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文档简介
1、内容目录 HYPERLINK l _TOC_250027 写在前面:同惠电子将挂牌精选层,我国测试仪器产业发展如何? 5 HYPERLINK l _TOC_250026 思考一:分门别类,电学测量与电力电子测试包括哪些仪器? 6 HYPERLINK l _TOC_250025 元件参数测试仪器LR 测量为基础,阻抗测试仪为核心 6 HYPERLINK l _TOC_250024 绕线元件测试仪器:线圈测试与变压器测试,综合性能测试与破坏测试 10 HYPERLINK l _TOC_250023 电气安规测试仪器:四大类测试,全面验证电气安全性 HYPERLINK l _TOC_250022 电
2、阻类测试仪器:高速高精度测量电阻,具备领域特有测试功能 14 HYPERLINK l _TOC_250021 数字多用表:最常见的测量仪器,解决基础测量问题 16 HYPERLINK l _TOC_250020 电力电子测试仪器:电源、负载、功率计,解决大功率场景测试问题 16 HYPERLINK l _TOC_250019 思考二:制造业升温,电子仪器仪表行业情况如何? 18 HYPERLINK l _TOC_250018 市场规模:高端制造业持续升温,带动电子仪器测试发展 18 HYPERLINK l _TOC_250017 全球市场:技术决定竞争力,发达地区市场规模占比8 成 18 HY
3、PERLINK l _TOC_250016 国内市场:整体水平依然落后,政策推动未来国产化进程 19 HYPERLINK l _TOC_250015 下游需求与应用前景3C 消费与工业电子为主流5G 产业链孕育新机会 21 HYPERLINK l _TOC_250014 竞争格局:高端产品市场以海外为主,国产化是长期挑战 22 HYPERLINK l _TOC_250013 行业壁垒:技资本需求,对行业内人才综要求高 23 HYPERLINK l _TOC_250012 行业发展趋势:软件与模块重要性将更突出,虚拟化成长期前景 25 HYPERLINK l _TOC_250011 思考三:百花
4、齐放,产品对比结果如何? 26 HYPERLINK l _TOC_250010 电学测试测量器:同惠电子在 L、绕线元件、安规领域有优势 271. 元件参数测试仪与绕线元件测试仪:同惠电子产品全面,中电仪器频率范围27 HYPERLINK l _TOC_250009 安规测试/线束测试仪:同惠电子多通道有优势,在研产品追赶国外水平 32 HYPERLINK l _TOC_250008 电阻测试仪:同惠电子暂无在研项目,优利德耐压产品国内领先 33 HYPERLINK l _TOC_250007 数字万用表:国外领先水平达到8 位半,国内水平普遍在6 位半 34 HYPERLINK l _TOC
5、_250006 电力电子测试仪器:同惠电子电源与负载指标优秀,艾德克斯产品功率大 35 HYPERLINK l _TOC_250005 电源:艾德克斯提供144kW 大功率电源,中电、远方有特定领域产品 36电子负载:艾德克斯负最大电流2040,鼎阳与优利德偏向基础型 38功率计:中电、创远主攻通信,优利德、远方产品类型多,同惠电子精度高 39 HYPERLINK l _TOC_250004 自动测试系统:模块化趋势已显现,多家企业均推出模块化产品 40 HYPERLINK l _TOC_250003 思考四:群雄逐鹿,各公司财务表现如何? 41 HYPERLINK l _TOC_250002
6、 主营业务对比:优利德与同惠电子业务相仿,三家自研企业注重信号测试 41 HYPERLINK l _TOC_250001 营收规模与利润水平:优利德与东方中科规模较大,同惠电子利润率较高 43 HYPERLINK l _TOC_250000 费用率对比:创远仪器 219 研发投入率最高,同惠电子管理费用率较高 44图表目录图 1:产品体系与应用领以同惠电子为例 6图 2:阻抗测电桥法 7图 3:阻抗测-V法 7图 4:阻抗测自动平衡电桥法 7图 5:阻抗测自动平衡电桥法等效电路 7图 6:阻抗测F-V法 7图 7:四种阻抗测量方法对比 8图 8:阻抗分析仪与 LR 表的区别以日臵 LR 测试仪
7、产品系列为例 9图 9:当今 LR 测试仪与阻抗分析仪已能够合二为一 9图 10:元件参数测试仪应用案LR 数字电桥测量元件参数 10图 1:元件参数测试仪应用案阻抗测试仪测量材料介电常数 10图 12:绕线元件测试原线圈自激振荡衰减参数测量 10图 13:绕元件测试原线圈脉冲测试 10图 14:绕线元件测试仪应用案线圈性能测/破坏测试 图 15:电气安全标准的制定 图 16:电气用品安全法) 图 17:耐压测试示意图 12图 18:耐压测试实T 电视耐压测试 12图 19:电气安规测试案耐压测试与电弧侦测) 12图 20:并行多通道测试能够有效提高测试效率 12图 21:电气安规测试案多通道
8、测试电机线圈安全性能 13图 22:接地导通测试过程 13图 23:接地导通测试参考条件 13图 24:泄漏电流的种以医疗设为例 13图 25:泄漏电流测试仪需模拟人体电参数 14图 26:各种不同的模拟模型 14图 272 端子测量与4 端子测量 14图 28:电阻计的温度补偿功能 14图 29:同惠电子T2518 电/温度扫描测试仪 15图 30:日臵 260 可测量锂电池电极片和界面电阻 15图 31:不同电池适用不同的测试仪 15图 32:电池组内部电阻测量 15图 33:电池的 oe-oe 图测量 16图 34:珀尔帖元件的内部电测量 16图 35:是德科技3.5 位钳形表6.5位
9、I模块式万用表8.5 位专用万用表 16图 36:电源应用案函数发生/序列测试 17图 37:直流电子负载应用案模拟二极管 17图 38:艾德克斯燃料电池发动机测试方案架构 17图 39:艾德克斯用户燃电池发动机测试现场 17图 40:215-018 全球测试测量仪器仪表市场规模 18图 41:21-019 中国仪器仪表进出口金额及逆差 19图 42:214-019 年我国电子测量仪器行业主营业务收入及企业数量变化趋势 19图 43:218-024 年全球数字万用表市场规模 20图 44:21-019 年我国发电量及增长率(兆千瓦时) 20图 45:电子测量仪器行业壁垒 23图 46:217-
10、0201 同惠电子营收构成 41图 47:217-0201 创远仪器营收构成 41图 48:217-019 鼎阳科技营收构成 42图 49:217-019 坤恒顺维营收构成 42图 50:217-019 优利德营收构成 42图 51:216-0201 东方中科营收构成 43图 52:217-0201 公司营业收入对比(亿元) 43图 53:217-0201 公司归母净利润对比(亿元) 43图 54:217-0201 公司毛利率对比) 44图 55:217-0201 公司净利率对比) 44图 56:217-0201 公司研发费用对比(万元) 44图 57:217-0201 公司研发费用率对比 4
11、4图 58:217-0201 公司销售费用对比(万元) 45图 59:217-0201 公司销售费用率对比 45图 60:217-0201 公司管理费用对比(万元) 45图 61:217-0201 公司管理费用率对比 45表 1:LR 测试仪与阻抗分析仪的区别 8表 2:开关电源与线性电源对比 17表 3:同惠电子主要可比公司 019 年度营业收入、净利润及毛利率情况 22表 4:不同应用领域的主要切入难点与竞争格局 24表 5:同惠电子主要竞争手情况 26表 6:各公司(部分)业务范围对比 27表 7:元件参数测试仪和绕线元件测试仪档次划分 27表 8:同惠电子元件数测试仪和绕线元件测试仪与
12、国外主流技术水平对比 28表 9:产品对元件参数测试阻抗分析仪 29表 10:产品对元件参数测试LR 数字电桥 30表 1:LR 表部分指标对比 31表 12:产品对元件参数测试宽频高精度电子变压器综合测试系统 31表 13:产品对元件参数测试1z高速精密电容表 31表 14:产品对绕线元件测试大电流电感偏流特性测试系统 32表 15:电气安规测试仪档次划分 32表 16:电气安规测试仪与国外主流技术水平对比 32表 17:产品对安规测试并行多通道安规测试仪 33表 18:电阻类测试仪档次划分 33表 19:同惠电电阻类测试仪与国外主流技术水平对比 33表 20:直流电测试仪指标对比 34表
13、21:电池内阻测试仪指标对比 34表 22:绝缘电阻测试仪指标对比 34表 23:数字万用表档次划分 35表 24:同惠电数字多用表与国外主流技术水平对比 35表 25:电力电测试仪器档次划分 36表 26:同惠电直流电源与国外主流技术水平对比 36表 27:直流电源技术指标对比 37表 28:交流电源技术指标对比 37表 29:同惠电电子负载与国外主流术水平对比 38表 30:电子负载技术指标对比(部分情况) 39表 31:单相数字功率计指标对比(部分情况) 40写在前面同惠子将挂精选层我国试仪产业展如何?目前,国内企业生产的绝大部分产品仅相当于国外二十世纪九十年代初、中期产品的技术水平,且
14、各生产厂家在低档产品方面的竞争相对激烈。近年来仪器仪已成为我国第三大进口商品但是近 90的高端仪器仪表市场为国外公司所垄断,国产化只占约 10的市场份。随着国家对高端装备及精密测量仪器的重视与支持,国内企业在高端测量仪器方面也将不断增加研发投入并逐步打破国外技术垄的局近年来,我国在信息技术、新材料技术等领域不断取得突破,而这些领域的研究、开发、技术迭代与升级的手段都离不开电子测量技术的进步与提升电子测量仪器广泛应用于 3C 消费电子5G 通讯、半导体封测、新能源汽车、电力电子、家用电器等领域。随着 5G、新能源、电力等产业发展与新基建的进行,我电子测试仪器行业发展进入了快车道,目前已经涌现出诸
15、如中电仪器、创远仪器、鼎阳科技等测试仪器企业。境外资本市场之中已有是德科技安立等巨头还有台湾致茂电子日本日臵英国稳科等行业优势公司,而我国资本市场中该行业的标的仍然较为稀缺,规模也较小,未来发展空间较大。本文将对测试仪器行业情况进行简要分析,之后在产品与财务领域对中电仪器、创远仪器、鼎阳科技、坤恒顺维、同惠电子、优利德、远方信息、东方中科、致茂电子等测试仪器企业进行对比,同时与国外主流技术水平进行对比,以探寻我国测试仪器产业链中的优质企业,并研究我国测试仪器产业发展情况。思考一:门别类电学量与力电测试包哪些器?测试测量仪器范围广阔,本报告中我们以同惠电子为轴,选取测试仪器中的电学测试和电力电子
16、门类主要有六大产品系列包括元件参数测试仪绕线元件测试仪电气安规测试仪、电阻类测试仪、电力电子类测试仪、数字多用表。这些仪器主要用于器件、材料和设备的电学参数测试。图 :产品体系与应用领域以同惠电子为例无源器件:电容器、电感器等消费电子材料:磁性材料、介质材料等新能源半导体器件:二极管、三极管等无源器件:电容器、电感器等消费电子材料:磁性材料、介质材料等新能源半导体器件:二极管、三极管等智能制造测试消费电子器件:电源、充电器等半导体封测5通讯元件参数测试仪器绕线元件测试仪器电气安规测试仪器电阻类测试仪器电力电子测试仪器台式数字多用表应用领域公司产品元件参数测试仪器:LCR测量为基础,阻抗测试仪为
17、核心元件参数测试仪主要包括阻抗分析仪LR 数字电桥电容测量仪等应用于无源器(电容器、电感器、电阻器、压电器件、变压器等、半导体材料及元件、介质材料、磁性材料等诸多电子元件及材料的电气性能测试与分析。元件参数测试仪器中最具代表性的就是 LR 数字电桥阻抗分析仪、电容测量仪都可以由 LR 数字电桥衍生或简化而来。同惠电子的主力产品之一是 LR 数字电桥。R 数字电桥测量的是阻抗阻抗参数可以一定程度上反映元件的特性阻抗的符号,表示的是交流电流流过的困难程度可以通过流过被测物的电和两端电求出阻抗在作为复平面上的矢量来表示,因此使用 LR 测试仪不光测量电流有效值和电压有效值之比,还测量电流波形和电压波
18、形的相位差。LR 数字电桥的名称由来是因为其采用电桥式测量原理。虽然如今的 LR 测试仪不一定都采用电桥法,但数字电桥的名称仍然保留了下来目前主要有四大类测量方法,分别是经典的电桥法-V法,还有目前主流的自动平衡电桥法和 F-V法。电桥法利用的是经典的惠斯通电桥利用三个已知的可调阻抗加一个灵敏电流计 D 测量未知阻抗,如果四个阻抗组成的电路不满足特定的阻抗比例关系(如图所示,则灵敏电流计将会检测到电流流过,这种电路十分灵敏,因能够精确测定阻。这种方式的不足之处在于测量较为缓,需要仔细调节可调阻抗使得灵敏电流计检测不到电流,可测量的阻抗范围也较小(受到已知阻抗取值的限制。-V 法(伏安法)的思路
19、更为简单,直接利用欧姆定律,测量流过阻抗的电流和电压,直接计算阻抗值,阻抗测量与电阻测量的不同只在于需要将电流和电压的相位加入计算。这种方法不足之处在于测量精确度有,所测得的电流会受到与未知阻抗并联的电压计影响,误差稍大。图 :阻抗测量电桥法图 :阻抗测量V法资料来源:日臵,安信券研中心资料来源:日臵,安信券研中心自动平衡电桥法是目前最主流的方之,也是同惠电等公司选取的主要方案。该方案与经典的电桥法类似,将电路图整理后可得其等效电路,可见仍是桥接法,因此名称中仍有电桥法字样。但该方法的优势在于用两个电压计代替两个已知阻抗,并且在电路中接入运算放大器,利用运放的输入输出特性使整个电路自动保持电桥
20、平衡(运放输入电流极小,相当于惠斯通电桥中的灵敏电流计无法检测到电流,因而自动满足阻抗比例关系式,因而无需反复调节可调阻抗测量速度大大提升,同时精确度也较,这也是自动平衡电桥法名称的由来。同时这种方案还具有其他优势,由于用电压表代替了定值阻抗,因此测量更灵活测量的阻抗范围大大增(从表达式也可见,自动平衡电桥法的表达式中固定的 1、2 变成了可变的 1、2,取值范围极大增加。图 :阻抗测量自动平衡电桥法图 :阻抗测量自动平衡电桥法等效电路资料来源:日臵,安信券研中心资料来源:日臵,安信券研中心至于 F-V 法,该方法需要用到同轴连接器,可以测量 Gz 级别频率下的阻抗,适用于高频/射频信号场景,
21、与通常的 LR 测量仪应用场景差异较大,因此此处暂不讨论。图 :阻抗测量FIV法资料来源:日臵,安信券研中心图 :四种阻抗测量方法对比资料来源:日臵,安信券研中心阻抗分析仪与 LR 测试仪较为类似,都是用来测量阻抗的仪器区别在于阻抗分析仪需要进行频率扫描,测量不同频率下的阻抗,得到阻-频率曲线,而基础的 LR 测试仪通常只需要测试某个特定频率点上的阻不过如今随着技术的发展LR 测试仪和阻抗分析仪逐渐呈现合二为一的趋势,当今的中高端 LR 测试仪已经融合了扫频功能,实际上已经具有阻抗分析仪的功能。表 :LR测试仪与阻抗分析仪的区别LCR测试仪阻抗分析仪在单一频率下进行测试扫频测试、图表描绘、效电
22、分析资料来源:日臵,安信券研中心以日臵的 LR 测试仪与阻抗测试仪系列为例其低端型号的 LR 测试仪仍然保留着传统的单频测试功能,阻抗分析仪则都覆盖连续频谱,而其新品 LR 测试仪已经与阻抗分析仪一样,覆盖了一段连续频谱。并且从该产品系列介绍中我们也可以看到 LR 测试仪和阻抗分析仪的应用场景,包括电解电容、L、薄膜电容、电池等产品的测量。图 :阻抗分析仪与 LR表的区以日臵 LR测试仪产品系列为例资料来源:日臵,安信券研中心图 :当今 LR测试仪与阻抗分析仪已能够合二为一资料来源:日臵,安信券研中心电容测试仪也是 LR 测试仪的一种衍生类型,通过测量器件阻抗就可以算出电容的容量,也就是主要注
23、重 LR 中的“,电感测试仪也是如此,通过阻抗即可获得器件电感数值,也就是注重 LR 中的“L。LR 测试仪的L”这三个字母,任意取一个,就可以构成一种元件电学参数测量仪器。图 :元件参数测试仪应用案例LR数字电桥测量元件参数资料来源:同惠电子官,安证券究中心此外还可以将 LR 测试仪(阻抗分析仪)的用途进行延伸,例如在某个电容中,分别测量带有电介质时的电容量和无电介质时的电容量,即可推知这种电介质的介电常数,这种测量方法可以将仪器应用在材料物理特性的测量领域。图 :元件参数测试仪应用案例阻抗测试仪测量材料介电常数资料来源:同惠电子官,安证券究中心绕线元件测试仪器:线圈测试与变压器测试,综合性
24、能测试与破坏测试绕线元件测试仪主要包括自动变压器测试系统、脉冲式线圈测试仪、电感偏流特性测试系统等应用于开关电源变压器网络变压器网络滤波器电机大功率电感器铁/铁氧体材料等磁性元件与材料的综合性能测试与分析绕线元件测试仪从用途上来讲包含了元件参数测试功能和安规测试功,典型应用包括线圈匝间绝/短路测试、匝数测试、变压器的 LR 参数测试(尤其是变压器等场景需要特别注意安全问题和性能问题所以针对这些绕线元件的测试十分必要。图 :绕线元件测试原理线圈自激振荡衰减参数测量 图 :绕线元件测试原理线圈脉冲测试资料来源:同惠电子官,安证券究中心资料来源:致茂电子官,安证券究中心针对绕线元件的破坏测试是安规测
25、试的一种。图 :绕线元件测试仪应用案例线圈性能测试破坏测试资料来源:同惠电子官,安证券究中心电气安规测试仪器:四大类测试,全面验证电气安全性电气安规测试仪主要包括并行多通道耐压绝缘测试仪、交直流耐压绝缘测试仪、集成化磁性元器件分析仪等,应用于消费电子、家用电器、变压器、电机、电气设备、电热器具、照明器具、新能源汽车、电子元器件、医疗设备等行业的产品安全参数测试。安规测试的重要性源于电气安全的重要性,其测量与标准和法令息息相关,不同国家的电气产品都需要满足特定的安全标准各国的电气安全标准通常来源于 (国际电工委员会)标准在从 C 标准推广各国时也常会添加该国独有的安全性项目同时按照不同测量设备分
26、类也有不同的安全标准,例如适用于音视频设备、信息技术设备、医疗设备、实验室用电气设备的安全标准各有不同。此外还有电气用品安全法,为了获得 E认证,需要进行诸多测试。图 :电气安全标准的制定图 :电气用品安全法(PS) 资料来源:日臵,安信券研中心资料来源:日臵,安信券研中心电气安全要求的测试大致可以分为 4 种,分别为耐压测、绝缘电阻测试、接地(保)导通测试、泄漏电流测试。耐压测试的目的是确认电气产品或零部件对所用电压是否具备足够的绝缘性(破坏性测试,常见的测试方式是在 源连接的初级回路和人可能接触的导电部分(外壳)之间实施耐压测试。安规测试仪可以在电源端产生较高的电压,从而进行耐压测试。绝缘
27、电阻测试与耐压测试较为相似但有所不同绝缘电阻测试是为了确认绝缘性能的测试,和耐压测试的主要区别有两点绝缘电阻测试不是看绝缘的程(耐压测试是破坏性测试,会确认是否会引起绝缘损坏,而是测量给定测试电压下的电阻值;耐压测试中交流电场景较多(适应实际用电环境,而绝缘电阻测试是直流(因为仅需要测量电阻,而不测量电感和电容等。图 :耐压测试示意图图 :耐压测试实T电视耐压测试资料来源:日臵,安信券研中心资料来源:日臵,安信券研中心耐压测试和绝缘电阻测试都需要做好防触电措施并且技术上需要注意的问题是需要减少电缆的泄漏电流,并且需要防止外部通讯电缆辐射电磁波等因素的干扰。耐压测试中对电弧的侦测也是一项重要工作
28、。此外多通道特性能够有效提高检测效率如今成为安规测试仪的重要衡量标准。图 :电气安规测试案例耐压测试与电弧侦测()资料来源:致茂电子官,安证券究中心图 :并行多通道测试能够有效提高测试效率资料来源:同惠电子官,安证券究中心图 :电气安规测试案例多通道测试电机线圈安全性能资料来源:致茂电子官,安证券究中心接地保护导通测试是确认是否准确接地。安规测试仪可以输出较大的电流,测量接地电阻。图 :接地导通测试过程图 :接地导通测试参考条件资料来源:日臵,安信券研中心资料来源:日臵,安信券研中心泄漏电流测试主要是用于测试是否有绝缘不良,以至于在本不应有电流的地方产生了电流,安规测试仪需要模拟各类泄漏电流情
29、况同时安规测试仪还需要模拟泄漏电流在人体中流动的情况,以确定泄漏电流是否会危及人体安全。图 :泄漏电流的种类以医疗设备为例资料来源:日臵,安信券研中心图 :泄漏电流测试仪需模拟人体电参数图 :各种不同的模拟模型资料来源:日臵,安信券研中心资料来源:日臵,安信券研中心电阻类测试仪器:高速高精度测量电阻,具备领域特有测试功能电阻类测试仪主要包括直流低电阻测试仪交流低电阻测试/电池测试仪绝缘电阻测试仪等。直流低电阻测试仪应用于元器件、变压器、电机、继电器、电路焊点、线缆、接插件、开关导电材料等的低电阻测试交流低电阻测试/电池测试仪应用于智能手机电池便携式设备电池、电动汽车动力电池、各种接触电阻、超级
30、电容器等的交流电阻测试;绝缘电阻测试仪应用于高值电阻器电容器绝缘电/漏电流介质绝缘材料电器设备电线电缆等的绝缘电阻测试。电阻测试仪相当于 LR 测试仪中相比 LR 测试仪电阻类测试仪器思路更为简单,只需测量电阻。但简单的测量需求自然带来了其他方面更高的要求,例如速度、精度、分辨率、量程等指标,电阻类测试仪与 LR 测试仪的区别就如同手术刀与瑞士军刀的区别,专用仪器需要在特定的领域做到更精细。相比 LR 测试仪通常 5s、7s 的最快测量速度,电阻测试仪要快得多例如日臵3542系列高速电阻测试仪可达到0.9s/次的测量速度;精确度方面3543 系列超低电阻计可以达到 001的分辨率,明显优于通常
31、的 LR 测试仪。从测量方法和功能方面电阻计也有其自身的特点。电阻计相比常见的万用表,测量方法有所不同万用表常用简单的 2 端子测量法而电阻计常用4 端子测量法以消除接触电阻和接线电阻的干扰,从而达到精确测量。此外电阻计为了实现精确测量,还需要对电流的热效应进行补偿,这个功能通常需要根据电阻材料在电阻计上设臵温度系数。图 :2端子测量与 4端子测量图 :电阻计的温度补偿功能资料来源:日臵官网,信证研究心资料来源:日臵官网,信证研究心此外由于电阻测试仪专门用于测量电阻,因此会产生一些针对特定功能的产品,比如电极电阻测试系统、绝缘电阻测试仪等。图 :同惠电子 T8电阻/温度扫描测试仪图 :日臵 M
32、0可测量锂电池电极片和界面电阻资料来源:同惠电子官,安证券究中心资料来源:日臵官网,信证研究心具体到电池内阻测试仪,不同的电池类型参数完全不同,因此也需要不同的测试仪器。电池连接成电池组后也需要解决测量问题为了连接电芯,将极耳或铜排焊接连接而成电池组。电池组的内部电阻测量中包含此焊接电阻。若没有正常焊接的话,则无法充分发挥电池组的性能,因需使用电池测试仪对电池组状态中的电池进行检。图 :不同电池适用不同的测试仪图 :电池组内部电阻测量资料来源:日臵官网,信证研究心资料来源:日臵官网,信证研究心针对电池这类较为复杂的器件进行测试还需要更强大的功能这些只有电池内阻测试仪才能提供。例电池的内部电阻一
33、般大致可分为欧姆电阻(溶液电阻、反应电阻(电荷移动电阻)和扩散电阻(沃伯格阻抗)三种。这些一般都通过 oe-oe 图(奈奎斯特图)测量而求得。此外还有半导体制冷制热器珀耳帖元件通过流过直流电流进行冷却或加热、温度控制。测量珀耳帖元件的内部电阻时,使用直流电流测量的话,则因为测试电流会导致在珀耳帖元件内部发生导热或温度变化,从而无法稳定测量内部电阻。使用交流电流测量,可减少导热或温度变化的情况,从而实现稳定的内部电阻测量。图 :电池的 oleole 图测量图 :珀尔帖元件的内部电阻测量资料来源:日臵官网,信证研究心资料来源:日臵官网,信证研究心数字多用表:最常见的测量仪器,解决基础测量问题数字多
34、用表在大中学教育家庭等场景都比较常见数字多用表可以按照精度分为六位半数字多用表、五位半数字多用表、四位半数字多用表等,也可以按照产品形式分为台式和手持式等。数字多用表是一种用于对多种基本电子学参数进行测量的多功能、多量程电子测量仪器,应用领域非常广泛。可以用以测量直流电压、直流电流、交流电压、交流电流、电阻、电容、频/周期、温度等参数。图 :是德科技 .5位钳形表、.5位 PXI模块式万用表、.5位专用万用表资料来源:sit 官,安证券究中心电力电子测试仪器:电源、负载、功率计,解决大功率场景测试问题电力电子测试仪器主要包括可编程直流电源、可编程交流电源、可编程直流电子负载、数字功率计开关电源
35、自动测试系统等电力电子测试仪器主要应用于计算/服务器/通信电源、开关电源3C 用电池电池充电器电源适配器背光逆变器SLD 驱动器光伏逆变器、电动车充电/充电/驱动器、电力电子组件等产品的参数测试。电源是电力电子测试仪器中最基本的产品类型用于提供电能电源前常有直/交流开关/线性、可编程等词汇用于说明电源产品的特性。直/交流易于理解,不再赘述,可编程表示其功能和参数可通过软件控制。开关电源和线性电源二者同为电源,但性能区别明显。从微观原理上来说,线性电源中的晶体管工作在线性区(或称放大区,输入与输出呈现线性关系,输出电流是输入电流的常数倍,而开关电源中的晶体管工作在饱和区或截止区(只能输出大电流或
36、关断。从中观电路结构来说,线性电源是先将交流电经过变压器降低幅值,再经过整流电路整流得到脉冲流电,然后经过滤波得到带有微小纹波的直流电压,有些高精度线性电源需要经过稳压电路进行稳压而开关电源通过 M技术控制 OF(控制开关管开通和关断的时间比例,从而实现调压。从宏观性能上来说,线性电源体积大,效率低,难以提供大功率输出,但供电性能好,纹波小;开关电源可以通过提高工作频率从而小型化,并且工作效率高,功率大,抗干扰,可靠性好,但纹波相对大一些。此外开关电源可以升压、降压,线性电源只能降压。表 :开关电源与线性电源对比开关电源线性电源体积重量小大工作效率高低输出功率大小功能灵活性可升压,可降压只能降
37、压输出电能质量略低高资料来源:电子发烧友安信券研中心图 :电源应用案函数发生/序列测试资料来源:同惠电子官,安证券究中心电负载是一种能控制电流、电压和电阻的仪器。它可以模拟不同的负载特性,吸收功率,从而测试电源特性通常电子负载也分为直/交流电子负载并且部分电子负载具备可编程特性和回馈功能,可将输入的电能回馈到电网中,从而节约能源,减少大功率测试发热,还可以节约制冷费用。电子负载可以模拟各种电子器件,比如电阻、二极管、电池等。图 :直流电子负载应用案例模拟二极管资料来源:同惠电子官,安证券究中心在电力电子测试中电源与负载通常搭配使用从而能够测试特定器件例如电机电池等。图 :艾德克斯燃料电池发动机
38、测试方案架构图 :艾德克斯用户燃料电池发动机测试现场资料来源:艾德克斯官,安证券究中心资料来源:艾德克斯官网思考二:造业升,电仪器表行情况如?市场规模:高端制造业持续升温,带动电子仪器测试发展全球市场:技术决定竞争力,发达地区市场规模占比 8成根据美国商务部分析,仪器仪表总产值仅占工业总产值的 4,但其对国民经济生产总产值的拉动力达到 66测试技术与先进材料技术先进制造技高端电子元器件都属于关键基础技术,担负着促进经济发展、科技进步、其它产业升级和自主创新能力提升的重任。美国商务部将电子仪器仪表产业分为电子测量、过程控制、理化分析、医疗仪器四类,其中电子测量仪器约占 2 成市场份额。研、生产地
39、区方面,主要分布在美国、西欧、日、亚洲以及其它地区,从产品品种、数量及市场占有率等指标综合计算,美国占 5 、德国约占 2 成日本约占1 成亚洲及其它地区约占2 成产品技术水平方面以美国为最高德国和日本其次,亚洲等其它地区基本以制造中低档产品为主。测试测量仪器仪表是仪器仪表产业的核心门类之一,是检出、测量各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备。其产品种类繁多,在电子、家用电器、机电设备、节能环保、轨道交通、汽车制造、冷暖通、建筑工程、电力建设及维护、医疗防疫、高等教育和科学研究等领域有着重要的应用。随着自动控制理论的产生和自动控制技术的成熟,以 /(数字/模拟转换)环节为基础的数字式测试
40、测量仪器仪表得到快速发展,伴随着计算机、通讯、软件和新材料、新技术等的快速发展与成熟,使测试测量仪器仪表走向智能化、网络化。测试测量仪表行业的终端用户以工程师为主,对于专业工具产品具有使用惯性,因此国际行业巨头的在夯实技术、品牌及渠道基础之上,不断通过并购整合等方式,丰富产品线,致力于为客户提“一站式测量服”,进而提升公司营收规模。以测试测量仪器仪表行业领先厂商福迪威集团为例,其通过不断并购,拥有福禄克、泰克等 22 家专业子公司2019 年度,公司营业收入达 73.20 亿美元,其中专业工具和设备收入规模为 50.15亿美元。受益于全球经济增长,工业技术水平提升,测试测量仪器仪表行业保持持续
41、增长态势。根据 arkets and arkets 预测201-208 年,全球测试测量仪器仪表的市场规模从 212 亿美元增长到257亿美元全球市场规模预计将由2018年的257亿美元增加至2024年的33亿美元北美欧洲及亚太位居测试测量仪器仪表市场前三位共占有超过 90的市场空间。图 :8全球测试测量仪器仪表市场规模全球市场规模(亿美元)增长%182%567资料来源:rksdrks,信证研究心国内市场:整体水平依然落后,政策推动未来国产化进程近年来,我国在信息技术、新材料技术等领域不断取得突破,而这些领域的研究、开发、技术迭代与升级的手段都离不开电子测量技术的进步与提升电子测量仪器广泛应用
42、于3C 消费电子5G 通讯、半导体封测、新能源汽车、电力电子、家用电器等领域。经过多年发展我国现有各类测试仪器企业 6,00 多家已经形成门类品种比较齐具有一定技术基础和生产规模的产业体系受益于中国经济的持续增长,特别是制造业、教育科研领域的快速发展,中国仪器仪表产业行业规模不断提升,中国已成为世界发展中国家中,仪器仪表产业规模最大、产品品种最齐全的国家。依据国家统计局数据,近年来,中国仪器仪表制造业保持较快增速2018 年度,中国仪器仪表制造业主营业务收入为 8,02 亿元, 2016 年-2018 年,增长率均保持在 以上。市场结构方面,长期以来,国际知名仪器公司凭借技术和品牌优势占据了我
43、国大部分高端电子测量仪器市场,如是德科技、罗德与施瓦茨、日本日臵等企业。国内企业生产的绝大部分产品处中低档技术水平,仅相当于国外二十世纪九十年代初、中期产品的技术水平,且各生产厂家在低档产品方面的竞争相对激烈。近年来仪器仪表已成为我国第三大进口商品,但是近 90的高端仪器仪表市场为国外公司所垄断,国产化只占约 10的市场份额。随着国家对高端装备及精密测量仪器的重视与支持国内企业在高端测量仪器方面也将不断增加研发投入并逐步打破国外技术垄断的局面近年来中国仪器仪表出口金额约为700亿美元左右,进口金额约为 1,00 亿美元左右,随着中国仪器仪表竞争力增,进出口逆差总体呈收窄趋势,由 201 年的
44、384 亿美降至209 年258亿美元,但仍存在较大的进口替代空间。图 :9中国仪器仪表进出口金额及逆差仪器仪表进口金额(亿美元)仪器仪表出口金额(亿美元仪器仪表进出口逆差(亿美元)0123456780资料来源:中国海关总,i,信证研究心2019 年,我国电子测量仪器制造行业规模以上的企业主营业务收入为290.8 亿,较上年有所回升;截至 2019 年底,我国电子测量仪器行业规模以上企业数量达 204 家。图 :9年我国电子测量仪器行业主营业务收入及企业数量变化趋势0规模以上企业主营业务(亿元)规模以上企业数量(家)5785783580资料来源:中国仪器仪行业会,信证研究心电学测试仪表中,电子
45、电工类产品应用较为广泛电子电工类测试仪器仪表,是测量或检测电压、电流、功率、电阻、电导、电感、电容、频率等参数的仪器仪表,主要包括万用表、钳形表测电笔网络寻线仪等被广泛应用于电子电力电器机电设备新能源汽车、轨道交通、节能环保等行业。在电子电工仪表领域万用表钳形表是用量最大用途最广的基础测量仪表到 2024 年,全球数字万用表市场规模预计将从 2019 年的 8.47 亿美元增长到 1047 亿美元,其中北美、亚太和欧洲是数字万用表最主要的市场推动市场发展的关键因素包括电子设备在各种最终用户行业中的普及率以及万用表的低成本和多功能特性。图 :2018-2024 年全球数字万用表市场规模资料来源:
46、rksdrks,信证研究心电力领域的市场同样占据重要地位近年来,我国发电量保持稳步增长态势2019 年发电量为 75 兆千瓦时较 201 年长 59.21电网的输电配电送电变电的关键电器设备的安规检测是保障电力设备安全运行的必要手段,关系着设备的利用率、事故率和使用寿命,高压电力测试仪器仪表是检测该等关键电器设备运行的关键工具电力需求总量持续增长,预计 2050 年达到 12.4-3.9 兆千瓦时,随着电力需求的增长,电网建设不断扩张,从而带动对电力及高压测试仪表市场需求的增长。图 :201-2019 年我国发电量及增长率兆千瓦时)资料来源:国家统计局i,安证券究中心下游需求与应用前景3C 消
47、费与工业电子为主流5G产业链孕育新机会电子测量仪器行业属于基础装备工业,是我国电子工业的基础。电子测量仪器行业发展与整个电子工业密切相关,并且会受到 3C 消费电子5G 通讯、半导体、新能源汽车、电力电子LD 照明、家用电器等电子信息相关行业新增产线及产线升级投资的驱动。电子工业电子工业的发展无论是产品更新换代还是新产品开发都离不开对电子测量仪器的需求。电子测量仪器的使用,使得高精度、高精密器件的生产和应用成为可能,庞大的电子工业市场支撑了电子测量仪器行业的稳步发展。3C 消费电子产品电子测量仪器作为 3C 消费电子产品生产的配套设备贯穿了整个制造过程从前端元器件等各类原材料的生产组装到成品出
48、库等都需要进行测试它是保证产品质量和良品率的关键。随着 5G 商用启动消费类电子产品将迎来换新潮同时以智能可穿戴设备等为代表的新兴消费市场逐渐兴起未来 3C 消费电子产品市规模将持续扩大随着 3C 消费电子产品需求的增长及消费者体验度的提升,具有高分辨率、低能耗等特征的电子产品的需求也相应增加,对电子产品在高效率生产中保证良好的品质提出迫切需求,从而也进一步带动配套设备电子测量仪器的发展。新能源汽车在政策驱动下,我国新能源汽车由“培育期”进入“成长期,产、销量不断攀升。随着新能源汽车的技术进步和消费者对环境保护意识的逐步提高,新能源汽车行业发展趋势良好,将会带动产业链上下游行业共同发展。另一方
49、面,新能源汽车的安全性极其重要,投入市场前须进行大量的安全测试,主要包括电系统、电机、电池、充电系统、连接线、充电线和连接器以及充电/站本身的测试等这些都需要使用电子测量仪器对其进行精确测量因此总体来看,整个行业配套的元器件、材料、零部件及整机的测试需求未来将进一步增加。D 照明市场近年来国家出台了一系列 LD 照明产业规划和政策有效地推动了照明行业健康有序、快速发展LD 驱动电源所需磁性元器件主要有变压器共模电感功率电感等般 LD驱动电源会比传统电源的磁性元器件用量大,磁性元器件占其元器件用量的 20到 25,在 LD 驱动电源中占有重要地位因此未来对元器件的测量要求将会更高。半导体封测市场
50、近年来,国内的半导体市场发展突飞猛进,全球封测行业产能也在持续向国内转移。随着我国半导体封测产业规模的扩大,对产业链上的晶圆测试与成品测试需求将进一步上涨,相应的电子测量仪器市场规模也将进一步扩大。5G 产业链国内于 2019 年进入了 5G 时代元年,目前我国经济发达地区的 5G 基站建设正持续并快速地推进在 5G 基站建设中基站电源建设是其重要内容任何一种供电方案都需要对电源及相关系统进行参数测量,以保证基站的正常运营。除此以外5G 产业链上的各个环节都存在巨大的市场空间,将带来电子测量仪器需求的增加。竞争格局:高端产品市场以海外为主,国产化是长期挑战我国电子测量仪器从二十世纪五六十年代开
51、始发展,到目前已经经历了三个阶段:第一代是模拟仪器;第二代是数字式仪器,其以数字电路进行信息的数字化处理,并以数字显示,这种仪器比模拟仪器的测量精度高、响应速度快;第三代是智能化仪器,其内部含有单片机中央处理单元,数字采集和处理都由 U 控制。经过几十年的发展,如今全球电子测量仪器中的高端产品市场主要由美国、德国、日本等国企业所占据,高端基础仪器需要进口。国内具有自主研发能力的企业较少,整体的技术水平和产业发展水平与国外发达国家和地区的水平相比还有一定差距。此外,行业内顶尖高级人才依然缺乏,国内企业短时间内在技术水平及业务规模上与国外企业相比仍有一定距离。国产仪器整体技术水平偏低,客户对国产仪
52、器的可靠性和质量稳定性的认同需要一定的时间,提高国产仪器的整体技术水平是一个长期的挑战。目前,电子测量仪器行业依然呈现由国外大型企业主导的竞争格局。在端电子测量仪器领域,仍被是德科技、罗德与施瓦茨、日本日臵等公司牢牢把控,国内公司进入难度较大,国产化率较低。公司经过多年在电子测量仪器领域的技术积累,已形成一定的竞争能力,在与国外大型企业进行竞争的过程中,凭借差异化技术优势、客户需求响应优势、成本优势及其他综合服务优势不断扩大市场占有率。(亿元是德科技公司产应用域覆最为泛包括空航与国(亿元是德科技公司产应用域覆最为泛包括空航与国车和7%(亿元)3%日本日臵公司主产品括数记录臵电子量仪场测仪器4%
53、9-%致茂电子公司主提供测仪器自动测试备及造资管理统的7-%4-%华兴源创公司主要测试产品用于、柔性 、半导体、新能源汽8%6-%华峰测控公司主营业务为提供半体元件测筛选备和用智化5%2%公司在(学电光子学检测校准务领具备远方信息先进的术水平其 D 照明检测产品在内处具有争力 8的地位;-%4%创远仪器公司主应用无线信市线电测和斗导市以2%2%同惠电子公司产广泛用于 C 消费子G 通半体封新 2-%2%公司业务领域营业收同比增长净利同比增长毛利率能源、通信、教育、企、政及自动测试设备等整合解决方车电子等行测试系统及通信智能制造市场三方向能源汽车、电力电子、用电等领域资料来源:招股书,安证券究中
54、心但在特定细分行业,国内企业在市场中地位已经日渐提高经过多年的发展,中国电子电工类测试仪表产业取得很大进步根据优利德招股说明书万用表已经实现进出口顺差,优利德华盛昌胜利等本土厂商数字万用表钳形表等产品已经可以与美国福禄FL)等领先厂商相竞争。从细分市场竞争格局来看电子电工类测试仪表行业应用广泛市场规模很大参与者较多,依据工信部的数据2019 年度国内电工仪器仪表制造及电子测量仪器制造子行业(包含公司电子电工测试仪表测试仪器和电力及高压测试仪表产品线规模以上企业数量为572家,实现收入 989 亿元,业内知名企业单家规模未超过 10 亿元,整体市场较为分散,具有较大的整合空间。电子电工类测试仪表
55、行业虽然参与较多,但是具备较高行业知名度的企业数量较少海外以福禄FLK为代表其为全球电子电工类测试仪表的领先公司同惠电子、优利德、华盛昌、华仪、胜利等少数厂商为国内电子电工类测试仪表领先品牌。在电力及高压测试仪表领域,海外知名厂商主要包括日本克列茨KORTS、美国福禄克美国 egger国 TL 等该等厂商有超过 0 年的历史具有较强的技术实力、品牌知名度和完善的销售网络,具备很高的国际竞争力国内厂商起步较晚,较海外厂商仍存在一定差。以绝缘电阻测试仪为例,目前国内仅有优利德等少数厂商能自主生产 10kV以上的高压绝缘电阻测试仪。行业壁垒:技术资本需求,对行业内人才综合要求高电子测量仪器行业属于技
56、术密集型行业,技术是行业内的核心竞争力,而人才是企业技术水平的重要载体。行业对相关从业人员的要求较高,需要既具备丰富的产业链知识,掌握相关专业技术,精通各种仪器仪表的性能,又要具备较高的管理经验和业务风险管控经验。要想在该行业立足并取得领先地位,必须拥有丰富的行业知识储备,以及具备战略眼光的核心管理团队和经验丰富的专业技术团队。另一方面,电子测量仪器行业的销售、租赁和系统集成业务对资金的要求非常高,并且随着下游客户对产品测试性能指标和功能的要求不断提升需要企业持续不断地投入大量资金进行研发更高性能的产品以满足其测试要求。因此,资金实力直接决定了企业在行业内的生存基础。从客户角度看,行业内通常会
57、采取供应商认证制度,大型企业客户会从技术、资质、服务等多个层面考量服务商的综合能力。同时,其认证的供应商通常会有总量控制,因此一旦达到上限,后来者就很难进入。图 :电子测量仪器行业壁垒技术与人才资金实力客户资源综合实力的考量技术与人才资金实力客户资源综合实力的考量长期性研发投入技术密集型行业除整体行业壁垒外,不同应用领域的产品种类有所不同,其切入难度和竞争格局也都有所不同。通常,切入特定领域的难点在于技术、品牌、渠道、产品品类丰富度等方面,这些方面也就构成了细分领域的竞争壁垒。目前大多领域仍然由国外厂商主导,但国产厂商已经在医疗防疫、教育等市场获得了相当的话语权。表 :不同应用领域的主要切入难
58、点与竞争格局主要应用域主要产品种类切入难度行业竞争格局电子万用表形、该等行为相测试量仪仪表础应的行测测量仪器表在等行竞争为充发人及他厂进入行业均要面临技术、渠道、品牌等行业壁垒:、技术:因为行业竞争为充,厂需要供具较技术水平和稳定性的产品,才能在竞争中获得优势;、渠道:测试测量仪器表为具性品,备一的专业性,户群较为定,要厂拓展积累售渠; 、品牌:测试测量仪器表行,产品牌有较的溢价及客影响,厂需要过多积累提升牌形。该领域主要商包福禄、优利德华盛昌、胜利等。福禄克、R为全球仪表领先品牌具有高的牌影力术水和较为完善销售络利德华盛等国厂商通过多年积累,具有一定的竞争力。示波器、信生器、红外家用电器机电
59、设备仪、红外热像仪等钳形表、红测冷暖通温仪、红外仪、风速计速计、测震、过程校验仪等节能环保环境类仪表产 品,如风速空气质量分析仪、数字噪等,数字钳率计等除上述术渠道品牌垒以外环境试类器仪主要包括风、噪、动水和气中污染等进监测的仪仪表需测物理数种较多产品类较,需要厂具有强的发实及柔化生能力满足领域产品多样化的需求。行业内要厂包括禄克图仪器华盛、优利德福克图仪为全仪表先品牌在能环领域有较的技积累较为丰富的品线争力强华昌优德等国内厂商通过多年积累,具有一定的竞争力。轨道交通光伏行业汽车制造(包括新汽车行业)建筑工程电力建设护医疗防疫钳形表用绝缘电阻测仪直流钳形表用表、电能分析仪、照等绝缘电阻测试 仪
60、汽车用涂层测厚仪转速计等激光测距仪光水平仪、探测仪等绝缘电阻测试 仪、接地电试仪、电气测试仪等红外额温计外热像仪由于轨道交通采用了大量的牵引整流器、逆变器和照明系统并且在时速制快的因影响而电系统路会在基的成上大量生各载频扰信号多谐干扰等畸信号需使用业钳表万表等业测工具才能得更确的量结发人及他厂切入行业的难度主要包括:、技术:轨道交通测量有特的需,如频测功等,对产品的抗干扰能力要求较高;、品牌:轨道交通行业端用,对品质要求高会选择购买具有较高品牌知名度及质量保证的产品。光伏行业的切入难度主要在于技术、品牌等方面。、技:由光伏列越越大需要V 统测的万用、钳表对测仪表安全、能提了更要求;、品牌:由于
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