2022年普源精电主营业务及发展路径分析 2021年普源精电数字示波器营收占比增长至约50%
- 来源:安信证券
- 发布时间:2022/07/14
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1. 普源精电:国内电子测量仪器龙头,立足自研,增长驶入快车道
1.1. 深耕电子测量仪器行业二十余载,产品和市场体系完善,高端化进程加速
国内电子测量仪器龙头,深耕电子测量仪器行业二十余载。公司前身的 RIGOL 工作室创立 于 1998 年,普源精电公司注册于 2000 年,深耕电子测试测量行业二十余年,是目前国内 唯一拥有数字示波器自研核心芯片组并成功实现产业化的电子测量龙头厂商。回顾公司的发 展历程,可分为以下三个阶段:
1)技术初探期:公司先后推出示波器、波形发生器、万用 表等产品,实现对通用电子测量仪器的初探;2)积淀成长期:产品方面,公司开始推出频 域类仪器,丰富产品体系,并进一步提升已有产品系列的性能,于 2009 年推出了 1GHz 带 宽的数字示波器。技术方面,在此十年间,公司实现了后续产品高端化发展的关键—示波器 芯片组的自研。渠道方面,公司先后在美国、欧洲、日本成立子公司,开拓海外市场业务; 3)加速发展期:得益于此前在产品、技术和渠道方面的积淀,公司自 2019 年进入加速发展 期,连续推出一系列高端产品,同时业绩也伴随着新产品的发布而加速增长。2022 年,公 司成功在科创板上市。
五大产品体系逐步完善,自研芯片推动产品高端化。经过 20 余年的发展,公司在芯片、算 法、软件、硬件四大类核心技术上不断积累,当前共形成了五大产品体系:1)时域类产品: 数字示波器、波形发生器,其中数字示波器已达到 5GHz 带宽,20GSa/s 采样率,波形发生 器已达到 5GHz 最高输出频率,12 GSa/s 采样率,两者均为目前国内最高水平;2)频域类产 品:射频类仪器,其主要包括射频/微波信号发生器、频谱/信号分析仪、矢量网络分析仪, 以及其相关选附件产品等;3)其他:电源及电子负载、万用表及数据采集器。
1.2. 股权架构稳定且合理,核心人员行业积淀深厚
股权架构稳定且合理,深度绑定核心团队。公司的实际控制人为董事长王悦,共控制公司表 决权的 65.96%,其中,直接持有公司股份 6.41%,并通过普源投资、锐格合众和锐进合众 三大平台合计持有公司股权的 19.57%,且与公司另外两位创始人李维森(8.67%)和王铁 军(8.67%)为一致行动人。同时,为了稳定核心团队,充分提高中高层领导和骨干员工的 积极性与工作效率,公司建立两大持股平台锐格合众和锐进合众,均占总股本的 3.30%。值 得注意的是,公司的主要股东中也不乏知名的机构投资者,例如高瓴资本、正心谷、招银国 际、苏高新创投等,分别持有公司股份的 1.88%/2.05%/2.04%/1.02%。

创始人长期深耕电子测量仪器行业,核心技术人员均为自有体系培养,技术成果丰富。公司 董事长王悦作为普源精电的创始人之一,自 1998 年以来便长期深耕于电子测量行业,其主 导了公司第一款虚拟示波器的研发;参与了国家标准《数字存储示波器通用规范》的起草; 作为第一发明人拥有授权专利 54 件。同时,公司的核心技术人员多为毕业即进入公司,经 过十余年自有体系的培养,均在电子测量行业相关技术领域积累了丰富的成果,例如副总经 理严波作为公司芯片技术带头人主持并负责了多个芯片研发项目,作为发明人共计取得 15 项授权发明专利;研发总监何毅军主导了微波射频类产品的核心技术研究,作为发明人共取 得 18 项授权发明专利。
1.3. 新品发布助力营收进入增长快车道,盈利能力提升进一步驱动利润释放
新产品发布拉动营收加速增长,不含股份支付净利润 CAGR 超 25%。收入端来看,2018-2021 年公司营业收入从 2.92 亿元增长至 4.84 亿元,2019-2022Q1 的营收增速分别为 4.02% /16.6%/36.6%/26.3%,总体呈加速增长的态势,主要系搭载自研芯片组的中高端数字示波器 产品销售收入快速增长,以及公司线上和线下渠道的拓展。利润端来看,公司的报表利润在 2020 年开始出现亏损,主要是因为公司于 2020 年开始实施较大规模的股份支付,若贴回股 份支付的影响,公司净利润持续增长,2018-2021 年的 CAGR 为 26.6%,呈现出和收入端 相同的态势。展望未来,公司 2022-2024 年的股份支付金额分别为 0.55、0.13、0.02 亿元, 呈下降趋势,预计其对公司净利润的影响会逐步减少。
数字示波器是营收的主要来源,境外市场营收占比略高于境内市场。分业务看,公司数字示 波器的营收占比不断上升,2021 年增长至约 50%,是公司的主要收入来源,主要系多款核 心参数国内领先的中高端新品的销售情况良好,占比提升;示波器外的其他产品则随着公司 收入增长而同步提升。分地区看,一方面,公司境外市场营收占比超 50%,其中欧洲地区占 比最高,主要系公司在美国、欧洲、日本等地设立多家海外子公司,在电子测量仪器更为成 熟的境外市场形成了品牌效应,积攒了稳定的客户群体。另一方面,境内市场营收占比随着 公司产品性能的提升以及国产替代需求的出现而逐年上升,2021 年上半年为 45.7%。
综合毛利率稳居 50%以上,产品高端化驱动盈利能力提升。2018-2021 年公司综合毛利率维 持在 50%以上。一方面,美国调整关税商品清单和税率,以及公司自 2020 年开始实施的大 额股份支付均对毛利率产生了一定的压制作用。但另一方面,公司自 2019 年发布的一系列 高端产品在 2020 和 2021 年贡献了较高的利润,充分对冲了关税和股份支付的不利影响。 分业务来看,射频类仪器毛利率高于其他各类业务毛利率,达 60%以上;另外,其他主营业 务毛利率同样接近 60%,主要系其包括了毛利率较高的附件和应用软件。我们认为,随着公 司产品结构的高端化,未来公司综合毛利率有望进一步提升。2022Q1,公司毛利率水平上 升至 53.9%,充分彰显出产品高端化对于盈利能力的提振作用。
股份支付影响逐渐消退,叠加规模效应带动费用率下降。2020 年,公司销售费用率和管理 费用率均显著上升,主要系分别有 0.24 和 0.17 亿元股份支付费用计入了销售和管理费用。 若扣除股份支付的影响,销售费用率仍有小幅上涨,主要是因为公司加大了网络和电商平台 的广告投入,以及产品销量增长和国际运费单价上涨导致了运费增加。未来,随着股份支付 金额的减少和营业收入的增加,预计销售费用率和管理费用率有望下降。近年来,财务费用率出现小幅上涨,主要是由于近两年来欧元汇率的大幅贬值使得汇兑损益增加。

1.4. 研发高投入带来显著技术优势,募投项目加码产能提升及高端新产品研发
研发投入稳步增加,保障技术领先性。2018-2021 年的研发费用分别为 0.37 /0.33 /0.79 /1.03 亿元,呈逐年上升趋势;2020/2021 年研发费用率较高的原因为部分股份支付费用计入研发 费用。根据公司公告披露,若剔除股份支付影响,2018-2021H1 公司研发费用率分别为 12.7% /11.0% /13.4% /15.0%,呈缓慢上升趋势。我们认为,未来随着营业收入的增加和相关研发 体系的成熟,研发费用率有望逐步下降到 15%左右的行业典型水平。
围绕五大类产品体系打造核心技术,产品再升级,品类再扩充。截止 2021 年 6 月 30 日,公 司在全球范围内拥有已授权专利 386 项(其中发明专利 346 项)、集成电路布图设计 4 项、 软件著作权 101 项,形成了具有自主知识产权的专业核心技术和相关技术储备。核心技术方 面,围绕五大类产品体系,公司在芯片、算法、软件、硬件四大类核心技术上积累丰富。通 过研发芯片和硬件技术拓展仪器的测量范围,使得仪器带宽更高、噪声更低、速度更快;通 过研发算法技术进一步提升仪器的性能;通过软件技术扩展了产品的功能和易用性。在研项 目方面,公司不仅专注于已在国内处于领先地位的数字示波器产品的进一步优化,还对频域 类测量仪器加强研发,进一步完善产品矩阵。
募投项目加码产能提升和高端新产品研发,研发中心进一步增强技术优势。上市募集资金将 全部用于公司主营业务的发展,其主要投向为:1)释放产品产能。募投项目将扩充现有产 品的产能,并新增高端产品和未涉足产品的产线。2)建设研发中心。北京和上海研发中心 的建设将更好地运用和升级现有核心技术,增强公司的技术和研发优势,并提高现有主营业 务产品的生产效率和盈利水平,降低生产成本。3)研发高端新产品。募投项目将对高端数 字示波器、高端微波射频仪器和现场测试测量仪器进行研发与创新。
2. 电子测量国产替代空间广阔
2.1. 电子测量仪器应用场景广泛,高景气度下市场空间持续释放
电子测量仪器是“工程师的眼睛”,典型的知识与技术密集型行业。电子测量仪器产品种类 众多,一般分为专用电子测量仪器和通用电子测量仪器。专用仪器定制化程度高,针对特定 场景,如信道仿真仪、5G 综测仪等。通用仪器标准化程度高,适用范围广。依据产品形态, 通用电子测量仪器主要有:
1)示波器:把电信号变换成图像显示,即信号波形,可以测量 电压、电流、频率、相位差、调幅度等参数。2)频谱分析仪:测量信号频率和功率信息, 高端频谱仪还可以完成信号解调分析功能。3)矢量网络分析仪:测量器件网络特性的仪器, 是射频微波领域必备的测试测量仪器。4)信号发生器:发出各种频率、波形和输出电平电 信号,用作测试信号源或激励源。科学仪器是典型的知识与技术密集型行业,其中,电子测 量仪器以电子技术为基础,涉及计算机、物理、数学、通信、软件等多学科的理论与应用。
技术迭代新需求层出不穷,测量仪器市场规模稳步增长。根据弗若斯特沙利文预测,全球电 子测量仪器行业市场规模将在 2019 年到 2025 年以3.89%的 CAGR 增长至 172.38 亿美元, 行业增长的驱动力主要来源于:1)新技术的持续迭代,每当出现新的技术标准如移动通信 4G LTE 到 5G NR,数据中心 PCIe4.0 到 PCIe5.0 等,电子测量仪器就会产生新的软硬件需 求;2)技术复杂度提升,导致更多的产品在设计阶段需要进行精确的量测,才能保证产品 的最终性能和质量。国内市场方面,2019-2025 年我国电子测量仪器市场规模将以 5.84%的 CAGR 增长至 64.81 亿美元,增速快于全球,主要系国内产业链升级,对研发阶段投入的增 加带来测量仪器需求量的提升。

2.2. 国外巨头长期寡头垄断,国内厂商在细分赛道崭露头角
测量仪器市场以海外公司为主,国产厂商任重而道远。从全球竞争格局来看,全球各区域市 场发展相对不平衡,欧美等发达国家电子测量仪器仪表产业起步较早,产业链上下游基础良 好,欧美巨头厂商长期处于寡头垄断状态,且多聚焦中高端仪器仪表市场。其中,是德科技 作为全球龙头企业,产品体系实现电子测量全面覆盖,示波器、信号源、频谱分析仪、矢量 网络分析仪等产品占据全球领先地位,并面向下游应用场景提供全套解决方案;罗德与施瓦 茨在频域产品领域的优势突出,主要包括信号源、频谱分析仪和矢量网络分析仪;泰克是示 波器的发明者,在时域仪器尤其是示波器、任意波形发生器方面竞争力强;美国国家仪器因 其“虚拟仪器技术”的优势、模块化和“软件定义仪器”的理念在原型机、生产测试领域相 对领先。
国内市场方面,国内电子测量仪器行业起步较晚,企业发展时间较短,技术积累需 要一定过程,主要围绕部分电子测量仪器产品和核心技术的自主研发,不过近几年的发展也 明显呈现出加速态势,尤其表现在产品的指标性能方面,其中普源精电作为国内唯一拥有数 字示波器自研核心芯片组,并成功实现产业化的电子测量仪器企业,拥有突出优势。
头部企业收入体量庞大,收入来源主要是亚太和欧美地区。从收入体量来看,欧美头部厂商 主要包括是德科技、罗德与施瓦茨、福迪威旗下的泰克,以及美国国家仪器,市场基础坚实,收入体量庞大,以各厂商 2021 财年收入情况为例,是德科技以 49.4 亿美元的收入占据市场 第一,罗德与施瓦茨以 24.9 亿美元的收入占据市场第二,泰克(以 Fortive 的精密仪器板块 计算),以及美国国家仪器 2021 年的收入分别是 18.5 和 14.7 亿美元。从收入分布来看,以 是德科技和美国国家仪器为例,其收入来源主要是亚太地区和美洲地区,亚太地区以中国、 印度为代表的新兴市场电子产业迅速发展,对电子测量仪器仪表市场需求尤为旺盛。是德科 技 2021 年 44%的收入来源于亚太地区,40%来源于美洲地区,美国国家仪器公司 2021 年 34%收入来源于亚太地区,41%收入来源于美洲地区。
电子测量仪器行业国外企业领先,国内厂商积极追赶。从全球竞争格局来看,国外厂商依托 起步时间早、技术积淀雄厚、下游应用成熟等建立优势,全球第一梯队企业均来自于欧美日。 根据 Frost&Sullivan 统计,2019 年全球电子测量仪器市场占比前五的公司分别是是德科技、 罗德与施瓦茨、安立、泰克和力科,共占据市场份额的 48.7%,其中是德科技以 35.5 亿美 元的收入占据 25.9%的份额领跑全球。从国内竞争格局来看,2019 年我国电子测量仪器市 场占比前五的公司与全球市场相同,头部厂商共占据市场份额的 43.1%。无论是全球还是国 内市场,头部厂商收入占比均在 40%以上,市场集中度较高。目前来看,虽然国内领先企业 与国外厂商仍有较大差距,但国内厂商已在基础产品与部分中高端产品实现突破,并依托性 价比优势,借助国产化的窗口期,不断打开市场,近些年的收入端增速远高于行业增速。

示波器领域国外厂商占据优势,普源精电作为国内厂商崭露头角。数字示波器作为主要的通 用电子测量设备,在工业生产与制造中被广泛应用。从 全球竞争格局来看, 根据 Frost&Sullivan 统计,2019 年全球示波器市场占比前五的公司分别是是德科技、泰克、力科、 罗德与施瓦茨和普源精电,共占据市场份额的 50.4%。头部企业凭借多年在半导体工艺、单 功能模块技术、系统架构技术等方面技术积累和品牌经营,占据较大的市场份额,在竞争中 保持良好的优势。从国内竞争格局来看,根据 Frost&Sullivan 统计,2019 年我国示波器市场 占比前五的公司与全球市场相同,头部厂商共占据市场份额的 44.2%。无论是在全球还是国 内市场,普源精电的收入规模均排名第五,彰显出其在示波器领域的产品优势。
2.3. 供给升级叠加政策鼓励,进口替代成为主旋律
我国电子测量行业对进口依赖度较高,存在广阔的国产替代空间。以示波器为例,从进出口 金额来看,对于 300MHz 以下的通用示波器,我国已能够实现进出口平衡。2021 年,我国 300MHz 以下的示波器的进口和出口金额分别为 2557 万美元和 4242 万美元,其中出口金额 自 2017 年以来累计增长约 40%。但对于 300MHz 及以上的示波器,我国目前仍存在较大的 对外依存度,2021 年相关示波器的进出口金额分别为 1.85 亿美元和 4350 万美元,差距较 为显著。从进出口平均单价来看,一方面,我国目前出口的示波器单价水平整体较低,2021 年为 200 美元左右,而 300MHz 以上进口示波器的平均单价为 15000 美金;另一方面,中高端示波器的单价显著高于经济型示波器,存在数十倍的差距。总体来看,我国示波器行业 存在着较高的进口依存度,对于众多的国产电子测量仪器厂商来说,存在着广阔的国产替代 空间。
因技术水平带来的供给能力差异是国内外电子测量厂商的核心差距。以数字示波器为例,数 字示波器的核心指标为带宽,带宽越高其可测范围越大,误差越小。国外数字示波器最高带 宽为 110GHz,而国内厂商最高水平为 5GHz 带宽。同样,波形和信号发生器、频谱分析仪、 矢量网络分析仪等产品,国外厂商对比国内厂商都存在着较大的技术优势。究其原因,电子 测量仪器行业是一个需要时间与技术积淀的行业,行业内头部厂商如是德科技、罗德与施瓦 茨、泰克等等均立于上世纪前期,并伴随着下游电子和无线电行业逐步成长,在 80 余年的 发展历程中,其在整机设计、芯片设计、半导体工艺、对下游行业的理解方面均有着深厚的 积淀,结合对众多细分领域公司的收购,才逐渐形成较大的技术优势。
作为基础工具事关产品研发的周期和成功率,品牌信任度是电子测量厂商的另一大壁垒。电 子测量仪器主要用于产品的研发和生产阶段,对于用于研发阶段的仪器,下游客户通常对于 价格的敏感度不高,而看重对于产品品牌的信任度。我们从全球职场社交平台 LinkedIn 关注 人数作为参考,以量化各个厂商的品牌影响力,目前是德科技/罗德与施瓦茨/泰克/普源精电 的关注人数分别为 13.31/11.64/7.26/3.15 万人。我们可以积极地看到,国产厂商 RIGOL 品 牌的影响力在不断扩大。
供给能力显著抬升,国产厂商向中高端产品突破。尽管当前国内电子测量仪器的整体水平相 较于海外还有较大差距,但我们也欣喜地发现,众多国产厂商正在加速向中高端突破。时域 类产品方面,根据普源精电投资者关系披露,公司在 2020 年推出 DS70000 系列,首次实现 5GHz 带宽、20GSa/S 采样率,并计划于 2023 年推出 13GHz 带宽、40GSa/S 采样率的下 一代示波器,完全进入高端市场。频域类产品方面,根据坤恒顺维官网,公司 2021 年推出 的 KSW-VSG02 型矢量信号发生器,指标接近海外头部厂商的高端水平;另外,中电科思仪 官网显示,其网络分析仪最高可达到 110GHz,与国外最高水平类似。我们预计,随着众多 国产测量仪器厂商获得资本赋能,其有望加大在研发、渠道、人才等方面的投入,从而加速。
国产化政策持续加码,产业基础重筑聚焦研发设计环节。自 2018 年以来,由于国际贸易局 势发生变化,我国加速推出了一系列利好国产电子测量仪器发展的规划,如 2018 年将电子 测量仪器制造归为国家战略新兴产业;十四五规划明确加强高端科研仪器设备研发制造;以 及 2021 年两院院士大会中,习总书记将科学仪器列为与工业软件、高端芯片同等重要的“卡 脖子”技术,再次强调了电子测量仪器的重要性。考虑到相关政策对于国产电子测量仪器的 鼓励,在部分客户群体以及使用场景中,国际厂商与客户的粘性不再是不可逾越的壁垒,我 们认为国产化政策红利将给国内电子测量厂商带来前所未有的机遇。
3. 普源精电自研芯片加持,高端化进程加速,时域和频域共同发力
3.1. 示波器:国内最强、全球前五,中高端产品密集发布带来增长新动能
2025 年全球示波器市场规模超百亿,国内厂商跻身中高端产品市场。作为应用最广泛的测 量仪器之一,示波器是电子测量仪器行业中规模最大的单品。从市场空间来看,根据 Frost & Sullivan 预测,全球示波器市场规模将在 2025 年达到 113.0 亿元,2019 年-2025 年的年均 复合增长率为 6.30%;受益于工业制造行业的迅速发展,我国示波器市场规模将在 2025 年 增长至 42.2 亿元,在全球市场规模中的占比达到 37.6%,2022 年-2025 年的年均复合增长 率高于全球市场,达到 8.00%。从竞争格局来看,国外厂商基于长时间的技术积累在高端示 波器市场占据主导地位;国内厂商主要销售具有性价比优势的经济型产品,但近年来以普源 精电为代表的国内厂商已跻身中高端产品市场,2019 年,普源精电在全球及我国示波器市 场的市占率均排名第五。

凭借自研芯片跻身全球数字示波器领域第一阵营,产品实现高中低端全覆盖。公司从 2002 年发布首款市场化的台式数字示波器开始,经过二十年的发展,于 2020 年实现了高中低端 数字示波器的全覆盖。在此期间,经过十年的技术积累,公司于 2017 年成功发布自研“凤 凰座”示波器芯片组。
基于自研芯片组和 UltraVision III 技术平台,公司得以在 2020 年推出 数字示波器 DS70000 系列,实现了最高 4GHz 带宽、20GSa/s 实时采样率,标志着公司正 式步入国际高带宽数字示波器行列;一年后,该系列正式实现 5GHz 带宽、20GSa/s 实时采 样率,是目前国内数字示波器的最高水平。根据公司在投资者关系活动记录表中披露的信息, 公司计划在 2022 年发布搭载“半人马座”自研芯片的 12bit 高分辨率数字示波器,在 2023 年发布搭载“仙女座”自研芯片的 13GHz 带宽数字示波器,进一步扩大国产领先优势,夯 实公司在中国行业的领导者地位。
高端产品带来增长新动能,后续产品管线丰富,业绩有望再加速。从收入规模来看,自 2020 年以来,公司数字示波器业务显著提速,分别实现了 30.2%和 37.3%的增长,主要系公司 2018 年以来相继推出多个系列的中高端数字示波器新品,带动业绩加速。从收入结构来看, 高端产品的收入占比迅速提升,从 2019 年的 6.95%增长至 2022Q1 的 27.18%。未来随着 公司新产品的不断导入,结合国产替代红利以及产品高端化,我们预计公司示波器业务的收 入与盈利能力均有望迎来持续增长。
3.2. 波形发生器:核心指标国内领先,高端产品拉动收入增长
2025 年全球波形发生器市场规模超 25 亿元,我国市场增速略高于全球市场。波形发生器作 为一种常用的测试信号的激励源,广泛应用于通信、雷达、测控、电子以及现代化仪器仪表 等领域。从市场空间来看,根据 Frost & Sullivan 预测,全球波形发生器市场规模将在 2025 年达到 25.3 亿元,2019 年-2025 年的年均复合增长率为 4.26%;我国示波器市场规模将在 2025 年增长至 8.61 亿元,在全球市场规模中的占比达到 34.0%,2019 年-2025 年的年均复 合增长率高于全球市场,达到 4.56%。
波形发生器核心性能指标水平位国内领先。波形发生器包含函数/任意波形发生器和任意波形 发生器,是一种能产生各种频率、波形和幅度电信号的信号发生器;在测试各类电子系统的 振幅特性、频率特性、传输特性及其他电参数时,提供各种仿真和激励测试信号。2020 年, 公司推出了 DG70000 系列任意波形发生器,系国内首款 5GHz 带宽的波形发生器,其具有 12GSa/s 最高采样率、支持从 1uSa/s-12GSa/s 连续可调、16bit 垂直分辨率等特性,能应用 于量子科技领域、提供复杂电磁场景模拟、实现高速接口接收测试。
2021 年波形发生器收入规模增速超 40%,高端产品开始放量。从收入规模来看,2018-2020 年,公司波形发生器收入规模保持稳定,主要系产品处于成熟期,平均单价及销量均保持稳 定;2021 年收入增长 42.7%,主要系 2020 年推出的 DG70000 系列产品在 2021 年实现收 入。从收入结构来看,2021 年高端任意波形发生器开始实现收入。虽然此前波形发生器的 收入规模较为稳定,但是随着高端产品的顺利导入和新品的持续推出,我们预计公司未来产品结构或将不断优化,波形发生器的收入规模将稳步提升。

3.3. 射频类仪器:下游市场需求旺盛,积极布局把握市场机遇
射频类仪器市场是电子测量仪器行业重要市场,受益于 5G 和军工信息化市场前景广阔。射 频类仪器泛指对频域信号进行测试分析或产生射频微波频段的信号发生器等仪器,在 5G 基 础设施建设、相关产品生产和通信基站领域内有着重要应用。从市场空间来看,根据 Frost & Sullivan 预测,全球射频类仪器市场规模将在 2025 年达到 181.4 亿元,2019-2025 年的年 均复合增长率为 5.83%;我国射频类仪器市场规模将在 2025 年增长至 61.1 亿元,2019-2025 年的年均复合增长率为 6.83%。随着 5G 技术的普及,下游市场对射频类仪器的需求逐渐显 现,市场前景广阔。
射频类仪器应用范围广泛,积极布局把握市场机遇。射频类仪器按照功能性主要可分为发射 端和接收端两类,公司射频类仪器主要包括发射端的微波信号发生器和接收端的频谱分析仪。 根据目前公司 DSG5000 系列,微波信号发生器频率范围涵盖 9kz-20GHz,相位噪声低至 -133dBc/Hz,主要应用于教育与科研、通信行业等领域;频谱分析仪最高频率范围达到 7.5GHz,支持通用模式、实时模式、矢量信号分析模式等,可广泛应用于通信行业、教育与 科研、工业生产、航空航天等领域。展望未来,根据公司最新在投资者关系中披露的信息, 公司短期目标是覆盖包括频谱分析仪、微波射频信号发生器、矢量网络分析仪在内的 44GHz 到 67GHz 高端新品,并实现关键芯片、器件、材料和工艺技术的自主可控或国产替代。
收入实现高增,伴随产能提升有望进一步增长。从收入规模来看,公司射频类仪器收入规模 在 2019 年略有下降,主要系临近产品生命周期中末端的频谱分析仪系列产品的销售额下降; 2020 年和 2021 年收入增速呈现加速态势,分别为 11.9%和 27.4%,主要系公司发布多个新 系列产品以补充中低端产品竞争力,并拓展了原有产品的应用范围和客户群体。从收入结构 来看,经济型和中端产品的收入占比保持稳定。未来随着公司的产能扩充和新产品的发布, 叠加下游市场需求的增长,射频类仪器收入有望进一步提升。
3.4. 电源和万用表:产品矩阵丰富,满足各领域客户多样化需求
伴随市场推广及产品性能提升,电源及电子负载收入加速增长。电源主要用于给测试对象供 电,并对测试回路的电能进行测量分析,其中可编程电源分为高精度型和大功率型。公司的 高精度型可编程直流电源具有低纹波噪声、快速瞬态响应等特性;大功率型可编程直流电源 拥有 5 位高精度数显,能满足不同的电压/电流需求场合。收入情况,2018-2021 年公司电源 及电子负载的收入加速增长,主要是因为:一方面伴随公司在工业市场的投入和推广,逐步 在一些重要的工业类电子客户中取得突破,使得主要客户群体为工业类电子客户的 DP800 等可编程直流电源产品的销售收入逐年提升;另一方面海外市场对高性能电子负载接受度较 高,随着 DL3000 系列电子负载产品的市场推广及质量和稳定性提升,使得电子负载销售额 稳步增长。
多用途电子测量仪器,销售收入受到疫情影响。万用表是一种多用途电子测量仪器,主要用 于准确测量电压、电流等基本电学量以及电路故障诊断等,通常包括安培计、电压表、欧姆 计等。公司的万用表系列产品在同样读数分辨率下,比同类产品具有更大的测量范围,其中 台式万用表的基本直流电压准确度和测量速度均达到同类产品行业内领先水平。收入情况, 万用表及数据采集器收入规模在 2020 年出现小幅下降,主要系 2020 年受疫情影响,高等 教育基础实验室项目延期或取消,使得主要客户群体为高等教育基础实验室及工业类电子自 动化 ATE 生产线的 DM3058/E 系列台式数字万用表产品销售额下降。
4. 他山之石可以攻玉,从行业巨头看普源精电后续发展路径
4.1. 自研是通往高端化的必选项,道阻且长,行则将至
供给端是核心矛盾,向高端突破是第一要务。考虑到需求端对国产电子测量仪器的高景气度, 我们认为供给能力的提升才是此类公司后续发展的核心抓手,而供给能力则主要取决于公司 中高端化的进展。进入中高端市场重要变化:1)进入中高端市场后,公司可触达的应用更 多,市场空间将被进一步打开,2)中高端市场由于竞争格局更佳,因此有着更高的利润率, 以公司 2018 年推出的首款 2GHz 示波器 MSO8000 系列为例,随着其占收入比重的提升, 对公司示波器整体毛利率产生了显著的提振作用,反应出中高端产品更为丰厚的利润率水平。

自研是通往高端化的必选项,可分为芯片设计、技术方法、半导体工艺三大维度。作为丈量 其他产业前沿研究的“尺子”,各类成熟的商用技术往往无法满足高端示波器(带宽 10G+) 对于精度、灵敏度和覆盖频段的要求,因此全球拥有高端示波器的厂商无一例外选择了自研 的道路。进一步来看,我们认为自研又可分为以下三个维度:
1)芯片设计的自研,即通过 自研芯片,在特定的领域达到商用芯片无法触及的性能,目前包括普源精电在内,全球仅有 5 家电子测量厂商能够实现芯片自研;2)技术方法的自研,即提出新的理论方法,从而绕开 现有的物理极限,例如力科提出的 DBI、泰克提出的 ATI、以及是德科技的 RealEdge 技术; 3)半导体工艺的自研,即通过先进的半导体工艺突破现有工艺的物理极限,其中最具代表 性的便是是德科技凭借磷化铟二代技术,打造出全球最高带宽的示波器产品。
芯片设计的自研:迈向高端的第一步。一般而言,示波器最重要的三个指标为带宽、采样率 与存储深度,其中带宽的大小取决于前端模拟芯片,而采用率的高低则取决于 ADC 芯片的 性能,因此高端示波器通常会搭载自研的前端和 ADC 芯片。以罗德为例,作为示波器的后 进入者,其 2010 年发布的首款示波器就达到了当时行业的中高端水平(2GHz 10GSa/s), 主要系自研的前端模拟芯片和 ADC 带来的帮助。再者,包括泰克、力科、是德等行业头部 厂商均长期采用自研芯片,例如泰克的 TEK049、TEK061、TEK026D 便广泛运用于其 4/5/6 系列的示波器中。我们认为,芯片设计的自研是迈向高端的第一步,虽然在短期需要较大的 资源投入,但从长期发展来看,高端市场将带来更广阔的空间和更高的利润率,是公司长期 发展的有力保障。
技术方法的自研:成为行业头部厂商的必经之路。虽然带宽 10G 以上的示波器已可被纳入高 端范畴,但若想进一步触及行业头部水平,即 60G 以上、乃至 100G 带宽,则需要实现技术 路径层面的自研。以力科为例,作为首个将示波器带宽突破 100G 的厂商,力科采用了数字通道复用技术(DBI),通过将高带宽的信号分为两个或三个低带宽的信号,从而突破了前端 芯片工艺可达到的带宽上限。后续,是德科技和泰克也相继推出了 RealEdge 专利技术和异 步时序交织技术(ATI),其均是通过技术方法的创新,绕开了芯片的物理极限,从而实现更 高的带宽。我们认为,得益于全球龙头企业先驱对于各条技术路径的探索,国产厂商在该阶 段的发展或将加速,有望在较短的时间内跻身行业头部厂商。
半导体工艺的自研:突破物理极限,对于示波器上限的探索。目前,全球最高的示波器为是 德科技的 Infiniium UXR 系列,同时拥有 110GHz 的带宽和 256 GSa/s 的采样率。为实现该 指标,除了芯片设计和技术方法的自研外,是德科技还在前端模拟芯片和 ADC 中使用了独 有的第二代磷化铟工艺(InP)。此外,力科、泰克等厂商也有着多年锗化硅(SiGe)工艺的 使用经验累积。客观来看,受制于技术、人才、收入体量等因素,目前国内的电子测量厂商 距半导体工艺的自研仍存在较大的差距。但随着国内半导体行业的崛起,尤其是对于碳化硅、 氮化镓等新一代半导体工艺的持续投入,我们预计国产电子测量厂商终将享受到人才和技术 红利,实现对于测量仪器上限的探索。
公司是目前国内唯一数字示波器自研核心芯片组,并成功实现产业化的电子测量厂商。根据 招股书披露的信息,公司自 2007 年起开始投入示波器芯片的研发,于 2017 年推出了首款 自研芯片组“凤凰座”,包括了 5GHz 带宽、10GSa/s 采样率示波器数字信号处理芯片、5GHz 带宽示波器模拟前端芯片和 7GHz 宽带差分探头放大器芯片。得益于芯片的自研,公司在 2019 和 2020 年相继发布了 2GHz 带宽的 MSO8000 系列和 5GHz 带宽的 DS70000 系列, 后者是当前国内示波器的最高水平。我们认为,公司高端示波器的密集发布已充分体现出芯 片自研对于高端化进程的重要性。
厚积而薄发,自研芯片加持,高端化进程有望再加速。展望未来,根据公司在投资者互动平 台上的信息,目前公司有两款芯片组同时在研,分别为“半人马座”和“仙女座”。其中,“半 人马座”主打高分辨率和高采样率,预计相关示波器产品将在 2022 年面世;“仙女座”则将 实现高带宽、高采样率和高分辨率的综合提升,从而支撑战略级示波器新品在 2023 年推出。 我们认为,得益于此前 10 余年对于芯片设计的积淀,公司下一代芯片的研发进展显著加速, 有利于更高带宽示波器的顺利推出,进而助力公司高端化再加速,进入空间更大、利润水平 更为丰厚的市场,实现加速增长。
4.2. 数往知来,从 2G 到 10G+带宽,海外厂商耗时约 6-8 年
示波器的演进遵循着每 3-4 年核心参数实现翻倍的规律。回溯海外厂商的产品带宽从 2G 到 10G+的历程,1998年,是德科技率先推出2.25GHz带宽、8GSa/s采样率的 Infiniium 54800, 拉开了高带宽、高采样率的高性能数字示波器的序幕。此后,泰克于 2000 年推出 TDS7000 系列,首次达到 4GHz 带宽、20GSa/s 采样率,而是德科技与力科在 2 年后推出的 Infiniium 54850 和 8600A 系列也实现了 20GSa/s 采样率。
2004 年,是德科技的 DSO80000B 问世, 其 13GHz 带宽、40GSa/s 采样率首次将示波器带宽的上限提升至 10GHz 以上,直到 2009 年力科的 Wavemaster 8Zi 系列再次实现参数翻倍,达到 30GHz 带宽、80GSa/s 采样率。 总体而言,从 1998 年到 2009 年,示波器带宽的上限从 2.25GHz 来到 30GHz,采样率的上 限从 8GSa/s 来到 80GSa/s,两者增幅均超过 10 倍,其中核心参数每 3-4 年会实现翻倍。
罗德与施瓦茨作为示波器行业的后进入者,也遵循着相同的演进规律。除了示波器三大龙头 厂商外,我们认为罗德与施瓦茨作为示波器行业的后进入者,其产品的演进节奏或许对国内 厂商更有借鉴意义。具体来看,2010 年,罗德与施瓦茨推出其首款示波器 RTO1000 系列, 达到 2GHz 带宽、10GSa/s 采样率,后续又在 2016 年和 2019 年,完成示波器带宽和采样 率的“二级跳”,进入 10GHz 以上的高端示波器范畴。我们认为,罗德与示波器三大龙头厂 商在产品演进的节奏上基本类似,其在 9 年的时间内实现了 8 倍的带宽增长和 4 倍的采样率 增长,依旧符合我们在上文的推断,即示波器的演进遵循着每 3-4 年核心参数实现翻倍的规 律。
下一代示波器预计 2023 年发布,10GHz 以上带宽新产品可期。横向对比来看,当前公司旗 舰级示波器为 2020 年发布的 DS70000 系列(5GHz 带宽和 20GSa/s 采样率),其性能大致 相当于示波器三大龙头厂商 2002 年的最高水平,或与罗德在 2016 年发布的旗舰产品类似。 结合我们上文所述,一方面,根据全球头部示波器厂商的产品演进节奏,核心参数每 3-4 年 实现翻倍为行业共有的规律;另一方面,基于投资者互动平台信息,公司的“仙女座”芯片 组已在研发进程中,将主打高带宽、高采样率和高分辨率的综合提升,从而支撑战略级示波 器新品在 2023 年推出。所以无论是从行业层面的规律,还是从公司战略规划的角度,我们 都看好公司下一代示波器在 2023 年顺利推出,且预计其有望在 DS70000 系列的基础上再次 实现带宽和采样率的翻倍增长。
4.3. 以测量仪器为载体,掘金配件、软件及服务等增值业务
长期以来,除测量仪器本身外,包括配件、软件、服务等增值业务也是海外龙头的重要收入 来源之一。其中,配件主要为各类探头;软件包括了各类带宽升级选件、协议分析软件等; 增值服务则涵盖了校准、维修、认证等测量仪器在生命周期内所需要的服务。总体来看,配 件、软件、服务等增值业务具备以下三个特点:
1)单价值量较为可观,以泰克为例,其高端的低压差分探头的单价为 45700 美元,高端分析软件(SignalVu-PC)的单价为 82500 美 元,且中端的配件也在数千美元量级;2)购买频次较高,不同于示波器本体的使用寿命为 5 至 8 年,探头属于耗材需要定期更换,软件也需要根据在研项目进行扩充,而校准、维修更 是高端仪器所需的定期服务;3)利润率更好,得益于软件较低的边际成本,以及配件的专 用性,各类增值业务往往有着更好的利润率,以普源精电为例,其 2021 年配件业务的毛利 率为 63%,显著高于 53%的综合毛利率。
配件、软件及服务等增值业务是公司仍待发掘的金矿。相较于海外厂商,公司目前配件、软 件及服务等增值业务相对较少。根据公告,2018-2021 年公司其他主营业务收入(主要为配 件、软件及服务等增值业务)分别为 1101/980/978/1572 万元,占收入比重分别为 8.85%/8.84%/6.89%/8.83%。我们认为公司增值业务收入比重较低,主要系其高端示波器的 出货量仍处于起步阶段。

一方面,高端示波器由于使用场景更广且更复杂,通常对配件的性 能和数量要求更高,以公司产品为例,一个 2.5GHz 有源差分探头的单价约 4 万元,一套 MSO8000 的选件约 2 万元;另一方面,高端示波器通常用于研发阶段,对精度要求更高, 所以往往需要更频繁的校准与维护服务。展望未来,随着公司高端示波器占收入比重的增加, 下游客户对于公司各类增值服务的需求也必将提升,因此我们看好公司后续各类增值业务对 于公司收入端和毛利率的双重提振作用。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
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