一、儀器儀表國(guó)之重器,國(guó)產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)
(一)電子測(cè)量?jī)x器為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),下游鏈接研發(fā)和高端制造
電子測(cè)量?jī)x器用途廣泛,市場(chǎng)空間廣闊。電子測(cè)量的對(duì)象是多種電子領(lǐng)域的物理值,包括電壓、電流、功率、波形、頻譜及各種電路參數(shù)等,測(cè)量測(cè)試功能包括定性測(cè)試及定量測(cè)試。電子通用測(cè)量領(lǐng)域主要設(shè)備包括數(shù)字示波器、射頻類儀器、波形發(fā)生器、電源及電子負(fù)載等產(chǎn)品。該類產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于高校和科研領(lǐng)域。根據(jù)普源精電招股書(shū)披露,根據(jù)Frost & Sullivan的統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)2025年通用電子測(cè)量?jī)x器的中國(guó)市場(chǎng)空間將超過(guò)400億元。
需求量呈金字塔型,價(jià)格梯度較大。數(shù)字示波器按照核心參數(shù)帶寬會(huì)分為高端、中端、低端。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)帶寬10GHz以上為高端產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)帶寬2GHz以上為高端產(chǎn)品。一般而言,低端產(chǎn)品呈現(xiàn)價(jià)低+量大特點(diǎn),而高端產(chǎn)品表現(xiàn)為價(jià)高+量低。
中高端產(chǎn)品對(duì)下游技術(shù)發(fā)展更為敏感,具備更強(qiáng)的增長(zhǎng)動(dòng)力。通常高端產(chǎn)品主要應(yīng)用于前沿研究,中端市場(chǎng)在研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域都有重要應(yīng)用,而低端產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景最為豐富,基本涵蓋了大部分應(yīng)用場(chǎng)景,包括教學(xué)、研發(fā)、生產(chǎn)等等環(huán)節(jié)。低端市場(chǎng)由于應(yīng)用分散、客戶非常廣泛,其增長(zhǎng)總體較為平穩(wěn)。對(duì)中高端產(chǎn)品而言,一方面,由于對(duì)先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品的不斷追求,越來(lái)越多的研發(fā)將投入其中,從而帶動(dòng)高端測(cè)量?jī)x器的需求不斷往上;另一方面,受到5G、消費(fèi)電子的強(qiáng)烈的市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng),中端產(chǎn)品在研發(fā)、生產(chǎn)測(cè)試方面的需求得到顯著驅(qū)動(dòng)。
中高端產(chǎn)品是產(chǎn)業(yè)升級(jí)與新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的基石,具備較高的戰(zhàn)略意義。中高端測(cè)量?jī)x器的測(cè)量帶寬范圍更廣,精度和穩(wěn)定性更高;在國(guó)內(nèi)前沿科技、各類中高端制造業(yè)研發(fā)及生產(chǎn)用途廣泛,在我國(guó)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展過(guò)程中承擔(dān)基礎(chǔ)支撐作用,具有較高的戰(zhàn)略意義。
(二)全球電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)超千億,高端為主、歐美品牌壟斷
全球電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)空間超千億元。根據(jù)普源精電招股說(shuō)明書(shū)中披露的市場(chǎng)空間和增速測(cè)算, 2024年全球電子測(cè)量預(yù)期市場(chǎng)空間約1125億元,其中通用儀器占比40%,專用儀器占比60%;同期全球通用電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)規(guī)模約448億元,其中示波器、射頻類儀器占比較高。
根據(jù)Frost & Sullivan 對(duì)24年市場(chǎng)空間的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),分產(chǎn)品看:
(1)示波器:全球107億元,中國(guó)39億元,示波器通過(guò)把被測(cè)電壓隨時(shí)間的變化關(guān)系轉(zhuǎn)換為可視的波形圖像,顯示其特征在時(shí)域的分布,產(chǎn)品下游應(yīng)用包括半導(dǎo)體、5G、人工智能、新能源、航天航空等眾多行業(yè),隨著制造升級(jí)向高端市場(chǎng)擴(kuò)容;
(2)射頻類儀器:全球173億元,中國(guó)57億元,射頻微波測(cè)試儀器的應(yīng)用場(chǎng)景與通信行業(yè)緊密聯(lián)系,包括模擬信號(hào)發(fā)生的射頻/微波信號(hào)發(fā)生器(源)、負(fù)責(zé)信號(hào)接收的頻譜/信號(hào)分析儀(表)、測(cè)量電子元器件的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(源+表)等;
(3)波形發(fā)生器:全球25億元,中國(guó)8億元,波形發(fā)生器可以產(chǎn)生不同頻率、波幅的電信號(hào),多用作激勵(lì)源,來(lái)測(cè)試各類電子系統(tǒng)的振幅特性、頻率特性、傳輸特性等參數(shù)。應(yīng)用于通信、雷達(dá)、測(cè)控等多領(lǐng)域;
(4)其他:電源及電子負(fù)載全球規(guī)模75億元,中國(guó)規(guī)模25億元;萬(wàn)用表全球規(guī)模68億元,中國(guó)規(guī)模39億元。二者均具有細(xì)分品類多、下游廣、定制化屬性強(qiáng)的特點(diǎn)。
高端產(chǎn)品的市場(chǎng)空間較大,行業(yè)壁壘及競(jìng)爭(zhēng)格局更優(yōu)。根據(jù)普源精電投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表,以示波器為例,帶寬1GHz、13GHz、33GHz、60GHz將市場(chǎng)空間劃分為多個(gè)部分。(1)主流市場(chǎng)集中在1GHz-60GHz,13GHz帶寬以上的高端市場(chǎng)空間占比高達(dá)70%;(2)是德科技等外資產(chǎn)品的帶寬基本都在60GHz以上,而本土品牌帶寬基本在13GHz以下。
(三)國(guó)產(chǎn)化比例亟待提升,供給端含美率較高
高端示波器等電子測(cè)量?jī)x器的國(guó)產(chǎn)化率不足10%。長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)際知名儀器公司憑借技術(shù)和品牌優(yōu)勢(shì)占據(jù)了我國(guó)大部分高端電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng),如是德科技、羅德與施瓦茨等。根據(jù)中國(guó)電子儀器行業(yè)協(xié)會(huì)測(cè)算,高端示波器的國(guó)產(chǎn)化率不足10%,市場(chǎng)呈現(xiàn)寡頭競(jìng)爭(zhēng)格局。
全球TOP5占據(jù)行業(yè)近一半市場(chǎng),市場(chǎng)呈現(xiàn)寡頭競(jìng)爭(zhēng)格局。從整個(gè)電子測(cè)量?jī)x器行業(yè)看,根據(jù)Technavio,2019年包括是德科技、羅德與施瓦茨、安立、泰克、力科5家公司合計(jì)占據(jù)全球電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)48.7%份額;上述5家公司合計(jì)占據(jù)中國(guó)電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)43.1%市場(chǎng)份額。如果僅考慮中高端市場(chǎng),上述企業(yè)占據(jù)的份額將顯著提升。
示波器全球TOP4歷史悠久,16GHz以上高端示波器采購(gòu)繞不開(kāi)美國(guó)公司。根據(jù)普源精電招股書(shū),2019年示波器行業(yè)全球CR4為48.5%,中國(guó)CR4為41.7%,行業(yè)集中度高,從廠家屬性看具有如下特點(diǎn):(1)有三家是美國(guó)公司,且在技術(shù)端絕對(duì)領(lǐng)先,壟斷了全球16GHz以上的示波器產(chǎn)品;(2)公司歷史悠久,自主研發(fā)芯片。
二、天時(shí)地利人和匯聚,高端化多年投入始見(jiàn)成效
(一)天時(shí):中美博弈加深,高端制造需求驅(qū)動(dòng)國(guó)產(chǎn)替代升級(jí)
外部環(huán)境方面,中美對(duì)抗加深,關(guān)稅帶動(dòng)美國(guó)企業(yè)、美國(guó)供應(yīng)鏈漲價(jià),壓縮供給;內(nèi)需方面,國(guó)內(nèi)高端制造和R&D持續(xù)釋放高端設(shè)備的需求。供需失衡下,高端電子測(cè)量?jī)x器的國(guó)產(chǎn)替代速度將加速。
1. 國(guó)內(nèi)高端制造驅(qū)動(dòng)總需求擴(kuò)容,高端儀器需求迫切
電子測(cè)試儀器需求的背后是高端制造的升級(jí)。示波器等測(cè)試儀器主要用在研發(fā)等領(lǐng)域,其市場(chǎng)空間與研發(fā)支出掛鉤。宏觀層面,從中國(guó)支出的研究與試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)來(lái)看,呈現(xiàn)加速增長(zhǎng)趨勢(shì),且近三年占GDP比重穩(wěn)定在2%以上。預(yù)計(jì)隨著未來(lái)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的持續(xù)投入,試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)支出將穩(wěn)健繼續(xù)增長(zhǎng);微觀層面,規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的企業(yè)數(shù)量、研發(fā)人員數(shù)量、研發(fā)費(fèi)用金額持續(xù)攀升,成為驅(qū)動(dòng)測(cè)試儀器市場(chǎng)擴(kuò)容的主要?jiǎng)右颉?/p>
2. 高端儀器的對(duì)美依賴度依然偏高,中美博弈加速國(guó)產(chǎn)替代
中國(guó)示波器進(jìn)口金額占到行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的約50%,進(jìn)口地主要為美國(guó)及美國(guó)公司。
(1)時(shí)間序列維度,15-20年中國(guó)高端制造以及R&D支出的增加帶動(dòng)高端示波器需求增長(zhǎng),價(jià)值量更高的高端示波器進(jìn)口比例增加; 20年之后,高端儀器儀表開(kāi)始進(jìn)行國(guó)產(chǎn)替代,進(jìn)口金額占比下降。(2)進(jìn)口國(guó)家維度,24年進(jìn)口金額最多的三個(gè)國(guó)家分別為馬來(lái)西亞(主要為是德科技等美國(guó)企業(yè)的海外工廠)、美國(guó)、日本,占到總進(jìn)口金額的79%;從均價(jià)看,美國(guó)、馬來(lái)西亞的進(jìn)口均價(jià)為17-19萬(wàn)元/臺(tái),遠(yuǎn)高于其他地區(qū)。
3. 政策支持國(guó)產(chǎn)儀器儀表采購(gòu),國(guó)產(chǎn)替代加速
中央和地方政府政策頻出,鼓勵(lì)采購(gòu)國(guó)產(chǎn)儀器儀表。根據(jù)中國(guó)政府網(wǎng)、儀器信息網(wǎng)、儀器之家,中央和地方發(fā)布政策,提高進(jìn)口儀器采購(gòu)的監(jiān)管力度,同時(shí)對(duì)采購(gòu)國(guó)產(chǎn)儀器給予一定補(bǔ)貼。2024年下半年,財(cái)政部就《關(guān)于政府采購(gòu)領(lǐng)域本國(guó)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)施政策有關(guān)事項(xiàng)的通知(征求意見(jiàn)稿)》公開(kāi)征求意見(jiàn),《征求意見(jiàn)稿》中明確了本國(guó)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)定義,同時(shí)明確了對(duì)于政府采購(gòu)本國(guó)產(chǎn)品的支持方式,即招投標(biāo)過(guò)
程中對(duì)本國(guó)產(chǎn)品或打包項(xiàng)目中本國(guó)產(chǎn)品占比達(dá)80%的均給予額外20%的價(jià)格扣除優(yōu)惠。
(二)地利:供應(yīng)鏈與技術(shù)研發(fā)儲(chǔ)備已經(jīng)完善,國(guó)產(chǎn)高端產(chǎn)品迭代加快
高端產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化不是一蹴而就,主要有兩層壁壘。(1)高端的產(chǎn)品,自研核心芯片、硬件、軟件,從產(chǎn)業(yè)鏈源頭開(kāi)啟國(guó)產(chǎn)替代,產(chǎn)出自主化率更高的高端產(chǎn)品,對(duì)外資產(chǎn)品進(jìn)行替代;(2)市場(chǎng)的認(rèn)可,高端產(chǎn)品具有定制化屬性,因此需要對(duì)行業(yè)線具有深入的理解,客戶和儀器儀表廠商共同成長(zhǎng),第一代國(guó)產(chǎn)高端產(chǎn)品在20年左右落地,目前以基本通過(guò)客戶認(rèn)可達(dá)到穩(wěn)定期,為產(chǎn)品的進(jìn)一步高端化打開(kāi)大門(mén)。
1.研發(fā)層面:從“芯”出發(fā)攻克壁壘,供應(yīng)鏈儲(chǔ)備逐步完善
2024年普源精電、優(yōu)利德、鼎陽(yáng)科技的產(chǎn)品發(fā)布會(huì)主題分別是“源動(dòng)力示未來(lái)”、“從‘芯’開(kāi)始領(lǐng)‘示’未來(lái)、“融合聚變‘芯’向未來(lái),實(shí)際上突出了三個(gè)關(guān)鍵詞:其一是示波器,其二是芯片,其三是面向未來(lái)和高端化。因此,本節(jié)重點(diǎn)以示波器為例,圍繞高端化產(chǎn)品迭代、芯片自研展開(kāi)。
芯片之于儀器儀表有什么作用?
電子測(cè)量?jī)x器本質(zhì)上是把來(lái)自于物理世界的“模擬信號(hào)”轉(zhuǎn)化為可視化的“數(shù)字信號(hào)”,因此按照其工作原理可以分為三個(gè)模塊:(1)模擬信號(hào)處理,包括物理信號(hào)獲取、信號(hào)調(diào)理,涉及到模擬前端芯片、放大器芯片等,屬于儀器儀表的專用芯片;(2)模數(shù)轉(zhuǎn)化,將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),主要使用ADC芯片(Analog-to-Digital Converter),屬于通用型芯片,比較低端的產(chǎn)品也會(huì)應(yīng)用于藍(lán)牙耳機(jī)等消費(fèi)品,高端產(chǎn)品應(yīng)用于軍工、航空航天等領(lǐng)域。(3)數(shù)字信號(hào)處理,包括信號(hào)處理、信號(hào)存儲(chǔ)等。
IC芯片對(duì)于儀器產(chǎn)品高端化極為重要,可以從兩個(gè)方面理解。(1)成本占比高:據(jù)優(yōu)利德招股說(shuō)明書(shū),2020H1直接材料約占公司總成本的87%,其中電子類材料占比為55%,再其中IC元件成本占比71%;(2)專用屬性強(qiáng):不同于藍(lán)牙等芯片,高端示波器所用的前端放大器芯片、ADC芯片等產(chǎn)品專業(yè)性更強(qiáng)且應(yīng)用領(lǐng)域更窄,而集成電路設(shè)計(jì)考慮到投入產(chǎn)出比,很難會(huì)針對(duì)其進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn),因而IC的高端化是產(chǎn)品高端化的前置條件。
(三)人和:順周期+研發(fā)與銷售布局完成,企業(yè)業(yè)績(jī)拐點(diǎn)已現(xiàn)
1. 行業(yè)順周期+國(guó)產(chǎn)替代共振
電子測(cè)量?jī)x器具有順周期+國(guó)產(chǎn)替代兩重屬性。(1)低端產(chǎn)品具有順周期屬性,和換新周期、政策相關(guān),如20-21年的高效補(bǔ)貼和貸款貼息政策推動(dòng)了行業(yè)的繁榮;(2)高端產(chǎn)品具有國(guó)產(chǎn)替代屬性,對(duì)內(nèi)而言是高端產(chǎn)品的發(fā)布和放量,對(duì)外而言貿(mào)易膜材和自主可控將會(huì)加速這一過(guò)程。
我們認(rèn)為,25年或許是兩重屬性的共振。其一,我們用示波器的進(jìn)口金額來(lái)衡量行業(yè)的周期位置,受下游采購(gòu)節(jié)奏影響,行業(yè)周期一般為3-4年,目前行業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷近3年的下行,25年3月同比增速已經(jīng)連續(xù)轉(zhuǎn)正,并恢復(fù)到5%左右;其二,受中美貿(mào)易摩擦影響,外資企業(yè)或在美國(guó)生產(chǎn),或供應(yīng)鏈含美率高,成本波動(dòng)高于國(guó)內(nèi)企業(yè),目前外資代理商已經(jīng)出現(xiàn)漲價(jià)情況,這將進(jìn)一步突出內(nèi)資品牌的性價(jià)比。
目前國(guó)內(nèi)缺少的不是高端產(chǎn)品,目前已有國(guó)產(chǎn)商業(yè)化品牌的13GHz示波器、50GHz頻譜分析儀、50GHz適量網(wǎng)格分析儀、67GHz微波模擬信號(hào)源落地;外部環(huán)境催化將進(jìn)一步降低市場(chǎng)壁壘,加速工業(yè)企業(yè)對(duì)國(guó)產(chǎn)品牌的驗(yàn)證速度。