2022年电子测量仪器行业发展现状分析 行业下游涵盖多应用场景

1. 电子测量仪器是近代科学基石，未来空间广阔

电子测量仪器是科学仪器的一种，主要以电子技术为基础融合了电子测量、数字信号处 理、微电子技术等多项技术，可以对电量、非电量、光量进行测量。电子测量仪器按照 其应用领域大体可分为专用仪器和通用电子测量仪器，其中通用电子测试测量仪器是电 子测量仪器中的重要组成部分可测试一个或者多个信号参数，是现代科学发展的基石。

电子测量仪器的上下游关系可总结为上游零部件供应商，负责供应原材料、芯片、被动 元器件、PCB 等零部件，中游电子测量仪器厂商负责仪器的设计、生产和销售，下游为 5G 运营商、学校、电子半导体公司、新能源车厂等客户。根据 Frost & Sullivan 预测， 2015~2025 年全球电子测量仪器规模将由 101 亿美元提升至 172 亿美元，CAGR 为 5.47%。

数字示波器和频谱分析仪是通用电子测试测量仪器中的两大重要产品。根据 Technavio 统计结果，2019 年全球范围内，数字示波器和频谱分析仪的市占率分别为 28.34%和 22.23%。伴随全休信息化进程的加速， 5G通信、电子半导体、人工智能等新兴领域给 通用电子测试测量行业带来了稳定的增长点，根据 Technavio 数据，全球通用电子测试 测量仪器的市场规模将由 2019 年的 61.18 亿美元提升至 2024 年 77.68 亿美元，年复合 增长率 4.89%。

数字示波器是目前应用最为广泛的电子测试测量仪器，被称为电子工程师的“眼睛”。 示波器的发展分为模拟示波器阶段和数字示波器阶段，由于模拟示波器测量参数较少以 及无法进行单次信号的测量，渐渐无法满足近代科学的需求。上世纪 80 年代力科发明 了第一台数字示波器，相比于模拟示波器，数字示波器可以观察电子信号的整个动态过 程的同时还可以精确测量电子信号的各种参数（周期时间、力度、频率等），模拟示波 器便在数字示波器推出后便逐渐退出了市场。

数字示波器根据用途和特性可分为： 

数字存储示波器（DSO）：大部分显示部分基于光栅屏幕而非荧光。便于捕捉和显 示瞬态现象，并将结果以二进制数列的数字形式进行储存，便于计算机的分析和存 档。其与模拟示波器的不同之处在于第二阶段水平系统模数转换器（ADC）阶段中， 信号被实时采样并转为数字值并存储与存储区形成波形点，多个波形点组成一条波 形记录。DSO 可以完美应用于低重复率（或单脉冲）、高速设计应用中。 

数字荧光示波器（DPO）：使用串行处理结构来捕获并分析信号，能够提供独特的 分析能力。其在输入阶段采用类似于模拟示波器的垂直放大器结构，第二阶段与 DSO 类似的 ADC 方案，不同之处在于数模转换后，DPO 会将数字化的波形光栅化， 储存于荧光数据库中，数据库中的信号图像直接送至显示系统，实现了时间、幅度、 幅度变化的值是实时显示。DPO适合用于高频和低频的信号，同时也擅长观察重复、 实时的波形。

混合信号示波器（MSO）：将 DSO 的全部测量功能与逻辑分析仪的部分功能相结 合，省去了操作相对复杂的逻辑分析仪的过程的同时提供了逻辑分析仪的关键、实 用的功能。 

多合一示波器：集成了频谱分析仪、功率仪、万用表等其他测量仪器的功能，并将 多个功能融合进示波器中形成的一体式设备。

Technavio 预计 2024 年全球数字示波器规模为 21.67 亿美元。目前由于电子信息产 业的高速发展，数字示波器被广泛应用于电子半导体、人工智能、5G 通信、新能源、 航空航天等多个领域中，随着同时测量多个逻辑信号的需求增加，数字模拟器也在由 8bit 分辨率向 12bit 甚至更高的分辨率发展，根据 Technavio，到 2024 年全球数字示波 器的规模将达到 21.67 亿美元，2019 年市场规模为 17.34 亿美元，2019-2024 CAGR 为 4.56%。

频谱分析仪主要用于测量电信号频谱结构。其原理可以简单表述为：将输入信号经过 衰减器进行信号的幅度限制，经滤波器过滤掉不需要的频率后经过混频器与本振信号进 行混频，随后将混频信号进行放大或压缩、滤波、整流，最后得到驱动显示的直流信号， 并加以显示。目前被主要应用于 EMC 预兼容测试、无限频谱检测、微波信号分析等领 域。矢量网络分析仪能够测量单端口网络的各种参数，同时也能测量相位。由激励源、 测试装置、接收部分、微处理器组成，结合了如频谱分析仪技术、信号发生器技术在内的多项技术，其原理和使用能力直接取决于系统的动态范围指标。目前广泛用于教育科 研、汽车电子、电子半导体等领域。根据 Technavio 的预测，2019~2024 全球频谱 和网络分析仪的市场规模由 21.20 亿美元提升至 27.76 亿美元，CAGR 为 5.54%。

图：全球频谱和网络分析仪的市场规模（亿美元）

信号发生器也称为信号源，用来产生震荡信号并提供所需的稳定、准确的参考信号，并 在使用过程中其产生的信号实现频率、幅度、波形等参数实现可控。其原理可以简单概 括为：由主振级产生的低频正弦信号后经放大后达到电压输出幅度的要求，再经输出衰 减器直接输出电压，并通过用主振输出调节电位器调节输出电压的大小。目前主要应用 于 5G 通信、电子半导体、人工智能等多个领域中，根据 Technavio 的预测， 2019~2024 年全球信号发生器规模将由 8.77 亿美元增长至 11.08 亿美元，CAGR 为 4.76%。

2. 电子测量仪器行业下游应用场景广泛，助力多行业快速发展

下游多应用场景带动产业持续稳定发展。电子测试仪器是近代科学的基石，而通用电子 测试仪器则对于电子工程师来说不可或缺，在产品设计、验证、制造等过程中均需要倚 靠通用电子测试仪器。所以电子测试仪器广泛应用在在电子半导体、芯片制造、5G 通 信、新能源汽车、消费电子等诸多领域。

在 5G 的建设及应用中，电子测量仪器在标准的制定、研发生产过程、规模制造、后期 维护等方面都起到重要的作用。未来随着 5G 技术的完善与全球范围内 5G 建设的持续 推进，对于电子测量仪器特别是高端电子测量仪器将会有持续性的需求。根据中国信息 通信研究院发布的《5G 经济社会影响白皮书》，5G 商用初期，预计 2020 年电信运营商 在 5G 网络设备的投资超过 2200 亿元，到 2024 年运营商设备基本部署完善，此时各行 业 5G 设备支出起量，预计 2030 年各行业在 5G 设备上的支出超过 5200 亿元。在 5G 加速的进程中，电子测试仪器将起到辅助的作用，加速 5G 基建的的快速、准确的部署。

新能源汽车维持高景气度，生产、汽车电子功率测试、汽车验证等过程均需要电子测 量仪器参与。新能源汽车发展迅速，其中涉及的汽车生产、电动车功率测试、芯片制造、 汽车器件测试到系统升级等过程，都对电子测量仪器有较大的需求，同时目前主流新能 源汽车的摄像头升级、ADAS、激光雷达等升级，都离不开电子测量仪器，其中在新能 源汽车验证中，优秀的电子测量仪器可以减少验证中的数据误差与数据错误，大幅降低 验证周期，是该过程的必备仪器，相信电子测量仪器行业能够在当今新能源产业高速发 展下吃到相对应的红利。根据 EVTank 的预测，全球新能源汽车在 2025 年的销量将达 到 1800 万辆，较一年前预测数据上调 10%。根据中国汽车协会的统计数据，2021 年 9 月，我国新能源车产量 35.32 万辆，较去年同期增长 160%。目前各国的政策以及规划 都在指引着全球进入新能源时代，未来新能源行业能够保持高速增长的确定性较大。

消费电子是市场将在一定程度上带动电子测量仪器。得益于制造技术的提升以及高速 信息化的升级，智能手机、平板、TWS 耳机、VR/AR 等移动设备市场规模正在以高速 增长的态势发展，在研发、生产制造、性能测试等众多环节中都离不开电子测量仪器， 可以说电子测量仪器的性能高低直接决定了消费电子类产品在生产测试过程中的良率以 及效率。消费电子的繁荣发展也将在一定程度上带动电子测量仪器行业的景气程度，成 为其稳定增长的重要因素。

消费电子行业景气度不减，智能可穿戴设备、5G 手机成为目前的新兴增长点。我们以 智能手机和只能手表出乎量为例：根据中国信通院统计，2021 年 1-11 月我国累计手机 出货3.17亿部，同比增长12.8%；其中5G手机累计出货2.39亿部，同比增长65.3%， 占手机出货量 75.3%；根据市场调查机构 IDC 的预测，全球智能手表 2023 年市场规模 将增加至 1.32 亿台，随着 Apple Watch 以及来自其他电子产品制造商的各种智能手表 越来越受欢迎，智能手表在整个可穿戴设备市场的份额将从去年的 44%增长到 2023 年 的 47%。可见在近年全球疫情、产能紧缺等不确定因素的影响下，以智能可穿戴设备、 5G 手机为主的消费电子产品依旧保持着稳定的增速发展，可见行业的韧性以及在未来 维持景气程度的高确定性。

图：我国智能手机出货量（万部）

3. 海外相对成熟，国内政策加持电子测量仪器行业增速较快

在全球范围内海外公司在电子测量仪器方面仍然具有绝对的优势，由于起步时间较早加 之早年在信息技术、电子技术、测量技术等领域的成熟技术积累以及众多下游应用的高 成熟度，使得海外企业在测量仪器（尤其是高带宽，高频率的高端产品）中具有绝对优 势，目前是德科技、泰克、力科、罗德&施瓦茨等公司在国际上具有绝对的统治地位。

全球市场份额被海外公司占据，全球前五大企业市占率 50%左右。根据 Frost & Sullivan 的数据统计，2019 年是德科技以电子测量仪器营收 35.54 亿美元占据全球 25.9%的市 场份额位列全球第一，位列其后的分别是罗德与施瓦茨、安立、泰克、力科。全球电子 测量仪器的头部公司主要来自于美国，前五大企业占据了全球48.7%的市场份额，根据 鼎阳科技于 2019 年的电子测量仪器营收 0.23 亿美元（按照 2019 年底汇率计算）可推 算出其在 2019 年全球市占率为 0.17%。

在示波器领域，根据 Frost & sullivan 的数据统计，2019 年是德科技示波器营收 3.02 亿 美元，在全球示波器市占率中以 25.2%排名第一。按照鼎汉科技 2019 年示波器营收 0.15 亿美元可以推算出其在 2019 年全球示波器市占率为 1.25%。可见目前在电子测量 仪器行业以及主要细分产品示波器领域，海外市场仍然占有绝对的优势，鼎阳科技在全 球范围内市占率仍然很低，未来有望凭借自身的技术迭代以及中高端产品带来的持续结 构优化赢取更多的市场份额。

我国政策福利助推行业发展。我国的测量技术相对起步较慢，近年来通过制造业的快速 发展以及 5G 等、新能源等技术浪潮带来的庞大需求需求，使得我国测量技术进入高速 发展期间，目前国产 2G 带宽及以下的数字示波器产品已经能够覆盖大多数的应用场景， 但是和海外企业仍有较大差距。今年来在诸多政策的加持下，国内的电子测量仪器公司 开始在技术和工艺上追赶海外企业，同时国家也通过相关的政策对于本土电子测量仪器 厂商进行大力扶持，在2021年12月24日通过的《中华人民共和国科学技术进步法》 中明确规定：对于科技创新型产品，在功能、质量等指标满足政府采购的需求条件下， 政府采购应当购买。可见国家对于国产企业的大力扶持的态度，以及将国产化替代继续 推动下去的决心，在很大的程度上将有利于类似于鼎阳科技的国产科技创新型公司。

政策加持下，目前鼎阳科技、固纬电子、普源精电、创远仪器等国内公司通过一定的技 术积累以及持续的创新研发，已经基本具有了中端产品的研发和销售能力，虽然在高端 仪器方面和海外企业仍具有差距，但是随着国产替代进程的加速以及我国电子信息下游 应用的持续发展，未来在全球电子仪器产品尤其是中高端产品中有望持续提高市占率。

亚太地区是全球通用电子测量仪器需求重要增长动力来源。根据 Technavio，2019- 2024 年全球通用电子测量仪器将以 4.89%的年复合增长率增长，其中 2019~2024 年 亚太地区通用电子测试测量仪器规模将由 21.32亿提升至 28.39亿，CAGR为 5.89% 是所有地区中增速最快的地区，我们认为主要原因有：1）以中国为首的亚太地区国家 多数为发展中国家，人口基数以及制造业等基础行业发展较好，对于时代机遇能够很好 地把握，无论是在 5G 的渗透以及新能源汽车的普及，未来的增速都将较欧美等发达地 区更快。2）对于传统行业，类似于电子半导体、教育科研等领域，由于自身的基数较 其他地区略低，所以体现在增速上就会快于其他地区。传统和新兴下游应用领域的协同 高速发展使得以中国为主的亚太地区未来在电子测试测仪器行业将以快于全球的增速发 展。

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