示波器和波形發生器是國產化率最低的品類,國內產品與國際水平差距較大。以市場上運用最廣泛的電子測量儀器之一示波器為例,其用途為將電信號隨時間變化的關系轉換成可視化波形圖像。帶寬為示波器核心指標,其中國內產品僅能滿足帶寬≤5GHz的低端市場,5-110GHz的中高端市場主要被美國企業是德科技、泰克壟斷。中高端產品核心技術在于專用信號處理芯片(ADC),但中高端ADC芯片市面上難以購買,必須通過自研突破,國內與國際先進水平的技術差距在10年左右。
示波器
03 試驗機國產替代進程及難點
試驗機行業規模小但重要程度高,是工業產品生產中的重要測試設備。其本質上是機械仿真系統,通過模仿在實際應用中的工況進行強度或性能試驗,測量材料或產品的物理性能,比如鋼材的屈服強度、抗拉強度,抗沖擊韌性等,確保各種機器,車輛,船舶和結構物的合理設計與安全運行。現代工業大生產中,用在測量上的工時和費用約占整個生產所用的20%-30%,因此試驗機被喻為機械工業的“觸角”與“眼睛”。2021年行業營收規模僅177億元,且國內外企業規模均較小,這與試驗機定制化生產屬性強,具有“小批量、多型號”的特點直接相關。
中低端產品國產基本自給,無損檢測儀器、材料試驗機高端品類及核心零部件依賴進口,近期國產自研速率加快。無損檢測儀器是國家近期重點關注方向,其中工業X射線檢測設備是主流,技術卡點在于核心部件高端X射線源國產化程度低,且海外供應商無法足量供應,國內龍頭日聯科技正在自研突破。材料試驗機中的動態疲勞試驗機國產化率低,全球市場上以美國MTS的設備為主,但其產品受美國政府出口管制,國內產品精度與先進水平仍有差距,傳感器等核心零部件依賴進口。
x光無損檢測儀
城市發展高端儀器的策略
近年來,北京、深圳等多個城市提出加速構建高端儀器產業集群,對于瞄準高端儀器國產替代機遇的城市,需找準自身定位及產業賽道,并制定相應的產業發展路徑。
01 發揮地域比較優勢,選擇適宜自身的產業方向
由于儀器儀表細分行業之間差異較大,地理分布上也呈現出較大差異。實驗分析儀器企業依附于科學研究的“主產業”,如美國的科學儀器聚集地沃爾瑟姆緊鄰波士頓,國內企業多分布于長三角城市和京津,北京、上海、廣州、深圳、合肥等綜合性國家科學中心的建設將為其帶來較大發展機遇。電子測量儀器企業多聚集在長三角及珠三角的重點城市,與上游電子信息產業的發展程度呈高度相關性,部分中西部城市如西安、成都、武漢等憑借自身軍工優勢積累及較好的電子信息基礎,也是電子測量儀器企業的聚集地。試驗機中高端企業多分布于江蘇及深圳,作為全國試驗機生產的發源地具有較好的歷史積累,并具備貼近客戶的地理優勢。城市應考慮自身產業基礎及周邊產業聚集性,精準布局細分產業方向。
實驗分析儀器重點企業分布
電子測量儀器重點企業分布
試驗機重點企業分布
02 明確產業發展路徑,為產業發展量身定制產業環境