电测仪器 头豹词条报告系列

【电测仪器行业分类[2] 电测仪器种类众多，按照使用领域的不同可分为通用仪器和专用仪器。专用仪器以某一个或几个专用功能为 目的，设计制造难度极高，应用领域较小，但在某些细分领域不可或缺，如光纤测试仪器、电磁兼容EMC测试设 备等；通用电子测量仪器是现代工业的基础设备，也是电子工业发展和国家战略性、基础性重要产业之一，应用 场景广泛且需求量大。通用电子测量仪器按照其基础测试功能，可划分为示波器、射频类仪器、波形发生器、电 源与电子负载和其他类仪器。 电测仪器分类 通用电测仪器细分种类 类 电测仪器行业特征[3] 电测仪器行业特征包括：海内外厂商仍存在一定技术差距、硬件产品软件化趋势显著、软件技术智能化程度 提升三大特征。 1海内外厂商仍存在一定技术差距 中国通用电测仪器行业起步相对较晚，在技术上与国外优势企业仍有一定的差距 中国通用电测仪器在技术上与国外优势企业仍有一定的差距，尤其是在高带宽、高频率的产品领域。中国企业还需要一定的技术积累，短期内中国企业难以达到或接近国外优势企业的技术水平。以美国电测仪器 头部厂商是德科技为例，其生产的实时数字示皮器最高带宽可达110GHz，采样率为256GSa/s。而国产头 部电测仪器厂商普源精电，使用基自研核心芯片的示波器产品仅可实现5GHz带宽和20GSa/s采样率，目 前，以普源精电、鼎阳科技为代表的中国厂商通过持续的研发投入和技术积累，已具备中高端产品的研 发、生产和销售能力，正不断缩短与国外企业的差距。未来，中高端电测仪器国产化率有望持续提升。 2硬件产品软件化趋势显 用软件虚拟仪器替代硬件实体仪器，逐渐成为了新的发展方向 从发展发展历程看，电测仪器产品体积不断缩小，结构不断简化的过程。随着人们对电子测量的理解不断 加深，在精简仪器的过程中提出了虚拟仪器的概念，用软件虚拟仪器替代硬件实体仪器速新成为了新的发 展方向。 3软件技术智能化程度提升 通过人工智能和大数据技术简化操作流程、优化用户体验，成为电测仪器行业发展趋势 一方面，通过给示波器、矢量网络分析仪等设备加入机器学习模块，可使设备本身对待测信号的特征和使 用需求加以记忆，大幅提升分析速度。另一方面，智能可编程电子测量仪器将逐渐成为测量仪器行业发展 的新主流，给用户提供智能化编程接口，改进测量细节，提升产品的功能扩展性，满足更多测量需求，实 现自动转换量程、自动调节、自动校准、自动记录，自动进行数据处理、自动修正等自动化运行功能。 2：专家访谈、弗若斯特沙.. [3]1: https/baijiahao.b... |& 电测仪器发展历程[4] 电测仪器行业的发展历程可分为四大阶段，对应产品形态分别为模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪 器。19世纪末，爱德华·韦斯顿发明了测量电流的仪器，塔称现代电流测量仪器的基础；20世纪50年代前，电测 仪器的产品形态为模拟仪器，其借助指针来显示最终结果；20世纪50年代至70年代，电测仪器以数字化形态呈 现，数字化仪器发展至今已成为最普遍的电测仪器；20世纪70年代起，电测仪器被称为“智能仪器”，其内置 平台来自定义仪器的测试功能，因此被称为“虚拟仪器”。 萌芽期·1890~1930 爱德华·韦斯顿是电子测量仪器发展历史中最重要的人物之一，在电工测量仪器领域的众多仪器中， 他开发了其中重要的3个组成部分：标准电池、锰铜电阻和电气指示仪表。他发现了康铜和锰铜两种合 金。他发明了测量电流仪器：电压表、电流表和瓦特计，塔称现代电流测量仪器基础。 爱德华·韦斯顿发明了测量电流的仪器，称现代电流测量仪器的基础。 20世纪50年代以前，电测量技术主要是模拟测量，模拟仪器包括了指针式万用表、品体管毫伏表 等，此类仪器的基本结构是电磁机械式，主要是借助指针采显示测量结果。宏观物理量本质上大都是 固定或连续变化的模拟量，直接对模拟量的测量称“模拟测量”。由于仪器本身的局限性，示值的分 辨力只能达到2-3位有效数字，而模拟信号（测量数据）在测量过程中还易受噪声和干扰的影响而变 化。 该阶段的电测仪器为模拟仪器，该类仪器是电磁机械式的，借助指针来显示最终结果。如模拟电压 表、模拟电流表、模拟转速表等。 高速发展期·1950~1970 20世纪50年代，数学技术的引入和集成电路的出现，便电测仪器由模拟式逐渐演化为数学式。其特 点是将模拟信号测量转化为数字信号测量，并以数字方式输出最终结果，适用于快速响应和较高准确 度的测量。 该阶段的电测仪器为数字化仪器，数字化仪器也是目前最普遍的电子测量仪器。 高速发展期·1970~1990 20世纪70年代，智能仪器设备出现。智能仪器设备是现代测试技术与计算机技术相结合的产物。它是含有微处理器的测试仪器，测量结果具有存储、运算、逻辑判断及自动操作、自动控制等功能，即 具有一定的智能作用。 该阶段的电测仪器为智能仪器，可将传统数字仪器中控制环节、数据采集与处理、自调零、自校准自动调节量程等功能改由微处理器完成，从而提高测量精度和速度。 成熟期·1990~2023 20世纪90年代起，电测设备由智能式逐渐演变为虚拟式。虚拟仪器强调“软件即仪器”，即在仪器 设计或测试系统中尽可能用软件代替硬件，所以用户可以在通用计算机平合上，根据用户自已的需求 来定义和设计仪器的测试功能 该阶段的电测仪器为虚拟仪器，虚拟仪器是在计算机基础上通过增加相关硬件和软件构建而成的，是 其有可视化界面的仪器。 电测仪器产业链分析[5) 电测仪器产业链上游是电子元器件厂商，中游是电测仪器厂商，下游是以工业生产、通信、航空航天与国 防、科研教育为代表的应用场最。 电测仪器产业链有以下两大核心观点：（1）上游电子元器件产业“大而不强问题显著，国产厂商自主创 新能力不强。行业市场参与者众多，竞争格局较为分散。芯片为电子元器件中的核心，其采购额占比通常占据电 测仪器原材料的35%-45%。由于电测仪器所需芯片种类众多、芯片研发投入大且研发周期长，多数电测仪器厂 商选择外购芯片，并在此基础上来设计产品。（2）中游电测仪器厂商可细分为通用电测仪器厂商和专用电测仪器厂商，其中通用电测仪器市场空间广固，且市场为充分竞争市场。专用电测仪器细分市场众多，然而每类细分 市场相对较小。同时，中国本土用户更偏向于选择行业优势企业产品，对价格相对不敏感 上产业链上游 生产制造端 电子元器件厂商 上游厂商 德州仪器半导体制造（成都）有限公司> 赛灵思电子科技（上海）有限公司> 查看全部 英特尔半导体(大连）有限公司》 产业链上游说明 电子元器件产品可分为主动电子元器件与被动电子元器件两大类，主动电子元器件能够热行信号变换 和数据处理，主要包括IC芯片、二极管、三极管、存储器等，其特点是等效电路均含有受控电源；被动电子元器件即不含有受控电源的电路组件，主要包括PCB、电阻、电容电感及被动射频元器件等。 1.中国电子元器件产业“大而不强”的问题依然突出。目前，中国电子元器件销售总额已突破20,000 亿元人民币，然而，相较于海外电测厂商巨头，中国国产厂商整体实力偏弱、自主创新能力不强。此外，中国电子元器件行业市场参与者众多，竞争格局较为分散。其中，具有代表性的国产主动元器件 厂商有上海贝岭、韦尔股份、长电科技等。国产被动元器件厂商有三环集团、风华高科、顺络电子、法拉电子、艾华集团等。 2.随着电测仪器不断向数字化、智能化、软件化深入，芯片已成为电测仪器中最为核心的电子元器 件。同时，电测仪器所用芯片种类繁多，几乎涵盖芯片分类中的所有品类。芯片在元器件中的采 占比约为35%-45%。 中产业链中游 品牌端 电测仪器厂商 中游厂商 普源精电科技股份有限公司》 深圳市鼎阳科技股份有限公司> 固纬电子（苏州）有限公司》 产业链中游说明 中游厂商负责设计、生产和销售电测仪器并提供售后服务。电测仪器厂商可分为通用电测仪器厂商和 专用电测仪器厂商。 1.通用电测仪器市场需求量大、产品存在一定同质性，该市场为充分竞争市场厂商。通用电测仪器类 厂商聚焦于应用面较广的电测仪器产品，如示波器、频谱分析仪、射频信号源、数字万用表等。专用 电测仪器产品种类繁多，每类细分产品市场相对较小。专用电测仪器类厂商聚焦于特定的细分市场， 如光纤测试仪、变压器测试仪等。 2.海外头部厂商在技术、品牌积累上处于优势地位，客户粘性较强。电测仪器与下游企业的产品质量和设计周期直接相关，所以下游企业注更产品的性能长期稳定性，因此户粘性较强。经过长期的技 术和口碑积累，海外厂商优势地位明显，且在高端市场长期处于断地位。 3.国产电测仪器厂商陆续开启芯片自研项自，国产化替代进程不断加速。高性能的ADC、DAC FPGA芯片是高端通用电测仪器必不可少的原材料，以赛灵思、德州仪器等企业为代表的美国厂商目 前仍是高性能芯片的主要供应商。美国出口管制使得中国厂商难以获取高端仪器所需芯片，国产替代 追在眉睫，华为、中兴等国内优质企业也纷纷转向国内供应商。目前，以普源精电、鼎阳科技为代表 的国产厂商已实现核心芯片组的自研，未来其余厂商将陆续跟进，中高端电测仪器国产化率有望持续 提升。 下产业链下游 渠道端 通信 工业生产 航空航天与国防 产业链下游说明 电测仪器广泛应用于各行各业，典型应用场景包括工业生产、通信、航空航天与国防、新能源、科研 教育等。其中，通信行业为电测仪器最主要的应用场景。以海外巨头厂商是德科技为例，其最主要的 市场为通信行业，近年来营收占比约为60%-70%。其中，有线通信占比达30%-40%。 ①在工业生产场景中，从产品基础元件到整机的研究、实验、分析、设计、检验、鉴定和应用的各个 环节均需要使用电测仪器；②在通信场景中，受益于2025年前后50GPON和5.5G技术的商用，广泛 应用于有线通信和无线通信类产品测试的频谱分析仪、示波器等设备将迎来新一波产品替换潮；③在 航空航关与国防场景中，受俄马战争、巴以冲突等不稳定局势的影响，全球客国对军事装备升级换代需求大增，进而加大了对通用电测仪器的需求；④在新能源场景中，中国新能源汽车是全球最大的市 场，而新能源汽车测试设备的技术门槛不高且频率较低，中国本土电测仪器厂商可满足该市场的需求；①在料科研教育场景中，习近平总书记在党的二十大报告中对“办好人民满意的教育”作出战略部 署，其中包括科教兴国战略，该战略有助于国家突破前沿科技卡脖子的困境。科教兴国战路下，高校理工科教育与科研工作均对电测仪器有者较大的需求，因此科研教育已成为电测仪器重要的市场之 [5]1 : http:/js.people.co... | 2 : https:/www.zhihu... 3: https://bajiahao.b... I 图 4: https://baijiahao.b.. | 5：弗若斯特沙利文、普源. 电测仪器行业规模16] 中国电测仪器市场规模由2017年的31.7亿美元增长至2022年的58.5亿美元，预测2027年市场规模将达到 63.6亿美元，2023-2027年年复合增长率为4.3%。 过往行业市场规模增长的原因如下：1.中国半导体技术的发展驱动电测仪器市场稳步增长。电测仪器的发展和半导体器件为共同成长关系，半导体器件是生产电测仪器诸多零部件的底层架构基础，而电测仪器是半导体器 件的宏观实际应用。两者发展交替领先，互相促进并制约着另一方的发展。虫国半导体行业的市场规模！ 年的1，585亿美元增长至2022年的2.009亿美元，复合年增长率为6.1%，中国半导体市场规模的不断增长回时 汽车、智能制造等为代表的新兴产业高速发展，相关企业的扩产需同步采购相关软硬件辅助设备，进而使得电测 仪器需求量激增。以国际头部电测仪器厂商是德科技为例，其营收在过去10年间均