chǎng)將從 6.3 億美元增至 9.4 億美元,5 年 CAGR 為 6.8%。
1.2.3 信號(hào)發(fā)生器:測(cè)試射頻功率放大器等元器件性能
信號(hào)發(fā)生器:是通過(guò)輸出特定的仿真和激勵(lì)測(cè)試信號(hào),來(lái)測(cè)試如射頻功率放大器等相 關(guān)元器件性能的電測(cè)儀器。信號(hào)發(fā)生器主要分為任意波形發(fā)生器和射頻微波信號(hào)發(fā)生器, 其主要功能包括:(1)某些電氣設(shè)備的激勵(lì)信號(hào)源;(2)設(shè)備測(cè)量中產(chǎn)生模擬實(shí)際環(huán)境 特性信號(hào),如干擾信號(hào)仿真;(3)產(chǎn)生一些標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)以與一般信號(hào)源進(jìn)行校準(zhǔn)比對(duì)。其廣 泛應(yīng)用于 5G 通訊、半導(dǎo)體、新能源、汽車電子、醫(yī)療電子、消費(fèi)電子、航空航天、教育科 研等行業(yè)。
波形發(fā)生器是能產(chǎn)生各種頻率、波形和幅度電信號(hào)的電測(cè)儀器。在測(cè)量各類電子系統(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。信號(hào)源根據(jù)使用者的要求,給被測(cè)電路仿真各種測(cè)試信號(hào),以達(dá)到測(cè)試的需要, 然后用其它儀表測(cè)量所需參數(shù)。
射頻微波信號(hào)發(fā)生器是射頻、微波測(cè)試和開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的基本電測(cè)儀器。具體功能包括生 成矢量調(diào)制信號(hào)、電磁兼容、微波信號(hào)產(chǎn)生、時(shí)鐘測(cè)試和安規(guī)認(rèn)證。與任意波形發(fā)生器一 樣,不進(jìn)行任何指標(biāo)的測(cè)量,而是為其他測(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)。射頻信號(hào)發(fā)生器主要包括兩種基本類型 Free running 射頻信號(hào)發(fā)生器和合 成射頻信號(hào)發(fā)生器。
波形發(fā)生器核心性能指標(biāo)主要為最高帶寬和采樣率:帶寬決定波形發(fā)生器可以合成的 瞬時(shí)信號(hào)最高和最低頻率之差。國(guó)外最高水平為是德科技 M8199A,最高帶寬達(dá) 70GHz, 最高采樣率達(dá) 256GSa/s,國(guó)內(nèi)最高水平為普源精電 DG70000 系列,最高帶寬為 5GHz, 最高采樣率為 12GSa/s。射頻/微波信號(hào)發(fā)生器核心性能指標(biāo)主要為最高輸出頻率:最高輸 出頻率指設(shè)備能夠生成的最高信號(hào)頻率,通常越高產(chǎn)品性能越好,價(jià)格也就越貴。國(guó)外最 高水平為日本安立 MG3690C 系列,最高信號(hào)產(chǎn)生頻率可拓展至 500GHz,國(guó)內(nèi)最高水平 為中電科思儀 1465 L 與 1435A/B-V,可產(chǎn)生最高信號(hào)頻率為 70GHz,技術(shù)水平差距超過(guò) 1 代。
2025 年全球、中國(guó)信號(hào)發(fā)生器市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá) 11.8、3.8 億美元。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)信號(hào)發(fā)生器的性能提出更高的要求,更高端產(chǎn)品不斷出 現(xiàn),單價(jià)值量也不斷提升。根據(jù) Technavio 的分析數(shù)據(jù),2019-2025 年,預(yù)計(jì)信號(hào)發(fā)生器 全球市場(chǎng)規(guī)模將從 8.77 億美元增至 11.8 億美元,6 年 CAGR 為 5.1%,國(guó)內(nèi)信號(hào)發(fā)生器市 場(chǎng)約占全球 30%,且 5G 建設(shè)速度快于全球,2019-2025 年,我們預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模將以 6.5% 的 CAGR 從 2.6 億美元增至 3.8 億美元。(報(bào)告來(lái)源:未來(lái)智庫(kù))
1.2.4 源載類:主要用作新能源檢測(cè)設(shè)備
電源和電子負(fù)載測(cè)量?jī)x器(簡(jiǎn)稱“源載類”)主要用作新能源檢測(cè)設(shè)備。功能:通過(guò) 在特定的電路結(jié)構(gòu)中,周期性地改變電路中功率半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通關(guān)斷,而改變電能的形式。電源及電子負(fù)載測(cè)量?jī)x器主要用于給測(cè)試對(duì)象供電或者吸收測(cè)試對(duì)象產(chǎn)生的電能,并 對(duì)測(cè)試回路的電能進(jìn)行測(cè)量分析,包括用于供電的可編程電源和用于吸收電能的電子負(fù)載 兩大類,可廣泛用于儲(chǔ)能及新能源產(chǎn)業(yè)。代表性產(chǎn)品包括可編程直流/交流電源、直流電子 負(fù)載、數(shù)字功率計(jì)等。
預(yù)計(jì) 2025 年全球、中國(guó)源載類測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)空間為 13.4、5.5 億美元。(1)全球: 受益于新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,2019-2025 年市場(chǎng)規(guī)模將從 9.0 億美元增至 13.4 億美元, CAGR 為 7.0%。(2)國(guó)內(nèi):國(guó)內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)增速高于海外,從 2019-2025 年,預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi) 源載類測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)規(guī)模將從 2.9 億元增至 5.5 美元,CAGR 為 11.0%。
目前國(guó)產(chǎn)在頻率、采樣率等性能指標(biāo)上已接近國(guó)際主流水平。(1)電子負(fù)載:國(guó)外最 高水平單機(jī)最大吸收功率達(dá) 24KW,測(cè)試精度 0.03%±0.012%,勝過(guò)國(guó)內(nèi)吸收功率 10KW, 測(cè)試精度 0.05%±0.02%水平。(2)可編程直流電源:1)高精度型電源的主要參數(shù)分別 為分辨率,國(guó)外優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品為是羅德與施瓦茨 R&S?NGM200 系列,其電壓/電流分辨率為 5μV/10nA;2)大型可編程直流電源關(guān)鍵參數(shù)為輸出功率,主流產(chǎn)品之一為是德科技 PV8900 系列,其單機(jī)最大輸出功率 30kW,國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在精度和最大輸出功率上稍遜一籌。
1.2.5 電子元器件類:測(cè)量 RCL 及其他元件參數(shù),國(guó)產(chǎn)突破明顯
電子元器件測(cè)量?jī)x器種類繁多,覆蓋電子產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)。電子元器件包括基本電路 元件、半導(dǎo)體器件和集成電路器件,覆蓋到電子產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié),不同類型的元器件測(cè) 量會(huì)用到不同的電子元器件測(cè)量?jī)x器。常見(jiàn)的儀器包括:阻抗分析儀、LCR 數(shù)字電橋、自 動(dòng)變壓器測(cè)試系統(tǒng)、耐壓絕緣類儀器等。
2025 年,預(yù)估全球、中國(guó)電子元器件測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)分別為 12.5、5.0 億美元。電子 元器件測(cè)量?jī)x器覆蓋電子產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié),預(yù)估約占通用型電測(cè)儀器市場(chǎng)的 12%,對(duì)應(yīng) 2021 年國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)空間為 3.8 億美元;從按與國(guó)內(nèi)通用電測(cè)儀器相同的年復(fù)合增速 5.8% 測(cè)算,2025 年國(guó)內(nèi)電子元器件測(cè)試儀器市場(chǎng)規(guī)模約為 5.0 億美元。我國(guó)是世界主要電子元 器件生產(chǎn)國(guó),生產(chǎn)規(guī)模約占世界產(chǎn)值的 40%-50%,若按中國(guó)電子元器件測(cè)量?jī)x器占全球市 場(chǎng)的 40%計(jì)算,2025 年全球市場(chǎng)規(guī)模為 12.5 億美元。2019-2020 年,國(guó)內(nèi)電子元器件出 口轉(zhuǎn)好,帶動(dòng)電子元器件測(cè)量?jī)x器需求較快增長(zhǎng),測(cè)算對(duì)應(yīng)市場(chǎng)空間為 3.3、3.6 億美元, 由此推算,從2019-2025年,全球、中國(guó)電子元器件測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)6年CAGR分別為 6.2%、 7.2%。
代表產(chǎn)品阻抗分析儀,國(guó)產(chǎn)與海外為 1 代差距。(1)阻抗分析儀:國(guó)際最高水平為是 德科技的 E4991B 系列,其最高測(cè)試頻率為 3GHz,其前一代 E4990A 最高測(cè)試頻率為 120MHz;國(guó)內(nèi)同惠電子自主研發(fā)生產(chǎn)的 TH2851 系列精密阻抗分析儀,最高測(cè)試頻率已 達(dá) 130MHz,在核心性能指標(biāo)測(cè)試頻率上已超過(guò)是德科技前一代 E4990A 水平。(2)飛 安表/靜電計(jì)/高阻計(jì):靜電計(jì)、高阻計(jì)的測(cè)量量程已接近國(guó)外領(lǐng)先水平,飛安表可測(cè)最小 微電流仍有差距,是德科技 B2980 可測(cè)最小電流精度達(dá) 0.01fA,國(guó)內(nèi)同惠電子可測(cè)最小電 流精度達(dá) 0.1fA,弱于是德一個(gè)數(shù)量級(jí)。
1.3 產(chǎn)業(yè)鏈:核心 IC 芯片依賴進(jìn)口,下游分散風(fēng)險(xiǎn)小
上游原材料主要 IC 芯片、電子元器件、PCB 板等,但核心原材料 IC 芯片多依賴進(jìn)口。 行業(yè)上游主要為 IC 芯片、電子元器件、電子材料等生產(chǎn)及供應(yīng)商。核心原材料為 IC 芯片, 用于接收運(yùn)算并存儲(chǔ)信號(hào)數(shù)據(jù),主要包括主控 IC(處理器)、放大器、ADC、DAC、存儲(chǔ) IC、FPGA。但受限于現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)集成電路工藝水平不足,IC 芯片多依賴于進(jìn)口,未來(lái)自主 研發(fā)核心芯片將是大勢(shì)所趨。電子元器件包括 RCL 元件、被動(dòng)射頻元件等;PCB 板支撐電 子元器件,部分電測(cè)儀器廠商會(huì)選擇自行加工生產(chǎn),其他原材料漆包線、探頭。
IC 芯片占原材料成本比重最高,超過(guò) 4 成。以國(guó)產(chǎn)通用電測(cè)儀器龍頭鼎陽(yáng)科技為例, 計(jì)算各類原材料占成本的比重。鼎陽(yáng)科技主要原材料與行業(yè)一致,包括 IC 芯片、電子元器 件、PCB、顯示屏和組包裝材料等。其中,IC 芯片為公司采購(gòu)金額最大原材料,2018-2020 占比分別為 43.7%、46.3%、43.7%,2021 年以來(lái),上游原材料價(jià)格上漲、芯片類原材料 供需關(guān)系緊張,所以 2021 年 1-6 月公司增加了原材料儲(chǔ)備規(guī)模,尤其大幅增加了 IC 芯片 類的原材料采購(gòu),IC 芯片占總成本比達(dá)到了 52.6%。2018-2021H1,電子元器件、組包裝 材料占比也均超過(guò) 10%,PCB 板、顯示屏占成本比重相對(duì)較小,分別在 6%、7%左右。
下游分散,抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)。行業(yè)下游主要是電子信息產(chǎn)業(yè)相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)商,包括通訊、 消費(fèi)電子、半導(dǎo)體、工業(yè)、航天航空等眾多領(lǐng)域,其次為科研院所和高校,用于科研及教 學(xué)活動(dòng),每家公司聚焦下游客戶各異,但都相對(duì)較分散,所以行業(yè)受某一下游領(lǐng)域波動(dòng)影 響較小。隨著 5G 商用化及物聯(lián)網(wǎng)智能終端、汽車智能化、新基建、消費(fèi)電子等產(chǎn)業(yè)的持續(xù) 發(fā)展,通用電子測(cè)量?jī)x器的需求也在保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)。
下游分散造就行業(yè)普遍以“經(jīng)銷為主”的銷售模式。通用電測(cè)儀器下游客戶分布較廣, 且儀器銷售的本地化服務(wù)較多,采取經(jīng)銷商為主的模式符合行業(yè)的產(chǎn)品特點(diǎn),有助于發(fā)揮 經(jīng)銷商本地化、專業(yè)化的分銷優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速銷售和市場(chǎng)覆蓋,故行業(yè)里公司采取 “經(jīng)銷為主、直銷為輔、少量 ODM”的整合式銷售模式。國(guó)內(nèi)龍頭鼎陽(yáng)科技、普源精電、 優(yōu)利德、同惠電子經(jīng)銷收入占比均超過(guò) 55%。
1.4 行業(yè)壁壘:硬核科技高壁壘造就行業(yè)高毛利率
硬核科技屬性形成四大壁壘。通用電測(cè)儀器屬于典型 know-how 型硬科技行業(yè),龍頭 需要不斷吸納人才、投入研發(fā)來(lái)跟上行業(yè)的迭代速度,并通過(guò)提高產(chǎn)品質(zhì)量和打造高技術(shù) 新產(chǎn)品來(lái)完成品牌建設(shè),再輔以穩(wěn)定的供貨能力來(lái)收獲下游經(jīng)銷商認(rèn)可,使得行業(yè)形成了 人才、品牌、市場(chǎng)、渠道四大壁壘。
高壁壘形成深厚護(hù)城河,行業(yè)龍頭產(chǎn)品附加值高毛利率高。行業(yè)龍頭具有強(qiáng) know-how 屬性,高壁壘形成深厚護(hù)城河,所以一般龍頭企業(yè)擁有較強(qiáng)的定價(jià)權(quán),尤其是高端產(chǎn)品附 加值高,銷售利潤(rùn)空間大。從毛利率來(lái)看,國(guó)際龍頭是德科技毛利率維持在 50%以上,2021 年上半年毛利率超過(guò) 60%。國(guó)內(nèi)龍頭目前產(chǎn)品銷售仍以中低端為主,但 2021 年上半年同 惠電子、普源精電、鼎陽(yáng)科技毛利率均超過(guò) 50%,創(chuàng)遠(yuǎn)儀器毛利率也達(dá)到 46.2%。
2.1 全球:美歐日主導(dǎo),2025 年市場(chǎng)將達(dá) 103.4 億美元
預(yù)計(jì) 2025 年全球通用電測(cè)儀器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 103.4 億美元,6 年 CAGR 為 3.9%。 隨著信息通信 和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,全球電子測(cè)量設(shè)備的需求將持續(xù)增長(zhǎng),預(yù)計(jì) 2019 年至 2025 年,全球 電子測(cè)量?jī)x器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將從 137.1 億美元增至 172.4 億美元。按照通用型占電測(cè)儀器 總市場(chǎng) 60%的比例進(jìn)行測(cè)算,預(yù)估從 2019-2025 年全球通用電測(cè)儀器市場(chǎng)規(guī)模將從 82.3 億美元增長(zhǎng)至 103.4 億美元,6 年 CAGR 為 3.9%。從細(xì)分市場(chǎng)來(lái)看,預(yù)計(jì) 2025 年全球示 波器、射頻分析類、信號(hào)發(fā)生器、源載類、電子元器件類市場(chǎng)規(guī)模分別為 17.3、27.8、11.8、 13.4、12.5 億美元。
美國(guó)占據(jù)主要市場(chǎng),亞洲廠商市占率不足 2 成。由于國(guó)內(nèi)企業(yè)在通用電子測(cè)量領(lǐng)域起 步較晚,在產(chǎn)品布局及技術(shù)積累上與國(guó)外優(yōu)勢(shì)企業(yè)存在較大差距,產(chǎn)品主要集中于中低端, 中高端產(chǎn)品市場(chǎng)主要被國(guó)外優(yōu)勢(shì)企業(yè)是德科技(美國(guó))、羅德與施瓦茨(德國(guó))、安立(日 本)、泰克(美國(guó))以及力科(美國(guó))占據(jù),據(jù)美國(guó)商務(wù)部數(shù)據(jù)顯示,美國(guó)占據(jù)電測(cè)儀器 的 5 成,而亞洲地區(qū)廠商市占率不足 2 成。
美國(guó)是最主要的市場(chǎng)和制造國(guó),亞太地區(qū)是最大市場(chǎng)。美國(guó)擁有是德科技、泰克、力 科等全球知名測(cè)量?jī)x器企業(yè),在通用電子測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域擁有強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力,技術(shù)水平世 界領(lǐng)先。同時(shí)美國(guó)在半導(dǎo)體、信息技術(shù)、航空航天、軍工、醫(yī)療等下游需求領(lǐng)域具有非常 強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力,市場(chǎng)需求大。據(jù) Technavio 統(tǒng)計(jì)顯示,歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)和亞太擁有豐富的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),通用電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)空間大。亞太地區(qū)通用電測(cè)儀器市場(chǎng)規(guī)模超三成,預(yù)計(jì) 2024 年市場(chǎng)占比達(dá)到 36.55%,保持通用電子測(cè)試儀器最大市場(chǎng)地位。
2.2 中國(guó):2025 年市場(chǎng)達(dá) 38.9 億美元,國(guó)產(chǎn)化率不足 20%
預(yù)計(jì) 2025 年我國(guó)通用電測(cè)儀器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 38.9 億美元,6 年 CAGR 為 5.8%。2019-2025 年, 中國(guó)電測(cè)儀器的市場(chǎng)規(guī)模將從 46.1 億美元增長(zhǎng)至 64.8 億美元,同樣按照通用型占電測(cè)儀 器總市場(chǎng) 60%的比例進(jìn)行測(cè)算,預(yù)計(jì)通用電測(cè)儀器市場(chǎng)規(guī)模將從 27.7 億美元增長(zhǎng)至 38.9 億美元,6 年 CAGR 為 5.8%。從細(xì)分市場(chǎng)來(lái)看,預(yù)計(jì) 2025 年中國(guó)示波器、射頻分析類、 信號(hào)發(fā)生器、源載類、電子元器件類市場(chǎng)規(guī)模分別為 6.5、9.4、3.8、5.5、5.0 億美元。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)較為集中,國(guó)產(chǎn)龍頭發(fā)展空間大。2019 年全球前 5 大電子測(cè)量?jī)x器企業(yè)共占 據(jù)市場(chǎng)總份額的 43.1%,前 4 大電測(cè)儀器供應(yīng)商均在中國(guó)實(shí)現(xiàn)超過(guò) 10 億的銷售收入,其 中全球領(lǐng)導(dǎo)品牌是德科技在中國(guó)實(shí)現(xiàn)了 53.6 億元收入,而國(guó)產(chǎn)龍頭普遍只擁有 2-6 億銷售 額,體量小,有很大成長(zhǎng)空間。
國(guó)產(chǎn)龍頭合計(jì)市占率仍不及 10%,發(fā)展空間大。2019 年行業(yè)迎來(lái)拐點(diǎn),國(guó)內(nèi)頭部 5 家電測(cè)儀器廠商普源精電、優(yōu)利德、創(chuàng)遠(yuǎn)儀器、鼎陽(yáng)科技以及同惠電子合計(jì)市占率開(kāi)始提 高(中電科思儀未批露),預(yù)計(jì) 2021H1 合計(jì)市占率為 6.5%,較 2019 年已提升 2.0 個(gè) pct。
2.3 復(fù)盤(pán)是德科技:擴(kuò)品類 高端化是龍頭必經(jīng)之路
植耕電測(cè)八十余載,行業(yè)公認(rèn)領(lǐng)導(dǎo)者。是德科技(KEYSIGHT)成立于 1939 年,始于 聲音設(shè)備測(cè)試電子儀器產(chǎn)品,現(xiàn)已成為致力于為電子設(shè)計(jì)、測(cè)試、測(cè)量和優(yōu)化提供突破性 的解決方案等相關(guān)服務(wù)的全球領(lǐng)先高科技電子測(cè)試測(cè)量公司。其全球總部設(shè)在美國(guó)加州圣 羅莎,在美國(guó)、歐洲和亞太地區(qū)均設(shè)有工廠和研發(fā)中心,其合作企業(yè)/客戶遍布全球 100 多 個(gè)國(guó)家和地區(qū),覆蓋世界 25 強(qiáng)科技公司、78 家《財(cái)富》100 強(qiáng)企業(yè),當(dāng)前全球前 25 大電 信運(yùn)營(yíng)商/服務(wù)提供商均在使用是德科技產(chǎn)品。
公司業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)豐富、體量大,疫情沖擊有限,毛利、凈利仍處高位。FY2017 至 FY2021, 是德科技營(yíng)業(yè)收入由 32.49 億美元增至 49.41 億美元,CAGR 為 11.05%,其中通信解決 方案業(yè)務(wù)收入占比保持在 70%以上,含電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件、射頻和微波解決方案、數(shù)字 解決方案、網(wǎng)絡(luò)測(cè)試和網(wǎng)絡(luò)可視化解決方案、其它測(cè)試測(cè)量方案及服務(wù)解決方案等。此外, 公司實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)由 1.02 億美元至 8.94 億美元的增長(zhǎng),CAGR 為 172%,毛利率不斷增長(zhǎng), FY2021 超過(guò) 60%。從地區(qū)收入結(jié)構(gòu)看,呈現(xiàn)亞太、美洲、歐洲市場(chǎng)二二一比例格局。
1939-1999:惠普時(shí)代。
1939 年,惠普公司其以第一款產(chǎn)品測(cè)試聲音設(shè)備的電子儀器——200A 音 頻振蕩器拉開(kāi)其電測(cè)領(lǐng)航企業(yè)的序幕。依托技術(shù)進(jìn)步公司逐步設(shè)計(jì) 610A UHF 信 號(hào)發(fā)生器,524A 高速頻率計(jì)數(shù)器等產(chǎn)品并走向全球化。上世紀(jì) 60 年代,公司在 測(cè)試與測(cè)量領(lǐng)域持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng),并開(kāi)始涉足其他相關(guān)領(lǐng)域,如醫(yī)療電子和分析儀 器。此外,公司在這十年間推出了幾款創(chuàng)新產(chǎn)品,包括銫束“原子”鐘、8551 頻 譜分析儀、5100A 信號(hào)合成器等。80 年代起,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著行業(yè)以更 低的價(jià)格生產(chǎn)更高性能的產(chǎn)品,公司規(guī)模不斷擴(kuò)大,產(chǎn)品也隨之不斷更新迭代。
1999-2013:安捷倫時(shí)代。
安捷倫在全球測(cè)試與測(cè)量市場(chǎng)中名列榜首,硬件軟件同時(shí)發(fā)力。隨著基于互 聯(lián)網(wǎng)的信息和應(yīng)用日益普及,競(jìng)爭(zhēng)加劇以及產(chǎn)品上市周期大幅縮短,變革的步伐 也在加快。1999 年,惠普公司分拆其“醫(yī)療產(chǎn)品和儀器部門(mén)”,成立專注于通信、 電子和生命科學(xué)領(lǐng)域的高增長(zhǎng)市場(chǎng)的安捷倫科技公司。安捷倫先后推出首款全數(shù) 字 IF-PSA 頻譜分析儀、首款微波矢量信號(hào)發(fā)生器、高性能信號(hào)發(fā)生器系列(PSG)、 符合 LXI C 類標(biāo)準(zhǔn)的 N6700 和 N5700 系列直流電源、PCIe 協(xié)議測(cè)試在線誤碼 注入工具、89600 矢量信號(hào)分析(VSA)軟件等,逐步實(shí)現(xiàn)電測(cè)行業(yè)軟硬件業(yè)務(wù) 協(xié)同。
2014-2022:是德時(shí)代。
加快行業(yè)并購(gòu),針對(duì)下游多應(yīng)用場(chǎng)景提供一攬子方案。是德科技由安捷倫科 技拆分于 2014 年完全獨(dú)立運(yùn)營(yíng),先后收購(gòu)十余家企業(yè),涉及軟件解決方案擴(kuò)展、 校準(zhǔn)產(chǎn)品和服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和安全、量子技術(shù)等。公司宣布推出十款 PXIe 儀器、 業(yè)界首創(chuàng)設(shè)計(jì)和測(cè)試軟件平臺(tái) PathWave,業(yè)界首款 5G 新空口(NR)信道仿真 解決方案、Infiniium UXR 系列示波器等,以便促進(jìn)公司在 5G、汽車電子、航 空航天與國(guó)防以及量子技術(shù)方面的研究與方案。
是德科技近 10 年重大收購(gòu)梳理:
(1)量子科技領(lǐng)域:先后收購(gòu)美國(guó)光子科學(xué)研究所 (ICFO) 衍生公司 Signadyne、麻省理工學(xué)院 EQuS 集團(tuán)旗下創(chuàng)業(yè)公司 Labber Quantum、量子計(jì) 算錯(cuò)誤診斷、錯(cuò)誤抑制和性能驗(yàn)證軟件領(lǐng)導(dǎo)者 Quantum Benchmark,隨著不斷 完善的量子生態(tài)系統(tǒng),公司可為客戶提供全棧式量子解決方案。(2)通信技術(shù)領(lǐng) 域:收購(gòu) Ixia、Sanjole 為調(diào)制解調(diào)器、芯片和無(wú)線接入網(wǎng)(RAN)客戶和高速 以太網(wǎng)測(cè)試和網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域提供更強(qiáng)大的解決方案。(3)汽車工業(yè)領(lǐng)域:收購(gòu) ScienLab 為汽車和工業(yè)領(lǐng)域的更高功率 eMobility 系統(tǒng)引入了新的測(cè)試解決方案。
3.供給側(cè):國(guó)內(nèi)外代差縮小,國(guó)產(chǎn)替代加速3.1 產(chǎn)品端:高端化突破,與海外代差縮小
國(guó)產(chǎn)厚積薄發(fā)高端化突破,與海外代差縮小。以部分代表性通用電測(cè)儀器為例,(1) 數(shù)字示波器:普源精電 2017 年推出自研“鳳凰座”芯片,后續(xù)三年內(nèi)基于“鳳凰座”成功 研發(fā)帶寬 2GHz,4GHz 產(chǎn)品,2021 年推出國(guó)內(nèi)首款最高 5GHz 帶寬、20GSa/s 實(shí)時(shí)采 樣率的 DS70000 系列數(shù)字示波器,但與海外技術(shù)水平仍有較大差距。(2)矢量網(wǎng)絡(luò)分析 儀:中電科思儀 2013 年時(shí),推出的 3672 系列產(chǎn)品最高測(cè)試頻率可達(dá) 67GHz,國(guó)際領(lǐng)先 日本安立 ME7838G 最高測(cè)試頻率 220GHz,國(guó)內(nèi)外差距為近 2 代左右,目前中電科思儀 正向 5G 寬帶產(chǎn)品深耕,與海外先進(jìn)差距有望進(jìn)一步縮小。(3)阻抗測(cè)試儀器:同惠電子 2021 年推出精密阻抗分析儀 TH2851-130,最高測(cè)試頻率達(dá) 130MHz,已超越是德科技 前代產(chǎn)品 E4990A,與是德差距縮小到 1 代,填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)阻抗分析儀高端產(chǎn)品空白。
國(guó)產(chǎn)龍頭研發(fā)投入加大,近 3 年專利公布數(shù)量密集。國(guó)產(chǎn)龍頭高端產(chǎn)品突破與產(chǎn)品矩 陣拓寬離不開(kāi)持續(xù)不斷研發(fā)投入。從研發(fā)費(fèi)用來(lái)看,2020-2021 兩年,國(guó)產(chǎn)龍頭的研發(fā)費(fèi) 用普遍有較大幅度提升,其中2020年,普源精電研發(fā)費(fèi)用增加4172萬(wàn)元,同比提高86.8%, 2019-2021Q1-3,創(chuàng)遠(yuǎn)儀器研發(fā)費(fèi)用從 5169 萬(wàn)元增至 8223 萬(wàn)元。從專利數(shù)量來(lái)看,近 3 年國(guó)產(chǎn)龍頭專業(yè)公布數(shù)量密集,其中中電科思儀在 2020 年專利公布數(shù)量就高達(dá) 115 件。
3.2 政策端:弱化海外降維打擊,大力扶持行業(yè)發(fā)展
政策密集出臺(tái),大力扶持行業(yè)發(fā)展。通用電測(cè)儀器為科研與工業(yè)兩端儀器儀表的重要 部分,對(duì)于國(guó)家 5G 通信、半導(dǎo)體、新能源等重大領(lǐng)域具有重要意義。近年來(lái)國(guó)家政策不斷 出臺(tái),大力支持行業(yè)發(fā)展。例如:2020 年,科技部、國(guó)家發(fā)改委、教育部、中科院、自然 科學(xué)基金委聯(lián)合發(fā)布《加強(qiáng)“從 0 到 1”基礎(chǔ)研究工作方案》,要求推動(dòng)高端科學(xué)儀器設(shè) 備產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。2021 年 3 月,《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃 和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》再次指出要求依托行業(yè)龍頭企業(yè),加大重要產(chǎn)品和關(guān)鍵核心 技術(shù)攻關(guān)力度,加快工程化產(chǎn)業(yè)化突破;加強(qiáng)高端科研儀器設(shè)備研發(fā)制造。
新版《科學(xué)技術(shù)進(jìn)步法》弱化海外降維打擊,推動(dòng)電測(cè)儀器行業(yè)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。從全球 電測(cè)儀器行業(yè)格局來(lái)看,國(guó)際龍頭產(chǎn)品技術(shù)水平普遍領(lǐng)先國(guó)內(nèi) 2 代及以上,且長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)所 積攢下的品牌效應(yīng)明顯強(qiáng)于國(guó)產(chǎn)龍頭,所以在同等產(chǎn)品性能且價(jià)格相差不大,下游采購(gòu)電 測(cè)儀器設(shè)備一般會(huì)優(yōu)先考慮海外大品牌。2021 年 12 月 24 日新版《中華人民共和國(guó)科學(xué) 技術(shù)進(jìn)步法》頒布,明確要求在國(guó)產(chǎn)儀器設(shè)備性能達(dá)到與海外相同水平的情況下,政府采 購(gòu)應(yīng)當(dāng)率先購(gòu)買,即保護(hù)了國(guó)產(chǎn)企業(yè)中低端市場(chǎng)份額,又保護(hù)當(dāng)國(guó)產(chǎn)品牌高端產(chǎn)品突破時(shí), 其作為后進(jìn)者不會(huì)被海外領(lǐng)先者降價(jià)過(guò)度擠壓市場(chǎng)空間,激勵(lì)了國(guó)產(chǎn)品牌的創(chuàng)新熱情。我 們認(rèn)為此舉會(huì)顯著弱化海外降維打擊,推動(dòng)電測(cè)儀器行業(yè)的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。
美政府處罰是德科技釋放出更強(qiáng)禁運(yùn)信號(hào),利好本土廠商高端化發(fā)展。2021 年 8 月, 美政府因是德科技向中國(guó)和俄羅斯等 15 個(gè)國(guó)家出售可用來(lái)“模擬電子戰(zhàn)的形式以及建?!?的多發(fā)射器場(chǎng)景生成器,對(duì)其罰款 660 萬(wàn)美元,此舉或迫使是德科技嚴(yán)格執(zhí)行禁運(yùn)性清單, 阻止其部分高端儀器對(duì)中國(guó)的出口,利好本土廠商高端化發(fā)展。
3.3 市場(chǎng)端:疫情放大交期優(yōu)勢(shì),國(guó)產(chǎn)品牌迎機(jī)會(huì)窗口
交期快優(yōu)勢(shì)凸顯,海外疫情給國(guó)產(chǎn)品牌創(chuàng)造機(jī)會(huì)窗口。海外疫情正在深度重構(gòu)全球產(chǎn) 業(yè)鏈格局,美國(guó)等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體“滯脹”弱復(fù)蘇格局進(jìn)一步凸顯,制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的深層次弱 點(diǎn)暴露出來(lái)。相較于海外龍頭,國(guó)產(chǎn)電測(cè)儀器品牌交期快、響應(yīng)迅速、兼具性價(jià)比和本地 服務(wù)的優(yōu)勢(shì)被放大。
本土廠商迎機(jī)會(huì)窗口積極擴(kuò)產(chǎn)。海外疫情放大國(guó)產(chǎn)交期優(yōu)勢(shì),2021 年國(guó)產(chǎn)品牌產(chǎn)銷量 普遍高增,產(chǎn)能趨緊情況下,國(guó)產(chǎn)龍頭順勢(shì)擴(kuò)產(chǎn)。(1)鼎陽(yáng)科技:IPO 超募 10 億,上市 科創(chuàng)版,將進(jìn)一步提高公司自動(dòng)化生產(chǎn)水平,擴(kuò)大主營(yíng)產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模,突破產(chǎn)能瓶頸。(2) 優(yōu)利德:已完成 IPO 上市科創(chuàng)板,計(jì)劃投入不超過(guò) 3 億元用于儀器儀表園區(qū)建設(shè)進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn)。 (3)同惠電子:北交所上市公司,已完成公開(kāi)發(fā)行,計(jì)劃共投入 2.39 億元,將主營(yíng)電子元器件類與源載類測(cè)量?jī)x器產(chǎn)能從年產(chǎn) 2.5 萬(wàn)臺(tái)提高到 6.5 臺(tái)。(4)普源精電:正在進(jìn)行 科創(chuàng)板 IPO,計(jì)劃通過(guò)募投項(xiàng)目將高端數(shù)字示波器和射頻微波類測(cè)試儀器合計(jì)產(chǎn)能提高到 4635 臺(tái)/年。(5)創(chuàng)遠(yuǎn)儀器:進(jìn)行 5G 測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品項(xiàng)目開(kāi)發(fā),總投資額為 9426 萬(wàn)元。(報(bào)告來(lái)源:未來(lái)智庫(kù))
4. 國(guó)產(chǎn)化提速,龍頭崛起正當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)通用電測(cè)儀器的主要廠商包括:中電科思儀(Ceyear)、普源精電(RIGOL)、 鼎陽(yáng)科技(Siglent)、優(yōu)利德(UNI-T)、同惠電子(Tonghui)、創(chuàng)遠(yuǎn)儀器(Transcom)。 (1)中電科思儀、創(chuàng)遠(yuǎn)儀器主要致力于 5G 通信類電測(cè)儀器領(lǐng)域,主要產(chǎn)品包括微波/毫米 波測(cè)量?jī)x器、通信類測(cè)量?jī)x器,此外,中電科思儀在數(shù)字示波器、光電測(cè)量?jī)x器也有很強(qiáng) 競(jìng)爭(zhēng)力。(2)普源精電、鼎陽(yáng)科技、優(yōu)利德主營(yíng)產(chǎn)品為大市場(chǎng)空間的數(shù)字示波器、頻譜和 矢網(wǎng)分析儀、任意波形與信號(hào)發(fā)生器等。普源精電和鼎陽(yáng)科技面向低中高三個(gè)檔次,研發(fā) 實(shí)力較強(qiáng),而優(yōu)利德通用電測(cè)儀器產(chǎn)品主要為中低端,但其還覆蓋到溫度測(cè)試等專用型電 測(cè)儀器。(3)同惠電子主營(yíng)業(yè)務(wù)為電子元件測(cè)量?jī)x器,在國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相對(duì)較少,產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)與我國(guó)臺(tái)灣致茂電子類似。
4.1 鼎陽(yáng)科技:產(chǎn)品矩陣完善,布局自研芯片深入高端化
國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的通用電測(cè)儀器龍頭,數(shù)字示波器為公司拳頭業(yè)務(wù)。鼎陽(yáng)科技成立于 2007 年,前身以研發(fā)工作室形式自主研發(fā)數(shù)字示波器,成立至今推出多款國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)字示波 器、波形與信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀等產(chǎn)品。2021Q1-3,從主營(yíng)構(gòu)成來(lái) 看,數(shù)字示波器、波形與信號(hào)發(fā)生器、頻譜和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、電源及其他業(yè)務(wù)收入分別 為 11111.6、3074.4、2770.6、3632.7 萬(wàn)元,占總收入比重分別為 53.3%、14.8%、13.3%、 17.4%。從地區(qū)上看,公司主要收入來(lái)源為國(guó)外,銷售占比為 74.3%。
歷經(jīng)三時(shí)期,擴(kuò)品類并邁向高端化。(1)初創(chuàng)期(2002-2007):成立研究室推出 首款數(shù)字示波器產(chǎn)品,2007 年設(shè)立鼎陽(yáng)科技,后與全球高端示波器領(lǐng)導(dǎo)品牌力科成為戰(zhàn)略 合作伙伴。(2)拓寬產(chǎn)品矩陣期(2008-2018):發(fā)力數(shù)字示波器,先后在不同產(chǎn)品端 取得國(guó)產(chǎn)化零到一的突破,并協(xié)同四大主力產(chǎn)品發(fā)展。同期,在國(guó)內(nèi)外成立多家子公司, 完善全球營(yíng)銷體系布局全球市場(chǎng)。(3)高端化期(2019-2021):致力于創(chuàng)新型產(chǎn)品研 發(fā),2021 年推出三款全新 A 系列產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)從基礎(chǔ)產(chǎn)品研發(fā)到高端科學(xué)儀器研發(fā)的跨越。
2021 前三季度業(yè)績(jī)大增,收入、歸母凈利潤(rùn)分別同比增張 48.0%、76.9%。2017 至 2020 年,公司營(yíng)收由 1.22 億元增至 2.21 億元,CAGR 為 22.5%,2021 年前三季度公司 實(shí)現(xiàn) 48%營(yíng)收增長(zhǎng)。歸母凈利潤(rùn)方面,2017 至 2020 年,公司歸母凈利潤(rùn)由 0.20 億元增 長(zhǎng)至 0.54 億元,CAGR 為 40%。公司近三年綜合毛利率始終維持在 50%以上,且新產(chǎn)品 如頻譜分析儀和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀毛利率達(dá)到 70%。
募投自研芯片、擴(kuò)產(chǎn)、技術(shù)改造三大項(xiàng)目,深入高端化。公司目前的戰(zhàn)略是產(chǎn)品向高 端化發(fā)展,一方面是核心技術(shù)自主可控的需求,一方面是產(chǎn)品高端化的需求,未來(lái)將重點(diǎn) 攻克專用芯片和相關(guān)算法。具體從技術(shù)、產(chǎn)品、生產(chǎn)來(lái)看,基于公司戰(zhàn)略,公司本次上市 募資將主要用于:(1)核心技術(shù)研發(fā):芯片及核心算法研發(fā)投入 2.02 億元,逐步實(shí)現(xiàn)高 端產(chǎn)品核心技術(shù)的自主可控;(2)產(chǎn)品高端化升級(jí):高端通用電子測(cè)量?jī)x器的研發(fā)投入 0.8 億元,以擴(kuò)大公司現(xiàn)有產(chǎn)品線,實(shí)現(xiàn)高端通用電子測(cè)量?jī)x器的批量化生產(chǎn);(3)擴(kuò)充 產(chǎn)能:生產(chǎn)線技術(shù)升級(jí)改造投入 0.56 億元,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線改造升級(jí),降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和制造 成本。
4.2 優(yōu)利德:通用型 測(cè)溫儀器知名品牌,擴(kuò)產(chǎn)在即
覆蓋通用型與測(cè)溫類、測(cè)繪類等專業(yè)型的知名電測(cè)儀器品牌。優(yōu)利德致力于測(cè)試測(cè)量 儀器儀表的研產(chǎn)銷,主要產(chǎn)品包括電子電工測(cè)試儀表、溫度及環(huán)境測(cè)試儀表、電力及高壓測(cè)試儀表、測(cè)繪測(cè)量?jī)x表和測(cè)試儀器等,是國(guó)內(nèi)知名的儀器儀表公司。公司旗下的“UNI-T” 品牌在境內(nèi)外具有較高的市場(chǎng)接受度及美譽(yù)度,曾被授予“廣東省著名商標(biāo)”;公司的“優(yōu) 利德”品牌數(shù)字萬(wàn)用表產(chǎn)品曾被授予“廣東省名牌產(chǎn)品”的稱號(hào),品牌具有不俗社會(huì)知名 度和市場(chǎng)影響力。
2020 年受疫情影響,公司紅外測(cè)溫產(chǎn)品供不應(yīng)求銷量大增,導(dǎo)致業(yè)績(jī)大幅增長(zhǎng)。2020 年公司營(yíng)業(yè)收入為 8.86 億元,較上年同期增加 3.46 億元,增長(zhǎng)幅度為 63.98%;實(shí)現(xiàn)歸屬 于母公司凈利潤(rùn) 1.47 億元,較上年同期增加 0.94 億元,增長(zhǎng)幅度為 175.95%。主要原因 在于全球經(jīng)濟(jì)受宏觀環(huán)境新冠疫情和周期性影響,公司紅外測(cè)溫產(chǎn)品銷量獲得大幅增長(zhǎng), 同比增加 3.35 億元,促使業(yè)績(jī)獲得大幅提升。
募投項(xiàng)目加碼研產(chǎn)銷三端,多方位提高公司競(jìng)爭(zhēng)力。公司完成科創(chuàng)版 IPO,擬投入 4.25 億元投入儀器儀表產(chǎn)業(yè)園(第一期)、高端儀器儀表研發(fā)中心、全球營(yíng)銷服務(wù)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)三 大建設(shè)項(xiàng)目,將從研產(chǎn)銷三個(gè)方案提高公司競(jìng)爭(zhēng)力。儀器儀表園區(qū)選址已完成:據(jù)公司 2022 年 2 月 11 日公告,擬以全資子公司東莞市嘉優(yōu)儀器儀表,在東莞松山湖高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā) 區(qū)建設(shè)儀器儀表產(chǎn)業(yè)園,預(yù)計(jì)總投資金額不超過(guò)人民幣 3 億元。
4.3 創(chuàng)遠(yuǎn)儀器:微波射頻測(cè)量?jī)x器龍頭,乘 5G 東風(fēng)加速 成長(zhǎng)
創(chuàng)遠(yuǎn)儀器是一家自主研發(fā)射頻通信測(cè)試儀器,并提供整體測(cè)試解決方案的專業(yè)儀器儀 表公司。公司自研業(yè)務(wù)分為五大系列,持續(xù)推進(jìn)“1 3”戰(zhàn)略,多品類發(fā)力助推長(zhǎng)期發(fā)展。 公司主營(yíng)業(yè)務(wù)分為自研產(chǎn)品和解決方案以及貿(mào)易業(yè)務(wù)。其中,自研產(chǎn)品和解決方案擁有自 主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和相關(guān)核心技術(shù),目前主要分為五大產(chǎn)品線,其中信號(hào)模擬和信號(hào)發(fā)生、信號(hào) 分析與頻譜分析、無(wú)線電監(jiān)測(cè)與北斗導(dǎo)航測(cè)試增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁,2021H1 增速分別達(dá)到 416.8%、111.7%、78.0%,同期矢量網(wǎng)絡(luò)分析類產(chǎn)品銷售有較大幅度下滑,同比下滑52.9%, 同期無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試與信道模擬業(yè)績(jī)穩(wěn)定,同比增長(zhǎng) 9.6%。
營(yíng)業(yè)收入、歸母凈利潤(rùn)情況整體向好。16-20 年公司的營(yíng)業(yè)收入、歸母凈利潤(rùn) CAGR 分別為 18.68%、32.5%,2020 年公司業(yè)績(jī)大幅增長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入 3.05 億元,同比增長(zhǎng) 38.36%;實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn) 0.49 億元,同比增長(zhǎng) 53.76%,主要是由于 2020 年我國(guó) 5G 建 設(shè)進(jìn)入高速發(fā)展階段,市場(chǎng)需求旺盛,公司中標(biāo)中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)及相關(guān)通信企業(yè) 5G 產(chǎn) 品采購(gòu),公司 5G 相關(guān)產(chǎn)品在市場(chǎng)上得到了較好的銷量,自研產(chǎn)品的業(yè)務(wù)收入增長(zhǎng)使得公司 凈利潤(rùn)也同步快速增長(zhǎng)。2021Q1-3 公司收入高增長(zhǎng):實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入 2.8 億元,同比增長(zhǎng) 49.97%;實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn) 0.34 億元,同比增長(zhǎng) 12.17%;歸母凈利潤(rùn)增速低于營(yíng)業(yè)收入增 速,主要是公司研發(fā)費(fèi)用大幅增加,同比增長(zhǎng) 118%。
看好兩款重磅產(chǎn)品放量增厚利潤(rùn)。2021 年公司成功推出 X80 信道模擬器與 mmWave Scanner 毫米波掃頻儀兩款重磅產(chǎn)品。(1)X80 信道模擬器:該產(chǎn)品是公司擁有完全自 主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重量級(jí)產(chǎn)品,已申請(qǐng)超過(guò) 20 項(xiàng)發(fā)明專利,多項(xiàng)核心技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)超越國(guó)外同 類產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于 4G、5G 和多模設(shè)備的測(cè)試場(chǎng)景。(2)mmWave Scanner 毫米波 掃頻儀:是一款以掃頻方式,自動(dòng)、高速掃描和解析無(wú)線信號(hào)高性能測(cè)量?jī)x表,可廣泛應(yīng) 用于網(wǎng)絡(luò)勘察、規(guī)劃、建設(shè)、優(yōu)化、毫米波仿真測(cè)量等場(chǎng)合,可滿足未來(lái) 5G 毫米波測(cè)試的 需求。兩款產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品具有極強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,且具有高附加值,我們看好其銷量上漲 增厚利潤(rùn)。
4.4 同惠電子:電子元器件測(cè)量?jī)x器龍頭,擴(kuò)產(chǎn) 高端化驅(qū)動(dòng)成長(zhǎng)
深耕電子元器件測(cè)量?jī)x器 27 年,多款產(chǎn)品打破國(guó)外壟斷。同惠電子 1994 年 12 月成 立于江蘇常州,是國(guó)內(nèi)一家集研、產(chǎn)、銷于一體的電子測(cè)量?jī)x器高新技術(shù)企業(yè),公司聚焦 電子元器件測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域,達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,TH2851-130 精密阻抗分析儀、TH2840X 自動(dòng)變壓器測(cè)試系統(tǒng)以及 TH2690 飛安表/靜電計(jì)/高阻計(jì)打破國(guó)外廠商的壟斷地位。
“1 1”戰(zhàn)略布局,傳統(tǒng)電子元器件測(cè)試儀器 新布局源載類測(cè)試儀器。公司主營(yíng)的電 測(cè)儀器產(chǎn)品分為六大類別,其中元件參數(shù)類、繞線元件類、電氣安規(guī)類、電阻類、以及臺(tái) 式數(shù)字多用表可歸類為公司傳統(tǒng)強(qiáng)勢(shì)的電子元器件測(cè)試儀器,電力電子類為公司新拓展業(yè) 務(wù),可歸類為電源與負(fù)載類測(cè)試儀器。
2021 年前三季度營(yíng)收和利潤(rùn)增速均超 50%,毛利率和凈利率有所下降但仍居高位。 2021 年前三季度公司總營(yíng)收 9936 萬(wàn)元,同比增長(zhǎng) 53.68%;歸母凈利潤(rùn) 3022 萬(wàn)元,同 比增長(zhǎng) 55.95%。公司 2021 年前三季度收入大增主要得益于公司今年推出了多款高端產(chǎn)品 并加大個(gè)性化定制產(chǎn)品的銷售力度。公司采用預(yù)付款享折扣的商業(yè)模式,讓利給下游客戶, 導(dǎo)致近幾年毛利率和凈利率逐漸下滑,2021 年前三季度,一定程度上受關(guān)鍵原材料芯片漲 價(jià)的影響,毛利率及凈利率小幅下滑,但仍分別保持 56.37%、30.33%的高位水平。
計(jì)劃新增 4 萬(wàn)臺(tái)產(chǎn)能,產(chǎn)能約束被打破。公司產(chǎn)能水平較高,2017-2020H1 公司產(chǎn)能 利用率均高于 100%,2020H1 更是達(dá)到了 110%,快速發(fā)展的公司業(yè)務(wù)規(guī)模引致了對(duì)公司 的資產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)實(shí)力的更高要求。2021 年 1 月 11 日公司掛牌精選層,IPO 募資近 1.36 億投入擴(kuò)產(chǎn)及研發(fā)項(xiàng)目。募投項(xiàng)目建成后,公司通過(guò)智能化電子測(cè)試儀器生產(chǎn)制造項(xiàng)目的 實(shí)施打破公司現(xiàn)有產(chǎn)能瓶頸,產(chǎn)能將逐漸從年產(chǎn) 2.5 萬(wàn)臺(tái)增加為 6.5 萬(wàn)臺(tái),將進(jìn)一步提升在 半導(dǎo)體封測(cè)、新能源汽車等行業(yè)的電力電子整機(jī)測(cè)試與測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)品的研發(fā)。
4.5 普源精電:唯一自研芯片龍頭,IPO 進(jìn)擊科創(chuàng)板
產(chǎn)品矩陣豐富,且是國(guó)內(nèi)唯一搭載自研芯片的數(shù)字示波器龍頭。公司自成立以來(lái)專注 于通用電測(cè)儀器領(lǐng)域的前沿技術(shù)開(kāi)發(fā)與突破,以通用電子測(cè)量?jī)x器的研產(chǎn)銷為主要業(yè)務(wù), 公司是目前唯一搭載自主研發(fā)數(shù)字示波器核心芯片組并成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的中國(guó)企業(yè), 在國(guó)產(chǎn)品牌中技術(shù)領(lǐng)先。2021H1,從主營(yíng)結(jié)構(gòu)上看,數(shù)字示波器銷售額占比為 50.6%,為 公司拳頭業(yè)務(wù);射頻類儀器、波形發(fā)生器、電源及電子負(fù)載、萬(wàn)用表及數(shù)據(jù)采集器銷售占 比分別為 14.5%、9.9%、9.5%、4.1%、8.9%。從地區(qū)來(lái)看,國(guó)外收入占比達(dá)到 52.9%, 國(guó)內(nèi)為 44.6%。
數(shù)字示波器性能國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,微波射頻儀器競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。2020 年,公司推出基于“鳳凰座” 芯片組的國(guó)際高端型 DS70000 系列示波器,實(shí)現(xiàn)了最高 5GHz 帶寬、20GSa/s 采樣率, 該產(chǎn)品使用新一代 UltraVision III 技術(shù)平臺(tái),刷新率可高達(dá) 100 萬(wàn) wfms/s,F(xiàn)FT 刷新達(dá)到 每秒 1 萬(wàn)次,在國(guó)產(chǎn)示波器中性能處于領(lǐng)先地位。此外,信號(hào)發(fā)生器、射頻信號(hào)源、頻譜 分析儀三大產(chǎn)品已達(dá)主流水平,在國(guó)內(nèi)具有很強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
進(jìn)擊科創(chuàng)板 IPO,深入高端化。募投項(xiàng)目圍繞公司現(xiàn)有主營(yíng)業(yè)務(wù),旨在釋放公司新產(chǎn) 品產(chǎn)能,進(jìn)一步提升公司自主研發(fā)能力,推進(jìn)產(chǎn)品迭代和技術(shù)創(chuàng)新,擴(kuò)張公司主營(yíng)業(yè)務(wù)規(guī) 模,提升核心競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率。募投項(xiàng)目有:(1)以自研芯片組為基礎(chǔ)的高端數(shù)字示 波器產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目:數(shù)字示波器項(xiàng)目產(chǎn)品規(guī)格從 2GHz-8GHz,合計(jì)設(shè)計(jì)產(chǎn)能為 1740 臺(tái)/年; (2)高端微波射頻儀器的研發(fā)制造項(xiàng)目:擴(kuò)產(chǎn)品類包括頻譜分析儀、信號(hào)發(fā)生器、矢量網(wǎng) 絡(luò)分析儀,合計(jì)設(shè)計(jì)產(chǎn)能為 4635 臺(tái)/年;(3)北京研發(fā)中心擴(kuò)建項(xiàng)目和上海研發(fā)中心建 設(shè)項(xiàng)目:公司辦公場(chǎng)地建設(shè)、先進(jìn)研發(fā)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備購(gòu)置、研創(chuàng)團(tuán)隊(duì)培育、技術(shù)創(chuàng)新、新產(chǎn) 品研發(fā)等。
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