“十五五”时频新纪元：国产替代与前沿技术双轮驱动下的产业爆发
“十四五”以来，国家将时间频率提升至战略资源高度。《计量发展规划（2021—2035年）》明确加强时间频率计量关键技术研发；《“十四五”国家信息化规划》强调时空信息基础设施建设和北斗产业化；《国家时频体系建设“十四五”实施方案》专项部署基准升级与授时网络覆盖。2025年中央经济工作会议部署“新质生产力”和“现代化产业体系建设”，6G、量子信息、低空经济等方向直接利好时频产业。“十五五”规划建议前瞻布局量子网络与空天信息网络，为行业提供长期确定性增长动力。
1、时间频率行业概括
时间频率是国际单位制（SI）中七个基本物理量之一，时间单位“秒”（s）是基本单位。时间频率计量是保证国家时间频率量值统一、准确可靠的基础性工作。国家时间频率体系由国家计量基准（如原子钟国家基准）、各级计量标准和传递网络构成，是国家核心战略资源。时间频率行业即围绕时间的产生（守时）、传递（授时）和应用（用时）所形成的设备制造、系统集成及服务提供的综合性产业。
当前，中国时频行业正处于从“跟跑”向“并跑”乃至部分“领跑”跨越的关键期。在国家基准方面，我国已建成多套不确定度达到国际先进水平的铯喷泉钟和氢脉泽，实现了时间频率的自主产生与保持，守时能力显著增强。在核心器件领域，国产铷原子钟已大规模应用于北斗卫星，“十四五”以来芯片级原子钟（CSAC）技术突破迅速，部分产品性能接近国际先进水平，国产化导入加速，但在高端光钟、超低相位噪声晶振等方面与国际顶尖水平仍存在差距。应用层面，时频技术已深度融入5G通信、智能电网、金融交易等传统领域，并正向低轨卫星、智能驾驶、AI算力中心、低空经济等新兴场景快速渗透。随着“十五五”规划的临近，行业正加速构建空天地海一体化的弹性PNT体系。
2、时间频率行业产业链分析及影响
（1）上游：核心器件与材料：主要包括原子气室、特种激光器、光电探测器、高稳晶振、时频专用芯片。此环节技术壁垒最高，涉及量子物理、精密光学、微电子等多学科交叉，长期被欧美垄断。目前国产化替代正在加速，但在超高稳激光器、低噪声芯片等尖端领域仍有差距。
（2）中游：设备制造与系统集成：涵盖原子钟（铷、铯、氢、光钟）、时间服务器、同步设备、测试测量仪器及PNT系统集成。国内企业在此环节已具备较强竞争力，具备顶层设计能力与多源融合算法的系统集成商将获得更多话语权。
（3）下游：多元化应用场景：传统领域包括电信运营商（5G/6G同步）、国家电网（电力同步）、金融机构（高频交易）、国防军工。新兴领域包括智能驾驶（车路协同）、低轨卫星互联网（星间同步）、AI算力中心（分布式训练）、工业互联网（TSN）、低空经济（无人机蜂群）。
（4）行业影响
1）上游对行业的影响
上游器件的性能突破能显著降低中游成本，提升系统可靠性，打破国外“卡脖子”风险，推动行业从高端专用向大众普及转变。若上游供应受阻，将直接制约中游产能与交付能力。
2）下游对行业的影响
下游新场景对精度、体积、功耗提出的严苛要求，是驱动行业技术革新的核心动力。下游市场的规模化应用能为上游研发提供资金反馈，形成“需求牵引-技术突破-产业升级”的正向循环。
3、时间频率行业技术水平及特点
中国时频技术呈现“代际完整、局部领先、前沿并跑”的复合型水平。传统原子钟（氢、铯、铷）工程化与批产能力已实现自主可控，满足国防和基础通信需求。芯片级原子钟（CPT）领域，技术突破迅速，部分产品性能接近国际先进水平，国产化导入加速。前沿光钟研究达到国际一流水平，多次刷新稳定度纪录，但距离小型化、工程化应用尚有距离。整体特点是体系完整但尖端工具依赖性强，在基础物理机制、核心关键材料（如特种晶体、高性能激光器）以及高端制造工艺（如MEMS气室工艺）方面仍需夯实，以实现从“实验室样机”到“工业化产品”的跨越。
4、时间频率行业竞争格局
全球时频市场呈现寡头竞争格局，主要由Microchip（含收购的Symmetricom）、Orolia等国际巨头占据高端市场和大部分份额，在芯片级原子钟、高端测试仪器等领域具备显著优势，市场集中度较高。中国国内市场则呈现多元化竞争态势，形成“国家队”科研院所（如国家授时中心、航天科工相关院所）、上市企业（如天奥电子）、以及专精特新民营企业并存的局面。“国家队”在守时溯源、军用主站领域占据主导，而民营企业在器件研发、设备制造及行业应用解决方案方面表现活跃。未来竞争将围绕核心技术突破（如光钟工程化）、重点行业客户认证、以及新场景落地能力展开，国产替代进程将重塑国内竞争格局，具备核心技术且能切入关键供应链的企业将脱颖而出。
5、时间频率行业核心驱动因素
时间频率行业核心驱动因素
资料来源：普华有策
6、时间频率行业发展前景机遇
（1）新质生产力战略机遇
2025年中央经济工作会议明确提出“以科技创新引领新质生产力发展”。时频技术作为支撑未来产业（6G、量子信息、商业航天、低空经济）的底层基础设施，迎来系统性政策红利。新质生产力强调高科技、高效能、高质量，时频是国家时空基准的核心要素，其突破将直接赋能量子精密测量、空天信息网络等未来赛道，成为现代化产业体系的关键基石。
（2）未来通信升级机遇
5G-A规模部署和6G预研启动，对网络同步精度提出纳秒级要求，成为时频产业最大增长极。超低时延、确定性网络及网络切片等6G核心功能均依赖精准的时间同步，驱动基站侧和核心网侧时频设备全面升级，市场规模有望持续扩大。
（3）低空经济爆发机遇
低空经济被列为新增长引擎，无人机蜂群、低空智联网等场景对高可靠、高精度时间同步提出刚性需求。在无人机物流、城市空中交通等应用中，毫秒级甚至微秒级的协同控制与防碰撞都离不开精准授时，低空经济规模化发展将直接拉动机载、地面时频终端需求。
（4）AI基础设施机遇
超大规模数据中心、分布式AI训练集群对时间一致性要求极高，驱动高性能时间服务器市场扩容。分布式机器学习需要严格的时间戳来保证梯度更新与数据一致性，PTP精密时间协议的广泛应用使得数据中心内时间同步设备成为刚需，市场潜力巨大。
（5）时空信息安全机遇
自主可控要求下，关键基础设施（电力、金融、通信）的时频设备国产化替代加速，形成确定性的存量替代市场。面对复杂国际形势，电力调度、金融交易、5G核心网等领域对国产高稳时频设备的需求日益迫切，叠加信创政策推动，存量市场替换空间可观。
北京普华有策信息咨询有限公司《“十五五”时间频率（时频）技术与应用行业深度研究及趋势前景预判专项报告》围绕“十五五”时期时间频率（时频）行业展开全景式深度研究。目录从行业战略定位入手，明确时频作为国家时空基准的核心价值。内容系统梳理了从石英晶体、原子钟到光钟的技术演进路径，深度剖析了从核心器件到系统集成的产业链结构。报告重点研判了民用市场（5G-A/6G、智能驾驶、AI算力）与军用市场（多域协同、弹性PNT）的增量需求，并结合区域格局与竞争态势，对龙头企业进行了对标分析。最终，基于政策环境、技术驱动及新质生产力要求，对行业规模、投资机遇及风险壁垒给出了前瞻性预测与策略建议。