电子测试仪器发展历史、成长环境及产业趋势如何?

电子测试仪器发展历史、成长环境及产业趋势如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/11/24 09:16

技术厚积薄发、政策暖风频吹、新兴产业提速,国产替代浪潮已至。

1、技术根基:匠心钻研几十载,厚积薄发正当时

我国电子测试仪器起步于 1950s,发力于 1980s,目前已具备人才储备与技术根基。 电子测试仪器行业萌发于二十世纪初,并于二战期间高速发展,战后美、德、日 企迅速崛起,相比国产厂商具有先发优势。我国在 1950s“一五计划”中就规划了电 子测试仪器;改革开放后我国电子测试仪器迎来新一轮腾飞,在调制域分析仪、 VXI 总线技术、微波毫米波矢量网络分析仪等方面取得重大突破。当前国内已具 备较完整的电子仪器产业体系,同时培育了大批电子测量技术人才,国内部分企 业已初具规模,部分产品与国外高端产品具有差异化优势。

2、成长环境:外有技术围堵,内有政策支持,科研重器必将自立自强

2.1、高端仪器进口受限,攻克底层技术是高端化必由之路

地缘政治背景倒逼国产自主可控加速推进。国内进口高端产品受《瓦森纳协定》 管制,电子测试仪器相关高端产品主要源于美国,在中美博弈背景下高端技术可 能被进一步封锁。《瓦森纳协定》是西方国家于 1996 年签署的集团出口控制机制, 针对先进科技与军事用品设定限制条例,对中国、伊朗、伊拉克、朝鲜和利比亚 等实施商品禁运,该协定实际由美国完全控制。例如带宽大于等于 60GHz 的数字 示波器、测量最高频率大于等于 90GHz 的频谱分析仪、在 8-10bit 分辨率同时采 样率高于 1.3GSPS 的 ADC 等都是禁运商品,同时美国将我国诸多企业、科研院所 列入实体清单,限制其采购美国电子测试仪器。在中美博弈背景下,后续美国对 我国技术封锁与技术脱钩可能会进一步加剧,只有实现核心技术的自主可控,才 能保障国内科研安全,实现高端技术持续突破。

高端示波器突破的关键在于解决芯片“卡脖子”问题。通用模拟芯片巨头 ADI、 TI 等通常不生产特定用于中高端示波器所需的专用模拟前端芯片,同时其生产的 ADC 主要面向通用领域,无法满足高端电子测试仪器的技术要求;而国外领先示 波器厂商掌握高端芯片设计和制造的核心工艺,其自研芯片(2GHz 带宽以上)主 要满足自有需求,一般不对外销售。因此示波器领域向高端突破唯有自立自强。

2.2、政策强力支持仪器研发,贴息贷款助力放量加速

电子测试仪器行业关乎科技创新突破,政策强力支持,国产化东风正劲。电子测 量仪器作为科研工具,其发展水平对下游各行业研发具有“杠杆效应”。1990s 初, 美国商业部国家技术和标准研究院(NIST)评估仪器行业后,认为美国的仪器仪 表工业产值虽然只占工业总产值的 4%,但对国民经济的影响超过了 60%。我国 近年出台多项支持仪器行业发展的政策,尤其 2021 年发布的《中华人民共和国科 学技术进步法》提及科技创新产品“在功能、质量等指标能够满足政府采购需求的 条件下,政府应当购买;首次投放市场的,政府应该率先购买,不得以商业业绩 为由予以限制”,更是为国产电子测试仪器公司的发展提供了政策基础。

“产学研一体化”加速科研成果商业化落地,人才储备红利释放促使产业升级。 “产学研一体化”即产业、学校、科研机构等相互配合,发挥各自优势,形成强 大的研究、开发、生产一体化的先进系统并在运行过程中体现出综合优势。相比 传统学校培养——企业/研究所招聘的单线模式,产学研促进了技术创新所需各种 生产要素的有效组合,将企业/研究所的前瞻课题交付高校,培养掌握理论创新与 工程实践的复合型人才,人才又将技术经验反哺产业,加速科技创新的商业化落。

我国“产学研”研发经费平稳增长,受宏观经济波动影响较小。电子测试仪器作 为“科研母机”,其发展景气度主要受益于下游研发投入力度,2011-2021 年我国 企业、研究机构、高校研发投入整体呈现平稳增长的态势,2018-2021 年企业、研 究机构、高校研发投入 CAGR 分别为 10.6%、11.4%、14.3%,其中高校研发投入增 速最高,科研人才储备红利有望持续释放,为科研仪器国产替代注入新动能。

贴息贷款逐步落地,边际拐点显现,2023 年有望规模化交付。随着贴息贷款政策 落地,各地方银行积极响应,为高校、职业院校和实训基地、医院、地下综合管 廊、新型基础设施、产业数字化转型和中小微企业、个体工商户等提供贷款。从 目前的采招网数据分析,11 月涉及仪器设备的项目招标预告达 4090 件,同比增 长 187%,边际拐点已现,其中 5000 万元以上的大订单同比增长 444%,反映出政 府极大的支持力度与高校旺盛的需求;相关项目中标结果达 33611 件,同比增长 138%,系院校与医院等机构逐步获得贷款资金以及前期项目招标落地边际加速, 产业有望持续保持高景气度。

3、产业趋势:新兴产业激发新需求,本土企业具备行业know-how与服务优势

我国作为“泛 ICT”领域的后起之秀,有望引领新兴产业技术风向,为科研仪器 公司提供成长的沃土。“泛 ICT”是以计算机、通信、电子制造为代表的高新技术 产业,当下 5G 通信、半导体、车联网等技术成为科技企业竞争焦点。2011-2021 年我国在上述领域研发经费投入 CAGR 为 14.3%,高于 GDP 的复合增速 9.3%。 随着科技成果的快速转化,目前我国已在部分细分领域(5G 通信、卫星、导航) 崭露头角,未来有望引领行业技术变革。科研仪器是面向未来的技术,应用于科 技前沿的“边际突破”,我国加大下游“泛 ICT”行业的投入,将为国内电测仪器 企业铺设良好的成长环境。

中国 5G 创新力水平已跃升至全球第一,带动国产电测仪器厂商成长。根据 ETSI 公布数据,截至 2021 年 5 月,全球累计披露 32,367 件专利簇,146,866 件 5G 必 要专利,排名前十的公司拥有的 5G 专利簇数量占比超过 80%。排名前十的公司 中有一半是中国企业,包括华为、中兴、大唐电信、OPPO、VIVO,由此可见, 在 5G 技术领域中国已走在世界前列。电测仪器行业的大客户研发需求旺盛,对 高端仪器、行业解决方案以及持续高质量服务要求较高,国内厂商可凭借本土服 务响应迅速的优势扩大与国内 5G 企业合作,并从产品合作开发中不断积累行业 know-how,有望在新兴领域实现弯道超车。

中国新能源汽车产业占据全球半壁江山,为电测仪器行业提供了充足的合作实践 机会。2021 年中国新能源汽车销量达 352 万台,占全球销量的 53%,动力电池出 货量达 226GWh,出货量全球占比 60%,新能源汽车产业已占据全球的半壁江山。 国内具备电动车整车与零部件的核心产业链卡位优势,电测仪器可服务于产业链 从研发前端、生产制造到维修维保的全生命周期,叠加本土服务优势,国内电测 仪器厂商有望进一步提升在新能源电池、车载雷达、汽车总线、车联网等领域的 粘性,通过项目合作强化对行业 know-how 的认知。

6G、量子通信与电磁对抗等战略新兴产业关乎国家安全,是未来大国科技竞争的 焦点,自主可控要求较高,带动国产电测仪器厂商加速成长。6G 将改变人们与周 围环境交互的方式,例如即时通信、互联机器人、自治系统以及无线人工智能交 互,这些对计算体系结构、芯片设计和材料提出了更高的要求;量子技术落地将 带来新的计算体系,量子比特有望取代晶体管,发挥出超越超级计算机的性能。 为实现上述应用,需要通过电子测试仪器,在高频射频、数字信号生成和处理以 及精密功率控制等领域实现技术突破。另外,随着电子战威胁不断升级,在电磁 频谱领域占据主导权是关系到国家防务的首要事项,国产仪器厂商具备供应与安 全优势,未来科研院所、高校实验室的合作有望持续深化。

参考报告REPORT

电子测试仪器行业研究:工欲善其事,必先利其“器”.pdf

工欲善其事,必先利其“器”:电子测试仪器是现代工业的基础设备,下游主要应用于IT、通信、消费电子、汽车、国防的研发测试场景,是助力科技“掘金”的生产力工具。2022年全球通用电子测试仪器行业市场规模达1000亿元,国内市场占比约1/3。射频类仪器和示波器是核心品类,其余还包括波形发生器、电源与电子负载、万用表等,多品类产品协同效应强,驱动仪器厂商横向布局。在工业检测领域,电子测试仪器呈现虚拟化、模块化的趋势;在实验研发领域,其商业模式向整体解决方案与软件服务转型。国外龙头占据主导,国内企业初具规模:受益于二战期间对雷达、电子对抗、无线电设备等军用...

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