示波器和波形发生器是国产化率最低的品类,国内产品与国际水平差距较大。以市场上运用最广泛的电子测量仪器之一示波器为例,其用途为将电信号随时间变化的关系转换成可视化波形图像。带宽为示波器核心指标,其中国内产品仅能满足带宽≤5GHz的低端市场,5-110GHz的中高端市场主要被美国企业是德科技、泰克垄断。中高端产品核心技术在于专用信号处理芯片(ADC),但中高端ADC芯片市面上难以购买,必须通过自研突破,国内与国际先进水平的技术差距在10年左右。
示波器
03 试验机国产替代进程及难点
试验机行业规模小但重要程度高,是工业产品生产中的重要测试设备。其本质上是机械仿真系统,通过模仿在实际应用中的工况进行强度或性能试验,测量材料或产品的物理性能,比如钢材的屈服强度、抗拉强度,抗冲击韧性等,确保各种机器,车辆,船舶和结构物的合理设计与安全运行。现代工业大生产中,用在测量上的工时和费用约占整个生产所用的20%-30%,因此试验机被喻为机械工业的“触角”与“眼睛”。2021年行业营收规模仅177亿元,且国内外企业规模均较小,这与试验机定制化生产属性强,具有“小批量、多型号”的特点直接相关。
中低端产品国产基本自给,无损检测仪器、材料试验机高端品类及核心零部件依赖进口,近期国产自研速率加快。无损检测仪器是国家近期重点关注方向,其中工业X射线检测设备是主流,技术卡点在于核心部件高端X射线源国产化程度低,且海外供应商无法足量供应,国内龙头日联科技正在自研突破。材料试验机中的动态疲劳试验机国产化率低,全球市场上以美国MTS的设备为主,但其产品受美国政府出口管制,国内产品精度与先进水平仍有差距,传感器等核心零部件依赖进口。
x光无损检测仪
城市发展高端仪器的策略
近年来,北京、深圳等多个城市提出加速构建高端仪器产业集群,对于瞄准高端仪器国产替代机遇的城市,需找准自身定位及产业赛道,并制定相应的产业发展路径。
01 发挥地域比较优势,选择适宜自身的产业方向
由于仪器仪表细分行业之间差异较大,地理分布上也呈现出较大差异。实验分析仪器企业依附于科学研究的“主产业”,如美国的科学仪器聚集地沃尔瑟姆紧邻波士顿,国内企业多分布于长三角城市和京津,北京、上海、广州、深圳、合肥等综合性国家科学中心的建设将为其带来较大发展机遇。电子测量仪器企业多聚集在长三角及珠三角的重点城市,与上游电子信息产业的发展程度呈高度相关性,部分中西部城市如西安、成都、武汉等凭借自身军工优势积累及较好的电子信息基础,也是电子测量仪器企业的聚集地。试验机中高端企业多分布于江苏及深圳,作为全国试验机生产的发源地具有较好的历史积累,并具备贴近客户的地理优势。城市应考虑自身产业基础及周边产业聚集性,精准布局细分产业方向。
实验分析仪器重点企业分布
电子测量仪器重点企业分布
试验机重点企业分布
02 明确产业发展路径,为产业发展量身定制产业环境