3/23/2025,光纖在線訊,環(huán)境測試能夠模擬多種自然環(huán)境氣候,用于對現(xiàn)代工業(yè)品進行破壞性測試,成為產(chǎn)品可靠性檢驗的重要手段。隨著新技術(shù)不斷革新,半導(dǎo)體、光通信、顯示、新能源、汽車電子、太陽能光伏、國防軍工等行業(yè)都面臨著高可靠、大批量快速交付、產(chǎn)品類型多樣化需求的局面,對產(chǎn)品可靠性測試設(shè)備提出了更高要求。從市場需求來看,全球品牌競爭激烈,但近年來受益于中國制造從量向質(zhì)的轉(zhuǎn)變,國產(chǎn)環(huán)境測試設(shè)備品牌逐漸占據(jù)了主導(dǎo)地位。根據(jù)和弦產(chǎn)業(yè)研究中心的數(shù)據(jù)顯示,2024年國產(chǎn)品牌以78%占有率主導(dǎo)市場,顯示出強大的市場競爭力;而海外品牌占比約22%,份額逐漸縮小。
01. 環(huán)境測試設(shè)備主要品牌競爭格局
環(huán)境測試設(shè)備種類繁多,主要包括高低溫試驗箱、恒溫恒濕箱、溫度(濕度)循環(huán)試驗箱、冷熱溫度沖擊箱、精密烘箱、HAST (PCT)高壓加速老化箱、速熱循環(huán)試驗箱(室)、ESS環(huán)境應(yīng)力篩選試驗箱、高空低氣壓試驗箱、氣候老化試驗箱、海拔溫度環(huán)境試驗箱、大型(步入式)環(huán)境試驗室等。這些設(shè)備在溫度、濕度、振動等多方面具有強大的測試能力,適用于科研院校、半導(dǎo)體領(lǐng)域、汽車新能源領(lǐng)域、電池行業(yè)、元器件零部件領(lǐng)域、電子電工領(lǐng)域、國防軍工、通訊、第三方檢測、金屬塑膠行業(yè)的可靠性試驗用戶。
在2014年度的環(huán)境試驗箱市場表現(xiàn)中,廣五所、海拓儀器、偉思富奇、重慶銀河、美國熱測這五大品牌脫穎而出,占據(jù)了市場的前列。其中,廣五所與海拓儀器以出量占比達11%的份額占據(jù)了領(lǐng)先地位,而偉思富奇、重慶銀河、美國熱測則緊隨其后,各自以7%、5%、3%份額占比形成了激烈的競爭格局。然而,從整體招標(biāo)市場來看,這五大品牌的份額占比總和僅為38%,反映出環(huán)境試驗箱市場的競爭格局相對分散。根據(jù)我們的統(tǒng)計,全球約在上百家環(huán)境測試設(shè)備廠商,但各家又在細分市場中的占比不盡相同。
02. 溫度試驗箱的市場需求
從環(huán)境試驗箱的使用量情況來看,溫度相關(guān)試驗的環(huán)境試驗箱成為最受歡迎的一種,幾乎每一家企業(yè)的第一臺環(huán)境測試設(shè)備都是高低溫循環(huán)箱,溫度試驗箱的市場需求表現(xiàn)出較強的增長潛力和多樣化的應(yīng)用領(lǐng)域,主要應(yīng)用于半導(dǎo)體、5G通信、數(shù)據(jù)中心、汽車行業(yè)、電子電器、航空航天領(lǐng)域。在這一市場中海拓儀器和廣五所的表現(xiàn)尤其突出。例如,海拓儀器重點服務(wù)于光通信類企業(yè),占據(jù)了半壁江山,廣五所、重慶銀河則重點服務(wù)于電子電器市場。
應(yīng)用于5G通信、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子領(lǐng)域的半導(dǎo)體市場成為溫度試驗箱的主要市場,占據(jù)了約45%的份額,主要是由于該領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品可靠性測試的要求不斷提高,推動了對溫度試驗箱的需求。智能化、集成化、高精度成為該市場需求的主要方向,新一代設(shè)備普遍采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)遠程監(jiān)控,溫度控制精度可達±0.3℃,振動頻率范圍擴展至53000Hz。
汽車行業(yè),主要是新能源汽車行業(yè)成為重要的增長點,其對動力電池、電機、電控等核心零部件的可靠性測試需求激增,帶動了高精度振動溫度試驗設(shè)備的采購。
此外,航空航天領(lǐng)域,包括商用飛機、衛(wèi)星、航天電器的環(huán)境適應(yīng)性測試標(biāo)準(zhǔn)嚴格,單臺試驗箱的價值量則更高,需要滿足GJB150A、RTCA DO160等軍用及航空標(biāo)準(zhǔn)。
03. 熱流儀
熱流儀通常能夠快速改變溫度(如從-80℃至225℃),并保持溫度穩(wěn)定。熱流儀在光通信領(lǐng)域尤其是高速光模塊、光器件、光芯片占據(jù)重要的地位,主要用以評估待測試產(chǎn)品的耐溫變性,加速環(huán)境適應(yīng)性評估。
自然環(huán)境下溫度變化是一個緩慢的過程,而熱流儀能夠在短時間內(nèi)完成從高溫到低溫或反之的快速轉(zhuǎn)換,大大加速了對光模塊環(huán)境適應(yīng)性的評估進程。通過模擬極端溫度環(huán)境,能夠幫助研發(fā)人員了解光模塊在不同溫度條件下的性能表現(xiàn),在研發(fā)階段就能及時發(fā)現(xiàn)潛在問題并進行改進,從而設(shè)計出更適應(yīng)各種應(yīng)用場景的產(chǎn)品,有效縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。
熱流儀在光模塊生產(chǎn)線上的應(yīng)用
市場參與者與競爭態(tài)勢
受益于AI,光通信產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展帶動了熱流儀市場的持續(xù)升溫,眾多企業(yè)紛紛涌入,競爭格局日益激烈。各品牌在技術(shù)、性能、價格和服務(wù)等維度展開了全方位的較量,力求在市場中脫穎而出。
在光通信領(lǐng)域的模擬氣候環(huán)境測試設(shè)備市場,通常有兩類企業(yè)競爭:一種獨立的測試設(shè)備供應(yīng)商;另一種則為光模塊廠商自研自用,通常會針對某一款標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品進行批量復(fù)制。在獨立的環(huán)境測試設(shè)備供應(yīng)商中,國產(chǎn)品牌直面競爭,憑借技術(shù)創(chuàng)新、成本控制和優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù),逐漸站穩(wěn)腳跟。但即便是獨立的環(huán)境測試供應(yīng)商,通常會面向多個行業(yè),包括光通信、半導(dǎo)體、汽車、新能源、醫(yī)療等。其中在光模塊領(lǐng)域,海拓儀器已經(jīng)成長為行業(yè)中的佼佼者,憑借在光通信領(lǐng)域的深厚積累和持續(xù)創(chuàng)新,其溫循產(chǎn)品在業(yè)內(nèi)贏得了廣泛的知名度和影響力。尤其是在冷熱沖擊試驗機(熱流儀)這一細分領(lǐng)域,海拓儀器憑借先發(fā)優(yōu)勢占據(jù)了全球高達80%的市場份額,幾乎壟斷了這一市場。目前,行業(yè)90%以上的光模塊車間都配備了海拓的熱流儀設(shè)備。
海拓儀器于2017年申請“冷熱沖擊機(熱流儀)”的發(fā)明專利,并于2023年獲批(專利號:ZL201710185305.8),成為國內(nèi)市場熱流儀領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。不過,在這款產(chǎn)品上,海拓儀器也面臨著來自美國inTEST Thermo Stream 、臺灣MPI旺矽科技等品牌的激烈競爭,且各自有不同的獨有的專利設(shè)計理念。
2022-2024年光模塊用熱流儀品牌市場份額
技術(shù)創(chuàng)新、性能與售后服務(wù)的競爭
在光通信熱流儀領(lǐng)域,核心競爭力通常需要考慮性能、技術(shù)創(chuàng)新和售后服務(wù)的競爭力。
在性能方面,首先,熱流儀的升降溫速率是關(guān)鍵性能指標(biāo)之一。如海拓儀器的熱流儀具備超快的升降溫速率,能在幾秒內(nèi)完成溫度變化,滿足光模塊在溫變環(huán)境下的檢測需求。美國inTEST的熱流儀每秒可快速升溫或降溫18°C,變溫速率快,能為光模塊測試提供高效的溫度環(huán)境。
其次,各品牌熱流儀在溫度范圍和精度上也存在競爭。海拓儀器的熱流儀可模擬-80℃~+220℃的溫度范圍,溫度偏差小。美國inTEST的熱流儀溫控精度可達±1℃,能為光模塊測試提供準(zhǔn)確的溫度控制。
在技術(shù)創(chuàng)新方面,受益于國內(nèi)光模塊企業(yè)不斷擴大的規(guī)模和創(chuàng)新的技術(shù)引領(lǐng),帶動溫循環(huán)境測試廠商持續(xù)在技術(shù)創(chuàng)新方面引領(lǐng)。以熱流儀的領(lǐng)頭羊--海拓儀器為例,其推出的IOT 節(jié)能型快速溫循箱,在2021年率先開啟了節(jié)能方面的國家認證,開啟了工業(yè)級設(shè)備的綠色節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),進一步推動低功耗的生產(chǎn)制造設(shè)備新局面。此外,海拓儀器不斷創(chuàng)新的產(chǎn)品也獲得了行業(yè)權(quán)威媒體和市場咨詢機構(gòu)的認可,如,2021年《超快速冷熱沖擊試驗系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)》獲得了由機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎的科技進步獎三等獎,登頂工業(yè)設(shè)備類頂級獎項認為。此后,推出的加速壽命試驗機HAST、集成化高速光模塊性能測試系統(tǒng)分別榮獲光纖在線、和弦產(chǎn)業(yè)研究中心2023年度和2024年度的產(chǎn)品創(chuàng)新獎。足以證明國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新上的持續(xù)性和活力,并進一步引領(lǐng)溫度循環(huán)領(lǐng)域的發(fā)展。
在客戶需求特點上,光通信市場對熱流儀的需求呈現(xiàn)多樣化特點,不同客戶對設(shè)備的性能、功能、尺寸等有不同的要求。各品牌通過提供多種型號和規(guī)格的產(chǎn)品,以及定制化服務(wù),來滿足不同客戶的需求。例如,熱流儀設(shè)備體積越來越小,能有效節(jié)約客戶廠房空間。
此外,良好的售后服務(wù)是客戶選擇熱流儀品牌的重要因素之一。國產(chǎn)品牌注重售后服務(wù)的及時性和質(zhì)量,為客戶提供快速響應(yīng)的技術(shù)支持和設(shè)備維修服務(wù),以保障客戶的生產(chǎn)運營。