一、儀器儀表國之重器,國產(chǎn)替代正當時
(一)電子測量儀器為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),下游鏈接研發(fā)和高端制造
電子測量儀器用途廣泛,市場空間廣闊。電子測量的對象是多種電子領(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,測量測試功能包括定性測試及定量測試。電子通用測量領(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、電源及電子負載等產(chǎn)品。該類產(chǎn)品廣泛應用于高校和科研領(lǐng)域。根據(jù)普源精電招股書披露,根據(jù)Frost & Sullivan的統(tǒng)計,預計2025年通用電子測量儀器的中國市場空間將超過400億元。
需求量呈金字塔型,價格梯度較大。數(shù)字示波器按照核心參數(shù)帶寬會分為高端、中端、低端。國際標準帶寬10GHz以上為高端產(chǎn)品,國內(nèi)標準帶寬2GHz以上為高端產(chǎn)品。一般而言,低端產(chǎn)品呈現(xiàn)價低+量大特點,而高端產(chǎn)品表現(xiàn)為價高+量低。
中高端產(chǎn)品對下游技術(shù)發(fā)展更為敏感,具備更強的增長動力。通常高端產(chǎn)品主要應用于前沿研究,中端市場在研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域都有重要應用,而低端產(chǎn)品的應用場景最為豐富,基本涵蓋了大部分應用場景,包括教學、研發(fā)、生產(chǎn)等等環(huán)節(jié)。低端市場由于應用分散、客戶非常廣泛,其增長總體較為平穩(wěn)。對中高端產(chǎn)品而言,一方面,由于對先進技術(shù)和產(chǎn)品的不斷追求,越來越多的研發(fā)將投入其中,從而帶動高端測量儀器的需求不斷往上;另一方面,受到5G、消費電子的強烈的市場需求驅(qū)動,中端產(chǎn)品在研發(fā)、生產(chǎn)測試方面的需求得到顯著驅(qū)動。
中高端產(chǎn)品是產(chǎn)業(yè)升級與新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的基石,具備較高的戰(zhàn)略意義。中高端測量儀器的測量帶寬范圍更廣,精度和穩(wěn)定性更高;在國內(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,在我國新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展過程中承擔基礎(chǔ)支撐作用,具有較高的戰(zhàn)略意義。
(二)全球電子測量儀器市場超千億,高端為主、歐美品牌壟斷
全球電子測量儀器市場空間超千億元。根據(jù)普源精電招股說明書中披露的市場空間和增速測算, 2024年全球電子測量預期市場空間約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量儀器市場規(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24年市場空間的預測數(shù)據(jù),分產(chǎn)品看:
(1)示波器:全球107億元,中國39億元,示波器通過把被測電壓隨時間的變化關(guān)系轉(zhuǎn)換為可視的波形圖像,顯示其特征在時域的分布,產(chǎn)品下游應用包括半導體、5G、人工智能、新能源、航天航空等眾多行業(yè),隨著制造升級向高端市場擴容;
(2)射頻類儀器:全球173億元,中國57億元,射頻微波測試儀器的應用場景與通信行業(yè)緊密聯(lián)系,包括模擬信號發(fā)生的射頻/微波信號發(fā)生器(源)、負責信號接收的頻譜/信號分析儀(表)、測量電子元器件的矢量網(wǎng)絡分析儀(源+表)等;
(3)波形發(fā)生器:全球25億元,中國8億元,波形發(fā)生器可以產(chǎn)生不同頻率、波幅的電信號,多用作激勵源,來測試各類電子系統(tǒng)的振幅特性、頻率特性、傳輸特性等參數(shù)。應用于通信、雷達、測控等多領(lǐng)域;
(4)其他:電源及電子負載全球規(guī)模75億元,中國規(guī)模25億元;萬用表全球規(guī)模68億元,中國規(guī)模39億元。二者均具有細分品類多、下游廣、定制化屬性強的特點。
高端產(chǎn)品的市場空間較大,行業(yè)壁壘及競爭格局更優(yōu)。根據(jù)普源精電投資者關(guān)系活動記錄表,以示波器為例,帶寬1GHz、13GHz、33GHz、60GHz將市場空間劃分為多個部分。(1)主流市場集中在1GHz-60GHz,13GHz帶寬以上的高端市場空間占比高達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量儀器的國產(chǎn)化率不足10%。長期以來,國際知名儀器公司憑借技術(shù)和品牌優(yōu)勢占據(jù)了我國大部分高端電子測量儀器市場,如是德科技、羅德與施瓦茨等。根據(jù)中國電子儀器行業(yè)協(xié)會測算,高端示波器的國產(chǎn)化率不足10%,市場呈現(xiàn)寡頭競爭格局。
全球TOP5占據(jù)行業(yè)近一半市場,市場呈現(xiàn)寡頭競爭格局。從整個電子測量儀器行業(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家公司合計占據(jù)全球電子測量儀器市場48.7%份額;上述5家公司合計占據(jù)中國電子測量儀器市場43.1%市場份額。如果僅考慮中高端市場,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繞不開美國公司。根據(jù)普源精電招股書,2019年示波器行業(yè)全球CR4為48.5%,中國CR4為41.7%,行業(yè)集中度高,從廠家屬性看具有如下特點:(1)有三家是美國公司,且在技術(shù)端絕對領(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、天時地利人和匯聚,高端化多年投入始見成效
(一)天時:中美博弈加深,高端制造需求驅(qū)動國產(chǎn)替代升級
外部環(huán)境方面,中美對抗加深,關(guān)稅帶動美國企業(yè)、美國供應鏈漲價,壓縮供給;內(nèi)需方面,國內(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,高端電子測量儀器的國產(chǎn)替代速度將加速。
1. 國內(nèi)高端制造驅(qū)動總需求擴容,高端儀器需求迫切
電子測試儀器需求的背后是高端制造的升級。示波器等測試儀器主要用在研發(fā)等領(lǐng)域,其市場空間與研發(fā)支出掛鉤。宏觀層面,從中國支出的研究與試驗經(jīng)費來看,呈現(xiàn)加速增長趨勢,且近三年占GDP比重穩(wěn)定在2%以上。預計隨著未來關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的持續(xù)投入,試驗經(jīng)費支出將穩(wěn)健繼續(xù)增長;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)費用金額持續(xù)攀升,成為驅(qū)動測試儀器市場擴容的主要動因。
2. 高端儀器的對美依賴度依然偏高,中美博弈加速國產(chǎn)替代
中國示波器進口金額占到行業(yè)市場規(guī)模的約50%,進口地主要為美國及美國公司。
(1)時間序列維度,15-20年中國高端制造以及R&D支出的增加帶動高端示波器需求增長,價值量更高的高端示波器進口比例增加; 20年之后,高端儀器儀表開始進行國產(chǎn)替代,進口金額占比下降。(2)進口國家維度,24年進口金額最多的三個國家分別為馬來西亞(主要為是德科技等美國企業(yè)的海外工廠)、美國、日本,占到總進口金額的79%;從均價看,美國、馬來西亞的進口均價為17-19萬元/臺,遠高于其他地區(qū)。
3. 政策支持國產(chǎn)儀器儀表采購,國產(chǎn)替代加速
中央和地方政府政策頻出,鼓勵采購國產(chǎn)儀器儀表。根據(jù)中國政府網(wǎng)、儀器信息網(wǎng)、儀器之家,中央和地方發(fā)布政策,提高進口儀器采購的監(jiān)管力度,同時對采購國產(chǎn)儀器給予一定補貼。2024年下半年,財政部就《關(guān)于政府采購領(lǐng)域本國產(chǎn)品標準及實施政策有關(guān)事項的通知(征求意見稿)》公開征求意見,《征求意見稿》中明確了本國產(chǎn)品的標準定義,同時明確了對于政府采購本國產(chǎn)品的支持方式,即招投標過
程中對本國產(chǎn)品或打包項目中本國產(chǎn)品占比達80%的均給予額外20%的價格扣除優(yōu)惠。
(二)地利:供應鏈與技術(shù)研發(fā)儲備已經(jīng)完善,國產(chǎn)高端產(chǎn)品迭代加快
高端產(chǎn)品國產(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)鏈源頭開啟國產(chǎn)替代,產(chǎn)出自主化率更高的高端產(chǎn)品,對外資產(chǎn)品進行替代;(2)市場的認可,高端產(chǎn)品具有定制化屬性,因此需要對行業(yè)線具有深入的理解,客戶和儀器儀表廠商共同成長,第一代國產(chǎn)高端產(chǎn)品在20年左右落地,目前以基本通過客戶認可達到穩(wěn)定期,為產(chǎn)品的進一步高端化打開大門。
1.研發(fā)層面:從“芯”出發(fā)攻克壁壘,供應鏈儲備逐步完善
2024年普源精電、優(yōu)利德、鼎陽科技的產(chǎn)品發(fā)布會主題分別是“源動力示未來”、“從‘芯’開始領(lǐng)‘示’未來、“融合聚變‘芯’向未來,實際上突出了三個關(guān)鍵詞:其一是示波器,其二是芯片,其三是面向未來和高端化。因此,本節(jié)重點以示波器為例,圍繞高端化產(chǎn)品迭代、芯片自研展開。
芯片之于儀器儀表有什么作用?
電子測量儀器本質(zhì)上是把來自于物理世界的“模擬信號”轉(zhuǎn)化為可視化的“數(shù)字信號”,因此按照其工作原理可以分為三個模塊:(1)模擬信號處理,包括物理信號獲取、信號調(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,將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,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)品也會應用于藍牙耳機等消費品,高端產(chǎn)品應用于軍工、航空航天等領(lǐng)域。(3)數(shù)字信號處理,包括信號處理、信號存儲等。
IC芯片對于儀器產(chǎn)品高端化極為重要,可以從兩個方面理解。(1)成本占比高:據(jù)優(yōu)利德招股說明書,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:不同于藍牙等芯片,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)性更強且應用領(lǐng)域更窄,而集成電路設(shè)計考慮到投入產(chǎn)出比,很難會針對其進行研發(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)績拐點已現(xiàn)
1. 行業(yè)順周期+國產(chǎn)替代共振
電子測量儀器具有順周期+國產(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年的高效補貼和貸款貼息政策推動了行業(yè)的繁榮;(2)高端產(chǎn)品具有國產(chǎn)替代屬性,對內(nèi)而言是高端產(chǎn)品的發(fā)布和放量,對外而言貿(mào)易膜材和自主可控將會加速這一過程。
我們認為,25年或許是兩重屬性的共振。其一,我們用示波器的進口金額來衡量行業(yè)的周期位置,受下游采購節(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)或在美國生產(chǎn),或供應鏈含美率高,成本波動高于國內(nèi)企業(yè),目前外資代理商已經(jīng)出現(xiàn)漲價情況,這將進一步突出內(nèi)資品牌的性價比。
目前國內(nèi)缺少的不是高端產(chǎn)品,目前已有國產(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微波模擬信號源落地;外部環(huán)境催化將進一步降低市場壁壘,加速工業(yè)企業(yè)對國產(chǎn)品牌的驗證速度。