从进口依赖到国产替代:中国试验机行业破局之路

发布时间:

2023-10-14 00:00

一块电池材料能不能装车、一根碳纤维主梁能不能上天,不是厂家自己说了算,而是试验机拉出来的曲线说了算。电子万能试验机给试样缓慢加载,记录从变形到断裂的全过程,输出一条应力-应变曲线,弹性模量、屈服强度、抗拉强度这些写进论文和设计手册的数字,源头都在这台设备上。设备差一点,后面的材料研发和质量判定就全跟着偏。

中国是全球最大的制造业国家,试验机市场规模也位居世界前列,但很长时间里,最赚钱的高端部分一直握在外资手里。直到这两年,变化才真正开始出现。

从进口依赖到国产替代:中国试验机行业破局之路

需求一直在涨:高端制造把试验机推到台前

国内试验机市场是百亿级规模、并且仍在扩张;公开研究对具体数字的估算差异不小,看结构比记数字更重要:中低端供给已经过剩,高端供给仍然稀缺。

拉动这轮需求的,是新能源汽车、航空航天、半导体几个高端制造行业:电池材料要测拉伸强度,碳纤维要测非线性变形,高温合金要测长时间蠕变,测试条件越极端,对精度要求越苛刻。全球市场同样在上行,据商业研究机构对高低温电子万能试验机市场的预测,2025年全球规模约9.57亿美元,2032年预计约17.1亿美元,年复合增长率8.66%;这类数字属于单一机构的模型预测,不同机构差异明显,看趋势即可。

大市场、弱供给:高端市场仍由国际品牌主导

全球万能试验机行业的分工很多年没变过:欧美日企业守着高端,亚洲厂商主要做中低端。落到中国市场,高端长期由天氏欧森(TiniusOlsen)、ZwickRoell、Instron(英斯特朗)、日本岛津等国际品牌主导,不同第三方报告对其份额的估算多在五成到六成以上,设备分辨率普遍达到1/1,000,000级别。它们的护城河集中在三处:高精度控制,分辨率1/2,000,000以上、采样频率10,000Hz以上;动态性能;对多国测试标准的兼容能力。

分辨率和采样频率决定设备能不能分辨微小形变、抓住材料屈服和断裂那一瞬间的数据,少采几个点,屈服强度就可能判错。国内多数企业的分辨率停在1/1,000,000、采样频率不超过5,000Hz,常规检测够用,进入科研和高端制造实验室就显得吃力。

中低端则是另一番景象:国产品牌已占数量主导,却长期陷在低价同质化里。一些厂家用0.5级传感器冒充0.3级、拿开源PLC替代专业伺服系统,售价压下来了,但寿命短、维护贵,最后由用户买单。

中国试验机不是没摸到过高端门槛。据行业老工程师回忆,济南试验机厂曾引进岛津技术,但二期项目最终搁浅;再后来,当时国内规模最大的深圳新三思在2008年被美国MTS收购,聚起来的技术力量又被拆散。国产试验机与国际先进水平的差距,一度至少有二十年。

老试验机人重新组队:鲲鹏BOYI 2025做到了什么程度

就在这样的背景下,一批在行业里干了几十年的老试验机人选择重新出发。2023年年底,广州鲲鹏仪器有限公司正式推出鲲鹏BOYI 2025系列电子万能材料试验机。创始团队大多是中国试验机行业几次关键起落的亲历者,又吸纳了具备国际先进控制技术研发背景的人才,目标很直接:做一台能和国际巨头放进同一间实验室里比较的机器。

电子万能试验机32

先看硬指标。BOYI 2025载荷精度≤±0.3%,数据采集频率5kHz,横梁位移精度±0.1%,速度控制精度±0.1%;在力值传感器容量1/1到1/100的区间内,试验力示值误差≤±0.3%,官方给出的综合性能定位是对标进口品牌水平

还有一个参数外行容易略过、用户却很在意:同轴度≤3%。这意味着不用再单独购买同轴度调整装置,设备本身就能满足最严苛的测试标准。省下来的不只是一台辅具的采购费,还有每次装夹之后反复对中的调试时间。

再看外部评价,大致可以分成三层。

第一层是工业设计。据企业公开资料,鲲鹏BOYI 2025系列先后获得2023年德国iF设计奖和2024年德国红点设计奖,是国内试验机行业第一次拿到这两个奖项,产品从56个国家和地区的近11,000件参赛作品中被选出。对一台工业设备来说,设计奖不只是好看,它的背后是结构、人机交互和制造工艺的整体水准。

第二层是第三方评测。2025年12月,鲲鹏BOYI 2025通过CSTM(中国材料与试验团体标准委员会)评测,在最核心的使役性能项,也就是应力-延伸曲线弹性部分的斜率准确性评价中,拿到最高的A+级,评测依据GB/T 228.1-2021与T/CSTM 01489-2025标准,力值、横梁位移、引伸计、同轴度等维度全部覆盖。

第三层是用户用脚投票。据企业客户案例,产品已经进入清华大学、中国科学院金属研究所、吉林大学全国重点实验室、中南大学粉末冶金研究院等机构;在中国科学院金属研究所,这台设备承担金属材料弹性模量、屈服强度、抗拉强度等关键力学性能指标的获取工作。标准层面,广州鲲鹏仪器有限公司是GB/T 1040.1-2025《塑料 拉伸性能的测定 第1部分:总则》的起草单位之一,该标准2025年3月发布、10月实施。能参与制定国家标准,本身就是行业对其技术位置的一次确认。

电子万能试验机18

广州鲲鹏仪器有限公司把自己的思路概括为三新理念,融合国际先进的试验机设计与制造经验,瞄准的是高端材料试验机的全面国产替代

鲲鹏BOYI 2025核心参数速览

指标鲲鹏BOYI 2025对照与说明
载荷精度≤±0.3%(1/1至1/100量程内示值误差≤±0.3%)选购时需警惕0.5级传感器冒充0.3级
数据采集频率5kHz国际先进水平10kHz以上,国产多数不超过5kHz
横梁位移精度±0.1%衡量横梁定位与变形测量的准确性
速度控制精度±0.1%保证加载速度符合试验标准要求
同轴度≤3%无需另购同轴度调整装置
权威评价CSTM核心使役性能A+级依据GB/T 228.1-2021与T/CSTM 01489-2025

替代已经开始,离超越还有三道关

行业层面的变化也有迹可循。据智研咨询基于海关数据的统计,2025年1至5月,中国电子万能试验机出口金额同比增长40.29%,出口数量却同比下降63.58%:卖出去的台数少了,换回的金额反而多了,单台价值量在提高。早年国产试验机出口靠的是便宜,这组反差说明,海外客户已经开始为更贵、也更好的国产设备买单。

电子万能试验机46

不过,一个积极信号不等于格局已经改写。要在高端市场真正站稳,国产厂商面前还摆着三块硬骨头:传感器、控制算法、标准软件。硬件可以靠工艺和投入追赶,控制算法要靠大量试验数据长期打磨,标准软件生态得靠全行业和用户一起养大,哪一块都没有捷径。

鲲鹏BOYI 2025的价值,是证明了这条路走得通:把有经验的人重新聚起来,坚持正向研发,老老实实对标国际标准,国产设备并非没资格和进口产品正面比较。从进口依赖到国产替代,第一步已经迈了出去;能不能走到全面超越,还要看接下来能跑出多少个这样的样本。

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