财富研究产业掘金：电子测量仪器2：产品升级趋势明显，市场空间快速扩容

电子测量仪器向多功能化、模块化、算法化等方向发展。随着微电子、计算机等技术发展，电子测量仪器逐渐向数字化、智能化方向发展。 同时，客户需求的不断提升也推动着行业转向功能模块化和系统平台化。此外，现代的通用电子测试测量仪器是一套复杂的分析调试系统，算法对于仪器整体性能的提升发挥了关键的作用。 国外厂商垄断高端市场，国内政策频出呵护行业发展。目前国内高端电子测量仪器主要由国外企业垄断，2019年是德科技等前五大国外企业占据中国市场份额的43.1%，国内厂商收入体量较国外厂商存在较大差距。由于高端电子测量仪器是当前我国亟待解决的被“卡脖子”产业，近年来国家政策密集出台，推动国内电子测量仪器行业发展。 2021年12月颁布的新版《科学技术进步法》明确要求在性能与海外相同水平的情况下，政府采购应当率先购买国产仪器设备。 电子测量仪器市场空间快速扩容。随着全球信息技术的发展、电子测量仪器应用领域的不断扩大以及5G、半导体、人工智能、新能源、航空航天等行业驱动，全球和国内电子测试测量仪器市场将持续稳定增长，预计在2025年国内电子测量仪市场规模达到46.12亿美元，其中数字示波器、射频类仪器、波形发生器、电源及电子负载市场规模分别为6.5、9.0、1.3、5.5亿美元。 风险提示：主要原材料供应紧缺及价格波动风险，芯片、高精密电阻等电子元器件进口受限风险。 1.电子测量仪器向多功能化、模块化、算法化等方向 发展 1）技术进步推动电子测量仪器向数字化、智能化、网络化与微型化等维度发展。由于微电子技术、计算机技术、软件技术和通信技术的广泛应用，微处理器（MPU）、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）、单芯片系统（SoC）以及由用户定义的测试软件日益融入电子测量仪器中，这就要求电子测量仪器必须实现多功能、数字化、智能化、网络化与微型化。 2）测量仪器功能模块化、系统平台化。模块化包括功能硬件的模块化和软件功能的模块化。随着客户需求的不断提升，单一测量很难满足用户的基本测量要求，越来越多的企业要求将多个测量功能分模块封装，再根据需求进行模块化调用。模块化结构通过共享的元器件、高速总线和用户自定义的开放式软件，将整个系统打造成多功能平台。在同一个硬件平台上，通过不同的软件功能，可以实现诸如示波器、频谱/信号分析仪、任意波形发生器、矢量网络分析仪等不同功能，提高客户使用效率，增强技术复用性，满足多功能自动化的测量要求。 3）算法对性能的影响日趋加大。现代的通用电子测试测量仪器已经是一套复杂的分析调试系统，算法对于仪器整体性能的提升发挥了关键的作用，如数字示波器的软件中集成了很多算法，小到如何根据信号电平的直方图分析统计高/低电平并计算上升时间，大到如何从高速串行码流中分解出随机抖动、确定性抖动并进行总线解码等，都是企业自身长期积累下来的测量经验。未来通用电子测试测量仪器将进一步通过优化算法提升软件功能和仪器性能。 2.国外厂商垄断高端市场，国内政策频出呵护行业发 展 2.1.高端电子测量仪器主要由国外垄断，国内厂商收入规模小 高端电子测量仪器主要由国外垄断。美国、欧洲等发达国家和地区在通用电子测试测量仪器领域起步时间早，同时其在信息技术、测量技术等方面的优势和良好的下游应用领域产业基础，对电子测量仪器产品应用场景的理解更深刻，有丰富的产品特别是高带宽、高频率产品的设计和开发经验，在通用电子测试测量领域竞争优势明显，培育了是德科技、泰克、力科和罗德与施瓦茨等占据全球高端电子测量仪器的企业。参考Technavio数据，2019年是德科技、罗德与施瓦茨、安立、泰克、力科五大公司合计占据全球市场份额的48.7%，占据中国市场份额的43.1%。 图1是德等前五大公司占据全球市场份额48.7% 图2是德等前五大公司占据中国市场份额43.1% 国内电子测量仪器厂商收入规模小。根据各公司2021年年报披露数据，我国主要国内电子测量仪器制造企业普源精电、创远仪器、鼎阳科技等2021年营业收入分别为4.84、4.21、3.04亿元，而国外头部企业是德科技、罗德与施瓦茨2021年营业收入分别为49.4、24.88亿美元，国内厂商收入体量较国外厂商存在较大差距。 图3国内电子测量仪器收入规模小（亿元） 2.2.国内政策密集出台促进国内电子测量仪器行业发展 高端电子测量仪器是当前我国亟待解决的产业。中国光学和仪器仪表及计量科教事业的奠基人之一、两院院士王大珩指出仪器仪表产业是国民经济和科学技术发展“卡脖子”的产业，一些技术含量高的数字示波器、频谱分析仪、矢量网络分析仪、射频微波信号发生器属于美国对我国出口管制清单中的产品。同时将我国诸多企业、科研院所列为实体清单企业，限制其采购美国通用电子测试测量仪器，不利于我国电子信息产业、航空航天等领域的发展和科技进步。近年来在中美贸易摩擦的背景下，国内市场对高端通用电子测试测量仪器的国产替代、自主可控需求较为强烈。 政策密集出台，推动国内电子测量仪器行业发展。为解决高端仪器仪表卡脖子问题，国家不断出台政策支持行业发展。2020年推出的《加强“从0到1”基础研究工作方案》指出要加强重大科技基础设施和高端通用科学仪器的设计研发，聚焦高端通用和专业重大科学仪器设备研发、工程化和产业化研究。2021年12月颁布的新版《科学技术进步法》明确要求在性能与海外相同水平的情况下，政府采购应当率先购买国产仪器设备。 表1政策密集出台促进国内电子测量仪器行业发展 3.电子测量仪器市场空间快速扩容 3.1.电子测量仪器应用广泛,预计2025年全球电子测量仪市场规模达到172.38亿美元 电子测量仪器广泛应用在通信、汽车、航空航天、消费电子等领域。通信：在5G的发展过程中，无论是标准制定，或是研发生产，还是规模制造，都高度依赖电子测量仪器的及时就位，特别是在标准制定落地环节，包括通用电子测试测量仪器在内的电子测量仪器更是起到了决定性的作用；汽车：汽车生产企业、电子元器件供应商、半导体芯片组制造商、电池和充电基础设施提供商、合规性实验室都需要通用电子测试测量仪器开展研发、生产及运维等经营活动。 预计在2025年全球电子测量仪市场规模达到172.38亿美元。随着全球信息技术的发展、电子测量仪器应用领域的不断扩大以及5G、半导体、人工智能、新能源、航空航天等行业驱动，全球通用电子测试测量仪器市场将持续稳定增长。根据Frost&Sullivan的数据显示，2019年全球电子测试测量行业的市场规模为137.12亿美元，中国市场规模为46.12亿美元；预计在2025年全球市场规模达到172.38亿美元，中国市场规模为46.12亿美元。中国电子测量仪市场规模占比呈现稳步上涨趋势，从2015年占比26.04%增长至2019年33.63%，预计2025年占比将达到37.60%。 图4预计2025年全球电子测量仪器市场规模达到172.38亿美元 全球通用电子测试测量仪器各细分产品占比较为均衡。从具体产品来看，参考Technavio的统计数据，2019年全球市场上，数字示波器和频谱分析仪是细分产品中最重要的两类产品，在通用电子测试测量仪器中的比重达到20%以上。 图5全球通用电子测试测量仪器各细分产品占比均衡 预计2024年亚太地区通用电子测试测量仪器占有率达36.55%。从区域来看，欧美等发达国家和地区具有良好的上下游产业基础，通用电子测试测量仪器产业起步时间早，市场需求以产品升级换代为主，市场规模大，需求稳定；亚太地区由于中国、印度为代表的新兴市场电子产业的迅速发展，已发展成为全球最重要的电子产品制造中心，对通用电子测试测量仪器的需求潜力大，产品普及需求与升级换代需求并存，需求将增长较快。参考Technavio数据，2019年亚太地区通用电子测试测量仪器占有率为34.85%，预计2024年将达到36.55%。 图62019年亚太地区通用电子测量仪器占有率为 图72024年亚太地区通用电子测量仪器占有率为 3.2.预计2025年我国示波器市场规模达6.5亿美元 数字示波器是电子信息工业的基础设施，是应用最广泛的基础电子测试测量仪器。示波器被誉为电子工程师的眼睛，用于采集电路中的电信号并存储和显示，并对信号进行测量、分析和处理。按照发展历程，示波器大致可分为模拟示波器阶段和数字示波器阶段。模拟示波器能测量的参数较少，无法进行单次信号的测量，无法对波形进行存储，无法满足更复杂的测试需求，数字示波器则较好的解决了这些问题，数字存储示波器将ADC采样的数据先存储再进行数据分析的数字示波器，其具有波形存储和波形分析能力。目前数字示波器可细分为数字存储示波器、数字荧光示波器、混合信号示波器、多合一示波器、高分辨率示波器等。 数字示波器应用广泛，高端产品门槛极高。数字示波器技术核心均主要基于模拟前端电路和数字信号处理等学科。中低端数字示波器下游应用领域广泛，覆盖大部分应用场景。未来随着电子产业测试需求的进步，产品将向多维度的信号分析功能、多测量通道、智能化控制、模块化等方向发展。随着带宽的提升，数字示波器的模拟前端电路和数字信号处理技术要求迅速提高。特别是当带宽达到4GHz及以上时，数字示波器的技术门槛极高，在市场上已经无法购买核心芯片，国内厂家只能依靠自主芯片设计实现突破。以鼎阳科技为代表的国内企业通过持续的研发投入和技术积累，正逐步推动产品结构向更高档次发展，未来国内企业在中高端产品市场拥有广阔的市场空间。 预计2025年我国示波器市场市场规模达6亿美元。根据弗若斯特沙利文统计预测，2019年全球示波器市场规模已达到12亿美元，2025年有望达到17亿美元，2020-2025年CAGR6.6%；2019年我国示波器市场规模4亿美元，2025年有望达到6亿美元，2020年-2025年CAGR7.9%。 我国示波器市场占全球市场比重有望从2019年的34.1%提升至2025年达到37.6%。 图8鼎阳科技SDS6000Pro系列高分辨率数字示波器 图9预计2025年我国示波器市场规模达6亿美元 3.3.预计2025年我国射频类仪器市场规模达9亿美元 频谱分析仪是测量电子电气信号频谱（能量－频率关系）的仪器。频谱分析仪配合合适的传感器，还可以测量声波、振动波等物理信号的频谱，主要用于射频和微波信号分析、EMC预兼容测试、无线频谱监测、脉冲测量等领域。矢量网络分析仪是测量器件网络特性的仪器，它结合了频谱分析仪技术、信号发生器技术以及矢量网络分析技术等各项技术，是射频微波领域必备的测试测量仪器，并且是诸多行业专用仪器的基础形态。 预计2025年我国射频类仪器市场规模达9亿美元。中低端的频谱和矢量网络分析仪下游应用领域广泛，占据大部分应用场景。随着电子产业测试需求的进步，产品出现了越来越大的应用需求，并向多维度的信号分析功能、多测量通道、智能化控制、模块化等方向发展。当相关产品达到20GHz的测量频率范围后，相关产品的射频芯片、射频材料、射频连接、微波仿真、微组装电路工艺等相关技术的设计难度和成本也迅速提升。根据Frost&Sullivan数据，2020-2025年，我国射频类仪器市场CAGR有望实现7.1%，达到9亿美元。 图10预计2025年我国射频类仪器市场规模达9亿美元 3.4.预计2025年我国波形发生器市场规模达1.3亿美元 波形和信号发生器与数字示波器等技术相似。波形和信号发生器包括任意波形发生器和射频微波信号发生器，用于提供各种仿真和激励测试信号，信号发生器主要包括任意波形发生器和射频微波信号发生器。任意波形发生器和数字示波器均是基于数字和模拟电路的通用电子测试测量仪器，技术核心均主要基于模拟前端电路和数字信号处理等学科，技术发展状况和未来趋势相似；射频微波信号发生器、频谱和矢量网络分析仪是基于射频电路的通用电子测试测量仪器，技术核心均主要基于射频微波电路和数字信号处理等学科，技术发展状况和未来趋势相似。 预计2025年我国波形发生器市场规模达1.3亿美元。根据