振动试验设备行业市场概况、发展历程及市场前景
思瀚产业研究院    2024-08-27

（1）振动试验设备行业概况

振动试验是指在结构（飞机、船体、电子器件、建筑、桥梁、土木工程等）试验对象（局部或整体、实物或模型）上使用仪器设备和工具，以各种试验技术为手段，在荷载（重力、机械扰动力、地震力、风力等）或其他因素（温度、变形）作用下，通过量测与结构工作性能有关的各种参数（变形、挠度、应变、振幅、频率等），从强度（稳定）、刚度和抗裂性以及结构实际破坏形态等方面判明结构的实际工作性能，估计结构的承载能力，确定结构对使用要求的符合程度，并用以检验和发展结构的计算理论。

结构试验能够为产品设计者和制造厂商提供参考和提出改进措施，进而改进产品设计、提升产品性能，保证产品的各项指标达到设计要求。

振动试验设备是实现结构试验的一种核心手段，是一种通过向机械系统施加可控制并可再现的机械振动，从而对试验数据进行采集和分析的装置。振动试验系统根据其激振力产生的方式不同，主要可分为机械式、电动式及液压式三种。其中，液压式振动试验系统具备出力高、位移大的特点，主要应用于重型结构或设备的振动试验。

机械式振动设备由于振动频率范围比较小、波形失真大、不能采用反馈控制，目前多应用于低端市场；电动式振动设备的优点是工作频率范围大、波形失真小、控制方便、可以采用反馈控制实现定值振动和随机振动，但缺点是单台的激振力及振幅不够大，在大位移、大激振力的情况下，台体的体积也要大大增大，同时还需要冷却系统，更增加了系统的复杂性，价格较贵，维修复杂；

电液式振动设备的优点是输出的激振力大、承载能力大、振幅大，经济效益强、工作频率的下限可以达到零赫兹，另外单位体积的激振力大，体积比较小，台面没有磁场影响，因此在如航空航天及国防工业大型结构件试验检测、海上和地面运输工具环境检测、桥梁、房屋等大型结构地震模拟检测、大型机械设备产品耐久性检测等方面有着巨大的应用优势。

（2）振动试验设备发展历程

萌芽阶段（20 世纪 40 年代以后）：在二次世界大战中，战斗机等多种军用设备因受振动而造成损坏的现象引起重视之后，为了更好地对以军用设备为代表的工业产品进行可靠性检验，20 世纪 40 年代人们开始引入振动试验，模拟产品的真实振动环境。

发展阶段（20 世纪 50 年代以后）：振动环境试验理论和方法逐渐完善，振动试验方式也由传统的单轴振动试验系统向多轴振动试验系统发展。20 世纪 50年代，SERVOTEST 公司创立，从事控制器的开发设计，之后陆续经历过作动器设计生产制造、控制系统软硬件设计制造、振动台系统设计、集成及制造、升级等阶段。20 世纪 60 年代，美国加州大学伯克利分校建成了世界第一台电液振动台。在此之后以欧美为代表的发达国家研制出可实现多轴同步或非同步振动的多轴试验系统和控制系统，并推出一些商业化的产品。

成熟阶段（21 世纪以来）：随着被试验产品的复杂性越来越高，拟真度越来越高。随着行业对振动试验深度研究的开展，振动试验逐步从单一的正弦定频试验、正弦扫频试验、随机振动试验、逐步增加若干变量和近似模拟仿真，开发出了包括正弦加随机振动试验、随机加随机振动试验、谐振搜索、冲击响应谱试验、瞬态时间历程复现振动试验及长时间历程复现振动试验等。越来越多的试验方式能够更真实地模拟实际的振动环境，这也为各行业在设计及验证产品和工程结构带来有力支持。

（3）振动试验设备行业市场空间广阔

全球液压市场步入成熟阶段，近年来全球液压件市场规模稳中有升。据国际流体动力统计委员会数据，预计 2022 年全球液压市场规模 306.82 亿欧元，其中中国市场约 112.04 亿欧元，同比增长 5.20%，市场份额从 2016 年的 28.26%提升至 2022 年的 36.52%，为全球液压行业第二大市场。液压行业的市场规模与一国经济总量和工业化水平高度相关，美国、中国、日本、德国、法国是全球液压销售的前五位国家，近几年来看，美国、中国、欧洲的液压市场呈现稳步扩张趋势。

但是参考竞争对手美国 MTS 公司披露信息，在美国 MTS 公司的测试试验及仿真业务板块中，其预测地面车辆、结构及材料试验三个高端电液伺服试验设备的细分板块 2019 年全球市场规模分别为 9 亿美元、3 亿美元及 9 亿美元，预测对应年增速分别为 4%、3%及 3%。

同时，根据苏试试验招股说明书披露信息，2015 年我国振动试验设备市场中国内厂商生产的振动试验设备销售额约为 48 亿元，上述统计口径包括了电动振动试验设备、液压振动试验设备、高加速寿命试验和应力筛选系统以及高端、复杂振动试验系统等，其中振动试验设备的总市场需求中，液压振动试验设备约占总市场容量的 44%，电动振动试验设备约占 39%。

参考 2016-2023 年我国研究与试验发展经费支出复合增长率 11.35%，假设我国振动试验设备市场规模2016-2023 年复合增长率为 11%，由此估算目前我国振动试验设备市场规模约为110 亿元，其中液压振动试验设备市场规模约为 40-50 亿元（按照前述美国 MTS公司数据测算的全球市场规模，国内市场规模约占四分之一左右）。

与此同时，我国振动试验设备市场整体上处于快速发展期。一方面随着国家财政科研支出的不断增长、我国工业制造水平的整体产业升级和企业研发投入增加，以及国家对航空航天、轨道交通等与国民经济密切相关的战略性行业的大力发展，振动试验设备的需求稳步提升；另一方面，由于行业具有较高的进入壁垒，行业内的高端设备供应商数量及总产能较为有限，高端设备市场份额主要集中在国际知名厂商和包括博科测试在内的少数国内厂商。

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