儀器儀表行業(yè)研究：示波器：行業(yè)空間超百億進口替代加速

10110111041107111011011104110711券研究報告機械組儀器儀表行業(yè)研究買入行業(yè)深度研究市場數據(人民幣)2012372129740522 國金行業(yè)滬深300示波器：行業(yè)空間超百億，進口替代加速行業(yè)觀點1示波器被譽為“電子工程師之眼”，核心指標為帶寬和采樣率。示波器是一種精確復現信號電壓隨時間變化的儀器，能夠對于各種波形參數進行測量和分析，帶寬和采樣率為數字示波器的核心指標；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，國內外廠商示波器性能差距大。通過分析示波器的工作原理后，我們發(fā)現放大器芯片、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。海外廠商通過迭代芯片材料、研發(fā)壁壘，國產廠商數字示波器的芯片主要以進口為主，國產示波器產品主要集1示波器細分賽道市場空間超百億，高端市場空間更大。根據Imarc預測，2021年全球數字示波器市場規(guī)模約為135億元，并有望在2027年突破寬進行分類，帶寬在4GHz以下的示波器市場份額僅為10%，而帶寬在13GHz以上的示波器市場份額達到70%，高帶寬數字示波器具有更大市場1低、中、高端市場齊發(fā)力，進口替代有望加速進行：1高端市場：多家國產數字示波器廠商芯片進展順利，向高端示波器市場進廠商普源精電的最高帶寬達為5GHz的DS70000系列數字示H國產高端數字示波器商業(yè)化進程加速。此外，鼎陽科技和優(yōu)利德也有望在22年底推出搭載自研芯片的高端數字示波器。隨著國產廠商示波器性能不的市占率有望提升。產品勢有望推動國內廠商繼續(xù)FrostSullivan數據測算，近年來國產中普源精電數字示波器的全球市占率從2018年的1.7%提升至2021年的2.7%。隨著國產廠商在各檔次市場不斷發(fā)力，進口替代有望加速推進。滿在朋李嘉倫manzaipeng＠lijialun＠投資建議1我們認為當前是數字示波器進口替代加速的關鍵時期，建議重點關注：國內首個實現示波器芯片自研的廠商普源精電；產品結構持續(xù)優(yōu)化、中高端產品占比提升的廠商鼎陽科技；綜合測量儀器廠商優(yōu)利德。風險提示1高端芯片研發(fā)不及預期、疫情反復導致原材料短缺風險、匯率波動風險、明究-2-明內容目錄 4 圖表目錄 究-3-明 究試儀器，不僅可以精確復現信號電壓隨時間變化的波形，還可以對于各種波形數字示波器發(fā)展迅速，成為主流示波器。按照信號處理的方式不同，示波擬示波器：從左到右掃過示波管的電子束在垂直方向的偏轉來直接描繪出電壓波形。數字示波器：通過模數轉換器(ADC)把被測電信號轉換為數字信號，再隨著電子信息技術、半導體集成電路的發(fā)展，數字示波器種類更為豐富，波器HDO系列產品1.2核心指標：數字示波器的核心指標為帶寬、采樣率帶寬：帶寬決定了示波器所能檢測到信號頻率范圍，最高帶寬越高，能夠信號采樣的頻次，其決定了示波器ADC在單位時間間隔內可采集的樣本點數，直接決定了信號波形的還原程度，實時采樣率越根據普源精電招股說明書披露的不同檔次的示波器核心性能指標，數字示經濟型。劃分劃分標準產品檔次核心性能指標重重要性能指標應用領域應用領域市場前景市場前景國際標準高端采樣率：≥as主要應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)、光通信網絡物理層測試、超寬帶信號分析、太赫茲系統(tǒng)、高端芯片研發(fā)測試等高端高帶寬示波器是先進電子技術和產品研發(fā)、科學研究中不可或缺的測試測量儀研發(fā)投入的不斷增長，高端示波器的市場的規(guī)模也不斷增大。中端采樣率：≥主要應用在研發(fā)，部分應用于生產測試，例如MIPI、USBTypeC等中等速度數據總線分析、車載以太網信號完整性分析、眼圖和抖動分析、高速數據采集分析等主要應用于研發(fā)和生產測試，部分應用在現場維全球中端示波器的銷售量較大，銷售均價較高，是整個示波器市場中銷售額規(guī)模最場需求驅動，未來將保持高速成長型示波器客戶群非常廣泛，應用領域經濟型采樣率：＜GSas護和教育教學，例如自動化生產測試系統(tǒng)、開關電源分析、低速數據總線分析、電路故障定位、低頻信號測量和演示等深入電子信息及相關技術領域的各個角的規(guī)模隨著社會進步平穩(wěn)增長-4-明究-5-明1.3工作原理：數字示波器運行分為三大環(huán)節(jié)，核心性能由芯片決定測被測物的模擬信號，放大器對模擬信號進行預處理，進而達到A/D數模轉換圖表4：數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，而這兩個核心指標分別由放大器芯片和ADC芯。三大模塊對應核心指標對應環(huán)節(jié)對應芯片感知、前端通道及模數大器芯片轉換ADC件ADC芯片處理號核心結論：我們認為國內外廠商示波器性能差距主要源自于芯片環(huán)節(jié)的差距，海外廠商通過新材料、新技術突破帶寬、采樣率的瓶頸，而國內廠商受制于芯片壁壘，數字示波器主要集中在低端市場。2.1國內外廠商數字示波器性能差距較大企業(yè)的示波器性能優(yōu)勢明顯，與國內廠商拉開差距。根據各公司公告披露，海外頭部廠商是德科技、力科、泰克數字示波器的最高帶寬分別達DS70000系列，最高帶寬為5GHz，國內外頭部廠商的示波器在帶寬領域的存究數字示波器最高帶寬(GHz)806040200技力科泰克普源精電鼎陽科技數字示波器采樣率(GSa/s)300250200500是德科技力科泰克普源精電鼎陽科技2.2海外廠商攻克芯片壁壘，打開示波器帶寬瓶頸盤海外廠商發(fā)展史后，我們認為海外龍頭廠商示波器性能較高的原因在新材料：數字示波器主流半導體工藝為磷化銦工藝和鍺硅工藝，磷化銦工e波器領域，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金證券研究所新技術：高端技術能夠提升示波器的采樣率。技術路徑層面的自研是成為頭部廠商的必經之路。根據《示波器最新技術進展及發(fā)展趨勢》總結，示波器代表廠商代表廠商核心技術技術細節(jié)技術達到的效果技精度信號采集與處理的核帶寬交織技技術，將-6-明究通過采用下變頻術，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技術實現240GSa/s采樣率芯片屬于國內廠商主要外購原材料，占比在30%~50%。根據普源精電和圖表13：鼎陽科技外購原材料中約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股說明書，國金證券研究所圖表14：普源精電外購原材料中約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股說明書，國金證券研究所芯片生產壁壘高，當前國產廠商的上游核心芯片主要依賴進口。高端的電為例，2018-2021H1期間，該公司進口原材料占采購總額的比例分別為49.23%/48.00%/52.56%/51.01%，其中進口原材料主要為FPGA、ADC芯片。-7-明究-8-明60%50%40%30%20%0%51%51%49%48%49%201920202018201920202018股說明書，國金證券研究所產示波器產品主要集中在低端市場，國產廠商產品主要以經濟型為主。1)高端芯片無法外購：隨著國產廠商對于示波器帶寬的性能要求不斷提升，對于模擬電路設計、芯片應用和控制算法的要求不斷提升，相應芯片的采購難度加大；根據鼎陽科技招股說明書披露，帶寬達到4GHz及以上，市波器市場，2)高端芯片的不可替代性強：復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來自于各家廠商半導體工藝的迭代和芯片技術的提升，而這類技術和工藝均屬于商業(yè)機密，國內企業(yè)無法攻克這一瓶頸，國產示波3)芯片廠商研發(fā)儀表類芯片動力不足：高端數字示波器追求更高的性能以及差異化的功能，專業(yè)的芯片廠商在沒有大市場驅動的情況下，研發(fā)數字在即究-9-明圖表16：全球數字示波器市場增速穩(wěn)定250200500149.1135.5 164.756.7191.2181.973.12022E2023E2024E2025E2026E2027E高端示波器市場規(guī)模更大，主要被海外廠商壟斷。根據普源精電公告披露，按照數字示波器帶寬進行分類，帶寬在4GHz以下的示波器市場占有率僅為10%，對應市場規(guī)模約為13.5億元，而帶寬在13GHz以上的示波器市場份額達到70%，對應市場規(guī)模接近百億，高端市場具有更大的市場空間。格局：海外廠商壟斷多數高端市場份額，國產廠商產品主要集中在低帶寬市場。根據前文分析，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到110GHz、100GHz和33GHz，而國內廠商產品主要集中在告，國金證券研究所3.2低、中、高端市場齊發(fā)力，進口替代有望加速推進，進軍高帶寬示波器市場近年來在上游芯片環(huán)節(jié)不斷突破技術瓶頸，其中普源精電已先后推出“鳳凰座”和“半人馬座”兩大芯片組，打破海外芯片供應壟斷，鼎陽科技和優(yōu)利德也有究廠商芯片及產品進展電優(yōu)利德2017年推出“鳳凰座”芯片組，成為國內首家自研示波器芯片的公司分辨率產品帶寬有望達到13GHz近年加速自研芯片，預計2022年底發(fā)布4GHz、12bit高分辨率示波器，國金證券研究所國產廠商示波器性能持續(xù)進階，有望提升高端市場市占率。隨著國內示波著芯片性能的不斷進階，代表產品的帶寬和采樣率也逐漸達到高端器帶寬不斷提升DSGHz打入高端數DS器銷順利，有望引領國產廠商提升高端中經濟型產品和中端產品約比海外同檔次競品價格低30%~40%，國產示波器-10-明究器產品價格對比0.00.900.880.770.590.40普源精電鼎陽科技是德科技泰克羅德與施瓦茨注：單位為萬人民幣元，價格采用1：國內外中端示波器產品價格對比864206.97.1普源精電鼎陽科技是德科技泰克羅德與施瓦茨來源：各公司官網，京東，國金證券研究所注：單位為萬人民幣元，價格采用根據Frost&Sullivan及我們測算，近年來國產示波器代表廠商普源精電和領域的市占率均明顯提升，其中普源精電數字示波器的全球源精電數字示波器市占率2018201920202201820192020技數字示波器市占率11.4%1.3%1.2%2017201820192201720182019四、投資建議方案提供商，營收、凈利潤進入快速成長期。公司自成立以來專注于通用電子測量儀器領域，形成五大產品矩陣。產品下游應用領域廣泛，主要包括教育與科研、工業(yè)生產、通信、航空航天、交通與能源、消費電子等行業(yè)。2018-21年公司營收和剔除股權激勵影響后的凈利潤分別從2.92/0.39億元提升至4.84/0.79億元，期間(剔除股權激勵影響)的CAGR有望達到37.2%/44.0%。明圖表24：普源精電營業(yè)收入高速增長640%54.8435%30%432 2.92 圖表24：普源精電營業(yè)收入高速增長640%54.8435%30%432 2.92 3.543.04 2.6125%20%1020185%0%201920202021究告，國金證券研究所圖表25：普源精電歸母凈利潤高速成長0.00%20182019202020212022H1自研芯片的示波器銷售金額占比持續(xù)提升，推動行業(yè)芯片國產化加速推進。年圖表26：普源精電“鳳凰座”芯片組告，國金證券研究所逐年提升0%20182019202020212022H1告，國金證券研究所低帶寬市場：搭載“半人馬座”芯片新品性能優(yōu)異，有望提升公司市場份款產品面向帶寬1GHz以下低帶寬的數字示波器市場，該產品垂直分辨率首次達到12bit、存儲深度達到100Mpts，新品更優(yōu)質的性能能夠打開更大的下游應用市場。我們認為新品極強的產品力有望帶動公司在數字示波器的市場份額-12-明究圖表28：普源精電HDO4000具有多個優(yōu)勢核心指標產品參數及亮點FlexKnob旋鈕設計，測量得心應手VrmsLHDO所HDO所源精電高端數字示波器(最高帶寬≥2GHz)產品銷售金額同比增長123.28%；其中最高帶寬達到5GHz的DS70000系列數字示波器銷售金額同比增長專注通用電子測量儀器研發(fā)近20年，形成數字示波器、信號發(fā)生器、頻譜分析儀和矢量網絡分析儀四大主力產品。公司憑借產品性價比的優(yōu)勢成功開拓歐圖表30：近年來鼎陽科技收入結構數字示波器80%60%40%20%0%數字示波器80%60%40%20%0%%9%13%18%14%58%%%%%%%%8%%60%55%55%52%%20172018201920202021H1告，國金證券研究所股說明書，國金證券研究所營收、凈利潤分別從1.22/0.20億元提升至3.04/0.81億元，期間CAGR分別-13-明究營業(yè)總收入(億元)yoy0.00.00%201720182019202020212022H1凈利潤(億元)yoy0.00%201720182019202020212022H1產品性能持續(xù)提升，核心指標持續(xù)優(yōu)化。鼎陽科技數字示波器、波形與信器等產品近年來性能均有提升。以數字示波器產品為例，核心指標帶寬公司于2003年在廣州東莞成立，專注于測試測量儀器儀表的研發(fā)、生產公司在國內外建立了廣泛的銷售網絡，在全國多個中心城市設立了辦事處，擁海1公司擁有電子電工測試儀表、測試儀器、溫度及環(huán)境測試儀表、電力及高年在疫情推動下公司紅外測溫產品銷量大幅增長，帶來公司整體收入、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：近年來優(yōu)利德營業(yè)收入情況營業(yè)收入(億元)yoy98765432100%營業(yè)收入(億元)yoy9876543210201720182019202020212022H1圖表37：近年來優(yōu)利德收入結構情況圖表36：近年來優(yōu)利德歸母凈利潤情況200%50%0%200%50%0%0.0201720182019202020212022H1顯提升務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，測試儀器板塊收入增速有究所五、重點公司估值及盈利預測-15-明究數字示波器行業(yè)國產化趨勢明確，近年來多個行業(yè)頭部廠商加速布局上游圖表40：行業(yè)重點公司估值情況股票名稱股價2020A2021A2022E2023E2024E(元)2020A2021A2022E2023E股票名稱股價2020A2021A2022E2023E2024E(元)2020A2021A2022E2023E22024E普源精電-U77.6463.8952.8439.8475.80.2199.7559.2945.7134.33德21.90.1922.12股權激勵費用影響；數據截止日期為2022.10.10六、風險提示部分國產廠商對于高端芯片的研發(fā)尚處于初期階段，高端電子測量儀器產品的芯片研發(fā)壁壘較高，若國產廠商高端產品進展不及預期，可能會對行業(yè)國件廠商和電子材料廠商，若疫情反復導致上游供應商無法及時供貨以及原材料成本上行，可能對國內廠商的收入、國內代表廠商普源精電和鼎陽科技海外收入占比較高，若匯率大幅波動，當前國產廠商的產品主要集中在中低端市場，高端市場的拓展需要較長驗-16