2021年中国示波器行业及细分产品数字示波器市场现状分析[图]
一、概述
示波器是一种用途广泛、易于使用且功能强大的电子测量仪器，属于信号分析类仪器的一种，用于观测、分析和记录各种电信号的变化。示波器通过把被测电压随时间的变化关系转换为可视的波形图像，提供直观的研究各种电信号变化的方式。按照信号处理方式不同分类，示波器可分为模拟示波器和数字示波器两大类。模拟示波器是直接将被测电信号呈现在显示设备上，被测电信号通过控制从左到右扫过示波管的电子束在垂直方向的偏转来直接描绘出电压波形。数字示波器则是通过模数转换器（ADC）把被测电信号转换为数字信号，再以数字信号处理的方式将信号随时间的变化波形绘制在显示设备上。数字示波器的核心性能指标主要为带宽：带宽决定了示波器所能检测到的信号频率范围，最高带宽越高，能够检测的最高信号频率越高。而实时采样率与带宽密切相关，其决定了示波器ADC在单位时间间隔内可采集的样本点数，直接影响信号波形的还原程度，实时采样率越高，采样速度越快，失真越小。最高带宽和实时采样率越高，其技术难度越高，应用领域越丰富，产品价格也越昂贵。因此，数字示波器档次划分需同时满足所属系列的最高带宽核心指标和采样率重要指标的要求。
示波器分类
资料来源：智研咨询整理
由于数字示波器的国内先进水平与国际先进水平相比差距较大，国内企业短期内很难达到或接近国外优势企业的技术水平，因此按照国际、国内两种不同标准进行档次划分。
数字示波器产品档次、性能指标、应用领域
资料来源：公开资料整理
示波器对国民经济有着至关重要的辅助和促进作用，行业产业链广泛，上下游企业丰富。示波器上游供应商主要有电子元器件厂商、电子材料厂商、机电产品厂商、机械加工厂商和电子组装厂商等，主要包括IC芯片、PCB等产品。下游应用极其广泛，包括教育与科研、工业生产、通信行业、航空航天、交通与能源、消费电子等。
示波器产业链
资料来源：智研咨询整理
二、示波器市场现状
1、市场供需情况
近年来，中国自动化制造、智能实验室、新能源汽车、消费类电子等终端垂直行业的快速增长，有效地推动了示波器规模的增长。2021年中国示波器需求量约为77.84万台，产量为122.8万台。在5G智能时代下，示波器市场需求正不断升级，人机交互、高宽带、高采样精度、多通道成为示波器重要开发方向。
2014-2021年中国示波器供需情况
资料来源：智研咨询整理
2、进出口贸易
从进出口数量来看，中国示波器出口数量远大于进口数量，且近三年来，出口数量呈现较大的增长幅度，进口数量则保持在1.8万台左右，2021年进口数量为2.0万台，出口数量为47.0万台，中国示波器产品逐渐获得国际认可。
2015-2021年中国示波器进出口数量
资料来源：中国海关、智研咨询整理
虽中国示波器出口数量远大于进口数量，但中国一直处于贸易逆差状态，且贸易逆差值整体有所扩大，2020年贸易逆差值达2.02亿美元，为近几年最高值；2021年进口金额有所下降，为2.09亿美元，出口金额为0.86亿美元，贸易逆差值为1.23亿美元。
2015-2021年中国示波器进出口金额
资料来源：中国海关、智研咨询整理
从进出口均价来看，中国示波器进口均价波动幅度较大，出口均价则保持平稳，2021年进口均价达10516.5美元/台，出口均价为182.8美元/台，主要由于国内中高端示波器产品满足不了国内市场需求，需要进口大量国外产品，而出口集中在低端产品。
2015-2021年中国示波器进出口均价
资料来源：中国海关、智研咨询整理
从细分产品来看，中国海关将示波器分为了测试频率＜300MHz的通用示波器、其他示波器；其中测试频率在300MHz以下的通用示波器，于2019年已经实现进出口贸易顺差，其他示波器进口金额占比较大，均价较高。
2021年中国示波器进出口产品分布
资料来源：中国海关、智研咨询整理
马来西亚是中国最大的示波器进口来源地，2021年进口金额达11118.2万美元，占总进口金额的53.2%；2021年中国示波器出口目的地共有50个地区，其中美、德等发达地区为主要出口地，出口至美国、德国两地金额超1000万美元。
2021年中国示波器进出口地分布
资料来源：中国海关、智研咨询整理
出口金额方面，2021年，上海市、江苏省、广东省三地为出口前三地区，合计占比达86.5%，与中国示波器生产企业分布一致；2021年进口金额前三地区为广东省、北京市、上海市三地，占比分别为25.3%、24.4%、16.8%。
2021年中国示波器主要进出口省市
资料来源：中国海关、智研咨询整理
三、数字示波器市场现状
1、市场规模
20世纪40年代泰克引入了具有触发系统、能稳定显示重复信号的511示波器，使得模拟示波器广泛地应用在实际测试测量中。但是模拟示波器能测量的参数较少，无法进行单次信号的测量，无法对波形进行存储，无法满足更复杂的测试需求。力科于1985年发明了第一台数字示波器，相比于模拟示波器，数据示波器具有更高的测量效率、测量精度，近年来，随着电子技术发展，数字示波器替代模拟示波器成为趋势。
数字示波器的技术门槛主要在于前端模拟电路、ADC和DAC、数字信号处理算法、软件平台等。没有方案厂家提供现成的方案，从硬件最底层到软件最上层均需要自行研发。随着带宽和分辨率等指标的提升，数字示波器的技术门槛迅速抬升，对模拟电路设计、芯片应用和控制算法的要求极高。
在全球通用电子测试测量仪器市场中，数字示波器是细分产品中最重要的产品，占比为28.3%。
全球通用电子测试测量仪器规模结构
资料来源：智研咨询整理
随着现代电子信息产业的持续高速发展，信息技术产品的智能化、网络化以及集成化程度逐步提高以及半导体、5G、人工智能、新能源、航空航天等行业驱动，数字示波器具有良好的发展前景，市场规模逐步扩大，2021年市场规模为33.86亿元左右，同比增长3%。
2015-2021年中国数字示波器市场规模
资料来源：智研咨询整理
中国数字示波器企业发展前景广阔。以普源精电、鼎阳科技两家企业为例，2018-2021年上半年数字示波器营收均实现增长，且业务毛利率较高，盈利能力较强，2021年上半年普源精电数字示波器业务毛利率为51.5%，鼎阳科技数字示波器业务毛利率为53.2%。
2018-2021年上半年数字示波器经营情况
资料来源：招股说明书、智研咨询整理
随着国产企业持续投入研发、技术不断突破，不断开发功能及性能升级的新型号产品，国产数字示波器销售价格逐渐上升。以普源精电、鼎阳科技两家企业为例，2018-2021年上半年，普源精电由2500元/台增加至3107.9元/台，鼎阳科技由2817.7元/台增加至3408.1元/台。
2018-2021年上半年数字示波器销售单价（元/台）
资料来源：招股说明书、智研咨询整理
2、企业格局
国外优势企业起步较早，技术雄厚、全面，涵盖高、中、低端产品，并且具备高端示波器的自研能力，优势企业主要包括是德科技、泰克和力科。而我国示波器行业起步较晚，目前本土示波器企业有普源精电、鼎阳科技、固纬电子、驿生胜利科技等，国内企业主要凭借性价比、本土等优势布局中低端示波器市场。2020年普源精电市场占比6.1%，鼎阳科技市场占比4.0%。
在高端示波器领域，我国企业尚不具备与国际企业相竞争的能力，因此我国示波器市场全球化程度较低。高端示波器附加值高，在市场需求升级下，高端示波器国产替代空间广阔。
2020年中国数字示波器企业格局
资料来源：智研咨询整理
2021年深圳市鼎阳科技股份有限公司示波器重点专利
资料来源：佰腾网、智研咨询整理
目前电路朝着低功耗高频率的方向发展，小信号测量需求日益增多，传统8bit分辨率示波器已逐步无法满足测试测量的需求。近几年，数字示波器的分辨率进一步向12bit甚至更高分辨率发展，高分辨率示波器拥有更高的幅值精度、更宽的动态范围、更精细的细节显示。除更高带宽和更高采样率、多维度的分析功能以及智能化、软件化等，更高的分辨率亦成为数字示波器的当前和未来几年的主要发展趋势之一。
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