2023年四方光电研究报告 布局气体传感器和气体分析仪器,产品应用场景丰富

  • 来源:华安证券
  • 发布时间:2023/04/07
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1、四方光电:加快布局市场研发,双轮驱动收入高增

公司发展稳步推进,车载市场布局提档加速。四方光电是一家深耕于气体传感 器及基于核心传感器的气体分析仪器的高新技术企业,发展历程可分为两个阶段— —第一阶段为 2003 年至 2011 年,公司产品结构以工业过程和环境检测气体分析仪 器为主,并逐步启动民用气体传感器产业配套;第二阶段为 2012 年至今,公司持 续拓展气体传感器产品在车载、民用空气品质、医疗健康等领域应用场景,目前已 形成气体传感器与气体分析仪器并重的“双轮驱动”格局,并于 2021 年在科创板 上市。其中在车载市场,公司 2017 年通过 IATF16949:2016 汽车质量管理体系认证 从而获得整车厂一级供应商资格,2021年车载传感器由产出期进入量产期并于2022 年持续开拓定点项目,助力推进车载业务。

气体传感器和气体分析仪器双驱,产品应用场景丰富。公司主营业务包括气体 传感器、基于核心传感器的气体分析仪器的技术开发和产品应用。1)气体传感器: 产品主要包括粉尘和 CO2 传感器等,通过提升所配套终端设备或系统的气体感知能 力,促进其安全、高效、智能运行,广泛应用于室内、车内、室外空气品质监测以及医疗健康、安全监控、智慧计量和环境监控等领域。随着下游市场需求不断涌现, 公司气体传感器产品种类持续拓展;2)气体分析仪器:产品主要包括烟气、尾气、 煤气、沼气等分析仪器,应用于环境监测和工业过程领域。根据行业特点以及客户 需求,公司提供从气体分析传感器模组、气体分析仪器到气体分析系统的不同形态 产品。

股权结构集中稳定,下属子公司分工明确。公司控股股东为佑辉科技,持股比 例为 45%;实控人为董事长熊友辉、董宇夫妇,分别通过佑辉科技、智感科技、武 汉聚优和武汉盖森合计持股约 52.70%。其中,熊友辉董事长作为公司创始人,毕 业于华中科技大学热能工程专业,为正高职高级工程师、享受国务院特殊津贴专家、 湖北省突出贡献中青年专家,所带领公司核心管理团队皆为技术背景出身。为适应 气体传感器、分析仪不同运营模式下的差异化需求,公司于 2016 年实施运营主体 布局:母公司四方光电从事气体传感器产业化,湖北锐意专注气体分析仪器的研发、 生产和销售;嘉善四方从事流量传感器和超声波燃气表的制造;广东风信实现关键 零部件自产;武汉四方于 2021 年设立并承接部分车载传感器业务。

公司业绩态势良好,营收稳步增长,同时由于管理费用和研发投入增加,以及 产品结构变化,归母净利润有所降低。受益于公司车载传感器项目定点转化、民品 传感器等外贸业务销售提升以及气体分析仪器营收增长,据业绩报告,公司营收由 2021 年的 5.47 亿元增长至 2022 年的 6.06 亿元,同比增长 10.6%,2017-2022 年营 业收入的复合增长率(CAGR)为 42%。据业绩报告,公司 2022 年归母净利润为 1.47 亿元,同比下降 17.9%,公司 2017-2022 年归母净利润的 CAGR 为 58.2%,主要系研 发费用和销售费用水平的提升及产品结构发生变化,致使公司总毛利水平下降所致。

具体来说,预计公司 2022 年总毛利水平降低的主要原因在于民品和车载产品 结构发生变化,其次在于研发投入和销售费用持续加码。一方面,在地产行业增长 失速的背景下,市场需求变化致使公司产品结构调整。民品产品的毛利相对较高, 2022 年在国内民品价格下行,公司研发产业化阶段的新产品试产转量产过程致民品 成本增加的背景下,公司的民品业务收入有所下降;车载产品目前以毛利相对较低 的舒适类车载传感器为主,这一市场需求大且业务增速快,带动公司车载业务收入 上升。

另一方面,公司 2022 年围绕汽车领域研发支出增加等行业发展趋势与相应 客户需求,继续加大技术创新与新产品开发力度,据业绩报告,2022 年研发费用同 比增长 27.39%,预计 2022 年研发费用率将升至 9.2%;同时公司为拓展动力电池热 失控监测传感器等新产业,并加速国际化市场布局,预计公司 2022 年销售费用有 所提升。2023 年随国内民品业务逐渐恢复增长态势,车载毛利水平因产量增加而有 所提升,超声波燃气表和高温气体传感器业务实现规模化量产,以及费用管控节奏 回归常态,公司将重点布局气体分析仪器等高毛利产品业务,有望提升毛利率水平。

从产品类别上看,气体分析仪器是公司起家业务(2022 年占总营收约 15.9%), 气体传感器是公司营收的核心贡献产品(约 82.1%)。1)气体分析仪器:受益于双 碳、科学仪器国产化替代政策落地,以及公司气体分析仪器业务销售模式的升级, 公司气体分析仪器业务不断扩大,据业绩报告,气体分析仪器 2022 年营收同比增 长 109.95%,预计达 0.96 亿元, 2017-2022 年气体分析仪器 CAGR 为 47.2%。2)气 体传感器:随着车载传感器定点转换带来新动能,以及医疗健康气体传感器开拓海 外高价值场景,预计气体传感器 2022 年营收为 4.97 亿元。其中,车载传感器产品 线进一步延伸,公司已定点车载传感器项目于 2021 年进入量产期,2022 年定点订 单转换,车载业务销售收入同比增长 110.66%。

积极拓展外贸市场,优化供应商结构。随着国内疫情控制趋向好转、国际需求 回升,据业绩报告,2022 年公司以民品传感器、车载传感器、气体分析仪器为主 的外贸业务销售收入同比增长 77.17%,预计达 1.34 亿元。公司实施“国际化”战 略,持续增加外贸营销团队与渠道的投入,加强国内外客户拓展力度,进一步提升 欧洲、亚洲优势区域市场份额并拓展一带一路沿线及北美市场。公司积极优化供应商结构,增强供应链自主可控能力, 前五大客户主要为粉尘传感器、CO2 传感器和尾气分析仪器的下游厂商,销售金额 的收入占比由 2017 年的 41.67%降至 2021 年的 23.66%,销售集中度下降。

遵循“1+3”发展战略,有序推进项目研发。公司基于行业发展趋势及自身实 际情况制定“1+3”的发展战略,拥有四方光电总部、四方光电技术中心、嘉善四 方产业园三大研发和产业化基地及自主的产线设计能力。“1”即巩固提升公司民用 空气品质传感器、车载传感器、安全监测气体传感器以及高端气体分析仪器等现有 产业;“3”即重点发展采用新兴技术替代的智慧计量产业(超声波燃气表及其模 块)、进口替代的高温气体传感器(O2 及 NOx 传感器)产业、基于核心气体传感器 的医疗健康等三大新兴产业。

公司顺应发展战略持续加大研发投入,结合市场需求 进行新产品开发,进一步夯实民品传感器、车载传感器、安全监控气体传感器和气 体分析仪等方面的技术优势,加强在智慧计量、高温传感器、医疗健康等新兴产业 的技术创新及成果转化能力,在研项目取得进展。其中截至 2022H1,应用于车载传 感器的空气质量优化处理器以及用于安全检测的可燃气体泄漏监测传感器已处于开 发阶段,国产化的发动机便携排放检测系统和发动机排放测试系统处于中试阶段。

发挥光学技术优势,有序推进募投项目。依托多年研发及应用经验,公司已构 建覆盖非分光红外(NDIR)、光散射探测(LSD)、超声波(Ultrasonic)、激光拉曼 (LRD)、电化学(ECD)等在内的全面技术平台。公司因长期以来专注的应用领域 适合采用光学技术,已建立起以非分光红外为主的光学技术相对竞争优势,目前公 司的非分光红外技术总体已达国内领先水平,其中在采用类金刚石镀膜红外光源和 探测器局部恒温的红外气体传感器技术方面达国际先进水平。团队以光学技术优势 为抓手,在掌握关键部件自产能力的基础上,有序推进募投项目建设,以满足公司 产能需求并保障产品及时交付。

截至 2022H1,气体传感器与气体分析仪器产线建 设项目、新建年产 300 万支超声波气体传感器与 100 万支配套仪器仪表生产项目的 募集资金使用进度分别为 65.81%和 32.06%,符合募投项目投入进度和公司产业化 对产能的需求。

2、气体传感器和气体分析仪器行业优势显著

2.1、气体传感器市场规模有望提升,国产替代空间广阔

2.1.1、上游零部件核心所在,下游产品应用场景丰富

传感器是物联网最核心和最基础的环节,是各种信息和人工智能的桥梁。气体 传感器作为传感器技术领域中的重要门类之一,是一种将某种气体体积分数转化成 对应电信号的转换器,也是一种将气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪 器仪表、计算机等利用的信息的装置。气体传感器上游主要为电子元件、光学材料、 贵金属材料、精密加工等行业,下游应用场景丰富,产品广泛适用于安防、环境监 测、工业过程、智能家居、医疗、汽车电子、消费电子等领域。

公司核心贡献业务为气体传感器,针对这一行业积极拓展上下游空间。面对上 游行业高度竞争状态,为降低材料成本、增强产品市场竞争力,公司提高零部件自 产范围及部分零部件自产比例。截至 2022H1,公司基于粉尘传感器用的核心部件 激光管、风扇的自产率分别达 98.52%、74.79%,基于红外气体传感器用的探测器 的自产率达 46.62%。随着物联网的高速发展,气体传感器的下游领域正处于高速 发展期,显现出良好的发展前景,公司顺应下游市场带来的发展契机,持续拓展产 品种类。目前公司气体传感器产品已应用于空气净化器、新风系统、动力电池、制 氧机、呼吸机等各个场景。

2.1.2、行业规模有望抬升,车载市场具成长空间

国内外气体传感器市场规模或持续增长,其中车载市场是气体传感器需求最大 的市场。据 Yole 报告,2020 年全球气体传感器市场为 12 亿美元,预计 2026 年可 达 22 亿美元,2020-2026 年 CAGR 为 10.9%。1)车载市场:受益于车内解决方案 的开发和车载空气品质需求的提升,应用于车载市场的气体传感器需求较大,2020 年市场规模总计占比 57.08%,其中汽车动力总成占主导地位,车内空气舒适领域 销售收入增速较快;2)民品市场:以智慧类(智慧空气净化器、智慧建筑和智慧 城市)和空气调节系统(HVAC)领域气体传感器为主,2020 年市场规模总计达 2.32 亿美元,预计 2026 年将增长至 4.56 亿美元;3)医疗市场:该领域气体传感 器销量相对较低,2020 年市场规模为 0.17 亿美元。在全球气体传感器市场中,据 赛迪顾问,中国 2020 年气体传感器规模为 14.3 亿元,2021 年增长至 27.6 亿元, 同比增长 93.1%,国内成长空间大。

公司积极把握市场机遇,深耕汽车产业链并拓展车载市场,以民品市场作为核 心业务,挖掘医疗等市场的增长潜力。在车载市场,公司自 2017 年通过汽车质量 管理体系认证后,车载传感器布局不断完善,项目产品应用范围从最初的中高端车 型覆盖至更广阔车型,配套汽车动力系统和舒适系统所需,在传统燃油车及新能源 汽车领域均呈现出较好的发展趋势。其中,在汽车动力总成领域,公司建有 O2 及 NOx 传感器元器件芯片以及传感器封装生产线,并积极拓展前装市场客户;在交通 和车内空气舒适方面,公司舒适类车载则已获相应项目定点,订单转换将带来新动 能。此外,公司充分将民品传感器应用于新风系统和空气净化器等市场,并持续拓 宽医疗市场气体传感器的应用。

2.1.3、国内竞争格局稳定,国产替代空间广阔

国外市场占据主导,国内市场份额相对较小。目前,国际气体传感器企业主要 集中于美国、日本和欧洲等地,国内企业的气体传感技术水平整体落后于国外传感 器企业。据 Yole 报告,德国博世(Bosch)、美国德尔福(Delphi)、日本特殊陶业 株式会社(NGK-NTK)、日本电装(Denso)、美国霍尼韦尔城市技术(City Technology)和德国盛思锐(Sensirion)等综合性气体传感器厂商享有较高市场声 誉,分别占全球高端市场份额的 22%、13%、9%、8%、6%和 1%。

相较而言, 2020 年国内气体传感器出货量最大的汉威科技(含旗下炜盛科技)仅占全球 4%份 额,中国总体气体传感器市场占比低于 9%,未来存在成长空间。其中,在车载市 场,O2 和 NOx 传感器作为汽车尾气后处理系统的关键零部件,国内需求依赖进口,市场主要由大陆集团、博世、特殊陶业、德尔福等国外厂商垄断,国内企业暂无大 批量出货公司。未来随着车载市场规模的进一步扩大,以四方光电为主的中国企业 在车载领域持续发力,国内市场将有望引领气体传感器整体市场。

公司气体传感器存在优势,国内竞争对手较少,同时具有与境外市场和国际领 先厂商开展竞争的能力。公司主要竞争对手包括盛思锐(Sensirion)等国外企业及 汉威科技等国内企业。1)国外竞争:公司主要对标国外的竞争对手盛思锐,两者 产业布局趋同,但发展路径和主营业务不一致。盛思锐起家于气体传感器,近来逐 渐向气体分析仪器转变,主营业务为温、湿度传感器这类单价便宜且国内可充分供 应的传感器,而公司发展则是由气体分析仪器过渡到气体传感器上,主营业务为气 体流量和成分检测传感器。目前,公司正不断提升研发投入和海外销售费用,积极 拓宽国际化市场,在全球范围内与盛思锐展开直接竞争。

2)国内竞争:据《2022 气体传感器十大企业报告》,汉威科技位列榜首,四方光电等公司位列其后,其中 川东磁电、南华仪器和华工科技在 气体传感器领域的营收份额较小,与公司在气体传感器领域不构成直接竞争关系。 汉威科技(300007.SZ)在总营收规模上远超公司,但公司在总营收增速、气体传 感器业务营收及增速上领先汉威科技。相较而言,汉威科技的主营业务以电化学传 感器为主,产品偏好燃气报警器,而公司业务以光学传感器为主,提供集成类的全 面产品。

2.1.4、国内光学技术优势显著,政策助力行业发展

电化学气体传感为主流技术,非分光红外和半导体技术未来发展空间较高。据 Yole,目前主流气体传感器技术是电化学(Electrochemical)气体传感器, 2020 年应用比例达 71%, 非分光红外(NDIR)和金属氧化物半导体(MOS)的应用比 例分别为 12%和 9%。随着新兴应用和技术进步,未来红外和半导体技术将逐渐占 据重要份额,预计 26 年增长至 7.28 亿美元,总计占市场份额的 41%。国际企业在 电化学领域上起步较早,因而在主流技术上具有优势,相较而言,国内企业在半导 体等传感器技术上相对成熟,且随着光学传感器成本的下降及高精度测量的需求不 断增加,在红外等光学技术取得相对竞争优势。

公司技术定位高端,目前已建立起红外技术和半导体技术两层护城河。公司的 核心技术为发展前景较高的光学技术,积极拓展半导体技术,避免在电化学等相对 成熟的气体传感器技术领域与具有先发优势的国际厂商开展直接竞争。公司 2003 年以非分光红外技术起家,逐渐掌握光散射探测粉尘传感技术等光学技术,于 2011年来凭借光学技术进入家居、汽车等民用消费类市场,并持续拓宽工业过程及 安全监控等领域的应用。同时,公司突破了基于 MEMS 工艺的金属氧化物半导体气 敏传感技术,相关技术原理制备的 VOC(挥发性有机化合物)气体传感器及 AQM (空气质量)传感器主要应用于空气净化器、HVAC 及汽车空气循环控制领域。

稳抓政策升级契机,公司积极推动传感器发展。我国相关政策的落地驱动气体 传感器行业在新技术、新产品和新细分产业等方面不断发展,为国内气体传感器生 产企业提供良好发展机遇。其中,在空气品质领域,十四五期间大气监测设备市场 的下沉带动室外空气品质传感器的市场需求,公司 2021 年民品营收稳步上升;在 环境监测领域,非道路移动机械“非四”标准促进了高温传感器的国产替代需求, 为此公司建成 O2 及 NOx 传感器元器件芯片以及传感器封装生产线,并拓展前装市 场客户;

在安全监控领域,动力电池热失控预警标准的出台使得公司进一步完善车 载传感器布局,积极开发和配套新能源汽车动力电池热失控传感器;在智慧计量应 用领域,超声波燃气表国家标准进一步明确了超声波燃气表的技术标准及监测方法, 公司作为具有超声波燃气表模块自产以及在国内外市场实现小批量销售的企业,在 该领域面临较好的发展机遇;医疗健康领域的相关政策促进医疗器械产品需求增长, 从而带动气体传感技术的发展。

2.2、市场需求和政策助力,气体分析仪器行业打开发展空间

2.2.1、细分市场应用拓宽,打开行业发展空间

仪器仪表产业不断发展,打开气体分析仪器行业发展空间。据国家统计局, 2020 年仪器仪表全行业实现销售收入 7660 亿元,同比增长 3.5%。气体分析仪器 作为仪器仪表的分支,能够测量并输出混合气体中不同气体成分浓度,并可根据应 用需要同时提供温度、压力、流量等信息。随着人们对环境安全的要求不断提高、 企业对事故预防的投入持续增加以及各国政府对汽车尾气排放管控和空气质量监测 日渐强化,带动上游气体分析仪器行业发展,市场需求稳步增加。加之气体传感技 术的快速发展推动气体分析仪器整体性能提升,并向低成本、智能化、网络化不断 发展,使其满足更多应用场景需求和更严格标准要求,进一步打开行业发展空间。

公司气体分析仪器主要应用于环境监测等场景,市场规模容量大、前景广阔。 据中国环境保护产业协会,2020 年全国环保产业营收 1.95 万亿元,作为环保产业 的分支之一,环境监测设备生产制造业主营业务收入为 207.30 亿元,占总环保产 业的 1.06%。环境监测气体分析仪器用于烟气和尾气领域气体检测,2020 年环境 监测仪器为 33.4万台,仪器设备原值达595.7亿元,2016-2020年 GAGR为9.87%。 其中,在烟气分析领域,烟尘烟气检测设备销量约占环境监测设备总销量的 30%。 随着大气环境检测系统市场规模的不断扩大,上游烟气分析仪存在市场发展潜力; 在尾气分析领域,2022 年我国机动车增加 2129 万辆,保有量达 4.17 亿辆,同比 增长 5.57%。随着机动车保有量不断增加,机动车排放尾气对大气环境造成的压力 愈发加大,机动车尾气排放限值标准可能进一步加严,由此带动机动车尾气检测设 备发展。

2.2.2、应用领域技术丰富,国内厂商成长迅速

光学技术气体分析仪器的核心技术,竞争格局早先以国际厂商为主,国内厂商 成长迅速。1)环境监测气体分析仪:光学技术逐步取代电化学技术,成为环境监 测气体分析仪器所用主要技术。其中,烟气分析仪器使用光学、电化学、激光 TDLAS 等各项技术,国际仪器厂商在这一领域的发展时间长,技术水平较为领先, 相较而言,国内厂商可提供高性价比的产品和完善的服务体系,具备稳步发展的潜 力;尾气分析仪器则使用氢火焰离子探测等技术,目前已从主要由国际厂商供应发 展至主要由国内厂商供应。2)工业过程气体分析仪器:应用于工业过程领域的气 体分析仪器使用光学、电化学、色谱分析等技术,石油化工、天然气等高端应用市 场由西门子(Siemens)等国外公司垄断,为突破国外企业在高端气体分析仪领域的技术壁垒,国内采用多种技术分别测量各组分气体的组合仪器应运而生。

公司定位高端气体分析仪器,使用的激光拉曼技术可直接测量多组份的工业过 程气体并达到国际同类水平。在环境检测领域,公司目前已实现温室气体排放分析 仪及便携式温室气体排放分析仪的工艺导入及量产,积极推进排放连续监测系统认 证,同时公司针对发动机排放、新车研发及认证测试需求开发出整车排放气体分析 仪,有利于促进发动机排放测试系统国产化;在工业过程领域,公司根据客户需要 集成激光拉曼光谱等多种技术开拓产品,面向石油石化、冶金、化工、电力等行业 提供综合解决方案,同时在研发的基础上,公司还参与了石油行业标准《天然气组 成分析 激光拉曼光谱法(SY/T 7433-2018)》的制定,标准的实施将为国产激光拉 曼光谱分析仪在燃气行业的市场推广发挥重要作用。

2.2.3、国家政策与市场需求共同推动,为公司带来新机遇

在双碳背景下,监测 CO2、NH4 等气体可助力钢铁、石化等下游行业获益, 气体分析仪器赋能国家政策和市场需求,存在较大发展机遇。1)国家政策:大气 污染治理持续加码, “国六”等强调工业污染治理与碳排放监测的环保类政策逐渐 落地,表明国家对车辆、非道路机械、船舶、工业企业废气排放标准加严;产业类 政策则通过提升政府采购国产化比例、对研发机构采购国产设备增值税退税等形式, 对尾气、烟气分析仪器的技术原理、检测范围、检测精度等提出进一步要求,对应 气体分析仪器市场将得到释放,推动高端分析仪器国产化进程和市场需求增长。2) 市场需求:环保装备制造业的转型升级带动环境监测气体分析仪器行业发展,而工 业自动化控制水平的提升使得工业过程气体传感器的市场规模保持增长趋势,对国 产化高端在线监测仪器刚性需求进一步增加。

公司抓住气体分析仪器行业发展机遇,结合自身优势稳步发展。公司根据行业 特点及客户需求,提供从气体分析传感器模组、气体分析仪器到气体分析系统的各 形态产品。在环境监测领域,公司具有较好技术与产业基础,自 2012 年始涉足碳 计量业务,已在污染源、大气、建筑及汽车碳监测领域积累大量核心技术与产品应 用,产品主要以温室气体排放分析仪、烟气分析仪器、尾气分析仪和发动机排放检 测系统为主;在工业过程领域,子公司湖北锐意自主研发激光拉曼光谱气体分析仪 可同时对多种气体进行全量程在线实时检测,采用 TDLAS 技术研制的激光氨逃逸 气体分析仪适用于在线监测脱硝工艺出口氨气浓度,为环保监测提供可靠数据支持。

3、车载市场定点不断,开启第二条成长曲线

公司在车载领域的三大平台项目分别为智能座舱、动力电池和发动机,舒适类 传感器满足智能座舱需求,安全类传感器应对动力电池的安全隐患,高温气体传感 器和尾气分析仪应用于发动机系统。1)智能座舱平台:舒适类车载传感器可分为 汽车舒适系统传感器和车内空气改善装置,前者包括车规级 CO2 传感器总成、车 规级 PM2.5 传感器总成、AQM 空气质量传感器总成等,后者包括负离子、等离子、 香氛发生器等。随着疫情催化和健康观念升级,人们对座舱健康舒适系统的需求不 断提升,公司将其作为开拓车载市场的核心内容,以满足国内企业对相关产品的国 产替代需求;

2)动力电池平台:安全类车载传感器主要包括动力电池热失控检测 传感器、制冷剂(冷媒)泄漏检测传感器以及储能系统热失控检测传感器等三个类 型。电动化趋势下动力电池能量密度提升催生安全类传感器需求,公司积极参与该 领域的行业规则和标准制定,为后续放量提前做好准备;3)发动机平台:高温气 体传感器主要包括发动机排放 O2 传感器和 NOx 传感器,发动机尾气分析仪器包括 尾气分析仪和发动机排放测试系统等。绿色环保政策的颁布为发动机排放市场提供 政策指引,提升了这一领域的市场空间。为顺应节能减排的趋势,公司开拓 O2 传 感器和 NOx 传感器研发,目前已完成孵化并取得一定上量。

公司深耕汽车产业链,随着座舱智能化、新能源动力锂电池增长以及发动机国 产替代对气体传感器和分析仪器的需求提升,车载领域将成就公司成长点。我国车 载传感器市场广阔,在汽车消费升级、智能化等背景下,未来随着国内新能源汽车 保有量及产量的快速提升,车载传感器市场需求将快速增加。1)舒适类车载传感 器:以粉尘和 CO2 传感器为主,传统燃油车及新能源车皆有必要改善座舱舒适品 质,因此均存在搭载需求,假设舒适类车载传感器单价为 100 元,在燃油车和新能 源车的搭载率是 80%,以汽车销量测算,2022 年我国舒适类车载传感器市场规模 为 21.49 亿元;

2)安全类车载传感器:以热失控传感器为主,相对壁垒更高但重 要性和必选性更强,是为新能源车必备项目,将伴随新能源车渗透率的提升需求景 气。假设安全类车载传感器单价为 200 元,在新能源车的搭载率达 100%,以新能 源车销量测算, 2022 年我国安全类车载传感器市场规模为 13.77 亿元,预计 2023 年可增长至 18 亿元。公司 2017 年获得整车厂一级供应商资格,2021 年车载传感器 由产出期进入量产期,舒适类车载传感器已实现批量定点,订单转换将持续带来动 能,安全类车载传感器定点持续拓展,新型冷媒泄漏监测传感器已获得美国项目定 点,业务增长潜力大。据业绩报告,公司车载传感器 2022 年销售收入同比增长110.66%,预计为 1.4 亿元,占总营收比重达 23.37%,具有较大成长空间。

3.1、智能座舱:舒适类批量定点,订单转换带来新动能

舒适类车载传感器是智能座舱舒适系统控制的重要传感器,主要应用于汽车空 气净化系统领域。公司的原有优势车载传感器为汽车舒适系统传感器中的粉尘传感 器、CO2 传感器以及集成空气品质传感器模块。此外,公司针对我国用于控制汽车 空调内外循环的空气质量传感器依靠进口的现状,采用 MEMS 工艺制备的金属氧 化物技术用于 AQM 传感器,并基于气体传感器技术平台研制得出新一代香氛发生 器,并于 2022 年新增了 AQM 空气质量传感器和香氛发生器的定点项目,一同满足 汽车舒适和车内空气改善需求。其中,AQM 空气质量传感器可通过监测车舱内环 境中 CO、HC、NOX、SO2 和 NH3 等氧化还原气体,实现对汽车空调进气口的空 气质量等级判定,通过ECU(电子控制单元)实现自动控制空调的进气阀门保持车 内空气新鲜度。

公司稳步推进车载市场布局,定点项目收获进度较快,主要以舒适类车载传感 器为主。公司于 2017 年通过汽车质量管理体系认证;随后几年通过与优势企业战 略合作,。2021 年,公司车载系统传感器进入量产期并实现批量供货,以舒适类车载传感器为主,广泛应用于智能座舱领 域。2022 年,公司车载产品线进一步延伸,拓展研发动力电池和发动机领域车载 传感器,业务销售收入同比增长 110.66%,同时公司车载定点项目持续开拓,截至 2023 年 2 月车载传感器项目定点累计数量超 2100 万只,2022 年已定点车载传感 器项目出货量为 200 万只,预计 2023 年超 300 万只。2022 年来至今,公司所获车 载项目定点长单累计金额达 12.49 亿元。后续伴随定点项目的订单转化,有望持续 为公司带来增长动能。

座舱舒适领域市场存在一定下沉空间,公司将选择拓宽海外市场并提升低价产 品销量。公司车载产品定位于 15 万以上的中高端车型,目前在国内车载市场的份 额较高,随着座舱市场的下沉,配套车型由中高端车型向更广阔的车型范围延伸。 公司积极拓展增速较快的海外市场区域,并将围绕低价位的产品进行销量扩充,以 满足国产替代需求。其中,香氛发生器主要配套于中高端车型,AQM 传感器方面 使用 MOS 技术有效控制成本,因此公司将其作为流量型产品,相对于德国博世等 竞争对手企业的供应产品而言单价相对较低,存在一定价格优势。

3.2、动力电池:安全类定点拓展,具有业务增长潜力

安全类车载传感器主要应用于动力电池、储能站、制冷系统三大安全监控领域。随着新能源保有量和渗透率的提升锂电池安全性成为公众重点关注的问题,消费者已从“里程焦虑”阶段进入“安全焦虑”阶段,安全类车载传感器具有成长潜力。1)动力电池:电池热失控监测传感器应用于动力电池领域,针对锂离子电池热失控触发前释放出的多种可燃气体(CO2、CO和VOC等)进行有效监测,解决动力电池在机械损伤、电滥用、热滥用等极端条件下产生的热失控问题。随着《电动汽车用动力蓄电池安全要求》提出的“5分钟预警”及其他相关政策对热失控的实时监测提出要求,热失控实时监测传感器有望成为新能源汽车的标准配置;

2)储能站:储能系统热失控监测传感器完善了安全监测领域的应用解决方案,给 消防灭火系统主机提供有效的参考信号,以便制定更为安全的预警策略,为新能源 产业的安全发展保驾护航;3)制冷系统:低 GWP 新型制冷剂在冷链运输的应用 前景广泛,为有效对新型制冷剂燃烧爆炸或者高压泄漏产生窒息进行预警,新型冷 媒泄漏监测气体传感器未来可能成为制冷系统中的标准配置,可应用于车内空调、 冷链运输等场景下的新型冷媒泄漏监测,面临较好的市场机遇。

3.3、发动机:尾气处理市场扩容,高温气体传感器上量

国六政策标准催生了 O2 及 NOx 传感器 200 亿的市场空间,带动机动车尾气 分析仪器需求量进一步增长,机动车尾气后处理系统产业持续扩容。国三、国四和 国五排放标准分别于 2007 年、2011 年和 2018 年在全国范围内全面实施,在三类 不同的排放标准下,机动车污染物排放量显著降低,其中,国五及以后的 CO 和 NOx 排放量分别下降至 31.9 万吨和 134.2 万吨,降幅分别达 35.56%和 26.02%。 2019 年起全国多地开始逐步实施国六排放标准,预计 2023 年 7 月 1 日执行完整国 六 b 排放标准,对汽油车和柴油车两种车型的排放物提出了更高的标准限值。

1) O2 及 NOx 传感器:据测算,O2 及 NOx 传感器市场空间合计超 200 亿元。其中, 以每年新增 2000 万台汽油车及现保有 2 亿台汽油车每 5 年更换周期估算,国内 O2 传感器(包括前装和后装)需求量为 1.2 亿;以每年新增 400 万台柴油车和 100 万 台工程机械等非道路柴油车,以及单车配备两个 NOx 传感器计算,国内市场将存 在 1000 万个 NOx 传感器需求。假设 O2 及 NOx 传感器单价分别为 100 元和 500 元,总计市场需求为 200 亿元;2)机动车尾气分析仪器:国五转国六反映国家机 动车辆废气排放标准的加严,提升了尾气分析类仪器的技术原理、检测范围、检测 精度要求,相关零部件行业市场需求将呈现增长态势,具备发动机尾气分析仪器批 量制造能力的厂商正迎来广阔的国产化替代契机。公司作为高温气体传感器和尾气 分析仪生产厂商,未来将存在一定增量。

4、四方光电:民品和战略业务发展良好,分析仪器增长显著

4.1、传统民品或将企稳,需求有望拉升

新风系统和空气净化器市场份额的提升促进企业进行技术研发及产品创新,下 游应用场景开拓由环境电器拓展至清洁电器、厨房电器、智慧楼宇、大气环保监测、 洁净室等。1)新风系统领域:我国新风系统市场规模持续扩张,2020 年新风系统 配套率为 29.4%,销量为 202 万台,预计 2025 年可增至 1090 万台,2020-2025 年 GAGR 达 37.36%,具有较大的市场潜力。随着《住宅新风系统技术标准》和绿色 智能家电消费等政策的落地、长期建筑节能需求和后疫情时代下居民健康意识的提 升,将持续拉动国内外新风系统市场需求;

2)空气净化器领域:中国空气净化器 市场规模 2017-2020 年呈下滑趋势,线上渠道成为行业主流。但由于中国空气净化 器的普及率仅为 2%左右,远低于发达国家空气净化器普及率,可见未来国内空气 净化器市场空间广阔。随着产品智能化水平的提升,空气净化器行业将呈现集中度 提升、头部品牌市场份额扩大的态势,而作为参与《便携式甲醛检测仪》行业标准 制定的空气净化器(中国)行业联盟理事单位,公司在空气净化器领域已建立一定 品牌效应,2017-2020 年民品传感器业务营收持续增长,足见其优势地位,预计公 司未来将在空气净化器市场持续拓宽国内市场。

民用空气品质传感器是公司的基本面支撑,产品类型和应用领域持续拓宽,随 着地产市场的复苏,未来业务有望抬升,稳固传统业务基本盘。公司在民品领域起 步较早,2017-2019年搭乘地产市场的红利,销售收入持续增长。

2019年公司民品 销售额已达 1.24 亿元,占主营业务的 53%,核心产品为粉尘与 CO2 传感器。随着 2020 年 8 月地产三道红线的提出,地产行业增长失速,2020 年房产均价增长率降 至 3.64%,公司民品增长率也随之降低。2022 年由于家用环境电器国内需求及国 际出口均有所下滑,国内民品传感器价格下行,加之公司研发产业化阶段的新产品 试产转量产过程致民品传感器成本增加,预计 2022 年民品业务产品营收将有所降 低。气体传感器的需求具有持续性和成长性,未来在智能家电等行业增长、地产市 场回暖以及人们对环境空气质量要求提升的背景下,气体传感器下游应用领域进一 步拓宽,将提升下游家用环境电器行业补库存需求,民品传感器作为公司传统业务 基本盘,订单将有望复苏。

4.2、战略业务提供业绩弹性,智慧计量和医疗健康领域放量

4.2.1、智慧计量产业新兴技术替代,超声波燃气表存在市场需求

气源保障促进气化率提升,燃气表需求预期增长,加之智能燃气表渗透速度加 快以及国家标准的公布,超声波燃气表存在市场需求。随着能源结构的调整,全球 天然气能源开发应用步入快速发展期,城市气化率逐渐升高,我国天然气消费量 2021 年为 3726 亿立方米,同比增长 15%,为智能燃气表行业发展奠定良好基础。 技术革新推动智能燃气的发展,2020 年全球智能燃气表市场规模为 76.2 亿美元, 预计 2026 年增长至 109 亿美元,我国智能燃气表占燃气表总需求量的比例持续扩 大,2020 年达 93.48%。

在天然气消费量增长、智能燃气表渗透率提升、《超声波 燃气表标准》生效实施的背景下,可用于计量天然气流量积累并有效改善燃气公司 供销差问题的超声波燃气表成为智慧计量领域主要发展趋势,超声波燃气表市场需 求将逐步释放,为具备自制超声波燃气表计量模块研发与生产能力的气体传感器厂 商带来新的业绩增长点。公司在国内超声波燃气表市场将面临市场空间,在新政策 条件下呈现出更强的市场适应性及竞争力。

我国超声波燃气表核心计量模块主要依靠进口,存在新兴技术替代需求。公司 提前布局超声波燃气表,面向海外市场积极拓展。相较传统的膜式燃气表,超声波 燃气表是一种高可靠、高精度、带温度补偿的全电子燃气表,具有性能稳定、计量 准确、压损小、不受机械磨损及故障影响、使用寿命长的优势,成为物联网智能燃 气表的可靠选择。

公司 2013 年开始布局超声波燃气表领域,经十来年技术积累已 有产业基础。在产能建设方面,募投项目“新建年产 300 万支超声波气体传感器与 100 万支配套仪器仪表生产项目”于 2021 年 5 月在嘉善产业园开工,今年将实现 营收贡献,可满足公司在超声波气体传感器及配套仪器仪表领域未来五年产能的需 要,与武汉本部超声波燃气表模块及整机生产线保持良好衔接。目前公司已与燃气 表厂、燃气公司进行推广与合作,并加大超声波燃气表业务在国内外市场的开拓力 度,海外取得俄罗斯、韩国、新加坡等国家客户意向订单,国内完成试挂并实现小 批量出货,业绩能见度高,有望带动公司行业地位的进一步提升。

4.2.2、医疗健康领域开拓海外高价值市场,产能释放提供业绩弹性

市场催化呼吸科医疗器械需求,提升医疗健康传感器成长空间。在分级诊疗制 度加速实施、家用医疗设备普及、《健康中国行动(2019—2030 年)》等相关政策 实施的背景下,新冠肺炎疫情防控推动居民对肺功能的认知水平及重视程度也提升 到新的层次,与呼吸相关的医疗器械的市场需求将不断扩大。我国制氧机行业需求 量由 2014 年的 19.92 万台增长至 2020 年的 196 万台,2014-2020 年 GAGR 达 46.38%。2020 年呼吸机市场规模为 12.04 亿元,同比增长 34.94%。气体传感器作 为制氧机、呼吸机、麻醉机、监护仪等医疗器械的重要部件,可搭载多种医疗器械 终端,并不断切入新的应用场景,基于气体传感技术的医疗器械产品也成为气体传 感器及分析仪器厂商重要的拓展方向,产销量有望持续提升。

公司医疗健康气体传感器种类繁多,面对医疗市场的放量,公司将持续开拓海 外高价值场景,产能释放提供业绩弹性。医疗健康传感器是公司“1+3”发展战略 重点开拓的三大新兴产业之一,产品主要包括超声波氧气传感器、超声波气体流量 传感器、NDIR 医疗 ETCO2 传感器、肺功能通气功能及弥散功能用气体传感器及 麻醉机用气体流量及成分传感器等,配套于呼吸机、制氧机、氧疗仪、麻醉机、监 护仪、弥散肺功能仪等医疗设备。

公司正逐渐拓宽产品品类并扩充对接客户,完善 医疗健康气体传感器解决方案等产品线,针对康复中心或呼吸内科的肺功能检测做 医疗救助,目前已对接国外多家医疗设备厂,组建了医疗外贸团队开拓海外市场, 完善全球营销及服务网络。2021 年公司医疗健康领域气体传感器销售收入为 0.53 亿元,2022 年受制于疫情波动,制氧机和呼吸机的市场需求有所回落,将在一定 程度上影响公司医疗健康领域气体传感器销量。医疗领域具有体量大和门槛高的特 性,未来存在较大发展空间,预计医疗行业认证周期过后公司有望收获订单。

4.3、气体分析仪器增长态势显著,政策扶持提供发展机遇

公司气体分析仪器可用于环境监测和工业过程两大领域,新产品开发进度快, 存在一定增量预期。环境监测气体分析仪器分为温室气体排放分析仪、烟气分析仪 和尾气分析仪,工业过程气体分析仪器则分为激光拉曼光谱气体分析仪,激光氨逃 逸气体分析仪,煤气分析仪器和沼气分析仪等,用于工业生成流程中对所产生气体 进行自动分析与测量。在“碳达峰”、“碳中和”促使碳排放监测需求增加的背景下, 相关监测分析仪器为碳监测相关业务做好了产品储备。在传统工业企业工艺升级改造、工业自动化控制水平提升、环保督察及环保费改税的背景下,工业过程气体分 析仪器有望迎来新的增长点,市场规模将保持增长趋势。

公司于 2022 年开发出多 款气体分析仪新产品:碳排放监测领域推出土壤碳通量分析仪、大气环境涡度协方 差测量系统等碳通量气体检测解决方案;汽车发动机领域形成实验室发动机排放监 测及机动车尾气排放检测等全套发动机排放解决方案。气体分析仪器毛利水平较高, 未来增长有望提升公司总体毛利水平。

气体分析仪器受益于政策性指引和周期性变化,顺应政策和市场需求,预计销 售呈增长态势。仪器市场年均变化较大,2019 年由 0.21 亿元突增至 0.84 亿元,主 要系气体分析仪器存在上半年推广和下半年验收的季节性、政策性指引以及 5 年替 换周期所致。随着双碳、科学仪器国产化替代等相关政策的落地及公司气体分析仪 器业务销售模式的升级,据业绩报告,公司气体分析仪器 2022 年销售收入同比增 长 109.95%,预计达 0.96 亿。公司气体分析仪器产销率 2021 年下降至 73.85%, 预计 2022 年将逐渐回升,主要原因在于公司气体分析仪器销售模式已实现转型升 级,由向终端客户销售气体分析仪,转向为设备制造商或系统集成商提供行业配套, 并为钢铁冶金等行业提供仪器解决方案,伴随解决方案配套和质量提升,气体分析 仪器平均单价逐渐上升。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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