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振動試驗設備行業(yè)發(fā)展歷程及主要趨勢方向

1、振動試驗設備行業(yè)概述

振動試驗是指在結(jié)構(gòu)（飛機、船體、電子器件、建筑、橋梁、土木工程等）試驗對象（局部或整體、實物或模型）上使用儀器設備和工具，以各種試驗技術(shù)為手段，在荷載（重力、機械擾動力、地震力、風力等）或其他因素（溫度、變形）作用下，通過量測與結(jié)構(gòu)工作性能有關(guān)的各種參數(shù)（變形、撓度、應變、振幅、頻率等），從強度（穩(wěn)定）、剛度和抗裂性以及結(jié)構(gòu)實際破壞形態(tài)等方面判明結(jié)構(gòu)的實際工作性能，估計結(jié)構(gòu)的承載能力，確定結(jié)構(gòu)對使用要求的符合程度，并用以檢驗和發(fā)展結(jié)構(gòu)的計算理論。結(jié)構(gòu)試驗能夠為產(chǎn)品設計者和制造廠商提供參考和提出改進措施，進而改進產(chǎn)品設計、提升產(chǎn)品性能，保證產(chǎn)品的各項指標達到設計要求。

振動試驗設備是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)試驗的一種核心手段，是一種通過向機械系統(tǒng)施加可控制并可再現(xiàn)的機械振動，從而對試驗數(shù)據(jù)進行采集和分析的裝置。振動試驗系統(tǒng)根據(jù)其激振力產(chǎn)生的方式不同，主要可分為機械式、電動式及液壓式三種。其中，液壓式振動試驗系統(tǒng)具備出力高、位移大的特點，主要應用于重型結(jié)構(gòu)或設備的振動試驗。

機械式振動設備由于振動頻率范圍比較小、波形失真大、不能采用反饋控制，目前多應用于低端市場；電動式振動設備的優(yōu)點是工作頻率范圍大、波形失真小、控制方便、可以采用反饋控制實現(xiàn)定值振動和隨機振動，但缺點是單臺的激振力及振幅不夠大，在大位移、大激振力的情況下，臺體的體積也要大大增大，同時還需要冷卻系統(tǒng)，更增加了系統(tǒng)的復雜性，價格較貴，維修復雜；電液式振動設備的優(yōu)點是輸出的激振力大、承載能力大、振幅大，經(jīng)濟效益強、工作頻率的下限可以達到零赫茲，另外單位體積的激振力大，體積比較小，臺面沒有磁場影響，因此在如航空航天及國防工業(yè)大型結(jié)構(gòu)件試驗檢測、海上和地面運輸工具環(huán)境檢測、橋梁、房屋等大型結(jié)構(gòu)地震模擬檢測、大型機械設備產(chǎn)品耐久性檢測等方面有著巨大的應用優(yōu)勢。

2、振動試驗設備發(fā)展歷程

資料來源：普華有策整理

3、行業(yè)特征

振動試驗設備和汽車測試試驗設備是機械設計、系統(tǒng)集成、電子技術(shù)、控制技術(shù)、微電子、計算機集成設計、檢測技術(shù)及制造工藝等多個學科領(lǐng)域有機結(jié)合的產(chǎn)物，以機電一體化和控制系統(tǒng)為主體。因應用范圍廣泛，下游客戶涉及領(lǐng)域眾多，其方案提供廠商需要了解客戶試驗的具體需求，結(jié)合對方案系統(tǒng)產(chǎn)品的總體結(jié)構(gòu)、作用、設計原理及行業(yè)標準的了解，繼而對系統(tǒng)和設備進行定制化調(diào)整和改造，因此行業(yè)具有定制化生產(chǎn)、小批量、多型號的特征。

4、振動試驗設備行業(yè)發(fā)展趨勢

（1）振動試驗設備行業(yè)發(fā)展概況

振動試驗及環(huán)境與可靠性試驗廣泛應用于國民經(jīng)濟領(lǐng)域及科研院所，一方面，我國研發(fā)經(jīng)費的持續(xù)高投入促進了我國振動試驗設備及服務需求的高速增長；另一方面，隨著國家基礎(chǔ)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代制造服務業(yè)的發(fā)展，新材料、零部件、結(jié)構(gòu)件、整機整車和各類工程項目領(lǐng)域?qū)z測、試驗提出了新的更多、更高、更復雜化的需求，也為振動試驗設備及服務行業(yè)發(fā)展帶來了新的機遇。

（2）振動試驗設備行業(yè)發(fā)展方向

A、全社會研發(fā)支出規(guī)模刺激振動試驗設備需求上漲

振動試驗設備主要應用于科研院所與高等院校的振動試驗，以及下游土木工程建筑、航空航天、核電工業(yè)、軌道交通、國防軍工、船舶工業(yè)、石油工業(yè)、電子通信、汽車整車及零部件制造等行業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)試驗。振動試驗設備的需求與全社會研發(fā)投入和財政科學技術(shù)支出有著密切的聯(lián)系。

“十四五”規(guī)劃提出“21-25 年全社會研發(fā)經(jīng)費投入年均增長 7%以上”，我國研發(fā)經(jīng)費有望保持持續(xù)高投入，2021 年全國研究與試驗發(fā)展經(jīng)費支出總金額為 27,864.00 億元，占當年國內(nèi)生產(chǎn)總值的 2.44%，2015-2021 年，我國研究與試驗發(fā)展經(jīng)費每年增速均保持在 10%以上，總體來說，振動試驗設備需求與國家和企業(yè)的整體研發(fā)經(jīng)費投入水平高度相關(guān)，我國全社會研發(fā)經(jīng)費投入的顯著增加促進了我國振動試驗設備及服務需求的高速增長。

近年來我國的財政科學技術(shù)支出保持持續(xù)增長趨勢，有助于科研院所與高等院校振動試驗研究的順利開展。財政科學技術(shù)支出主要用于國家及地方科技計劃項目執(zhí)行、地震、環(huán)保等公益性科技活動和推動科技成果產(chǎn)業(yè)化。根據(jù)國家統(tǒng)計局公布數(shù)據(jù)，受 2019 年年末新冠疫情影響，2020 年財政科學技術(shù)支出規(guī)模小幅下降，當年財政科學技術(shù)支出達 10,095.00 億元，較上年下降 5.81%，2010 至 2020年復合增長率達 9.39%，經(jīng)歷 2010 年之前 20%的高速增長后，財政科學技術(shù)支出增速有所下滑，但 2014 年后受產(chǎn)業(yè)升級政策性支持逐步恢復至 10%的較高速增長水平。財政科學技術(shù)支出的不斷投入，能夠助推相關(guān)結(jié)構(gòu)性科研項目的落地，支持科研院所及高等院校振動試驗設備的采購。

B、國家戰(zhàn)略升級驅(qū)動智能化、自動化、網(wǎng)絡化振動試驗設備發(fā)展

隨著基礎(chǔ)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代制造服務業(yè)的發(fā)展，國家陸續(xù)出臺了多項政策鼓勵發(fā)展高端制造業(yè)及增強產(chǎn)品質(zhì)量檢測要求，如《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出“發(fā)展大飛機、航空發(fā)動機、核電、高鐵、海洋工程裝備和高技術(shù)船舶、特高壓輸變電等高端裝備和產(chǎn)品”將增加本行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)新型產(chǎn)品的研發(fā)促進行業(yè)需求提升；《中國制造 2025》提出“針對汽車、高檔數(shù)控機床、軌道交通裝備、大型成套技術(shù)裝備、工程機械、特種設備、關(guān)鍵原材料、基礎(chǔ)零部件、電子元器件等重點行業(yè)加強可靠性設計、試驗與驗證技術(shù)開發(fā)應用”等。政策針對新材料、零部件、結(jié)構(gòu)件、整機整車和各類工程項目領(lǐng)域?qū)z測、試驗提出了新的更多、更高、更復雜化的需求，也為振動試驗行業(yè)的發(fā)展帶來了新的機遇。

未來我國振動試驗設備行業(yè)將在多方面實現(xiàn)發(fā)展。試驗對象方面將從材料、零部件擴展到整機、整車、系統(tǒng)、重大設施和各類工程項目；試驗空間方面將從科研機構(gòu)、大專院校的實驗室擴展到企業(yè)的中心實驗室、質(zhì)檢部門、生產(chǎn)現(xiàn)場、工程項目的施工現(xiàn)場；試驗理論方面，我國試驗技術(shù)和試驗方法會隨著工程理論研究和工程性能試驗的發(fā)展不斷被創(chuàng)新。依照試驗行業(yè)的發(fā)展趨勢，未來我國振動試驗設備及系統(tǒng)將向功能模塊化、系列化、共用化方向發(fā)展，向自動化、智能化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展，向特種、專業(yè)化方向發(fā)展，能夠準確模擬各種特殊環(huán)境和實際工況，以便提供更接近特殊環(huán)境和實際工況的綜合、復雜的試驗條件；同時，振動系統(tǒng)應用軟件向可擴展、可升級、個性化的方向發(fā)展。

C、振動試驗臺的小型化、標準化

以往的如電液伺服振動試驗系統(tǒng)單個項目投入較大，由于一些高校、企業(yè)的研發(fā)試驗的經(jīng)費有限，這一部分的市場需求不能得到有效滿足。針對這種情況，行業(yè)內(nèi)企業(yè)將基于一些小型客戶的共性需求開發(fā)出一些小型化、標準化的電液伺服振動試驗系統(tǒng)來覆蓋市場需求。

D、混合試驗和實際工況相結(jié)合

受制于一些產(chǎn)品或建筑的實際尺寸，振動試驗系統(tǒng)往往只能對其部分結(jié)構(gòu)或等比例模型進行試驗，對試驗的有效性會有一定的影響。振動試驗設備及系統(tǒng)未來將進一步結(jié)合計算機模擬仿真技術(shù)（物理－數(shù)值混合試驗技術(shù)），通過部分結(jié)構(gòu)或等比例模型的振動試驗，盡量達到模擬真實產(chǎn)品在實際工況下的可靠性試驗。

（3）振動試驗設備行業(yè)下游應用情況

振動試驗設備可廣泛應用于產(chǎn)品研發(fā)設計、產(chǎn)品可靠性試驗、建筑物結(jié)構(gòu)試驗等應用領(lǐng)域，主要下游市場涵蓋軌道交通、土木工程建筑、電子信息、航空航天、汽車等行業(yè)。近年來隨著經(jīng)濟發(fā)展和技術(shù)進步，各行業(yè)對產(chǎn)品可靠性的要求也不斷提高，振動測試作為環(huán)境與可靠性試驗的重要組成部分，下游市場的需求日趨強烈。

5、進入本行業(yè)的主要壁壘

（1）人才壁壘

隨著振動試驗設備行業(yè)和汽車測試試驗設備行業(yè)與信息技術(shù)深度融合，技術(shù)變革加快，試驗設備與系統(tǒng)的研發(fā)與生產(chǎn)成為跨學科領(lǐng)域，涉及機械設計、系統(tǒng)集成、電子技術(shù)、控制技術(shù)、微電子、計算機集成設計、檢測技術(shù)及制造工藝等多個學科領(lǐng)域，同時客戶對于產(chǎn)品性能、壽命、可靠性、穩(wěn)定性要求不斷提高，這就要求企業(yè)必須組建一批專業(yè)背景深厚、實踐經(jīng)驗豐富的高層次跨學科技術(shù)人才，具備復合型的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)和較強的學習能力，能夠根據(jù)下游廠商的需求不斷研發(fā)創(chuàng)新。本行業(yè)技術(shù)人才目前尚無高校對口專業(yè)直接培養(yǎng)，更多地依賴于進入行業(yè)后的長期業(yè)務實踐與技術(shù)培訓經(jīng)驗。

此外，行業(yè)設備專業(yè)性強、價值高，要求公司管理人員、營銷人員和售后服務人員對產(chǎn)品與技術(shù)有著深入與專業(yè)的認識。對本行業(yè)新進入者而言，在短期內(nèi)集聚與構(gòu)建專業(yè)結(jié)構(gòu)合理的人才隊伍，并始終保證人才隊伍的穩(wěn)定發(fā)展有一定的難度，存在較高的人才壁壘。

（2）技術(shù)壁壘

振動試驗設備行業(yè)集成了電磁學、電工電子學、自動控制、流體控制、信息處理、精密機械、儀器儀表、計算機等多種現(xiàn)代科學與技術(shù)學科，屬于技術(shù)密集型行業(yè)，其中高端電液伺服振動設備技術(shù)門檻較高，極少電液伺服振動設備企業(yè)具備自主生產(chǎn)三級伺服閥、靜壓軸承、實時數(shù)字控制器的能力及復雜的系統(tǒng)設計與集成能力。同時，高端電液伺服振動設備企業(yè)要求工程師具備復雜系統(tǒng)模型設計、控制邏輯設計及架構(gòu)搭建能力，能夠進行復雜度高、難度大的多液壓缸系統(tǒng)設計、裝配與調(diào)試，針對客戶特殊環(huán)境與性能需求，提供穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)解決方案。電液伺服技術(shù)和電液伺服系統(tǒng)設計與集成能力壁壘的存在，使得高端液壓伺服振動設備行業(yè)格局相對穩(wěn)定，主要的市場參與者系具備數(shù)十年技術(shù)與經(jīng)驗積累的國際企業(yè)。國內(nèi)完全自主研發(fā)的企業(yè)數(shù)量較少，且處于中低端市場，技術(shù)水平較國際企業(yè)仍有較大的差距。

（3）品牌壁壘

品牌是企業(yè)綜合實力的體現(xiàn)，需要經(jīng)過長期的產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)積累和誠信勤懇的市場耕耘才能夠逐漸形成。振動試驗設備和汽車測試試驗設備具有價值高、技術(shù)復雜、使用周期長及產(chǎn)品定制化的特征，客戶注重產(chǎn)品性能參數(shù)和質(zhì)量標準，要求高水平的測試精度和試驗效率，對產(chǎn)品的認可是建立在長期的技術(shù)溝通、生產(chǎn)工藝認識、需求溝通與研發(fā)支持等合作基礎(chǔ)上。因此客戶對于合作企業(yè)的選擇非常慎重，具有良好品牌聲譽的企業(yè)在獲得訂單、建立長期穩(wěn)定合作方面具有較大的優(yōu)勢。而對于新進入企業(yè)而言，短期內(nèi)建立市場口碑具有較大的難度，因而行業(yè)存在一定的品牌壁壘。

（4）客戶壁壘

在振動試驗設備行業(yè)，其下游土木工程建筑、航空航天、核電工業(yè)、軌道交通、船舶工業(yè)、石油工業(yè)、電子通信、冶金工業(yè)等行業(yè)客戶，該等客戶主要為國有大中型企事業(yè)單位，在設備采購方面遵循嚴格的技術(shù)和質(zhì)量標準，并通過招投標程序選擇在核心技術(shù)、設備質(zhì)量、項目經(jīng)驗、商務條款等方面表現(xiàn)優(yōu)異的供應商。由于伺服液壓測試設備為高價值、高精密度、高技術(shù)難度設備，對設備技術(shù)穩(wěn)定性、可靠性、精確性要求高，下游客戶通常會選擇國際知名、技術(shù)領(lǐng)先、具備成功經(jīng)驗的設備制造商，后進企業(yè)介入難度大。

更多行業(yè)資料請參考普華有策咨詢《2022-2028年振動試驗設備行業(yè)細分市場分析及投資前景專項報告》，同時普華有策咨詢還提供產(chǎn)業(yè)研究報告、產(chǎn)業(yè)鏈咨詢、項目可行性報告、十四五規(guī)劃、BP商業(yè)計劃書、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、藍白皮書、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務。

第一章宏觀經(jīng)濟環(huán)境分析

第一節(jié) 全球宏觀經(jīng)濟分析

一、2021年全球宏觀經(jīng)濟運行概況

二、2022年全球宏觀經(jīng)濟趨勢預測

第二節(jié) 中國宏觀經(jīng)濟環(huán)境分析

一、2017-2021年中國宏觀經(jīng)濟運行概況

二、2022年中國宏觀經(jīng)濟趨勢預測

第三節(jié) 振動試驗設備行業(yè)社會環(huán)境分析

第四節(jié) 振動試驗設備行業(yè)政治法律環(huán)境分析

一、行業(yè)管理體制分析

二、行業(yè)相關(guān)發(fā)展規(guī)劃

三、主要產(chǎn)業(yè)政策解讀

第五節(jié) 振動試驗設備行業(yè)技術(shù)環(huán)境分析

一、技術(shù)發(fā)展水平分析

二、技術(shù)革新趨勢分析

第二章國際振動試驗設備行業(yè)發(fā)展分析

第一節(jié) 國際振動試驗設備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

一、國際振動試驗設備行業(yè)發(fā)展概況

二、主要國家振動試驗設備行業(yè)的經(jīng)濟效益分析

三、2022-2028年國際振動試驗設備行業(yè)的發(fā)展趨勢分析

第二節(jié) 主要國家及地區(qū)振動試驗設備行業(yè)發(fā)展狀況及經(jīng)驗借鑒

一、美國振動試驗設備行業(yè)發(fā)展分析

1、2017-2021年行業(yè)規(guī)模情況

2、2022-2028年行業(yè)前景展望

二、歐洲振動試驗設備行業(yè)發(fā)展分析

1、2017-2021年行業(yè)規(guī)模情況

2、2022-2028年行業(yè)前景展望

三、日韓振動試驗設備行業(yè)發(fā)展分析

1、2017-2021年行業(yè)規(guī)模情況

2、2022-2028年行業(yè)前景展望

四、2017-2021年其他國家及地區(qū)振動試驗設備行業(yè)發(fā)展分析

五、國外振動試驗設備行業(yè)發(fā)展經(jīng)驗總結(jié)

第三章 2017-2021年中國振動試驗設備市場供需分析

第一節(jié) 2017-2021年振動試驗設備產(chǎn)能分析

一、2017-2021年中國振動試驗設備產(chǎn)能及增長率

二、2022-2028年中國振動試驗設備產(chǎn)能預測

三、2017-2021年中國振動試驗設備產(chǎn)能利用率分析

第二節(jié) 2017-2021年振動試驗設備產(chǎn)量分析

一、2017-2021年中國振動試驗設備產(chǎn)量及增長率

二、2022-2028年中國振動試驗設備產(chǎn)量預測

第三節(jié) 2017-2021年振動試驗設備市場需求分析

一、2017-2021年中國振動試驗設備市場需求量及增長率

二、2022-2028年中國振動試驗設備市場需求量預測

第四章中國振動試驗設備產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)分析

第一節(jié) 中國振動試驗設備產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

一、產(chǎn)業(yè)鏈概況

二、特征

第二節(jié) 中國振動試驗設備產(chǎn)業(yè)鏈演進趨勢

一、產(chǎn)業(yè)鏈生命周期分析

二、產(chǎn)業(yè)鏈價值流動分析

三、演進路徑與趨勢

第三節(jié) 中國振動試驗設備產(chǎn)業(yè)鏈競爭分析

第五章 2017-2021年振動試驗設備行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

第一節(jié) 2017-2021年振動試驗設備行業(yè)上游運行分析

一、行業(yè)上游介紹

二、行業(yè)上游發(fā)展狀況分析

三、行業(yè)上游對振動試驗設備行業(yè)影響力分析

第二節(jié) 2017-2021年振動試驗設備行業(yè)下游運行分析

一、行業(yè)下游介紹

二、行業(yè)下游需求占比

三、行業(yè)下游發(fā)展狀況分析

1、土木工程建筑領(lǐng)域用振動試驗設備市場分析

（1）行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（2）需求規(guī)模

（3）需求前景預測

2、軌道交通領(lǐng)域用振動試驗設備市場分析

（1）行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（2）需求規(guī)模

（3）需求前景預測

3、航空航天領(lǐng)域用振動試驗設備市場分析

（1）行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（2）需求規(guī)模

（3）需求前景預測

4、電子信息用振動試驗設備市場分析

（1）行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（2）需求規(guī)模

（3）需求前景預測

5、汽車工業(yè)領(lǐng)域用振動試驗設備市場分析

（1）行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（2）需求規(guī)模

（3）需求前景預測

6、其他領(lǐng)域用振動試驗設備市場分析

（1）行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（2）需求規(guī)模

（3）需求前景預測

第六章中國振動試驗設備行業(yè)區(qū)域市場分析

第一節(jié) 華北地區(qū)振動試驗設備行業(yè)分析