芯片|面向千亿蓝海,普源精电-U:十年磨一剑,自研芯片终成利器( 三 )



电子测试仪器种类众多 , 通用仪器占据主流 。
电子测试仪器分为通用和专用两类 , 通用电子测试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 。
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 。

2022年全球通用电子测试仪器行业市场规模达千亿元(146亿美元) , 国内市场占比约1/3 , 射频类仪器和示波器是核心品类 。
在现代工业产业链中 , 从产品基础元件到整机的研究、实验、调试、检验和应用的各个环节都需要使用电子测试仪器进行辅助 , 几乎所有制造业企业都有潜质成为电子测试仪器产商的客户 。
根据FROST&SULLIVAN数据 , 2015-2019年受益于全球经济稳健增长、工业科技水平提升 , 全球电子测试仪器市场规模由101亿美元增长至137亿美元 , CAGR为7.9%;国内市场由26亿美元增长至46亿美元 , CAGR为15.3% 。
随着5G 商用化、新能源汽车产业扩张、信息通信和工业智能化进程的推进 , 预计2025年全球与中国电子测试仪器需求将达172亿美元(超千亿元)、65亿美元 。 全球电子测试仪器细分市场中射频类仪器占比最高 , 达到16.1% , 示波器、电源与电子负载、波形发生器占比分别为10.0%、6.9%、2.3% 。
IT和通信为主要下游应用方向 。
电子测试仪器的下游应用行业中IT和通信占比最高(47%) , 另外还包括消费电子、汽车、航空与国防等领域;电子测试仪器广泛应用于5G、半导体、新能源产业 , 并逐步向量子计算、6G等新兴科技领域渗透 。
2.2 芯片实力决定产品高端化程度
芯片技术水平决定高端示波器工作性能 , 木桶效应显著 。
根据刘洪庆《示波器最新技术进展与发展趋势》分析 , 带宽是示波器最核心的指标 , 直接决定了测量信号的频率范围 。 带宽取决于探头、前端通道及模数转换器三个部分 , 其中前端通道的放大器是影响带宽乃至垂直系统性能的核心元器件 , 直接决定带宽、上升时间、基底噪声、幅频响应等核心指标 , 示波器高度依赖整体系统信号链路的完整性 , 高频信号拾取、高频信号调理、高速模数转换以及数字信号处理任何环节出现技术瓶颈 , 都会对整机性能和系统带宽产生直接影响 。
宽带差分探头放大器芯片:示波器宽带差分探头所需的核心芯片 , 用于实现宽带有源差分探头中对被测信号的阻抗变换、放大、差分到单端转换、频响调节等功能 。
模拟前端芯片:用于示波器模拟信号调理所需的核心芯片 , 用于实现示波器中被测信号的阻抗变换、信号放大、幅度调节、偏移调节、滤波等模拟信号处理功能 。
专用信号处理芯片(如ADC):用于示波器中被测信号的第二次幅度调理、模数转换、数字信号处理、信号同步采集等功能 。
高端突破唯有自强 。
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 , 国外领先示波器厂商掌握高端核心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;同时 , 高端示波器属于美国商务部出口管制产品 , 国内申请许可受到较多限制 。

2.3 国外巨头领跑优势明显 , 国内企业厚积薄发
2.3.1 国外五大巨头占据半壁江山 , 引领高端仪器发展潮流
全球电子测试仪器行业由国外巨头主导 , CR5接近50% 。
根据FROST &SULLIVAN的统计 , 2019年全球电子测试仪器近50%市场由美、德、日占据 , 其中美国(是德科技、泰克、力科)占32.5% , 德国罗德施瓦茨占11.0% , 日本安立占5.2% , 海外巨头先发优势显著 。