儀器儀表行業(yè)研究：示波器：行業(yè)空間超百億進(jìn)口替代加速

10110111041107111011011104110711券研究報(bào)告機(jī)械組儀器儀表行業(yè)研究買入行業(yè)深度研究市場(chǎng)數(shù)據(jù)(人民幣)2012372129740522 國(guó)金行業(yè)滬深300示波器：行業(yè)空間超百億，進(jìn)口替代加速行業(yè)觀點(diǎn)1示波器被譽(yù)為“電子工程師之眼”，核心指標(biāo)為帶寬和采樣率。示波器是一種精確復(fù)現(xiàn)信號(hào)電壓隨時(shí)間變化的儀器，能夠?qū)τ诟鞣N波形參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和分析，帶寬和采樣率為數(shù)字示波器的核心指標(biāo)；其中帶寬決定了示波器所能1上游芯片為示波器行業(yè)核心壁壘，國(guó)內(nèi)外廠商示波器性能差距大。通過(guò)分析示波器的工作原理后，我們發(fā)現(xiàn)放大器芯片、ADC芯片和FGPA芯片決定了示波器的帶寬和采樣率兩大核心指標(biāo)。海外廠商通過(guò)迭代芯片材料、研發(fā)壁壘，國(guó)產(chǎn)廠商數(shù)字示波器的芯片主要以進(jìn)口為主，國(guó)產(chǎn)示波器產(chǎn)品主要集1示波器細(xì)分賽道市場(chǎng)空間超百億，高端市場(chǎng)空間更大。根據(jù)Imarc預(yù)測(cè)，2021年全球數(shù)字示波器市場(chǎng)規(guī)模約為135億元，并有望在2027年突破寬進(jìn)行分類，帶寬在4GHz以下的示波器市場(chǎng)份額僅為10%，而帶寬在13GHz以上的示波器市場(chǎng)份額達(dá)到70%，高帶寬數(shù)字示波器具有更大市場(chǎng)1低、中、高端市場(chǎng)齊發(fā)力，進(jìn)口替代有望加速進(jìn)行：1高端市場(chǎng)：多家國(guó)產(chǎn)數(shù)字示波器廠商芯片進(jìn)展順利，向高端示波器市場(chǎng)進(jìn)廠商普源精電的最高帶寬達(dá)為5GHz的DS70000系列數(shù)字示H國(guó)產(chǎn)高端數(shù)字示波器商業(yè)化進(jìn)程加速。此外，鼎陽(yáng)科技和優(yōu)利德也有望在22年底推出搭載自研芯片的高端數(shù)字示波器。隨著國(guó)產(chǎn)廠商示波器性能不的市占率有望提升。產(chǎn)品勢(shì)有望推動(dòng)國(guó)內(nèi)廠商繼續(xù)FrostSullivan數(shù)據(jù)測(cè)算，近年來(lái)國(guó)產(chǎn)中普源精電數(shù)字示波器的全球市占率從2018年的1.7%提升至2021年的2.7%。隨著國(guó)產(chǎn)廠商在各檔次市場(chǎng)不斷發(fā)力，進(jìn)口替代有望加速推進(jìn)。滿在朋李嘉倫manzaipeng＠lijialun＠投資建議1我們認(rèn)為當(dāng)前是數(shù)字示波器進(jìn)口替代加速的關(guān)鍵時(shí)期，建議重點(diǎn)關(guān)注：國(guó)內(nèi)首個(gè)實(shí)現(xiàn)示波器芯片自研的廠商普源精電；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化、中高端產(chǎn)品占比提升的廠商鼎陽(yáng)科技；綜合測(cè)量?jī)x器廠商優(yōu)利德。風(fēng)險(xiǎn)提示1高端芯片研發(fā)不及預(yù)期、疫情反復(fù)導(dǎo)致原材料短缺風(fēng)險(xiǎn)、匯率波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)、明究-2-明內(nèi)容目錄 4 圖表目錄 究-3-明 究試儀器，不僅可以精確復(fù)現(xiàn)信號(hào)電壓隨時(shí)間變化的波形，還可以對(duì)于各種波形數(shù)字示波器發(fā)展迅速，成為主流示波器。按照信號(hào)處理的方式不同，示波擬示波器：從左到右掃過(guò)示波管的電子束在垂直方向的偏轉(zhuǎn)來(lái)直接描繪出電壓波形。數(shù)字示波器：通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)把被測(cè)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再隨著電子信息技術(shù)、半導(dǎo)體集成電路的發(fā)展，數(shù)字示波器種類更為豐富，波器HDO系列產(chǎn)品1.2核心指標(biāo)：數(shù)字示波器的核心指標(biāo)為帶寬、采樣率帶寬：帶寬決定了示波器所能檢測(cè)到信號(hào)頻率范圍，最高帶寬越高，能夠信號(hào)采樣的頻次，其決定了示波器ADC在單位時(shí)間間隔內(nèi)可采集的樣本點(diǎn)數(shù)，直接決定了信號(hào)波形的還原程度，實(shí)時(shí)采樣率越根據(jù)普源精電招股說(shuō)明書披露的不同檔次的示波器核心性能指標(biāo)，數(shù)字示經(jīng)濟(jì)型。劃分劃分標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品檔次核心性能指標(biāo)重重要性能指標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)前景市場(chǎng)前景國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)高端采樣率：≥as主要應(yīng)用在高性能電路研發(fā)和前沿研究，例如高速串行總線收發(fā)器研發(fā)、光通信網(wǎng)絡(luò)物理層測(cè)試、超寬帶信號(hào)分析、太赫茲系統(tǒng)、高端芯片研發(fā)測(cè)試等高端高帶寬示波器是先進(jìn)電子技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)、科學(xué)研究中不可或缺的測(cè)試測(cè)量?jī)x研發(fā)投入的不斷增長(zhǎng)，高端示波器的市場(chǎng)的規(guī)模也不斷增大。中端采樣率：≥主要應(yīng)用在研發(fā)，部分應(yīng)用于生產(chǎn)測(cè)試，例如MIPI、USBTypeC等中等速度數(shù)據(jù)總線分析、車載以太網(wǎng)信號(hào)完整性分析、眼圖和抖動(dòng)分析、高速數(shù)據(jù)采集分析等主要應(yīng)用于研發(fā)和生產(chǎn)測(cè)試，部分應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)維全球中端示波器的銷售量較大，銷售均價(jià)較高，是整個(gè)示波器市場(chǎng)中銷售額規(guī)模最場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)，未來(lái)將保持高速成長(zhǎng)型示波器客戶群非常廣泛，應(yīng)用領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)型采樣率：＜GSas護(hù)和教育教學(xué)，例如自動(dòng)化生產(chǎn)測(cè)試系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)電源分析、低速數(shù)據(jù)總線分析、電路故障定位、低頻信號(hào)測(cè)量和演示等深入電子信息及相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的各個(gè)角的規(guī)模隨著社會(huì)進(jìn)步平穩(wěn)增長(zhǎng)-4-明究-5-明1.3工作原理：數(shù)字示波器運(yùn)行分為三大環(huán)節(jié)，核心性能由芯片決定測(cè)被測(cè)物的模擬信號(hào)，放大器對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，進(jìn)而達(dá)到A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換圖表4：數(shù)字示波器的工作原理ADCFPGA器的核心性能。帶寬和采樣率為示波器的核心指標(biāo)，而這兩個(gè)核心指標(biāo)分別由放大器芯片和ADC芯。三大模塊對(duì)應(yīng)核心指標(biāo)對(duì)應(yīng)環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)芯片感知、前端通道及模數(shù)大器芯片轉(zhuǎn)換ADC件ADC芯片處理號(hào)核心結(jié)論：我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)外廠商示波器性能差距主要源自于芯片環(huán)節(jié)的差距，海外廠商通過(guò)新材料、新技術(shù)突破帶寬、采樣率的瓶頸，而國(guó)內(nèi)廠商受制于芯片壁壘，數(shù)字示波器主要集中在低端市場(chǎng)。2.1國(guó)內(nèi)外廠商數(shù)字示波器性能差距較大企業(yè)的示波器性能優(yōu)勢(shì)明顯，與國(guó)內(nèi)廠商拉開(kāi)差距。根據(jù)各公司公告披露，海外頭部廠商是德科技、力科、泰克數(shù)字示波器的最高帶寬分別達(dá)DS70000系列，最高帶寬為5GHz，國(guó)內(nèi)外頭部廠商的示波器在帶寬領(lǐng)域的存究數(shù)字示波器最高帶寬(GHz)806040200技力科泰克普源精電鼎陽(yáng)科技數(shù)字示波器采樣率(GSa/s)300250200500是德科技力科泰克普源精電鼎陽(yáng)科技2.2海外廠商攻克芯片壁壘，打開(kāi)示波器帶寬瓶頸盤海外廠商發(fā)展史后，我們認(rèn)為海外龍頭廠商示波器性能較高的原因在新材料：數(shù)字示波器主流半導(dǎo)體工藝為磷化銦工藝和鍺硅工藝，磷化銦工e波器領(lǐng)域，將示波器的帶寬從1GHz提升到幾十GHz；2018年，是德科技采InfiniiumUXR該工藝讓前臵圖表6：是德科技的磷化銦芯片國(guó)金證券研究所新技術(shù)：高端技術(shù)能夠提升示波器的采樣率。技術(shù)路徑層面的自研是成為頭部廠商的必經(jīng)之路。根據(jù)《示波器最新技術(shù)進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)》總結(jié)，示波器代表廠商代表廠商核心技術(shù)技術(shù)細(xì)節(jié)技術(shù)達(dá)到的效果技精度信號(hào)采集與處理的核帶寬交織技技術(shù)，將-6-明究通過(guò)采用下變頻術(shù)，將高頻段和低頻段的頻行搬移TISGSa/s采樣率圖表12：力科的DBI技術(shù)實(shí)現(xiàn)240GSa/s采樣率芯片屬于國(guó)內(nèi)廠商主要外購(gòu)原材料，占比在30%~50%。根據(jù)普源精電和圖表13：鼎陽(yáng)科技外購(gòu)原材料中約50%為芯片80%60%40%20%0%IC芯片電子元器件PCB顯示屏組包裝材料其他80%60%40%20%0%20%20%15%21%44%44%46%53%17%14%19%14%16%20182019202021H1股說(shuō)明書，國(guó)金證券研究所圖表14：普源精電外購(gòu)原材料中約35%為芯片80%60%40%20%0%80%60%40%20%0%20%20%22%38%20%25%22%37%36%35%17%19%19%20182019202021H1股說(shuō)明書，國(guó)金證券研究所芯片生產(chǎn)壁壘高，當(dāng)前國(guó)產(chǎn)廠商的上游核心芯片主要依賴進(jìn)口。高端的電為例，2018-2021H1期間，該公司進(jìn)口原材料占采購(gòu)總額的比例分別為49.23%/48.00%/52.56%/51.01%，其中進(jìn)口原材料主要為FPGA、ADC芯片。-7-明究-8-明60%50%40%30%20%0%51%51%49%48%49%201920202018201920202018股說(shuō)明書，國(guó)金證券研究所產(chǎn)示波器產(chǎn)品主要集中在低端市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)廠商產(chǎn)品主要以經(jīng)濟(jì)型為主。1)高端芯片無(wú)法外購(gòu)：隨著國(guó)產(chǎn)廠商對(duì)于示波器帶寬的性能要求不斷提升，對(duì)于模擬電路設(shè)計(jì)、芯片應(yīng)用和控制算法的要求不斷提升，相應(yīng)芯片的采購(gòu)難度加大；根據(jù)鼎陽(yáng)科技招股說(shuō)明書披露，帶寬達(dá)到4GHz及以上，市波器市場(chǎng)，2)高端芯片的不可替代性強(qiáng)：復(fù)盤前文頭部海外廠商的發(fā)展歷史，高端示波器芯片的生產(chǎn)來(lái)自于各家廠商半導(dǎo)體工藝的迭代和芯片技術(shù)的提升，而這類技術(shù)和工藝均屬于商業(yè)機(jī)密，國(guó)內(nèi)企業(yè)無(wú)法攻克這一瓶頸，國(guó)產(chǎn)示波3)芯片廠商研發(fā)儀表類芯片動(dòng)力不足：高端數(shù)字示波器追求更高的性能以及差異化的功能，專業(yè)的芯片廠商在沒(méi)有大市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的情況下，研發(fā)數(shù)字在即究-9-明圖表16：全球數(shù)字示波器市場(chǎng)增速穩(wěn)定250200500149.1135.5 164.756.7191.2181.973.12022E2023E2024E2025E2026E2027E高端示波器市場(chǎng)規(guī)模更大，主要被海外廠商壟斷。根據(jù)普源精電公告披露，按照數(shù)字示波器帶寬進(jìn)行分類，帶寬在4GHz以下的示波器市場(chǎng)占有率僅為10%，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模約為13.5億元，而帶寬在13GHz以上的示波器市場(chǎng)份額達(dá)到70%，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)規(guī)模接近百億，高端市場(chǎng)具有更大的市場(chǎng)空間。格局：海外廠商壟斷多數(shù)高端市場(chǎng)份額，國(guó)產(chǎn)廠商產(chǎn)品主要集中在低帶寬市場(chǎng)。根據(jù)前文分析，海外頭部廠商是德科技、力科和泰克的示波器的最高采樣率分別達(dá)到110GHz、100GHz和33GHz，而國(guó)內(nèi)廠商產(chǎn)品主要集中在告，國(guó)金證券研究所3.2低、中、高端市場(chǎng)齊發(fā)力，進(jìn)口替代有望加速推進(jìn)，進(jìn)軍高帶寬示波器市場(chǎng)近年來(lái)在上游芯片環(huán)節(jié)不斷突破技術(shù)瓶頸，其中普源精電已先后推出“鳳凰座”和“半人馬座”兩大芯片組，打破海外芯片供應(yīng)壟斷，鼎陽(yáng)科技和優(yōu)利德也有究廠商芯片及產(chǎn)品進(jìn)展電優(yōu)利德2017年推出“鳳凰座”芯片組，成為國(guó)內(nèi)首家自研示波器芯片的公司分辨率產(chǎn)品帶寬有望達(dá)到13GHz近年加速自研芯片，預(yù)計(jì)2022年底發(fā)布4GHz、12bit高分辨率示波器，國(guó)金證券研究所國(guó)產(chǎn)廠商示波器性能持續(xù)進(jìn)階，有望提升高端市場(chǎng)市占率。隨著國(guó)內(nèi)示波著芯片性能的不斷進(jìn)階，代表產(chǎn)品的帶寬和采樣率也逐漸達(dá)到高端器帶寬不斷提升DSGHz打入高端數(shù)DS器銷順利，有望引領(lǐng)國(guó)產(chǎn)廠商提升高端中經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品和中端產(chǎn)品約比海外同檔次競(jìng)品價(jià)格低30%~40%，國(guó)產(chǎn)示波器-10-明究器產(chǎn)品價(jià)格對(duì)比0.00.900.880.770.590.40普源精電鼎陽(yáng)科技是德科技泰克羅德與施瓦茨注：?jiǎn)挝粸槿f(wàn)人民幣元，價(jià)格采用1：國(guó)內(nèi)外中端示波器產(chǎn)品價(jià)格對(duì)比864206.97.1普源精電鼎陽(yáng)科技是德科技泰克羅德與施瓦茨來(lái)源：各公司官網(wǎng)，京東，國(guó)金證券研究所注：?jiǎn)挝粸槿f(wàn)人民幣元，價(jià)格采用根據(jù)Frost&Sullivan及我們測(cè)算，近年來(lái)國(guó)產(chǎn)示波器代表廠商普源精電和領(lǐng)域的市占率均明顯提升，其中普源精電數(shù)字示波器的全球源精電數(shù)字示波器市占率2018201920202201820192020技數(shù)字示波器市占率11.4%1.3%1.2%2017201820192201720182019四、投資建議方案提供商，營(yíng)收、凈利潤(rùn)進(jìn)入快速成長(zhǎng)期。公司自成立以來(lái)專注于通用電子測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域，形成五大產(chǎn)品矩陣。產(chǎn)品下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，主要包括教育與科研、工業(yè)生產(chǎn)、通信、航空航天、交通與能源、消費(fèi)電子等行業(yè)。2018-21年公司營(yíng)收和剔除股權(quán)激勵(lì)影響后的凈利潤(rùn)分別從2.92/0.39億元提升至4.84/0.79億元，期間(剔除股權(quán)激勵(lì)影響)的CAGR有望達(dá)到37.2%/44.0%。明圖表24：普源精電營(yíng)業(yè)收入高速增長(zhǎng)640%54.8435%30%432 2.92 圖表24：普源精電營(yíng)業(yè)收入高速增長(zhǎng)640%54.8435%30%432 2.92 3.543.04 2.6125%20%1020185%0%201920202021究告，國(guó)金證券研究所圖表25：普源精電歸母凈利潤(rùn)高速成長(zhǎng)0.00%20182019202020212022H1自研芯片的示波器銷售金額占比持續(xù)提升，推動(dòng)行業(yè)芯片國(guó)產(chǎn)化加速推進(jìn)。年圖表26：普源精電“鳳凰座”芯片組告，國(guó)金證券研究所逐年提升0%20182019202020212022H1告，國(guó)金證券研究所低帶寬市場(chǎng)：搭載“半人馬座”芯片新品性能優(yōu)異，有望提升公司市場(chǎng)份款產(chǎn)品面向帶寬1GHz以下低帶寬的數(shù)字示波器市場(chǎng)，該產(chǎn)品垂直分辨率首次達(dá)到12bit、存儲(chǔ)深度達(dá)到100Mpts，新品更優(yōu)質(zhì)的性能能夠打開(kāi)更大的下游應(yīng)用市場(chǎng)。我們認(rèn)為新品極強(qiáng)的產(chǎn)品力有望帶動(dòng)公司在數(shù)字示波器的市場(chǎng)份額-12-明究圖表28：普源精電HDO4000具有多個(gè)優(yōu)勢(shì)核心指標(biāo)產(chǎn)品參數(shù)及亮點(diǎn)FlexKnob旋鈕設(shè)計(jì)，測(cè)量得心應(yīng)手VrmsLHDO所HDO所源精電高端數(shù)字示波器(最高帶寬≥2GHz)產(chǎn)品銷售金額同比增長(zhǎng)123.28%；其中最高帶寬達(dá)到5GHz的DS70000系列數(shù)字示波器銷售金額同比增長(zhǎng)專注通用電子測(cè)量?jī)x器研發(fā)近20年，形成數(shù)字示波器、信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀四大主力產(chǎn)品。公司憑借產(chǎn)品性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)成功開(kāi)拓歐圖表30：近年來(lái)鼎陽(yáng)科技收入結(jié)構(gòu)數(shù)字示波器80%60%40%20%0%數(shù)字示波器80%60%40%20%0%%9%13%18%14%58%%%%%%%%8%%60%55%55%52%%20172018201920202021H1告，國(guó)金證券研究所股說(shuō)明書，國(guó)金證券研究所營(yíng)收、凈利潤(rùn)分別從1.22/0.20億元提升至3.04/0.81億元，期間CAGR分別-13-明究營(yíng)業(yè)總收入(億元)yoy0.00.00%201720182019202020212022H1凈利潤(rùn)(億元)yoy0.00%201720182019202020212022H1產(chǎn)品性能持續(xù)提升，核心指標(biāo)持續(xù)優(yōu)化。鼎陽(yáng)科技數(shù)字示波器、波形與信器等產(chǎn)品近年來(lái)性能均有提升。以數(shù)字示波器產(chǎn)品為例，核心指標(biāo)帶寬公司于2003年在廣州東莞成立，專注于測(cè)試測(cè)量?jī)x器儀表的研發(fā)、生產(chǎn)公司在國(guó)內(nèi)外建立了廣泛的銷售網(wǎng)絡(luò)，在全國(guó)多個(gè)中心城市設(shè)立了辦事處，擁海1公司擁有電子電工測(cè)試儀表、測(cè)試儀器、溫度及環(huán)境測(cè)試儀表、電力及高年在疫情推動(dòng)下公司紅外測(cè)溫產(chǎn)品銷量大幅增長(zhǎng)，帶來(lái)公司整體收入、利-14-明2018201920202021100%80%60%40%20% 0%-20%-40%2018201920202021100%80%60%40%20% 0%-20%-40%0%20172018201920202021究圖表35：近年來(lái)優(yōu)利德?tīng)I(yíng)業(yè)收入情況營(yíng)業(yè)收入(億元)yoy98765432100%營(yíng)業(yè)收入(億元)yoy9876543210201720182019202020212022H1圖表37：近年來(lái)優(yōu)利德收入結(jié)構(gòu)情況圖表36：近年來(lái)優(yōu)利德歸母凈利潤(rùn)情況200%50%0%200%50%0%0.0201720182019202020212022H1顯提升務(wù)GHz22年發(fā)布新品。優(yōu)利德規(guī)劃在下半芯片落地，逐步采用自研芯片有望顯著提升毛利率，測(cè)試儀器板塊收入增速有究所五、重點(diǎn)公司估值及盈利預(yù)測(cè)-15-明究數(shù)字示波器行業(yè)國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)明確，近年來(lái)多個(gè)行業(yè)頭部廠商加速布局上游圖表40：行業(yè)重點(diǎn)公司估值情況股票名稱股價(jià)2020A2021A2022E2023E2024E(元)2020A2021A2022E2023E股票名稱股價(jià)2020A2021A2022E2023E2024E(元)2020A2021A2022E2023E22024E普源精電-U77.6463.8952.8439.8475.80.2199.7559.2945.7134.33德21.90.1922.12股權(quán)激勵(lì)費(fèi)用影響；數(shù)據(jù)截止日期為2022.10.10六、風(fēng)險(xiǎn)提示部分國(guó)產(chǎn)廠商對(duì)于高端芯片的研發(fā)尚處于初期階段，高端電子測(cè)量?jī)x器產(chǎn)品的芯片研發(fā)壁壘較高，若國(guó)產(chǎn)廠商高端產(chǎn)品進(jìn)展不及預(yù)期，可能會(huì)對(duì)行業(yè)國(guó)件廠商和電子材料廠商，若疫情反復(fù)導(dǎo)致上游供應(yīng)商無(wú)法及時(shí)供貨以及原材料成本上行，可能對(duì)國(guó)內(nèi)廠商的收入、國(guó)內(nèi)代表廠商普源精電和鼎陽(yáng)科技海外收入占比較高，若匯率大幅波動(dòng)，當(dāng)前國(guó)產(chǎn)廠商的產(chǎn)品主要集中在中低端市場(chǎng)，高端市場(chǎng)的拓展需要較長(zhǎng)驗(yàn)-16