精密测试电源行业发展情况
思瀚产业研究院 爱科赛博    2023-06-26

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、沃森电源及爱科赛博等，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。

新能源发电、电动汽车及其他应用领域下游企业被测试产品出货量的增长与对精密测试电源产品需求具有匹配关系：①精密测试电源既是一种研发测试设备也是重要的生产测试设备；②新型光伏逆变器、储能变流器产品、电动汽车电驱动系统等被测试产品的升级换代需要不断地增加研发投入，进而驱动包括精密测试电源产品在内的研发设备的需求；③光伏逆变器、储能变流器、新能源汽车等下游终端产品出货量的增长促使相关企业新增产能，进而产生增加产线生产设备中精密测试电源的投入。

（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。据国家能源局统计，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。

（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。

更多本行业研究分析详见思瀚产业研究院，同时思瀚产业研究院还提供、产业研究、可行性研究报告、商业计划书、产业规划、概念性规划等解决方案。