【国新基金年度优秀行研报告暨央企战新产业研究报告之四】工业精密测量仪器行业:从“中低端突围”到“高端攻坚”|新 · 创见

在当代科技和工业领域，高水平的精密测量技术和精密仪器制造能力，是一个国家科学研究和整体工业领先程度的重要指标，更是发展高端制造业的必备条件。精密测量仪器属于精密仪器中的几何量精密仪器类别。 

在精密和超精密工程领域，精密测量有具体的数量级，是指测量准确度在1微米至0.1微米量级的测量，超精密测量是指测量准确度优于100纳米，如10纳米、1纳米，甚至皮米（10⁻³纳米）量级的测量。

精密测量仪器按照测量对象可分为一维、二维和三维精密测量仪器。

按照测量精度和被测量物体大小，精密测量仪器可分为大尺寸（被测物体5-100m范围，仪器精度微米级）、常规尺寸（被测物体cm-5m范围，仪器精度微米级）和微观尺寸（被测物体mm-cm范围，仪器精度纳米级）。按照测量方式可分为接触式和非接触式两种类型。

精密测量仪器的主要品类包括三坐标测量机、接触式轮廓仪、激光跟踪仪、激光干涉仪、影像仪、闪测仪、白光干涉仪、共聚焦显微镜等，将其按照被测量物体大小和测量仪器精度两个维度来划分。

资料来源：汇生咨询

随着“十四五”时期国家政策进一步倾斜，重点支持精密仪器行业发展，叠加国内产业结构转型升级、高端制造业发展，驱动精密仪器行业需求增长。根据前瞻产业研究院的数据，2017-2022年中国精密仪器行业市场规模从4,546亿元增长到7,709亿元。

2023年全球精密测量仪器市场空间达到112亿美元，到2028年预计达163亿美元，中国市场约占12%。以此测算，2023年中国几何量精密仪器市场空间达到约13.44亿美元，2028年预计达到19.56亿美元。

资料来源：Markets and Markets 2023

三坐标测量机凭借其在高端制造业中的核心地位，占据当前精密检测设备市场的最大份额。其增长驱动力主要来源是航空航天和国防军工、汽车、医疗、电子、能源动力以及重机械行业中的广泛应用。三维视觉检测系统（AOI）展现出更高的增长潜力，预计将成为增速最快的细分领域。

精密测量仪器商业模式

■ 产品销售模式

分为标准与定制两类。标准产品通过直销、经销或线上渠道覆盖制造业企业、科研机构，盈利靠产品差价；高端标准品及大客户订单需配套技术咨询与售后，盈利含产品价与服务费。定制产品按客户差异化需求研发，因含研发与特殊部件成本，价格更高，盈利来自高附加值，同时助力企业提升技术竞争力。

■ 服务收费模式

一是售后维修保养，因仪器高精度特性需定期维护，企业通过年度合同提供校准、换件等服务，按设备型号、年限收费；二是租赁服务，针对价格高、使用频率低的仪器，按租赁时长与仪器价值收取租金，降低客户采购成本，提升设备利用率。

■ 技术合作模式

包括技术授权与产学研合作。前者是拥有核心技术的企业授权专利、算法给其他企业，收取授权费，扩大技术应用范围；后者是企业与高校、科研院所合作，企业提供资金与应用场景，合作方提供技术与人才，成果通过转让或联合开发商业化，助力企业整合资源、保持技术领先。

资料来源：汇生咨询，行研小组整理

■ 上游：为精密部件（导轨、光栅尺等）、控制器、传感器、软件系统、光学元件等。不同的精密仪器厂商，采购的上游零部件集成化程度不同。核心零部件中，目前控制器芯片、光栅尺、部分精度要求较高的导轨、高倍物镜等尚未完成完全国产化。

原材料供应商毛利率相对较低，通常在20%-30%，生产工艺成熟，市场供应充足。核心元器件供应商毛利率相对较高，可达到30%-40%。其生产工艺复杂，且市场供应相对集中。凭借技术垄断优势的企业，可以获得较高的利润空间，其产品毛利率可达30%-50%。

■ 中游：为精密测量仪器研发、生产厂商。毛利率差异较大，整体在30%-50%。对于具有自主研发能力、掌握核心技术和拥有品牌优势的企业，利润占比相对较高；对于一些以组装制造为主、缺乏核心技术的中小企业，利润占比则相对较低，约为20%-30%，此类企业主要依靠低成本的劳动力和规模效应来获取利润。

■ 下游：典型应用领域包括航空航天、汽车制造、消费电子等主要工业领域以及科研领域。不同领域所测量的器件尺寸和精度要求不同，因此适配不同的精密测量仪器。

精密测量仪器产品中，市场规模较大的单品包括三坐标测量机、扫描电镜、影像仪等，2023年国内市场规模分别达到45亿元、18.5亿元、10.5亿元；未来市场需求增速较快的单品主要包括激光跟踪仪、扫描电镜、台阶仪、白光干涉仪、共聚焦显微镜，其2022-2027年复合增速分别达到20%、18%、15%、15%、15%。

资料来源：专家访谈，公司资料，公开信息，汇生咨询

全球精密测量仪器市场份额排名前三的公司分别为瑞典海克斯康（HEXAGON）、德国蔡司（ZEISS）、日本尼康（NIKON），国内厂商合计不超1%，存在较大差距。

中国精密测量仪器市场集中度较低，竞争格局较为分散。海外龙头企业通常在几何量精密仪器领域具有较丰富的产品线；而国产厂商则基本集中在三坐标测量机和影像仪领域，产品较为单一。

资料来源：汇生咨询

■ 三坐标测量机

高端（1μm以上精度产品）市场基本被蔡司和海克斯康垄断。国产品牌爱德华、雷顿销售收入居前；低端（2-5μm精度产品）市场约65%的销量被国产品牌占据。近年来，国产产品测量精度逐步提高，在2-5μm精度范围价格优势显著，服务水平也不断提升，下游客户对国产产品的接受度持续上升。

■ 闪测仪

闪测仪当前国内市场由基恩士主导，占据60%左右市场份额，中图仪器凭借较高的性价比抢夺了约7%的市场份额，同时国内厂家集体发力中低端闪测仪，价格可达10余万元，如泰科纳、力视科技等。

■ 激光干涉仪

英国雷尼绍在中国激光干涉仪市场占有统治地位，市占率约60%，甚至垄断了航空航天领域高端市场。此外，海克斯康、基恩士也有相关产品布局。中图仪器产品价格较雷尼绍降低35%，已经开始逐步蚕食雷尼绍市场，国产镭测科技的产品质量仍有待提升。

■ 激光跟踪仪

目前，徕卡（已被海克斯康收购）在中国激光跟踪仪市场占据优势地位，市占率达到55%，其次是美国API和美国法如分别占据27%和15%的市场。中图仪器打破了徕卡、API、法如的垄断，成为全球第四家具有自主研发能力的企业，推动了国产替代的进程，国内市占率3%。

■ 机床测头

英国雷尼绍在中国机床测头市场占据优势地位，市占率达到约60%；其次是意大利马波斯占据10%的市场份额；中图仪器的机床测头产品质量已与进口产品相当，开始对进口厂商进行替代，目前已占据7%的市场份额。

■ 白光干涉仪

目前，中国白光干涉仪市场被进口品牌占据，其中美国ZYGO占据主导地位，市占率达到50%；其次西班牙Sensofar占据约20%的市场份额；此外，美国布鲁克占10%。中图仪器产品参数对标进口品牌，已建立起一定的市场口碑，市占率已达到9%。

■ 共聚焦显微镜

日本基恩士占据了中国共聚焦显微镜市场的主导地位，市场份额约为60%，其次日本奥林巴斯占据约20%，中图仪器已成功抢占其中部分光伏检测市场，确立了头部国产品牌的地位，市场份额约为11%。

■ 扫描电镜

进口品牌如赛默飞、日立、日本电子、尼康等占据了中国扫描电镜市场90%的市场份额，国产品牌如中科科仪、善时仪器、聚束科技、国仪量子等占据了10%的市场份额。其中，中图仪器的扫描电镜产品核心参数分辨率和行程易用性上与其他国产厂商相比有一定独特优势，有助于满足对微观观测清晰度及操作便捷性要求较高的应用场景。

核心驱动

■潜在“卡脖子”风险

目前，高端精密测量仪器市场长期受制于海外技术垄断，已成为制约我国高端装备制造业自主可控发展的潜在风险源。

■ 产业政策驱动

面向高端制造业的精密测量仪器是实现智能制造“补链强链”、建设制造强国的关键技术，受到国家产业政策的鼓励和支持。2022年以来政策出台频率加快，明确提出“到2035年，培育100家测量仪器设备品牌企业，形成200项核心测量技术或能力”的目标。相关政策的精神和要求在央国企、事业单位、科研机构率先示范与推行。

■ 国产厂商技术积累

以中图仪器等公司为代表的国产设备厂商已经基本完成了技术经验积累，覆盖低端至中高端机型，相关指标参数对标国际品牌产品，品牌逐渐被下游客户接受。在长期技术积累迭代的基础上，国产厂商产品线处于从“量变到质变”的过程中，逐渐提升精度、稳定性、可靠性和可拓展性，扩大中高端市场占有率。

■ 国产厂商价格、服务等方面独特优势

国产精密测量仪器的产品定价通常为同等进口产品的60%~70%，具有明显价格优势。国产厂商在售后服务、定制开发等方面更有竞争力，售后响应快速，并根据客户的个性化需求进行一定程度的产品定制开发，而进口厂商则难以响应客户的个性化需求。

发展趋势

整体而言，精密测量技术整体将向着自动化、智能化、3D化方向发展，逐步提升测量仪器的精度并探索多种不同测量方式相结合的可行性，具体如下图所示：

资料来源：汇生咨询

海外企业

资料来源：行研小组整理

国内企业

■ 中图仪器：是国内头部全尺寸链精密测量仪器及设备制造企业，覆盖基础计量仪器、光学测量仪器、接触式测量仪器等全尺寸链精密仪器及专业检测设备，能为客户提供从纳米到百米的精密测量解决方案。公司自主开发的激光干涉仪、白光干涉仪、激光跟踪仪等一系列产品，性能均达到了国际一线品牌水平，逐步打破了国际领先企业在国内市场的垄断格局，实现了进口替代。

■ 天准科技：核心产品主要围绕机器视觉技术展开，涵盖了视觉测量装备、视觉检测装备、视觉制程装备以及智能驾驶方案等多个领域。产品广泛应用于消费电子、半导体、PCB、光伏、新能源及新能源汽车等精密制造行业，为制造业的转型升级提供了重要支持。

■ 思看科技：专注于三维视觉数字化产品及系统的研发、生产和销售。其主要产品包括便携式3D视觉数字化产品、跟踪式3D视觉数字化产品、工业级自动化3D视觉检测系统和专业级彩色3D视觉数字化产品等。

■ 青岛雷顿：是一家中美合资高科技企业。公司专注于三坐标测量机（三次元）、三维激光扫描机及影像测量仪（二次元）等精密测量设备的研发、生产与技术服务。

■ 西安爱德华：公司拥有多样化的坐标测量机产品线，包括接触式、非接触式、复合式、关节臂等6大类型，涵盖12大系列220多个型号。广泛应用于电子、汽摩、航空航天、船舶、高铁、模具、教育等多个行业。

■ 苏州派姆特：专注于测量技术领域，产品线覆盖了便携式测量、光学测量、编码器等多个领域。其主打产品为工业3D测量提供一站式解决方案，在汽车行业、航空航天、国防军工、轨道交通、工程机械、机床模具、教育科研等多个行业均有广泛应用。

■ 陕西威尔量仪：是国内掌握核心气浮技术并具备自主研发、生产精密测量仪器能力的领先企业。其产品线覆盖广泛，包括圆度仪、圆柱度仪、轮廓仪、粗糙度仪、活塞综合测量仪以及便携式测量仪器等。公司还能提供非标测量设备定制服务。

精密测量仪器下游应用领域非常广泛，其中国资央企占据重要地位，如航空航天领域的四大主机厂，汽车领域的一汽、东风等，科研领域的计量院所等。

在精密测量仪器上游原材料与零部件领域，央企已布局部分行业，但在高端精密零部件上仍存在空缺，这在一定程度上限制了我国精密仪器行业的发展。

资料来源：专家访谈，公开信息，行研小组整理

此外，国有资本在中游精密测量仪器研发制造的布局较少，国内市场仍被海外厂商占据绝对份额，是央企产业链的短板环节。

精密测量仪器是仪器仪表重要分支，其中几何量精密仪器市场规模较大且应用广泛。精密测量技术正朝着自动化、智能化、3D化方向发展，测量精度不断提升，同时探索多种测量方式结合。行业市场规模整体呈增长态势，其中部分单品如激光跟踪仪等需求增速较快。

全球精密测量（几何量）仪器市场份额主要被国外企业占据，国内厂商份额较小，市场集中度较低。国内企业在部分产品领域已实现一定程度的国产替代，如影像仪、激光3D扫描仪等，但在中高端市场仍面临较大挑战。

海外企业如瑞典海克斯康、德国蔡司等产品线综合性强，营收规模大，技术先进且品牌影响力高，产品覆盖多个精密仪器领域。国内企业起步较晚，多聚焦于某一特定领域或几款产品，如中图仪器虽产品线较全，但整体规模和影响力与海外巨头仍有差距。

从投资角度而言，应关注具有较强研发实力、销售能力、盈利能力和合理团队构成，且在行业中具有一定地位和发展潜力的企业。同时，要充分考虑宏观经济波动、政策法规变化、技术变革和市场竞争等风险因素。行业未来发展潜力巨大，随着国内企业技术进步和市场拓展，有望逐步提升市场份额，在高端制造等领域发挥更重要的支撑作用。

央企在精密测量仪器下游部分领域和上游原材料、核心元器件有布局，但在中游研发制造环节布局较少，导致中游成为产业链短板。投资产业链中游精密测量仪器厂商具有重要战略意义，可完善产业链布局，增强培育孵化功能，促进高端装备制造和智能制造发展。

■ 宏观经济风险：如经济周期波动、通货膨胀影响、货币政策冲击等带来的风险。

■ 政策法规风险：如环保政策加强、税收政策调整等政策变化；未来市场准入门槛提高和监管要求更加严格；以及知识产权保护和相关纠纷等带来的风险。

■ 技术变革风险：如技术更新换代快、研发投入压力大、核心技术瓶颈等导致的竞争力不足风险。

■ 市场风险：激烈的市场竞争、不断提高的客户要求与需求变化以及国际贸易摩擦对行业市场所产生的影响风险。