2023年全球及中国精密测试电源行业下游细分应用领域市场发展规模前景预测及重点企业市场占有率分析
精密测试电源行业发展情况：测试电源伴随着科研和工业领域同步发展，产业发展周期较为悠久，产品技术相对成熟，广泛应用于科研试验、航空航天、医疗设备、通信电子、消费电子、电子元器件等传统行业。由于其应用领域广泛，通常被归为通用电子测量仪器中的电源及电子负载类别，称作通用测试电源。在传统工业领域发展较早的欧美日以及中国台湾地区，积累了一批具备较强先发优势的厂商，包括AMETEK、EA、致茂电子等。
随着新能源行业快速发展，开始出现较多对大功率测试电源的需求。由于通用测试电源通常功率较低而无法满足上述测试需求，市场上出现两类解决方案：通过串并联技术将功率较低的通用测试电源扩容以覆盖更高功率；采用大功率变换器方案按照测试电源要求专门研制。后一类大功率测试电源体积较大，主要应用于新能源及其上下游相关配套领域，因此也被称作专用测试电源或大功率测试电源。由于大功率测试电源早期的定制特征，在通用测试电源领域占据主导地位的国外和中国台湾地区厂商，其价格、服务、市场响应速度都不具备竞争优势。
国内具备较好的技术基础和定制化能力的电源厂商，如科威尔、艾诺仪器、沃森电源及发行人等，通过研发大功率测试电源切入新能源领域，并逐步开发通用测试电源产品，形成对传统测试电源厂商的差异化竞争。
随着电力电子技术的进步，设备电气化水平的提升，以及近年来光伏储能、新能源汽车等行业的快速发展，作为电气电子产品或部件在研发生产环节中的必要测试设备，测试电源的需求呈现快速增长。以业务规模和行业影响力较大上市公司AMETEK（美国）和致茂电子（中国台湾）为例，2021年AMETEK测试电源所在业务板块的收入为72.45亿元1，致茂电子在相应板块的收入为31.12亿元。仅上述两家公司的相关产品销售额已经突破百亿并保持增长趋势，反映出测试电源在全球市场整体发展趋势良好。
中金企信国际咨询公布的《全球与中国市场精密测试电源前景预测及投资可行性分析报告（2023版）》
（1）新能源发电：测试电源在新能源发电领域的主要应用是对光伏发电领域的核心部件光伏逆变器进行测试，对储能领域的核心部件储能变流器和储能电池包进行测试，以及对发电机组接入电网做电网适应性测试。例如，光伏模拟器可以输出高精度、高动态特性的直流电，模拟光伏阵列的IV特性曲线，广泛应用于光伏逆变器的研发生产测试，是测试逆变器MPPT效率的重要工具；电池模拟器可以模拟真实储能电池包的输入输出特性，可实现储能变流器充放效率测试；电网模拟源适用于风电、光伏等各种外场环境，可模拟包括电网电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动、闪变、谐波电压在内的各类电网工况，对发电机组电网适应性进行测试和认证。
目前，各国对碳排放造成环境问题基本达成共识，低碳发展的理念已成全球趋势。在2021年的两会上，碳达峰、碳中和被首次写入政府工作报告，我国力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，利用光伏等新能源替代传统能源是实现这一目标的关键。随着光伏发电行业持续降本增效，截至2020年底，光伏发电的平均成本为0.36元/度，基本与全国脱硫燃煤电价平均值持平，经济效益开始显现。光伏发电已经成为具有规模优势和自主知识产权的优势产业。据国家能源据统计，我国光伏发电累计装机容量从2016年的0.77亿千瓦增长到2021年的3.06亿千瓦，年复合增长率为31.78%。按照“十四五”规划要求及国务院相关部署，确保2025年非化石能源消费占一次能源消费的比重达到20%左右，到2030年该比重达到25%左右。为达到此目标，我国光伏等新能源发电年均装机容量仍将保持高速增长，对测试电源的需求将持续提高，行业规模有望稳定增长。
在光储领域，核心部件光伏逆变器功率不断提升。以目前市场占比接近70%的组串式逆变器为例，各大厂商陆续推出更大功率的逆变器产品，以降低产品的单瓦成本。随着高功率化降本的路线逐渐清晰，光伏逆变器产品迭代速度明显加快，将会促使应用于逆变器研发生产环节的测试电源产品迭代升级。此外，微型逆变器凭借安全、高效、灵活的优势，以及近年成本的下降，正迎来全新的发展机遇，未来将新增大量微型逆变器的测试需求。
（2）电动汽车：专用测试装备广泛地应用于新能源汽车领域，是新能源汽车行业的电驱动系统、电源系统、动力电池和充电桩研发和生产环节必不可少的测试设备。例如，电池模拟器可准确模拟电池的不同参数，来测试电驱动系统的效率、堵转、超速、馈电、过载等性能，亦可用于替代真实电池满足对直流充电桩测试；电机模拟器可同时模拟电机及电池包，具备电机动态数学模型，精确模拟永磁同步电机电动及发电状态，单台设备完成电机控制器的老化及下线测试；电网模拟源模拟电压变化、谐波、闪变等特殊工况，用于充电桩的电网适应性测试。
全球范围内，新能源汽车仍处于起步阶段，呈现出渗透率较低，增速较高，增长潜力巨大的特点。从市场规模来看，我国已经成为全球最大的新能源汽车市场，2021年新能源汽车产销突破350万辆，实现同比1.6倍的大幅增长。根据《2030年前碳达峰行动方案》的要求，到2030年新能源汽车的渗透率要达到40%，我国新能源汽车市场的发展潜力充足。随着国内电动汽车的蓬勃发展，我国政府同步推进新能源汽车及充电设施产业发展。2016-2021年间，我国公共充电桩数量由14.13万个增长至114.70万个，复合增长率达52.01%。后续随着我国新能源汽车的持续增长，将会进一步拉动充电基础设施建设需求的快速增长，我国充电基础设施规模有望迎来新一轮高增长，市场前景广阔。新能源汽车整车及部件测试环节众多，对测试电源的需求也将稳定增长。
随着新技术和新材料的发展，新能源汽车的电驱动系统和电源系统朝着高电压、高功率密度、高度集成化的方向发展，以提高电机效率延迟里程、减轻汽车重量、缩短充电时间。高压化对汽车电子各环节都将带来新挑战，新能源汽车要实现上述功能，除了需要提高电机、电池性能外，PTC、空调、OBC、高压线束等部件都需要重新适配，此外还面临更高电压带来的安全、热管理、成本等多方面挑战。因此，在相应的研发生产环节，也将催生出对测试电源产品新的需求。同时，随着整车带电量和续航里程提升，充电便利性成为制约电动车使用体验提升的一大因素，高压快充能够有效解决电动车里程焦虑、快速充电问题，已成为未来补能技术演进新趋势，相应的高压大功率超充网络正处于加速布局阶段。较大的快充需求有望驱动充电桩向高功率升级换代，进而带动测试电源的需求增加。
中金企信国际咨询公布的《全球与中国粒子加速器市场竞争格局分析及投资战略可行性评估预测报告（2023版）》
（3）其他应用领域：测试电源是各类制造业的基础测试设备之一，市场空间十分广阔。随着消费电子、通讯电子、半导体等下游行业的迅速发展，测试电源行业迎来了新的挑战和机遇。当前，我国正在由制造业大国向制造业强国转型，对半导体等先进制造业的重视程度越来越高。晶圆测试、芯片供电及老化测试、分立器件的导通测试等关键测试环节均需要测试电源参与，因而测试电源的自主可控尤为关键。在当前国际形势下，研发生产环节关键设备的国产化来越受到国家和企业的重视，随着国内电力电子技术的快速发展，目前国内企业在测试电源领域已有充分的技术积累。从产品指标上看，国产测试电源在电压精度、电流精度以及动态响应时间等方面已达到进口品牌水平，为后续逐步替代进口产品创造了可能。同时，新能源产业的快速发展带来了新的测试需求，国产厂商展现了性价比和快速服务响应上的优势。以新能源领域为突破口，建立品牌认知和产品口碑，有助于国产厂商辐射更广阔的市场应用领域，把握国产替代的机会。
3、精密特种电源行业发展情况：精密特种电源市场涉及诸多领域，整体容量较大、单一领域市场规模相对有限，要求电源生产商需具备较强的技术实力、产品定制能力以及快速及时的售后服务，国外生产企业受制于成本、服务响应能力的短板，在航空保障、轨道交通、加速器、特种装备及部分工业领域已退出国内市场，由国内企业占据主导地位；在一些高端特种电源领域，如航空航天、医疗仪器设备、半导体等先进工业装备、前沿研究等领域，国外产品具有先发优势和经验积累，仍占据主导地位。
（1）航空保障：航空保障电源用于飞机的日常测试检修供电，是机场、机库所必备的保障设备。使用地面供电设备替代机载APU，能有效降低机坪噪音、减少污染排放、节省燃油，已成为民航行业节能减排的重要措施和发展趋势。
根据中国民航局数据，2021年中国民航客运输量与货邮运输量实现疫情后的反弹，同比增长5.5%、8.2%，但较疫情前仍有较大增长空间。同时，2021年
中国民航业固定资产投资总额达到1,880.44亿元，同比增长15.54%，传递出中国民航业复苏的信号。此外，我国飞机保有量稳定增长，截至2021年末，民航全行业运输飞机期末在册数量为4,054架，比上年底增加151架。根据民航行业发展统计公报，中国2020年民用机场为580个，中国民航规划到2025年建成770个民用机场，平均每年新建民用机场38个。同时根据规划，上海浦东、天津、长沙等机场改扩建的重点建设项目将在“十四五”期间开工，以加快枢纽机场建设和完善非枢纽机场布局。民用航空业的复苏及发展，新建和扩建机场的增加，以及飞机保有量的稳定增长，将有效带动国内航空保障电源的需求增长。
中金企信国际咨询公布的《2023-2029年全球及中国医疗设备电源市场发展深度调查及发展战略可行性评估预测报告》
（2）轨道交通：轨道交通电源包括动车所地面电源、贯通线净化电源及交直流一体化电源屏等产品，为铁路系统正常运行提供稳定的供电保障。
我国铁路、城轨在过去的10年得到了前所未有的快速发展，全国铁路运营里程数和城市轨道运营里程数直接反映了轨道建设的发展速度。2014~2015年，铁路运营里程增长较快，2016年以后，由于铁路行业发展已达到阶段高位，铁路投资基本保持稳定，而城市轨道投资额一直保持稳步增长。目前，国内城轨建设向二三线城市蔓延，预计中国城市轨道交通运营行业将会继续保持较大建设规模和较快的发展速度。“十四五”规划纲要和2035年远景目标纲要多次提及铁路，为轨道交通的未来发展指明了方向。随着铁路客运、货运持续改革，用户对轨道交通装备产品的适用性、安全性、可靠性等提出了更高的要求。铁路运营里程的增加和配套动车所的数量增加将会带动铁路沿线电源产品及动车所地面电源的增长。铁路电气化升级改造催生高可靠、智能化的新型电源产品的需求。
（3）粒子加速器
带电粒子加速器是利用电磁场加速带电粒子的装置，科学家们在加速器上建立了现代核物理与粒子物理学科。在大型加速器装置上使用的新技术往往又会迅速应用到小型装置上并商品化，在其他科技和国民经济领域，也有着广阔的重要应用。在基础研究大型加速器建设方面，根据建设创新性国家的要求和国家中长期科技发展规划，从“十一五”开始，将加大国家基础科学设施建设的力度，建设一批包括北京正负电子对撞机二期、上海光源、中国散裂中子源、国家同步辐射实验室以及全超导托卡马克核聚变实验装置在内的基础科学设施，带动了加速器电源在基础研究领域的需求快速增长。根据国家重大科技基础设施建设长期规划，目前有大批正在建设以及未来规划建设的大科学装置，其中包含合肥先进光源（HALF）、南方先进光源（SAPS）、重庆超瞬态实验装置、武汉光源、稳态微聚束极紫外（SSMB-EUV）光源、散裂中子源二期、上海自由电子激光等大型加速器等。
根据近年来的发展趋势，粒子加速器的商业化应用同样具有较大的潜力。例如：在医疗领域，可用于生产放射性同位素和重离子及质子治疗；在工业领域，可提供辐照加工、离子注入、无损检测等；在环保领域，可用于燃煤烟气脱硫脱氮、核废料处理等。有的已经形成产业，如无损集装箱检测设备；有的即将形成产业，如燃煤烟气脱硫脱氮设备、质子治疗癌症设备等。重离子和质子治疗癌症的医疗设备已经由中国科学院兰州近代物理研究所和上海应用物理研究所与企业组成联合体，开始产业化工作。在可预见的未来，粒子加速器的研究将仍然是相关学科的核心前沿。加速器电源是控制带电粒子束注入、运行及引出的重要设备，精确控制带电粒子束的需求，也将对加速器电源的供电品质提出更高的要求。另一方面，随着粒子加速器与日常生活的联系日益紧密，加速器技术学科的发展也将日益与其他工程学科趋同，在小型仪器仪表、民用产业领域持续不断地深入其影响力。粒子加速器在更广阔领域的应用也将为相关电源产品带来更大的市场空间。
（4）特种装备
定制特种电源指根据特种装备等领域的客户需求研发设计定型的电源产品，用于各类装备的供电或保障。早期国内相关市场主要被Vicor、Interpoint等国外电源品牌占据，但随着我国电子电力技术和装备现代化进程的加速发展，我国相关产业已取得了长足的进步。尤其是自2018年中美贸易摩擦以来，国家对于自主可控的意识大幅加强。目前，我国特种装备电源行业已逐步实现了由国产品牌对国外主流品牌的进口替代，并面向上游元器件全国产化替代的方向继续推进。2019年国内相关领域市场规模约为76亿~92亿。随着技术的发展，特种装备系统的型号种类不断增多、性能不断提升，电源模块产品和电源系统需求也呈现个性化、定制化的特征。飞机数量增加及新型机型逐渐投入使用，保障维护所需的航空保障电源需求呈稳定上升趋势。大量新型装备列装，训练、测试所需的定制电源和模块电源也随装备同步增长。现代特种装备电气化、信息化、智能化发展，使特种装备平台出现多电全电等综合电力发展趋势，例如综合电力系统（IPS）已经得到成熟应用。随着用电量变大、用电特性多样化，对其独立电力系统的要求和各环节电源设备的需求越来越高。
中金企信国际咨询公布的《特种电源市场专项调研及投资前景可行性预测报告（2023版）》
（5）其他行业
特种电源产品具备天然的下游延展性，适合企业向多个领域扩展。目前，除公司涉足的航空保障、轨道交通、加速器领域外，特种电源在先进制造、医疗仪器、航空航天等高端装备和前沿研究等领域具有广泛的应用场景。先进制造领域：特种电源是现代工业的基石之一，其产生的多形态电能更被作为加工、处理材料的重要方式，是传统工业应对新时代高质量发展要求、转型高端制造的重要环节。目前在高端工业用特种电源领域存在大量进口替代空间，例如用于半导体刻蚀和超净清洗的等离子体电源、纳秒级脉冲电源，用于精密激光加工的高精度脉冲电源等；我国在基础学科研究、高端核心器件精密制造等方面落后于发达国家，产品难以达到产业化标准，严重依赖进口。工业特种电源主要应用的下游行业包括半导体、光伏新能源、玻璃玻纤、钢铁冶金等，2021年全球工业电源市场规模达70亿美元，到2026年将增至97亿美元，复合增长率为6.9%。
医疗设备领域：医用射线设备比较先进的国家和地区有欧美、加拿大、日本等发达国家，主要生产厂家有加拿大的CPI公司、意大利的IMD、德国的西门子、西班牙的Sedi-cal公司等，其高频高压发生器技术远远领先于我国医疗器械公司。长期以来，国内众多医疗器械公司X光机和核磁共振等高端医疗设备的核心部件，比如高压电源发生器、高精度梯度电源、数字成像板、X射线管等都依赖于进口，产品自主技术含量低，成本高昂；加速器治疗设备的示范应用和后期快速发展，又会带来加速器电源需求的快速增长。从行业背景看，大健康产业发展、老龄化加剧过程中，医疗设备需求具备较强韧性。医疗设备需求旺盛带动医疗设备电源市场持续向上，2021年我国医疗设备电源市场达到3.2亿美元，预计2025年国内市场规模有望突破6亿美元。
航空航天领域：伴随着我国航天事业的跨越式发展，航天器使用轨道越来越多，太空环境越来越复杂，对电源可靠性、稳定性提出了新的要求。中国航天在未来20年内将推进大载荷火箭深空探测、星座组网等项目，可以预见未来火箭、卫星对供电系统的性能需求将不断提升。为满足我国星座组网重型火箭、深空探测等项目的需求，特种电源向着高效率、高功率密度、高可靠、长寿命的方向发展，需求同步增长。近年来，我国民用航空、通用航空制造业也进入快速发展阶段，民用客机和通航飞机、无人机发展迅速，加之飞机能量系统的多电、全电化，对高功率密度、高可靠性的电源变换器的需求增长迅速。
前沿研究领域，国家将进一步加大投入力度，除列入重大科学基础设施的大型粒子加速器外，还将建设直线感应加速器、磁约束聚变装置、Z箍缩装置、冲击大电流装置等重大科学基础设施，对大功率、高性能、高精度特种电源的需求也会同步增加。
特种电源市场整体容量较大、但单一领域市场规模相对较小，对研制生产企业的技术实力、产品定制能力要求较高。随着相关行业需求的快速发展和技术的快速发展，特种电源产业将逐步由小规模、定制化研发生产模式向大规模产业化发展。我国特种电源技术和产品将逐步缩小与国外差距进而实现赶超，支撑国内产业发展和实现进口替代的市场空间巨大。