2023年东华测试研究报告:深耕智能化测控系统30年,丰富产品布局打开增长新空间

  • 来源:华创证券
  • 发布时间:2023/11/24
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东华测试研究报告:深耕智能化测控系统30年,丰富产品布局打开增长新空间。国内结构力学性能测试系统龙头,积极拓展新产品线打开增长空间。公司专注于智能化测控系统的研发和生产,拥有结构力学性能测试分析系统、结构安全在线监测及防务装备PHM系统、基于PHM的设备智能维保管理平台、电化学工作站四大类产品线,包含传感器、测控系统硬件和分析与控制软件平台,所有产品都是自主研发、设计和生产,拥有独立自主的知识产权。公司的核心技术为“小信号放大抗干扰系统解决方案”,目前已完成了多项严重干扰环境下的测试任务,能够耐受恶劣强干扰环境,得到准确的测试数据,奠定了公司的核心技术壁垒。深耕结构力学...

一、国内领先的结构力学性能研究和电化学工作站整体解决方案提供商

(一)发展历程:深耕行业 30 载,中国测试行业“专精特新”小巨人

公司成立于 1993 年,为国内领先的结构力学性能研究和电化学工作站整体解决方案提 供商。30 年来,公司始终专注于智能化测控系统的研发和生产,掌握核心技术,产品成 熟,市场广泛认可。

(二)主营业务:软硬件独立自主研发,拥有四大产品线

公司始终专注于智能化测控系统的研发和生产。完整测试系统通常由传感器、适调器、 放大器、数据采集系统、控制分析软件组成,传感器将工程物理量转化成电量,适调器 将各种传感器输出的多种类型的电量转化为归一化的电压量,经由放大器将微弱电信号 按一定的放大倍数放大后,数据采集系统将模拟电压量转化为数字量,通过控制分析软 件完成各种功能的信号处理,实现多种测试目的。

目前公司拥有结构力学性能测试分析系统、结构安全在线监测及防务装备 PHM 系统、 基于 PHM 的设备智能维保管理平台、电化学工作站四大类产品线,包含传感器、测控 系统硬件和分析与控制软件平台,所有产品都是自主研发、设计和生产,拥有独立自主 的知识产权。此外,公司推进自定义测控分析系统、实验与仿真融合分析平台两大新产 品的研发与落地,进一步丰富公司的产品线。

2017-2021 年公司主营业务不断增长,4 年间收入 CAGR 为 18.7%,随着公司不断推出 新产品,2022 年公司重新分类主营业务,目前包含有结构力学性能测试分析系统、结构 安全在线监测及防务装备 PHM 系统、基于 PHM 的设备智能维保管理平台、电化学工 作站和开发服务,2023H1 结构力学性能测试分析系统营收 1.35 亿元,占比 67%,PHM 相关业务合计营收 0.45 亿元,占比 22.5%。

公司产品面向日新月异的工程测试需求,在土木工程、轨道交通、汽车工业、机械设备、 能源电力、电子电气、特种设备和海工结构等行业有广泛应用。

经过多年坚持不懈的技术开发和经验积累,公司产品不断完善,在行业中形成了良好的 口碑和信誉,在国防军工、航空航天、土木工程、机械装备、高铁、船舶、汽车、风电 行业积累了一批高端客户,形成了良好的品牌效应。公司还参与专业性更强的专业科研 及检测机构及高校测试的相关工作。

(三)股权结构:股权结构稳定,推行股权激励绑定核心骨干团队

公司股权结构稳定、股权集中度较高,公司创始人和实际控制人刘士钢持股 48.99%, 其妻子罗沔持股 5.03%,为一致行动人。刘士钢担任中国工程机械学会测试技术分会副 理事长、中国空气动力学测控专业委员会委员,1982 年 1 月至 1989 年 4 月曾任职于扬 州无线电二厂工程师,1989 年 5 月至 1993 年 2 月曾任江苏靖江工程技术研究所副所长, 在所在行业工作多年,拥有深厚的技术经验,是公司核心技术人员和行业技术领军人物, 是公司产品保持技术领先的重要保障。公司旗下还设有 5 家全资子公司,分别对应公司 主要技术和产品方向。

公司 2021 年发布股权激励,对公司董事、高级管理人员及核心骨干员工等授予股权激 励,有助于稳定核心团队并充分调动公司核心团队的积极性与创造性。2022 年公司实现 营业收入 3.67 亿元,受宏观经济影响,略低于 2022 年股权激励的营业收入触发值,预 计 2023 年随着公司 PHM 的积极推进有望实现边际好转。

(四)财务分析:营收与净利双高增长,期间费用率呈下降趋势

公司收入端 2017-2021 年复合 CAGR 为 18.8%,2022 年及 2023 上半年实现快速增长, 2022 年公司营业总收入 3.67 亿元,同比增长 42.8%;2023Q1-Q3 公司营业总收入 3.06 亿元,同比增长 37.0%。 公司归母净利润从 2018 年的 0.18 亿提升至 2022 年的 1.22 亿元,利润 CAGR 达 61.4%, 持续保持较高增长水平,2023 年 Q1-Q3 公司实现归母净利润 0.82 亿元,同比+47.9%, 延续高增趋势。

公司毛利率持续维持在较高水平,2020 年以来毛利率处于 66%-68%之间。公司 2018- 2022 年净利率持续呈上升趋势,从 2018 年的 13.13%提升至 2022 年的 31.17%,盈利能 力提升明显。公司 2023Q1-Q3 毛利率/净利率/扣非净利率分别为 66.4%/26.9%/27.0%, 同比+0.34pct/+1.98pct/+3.27pct,延续增长态势。 2019 年以来,公司销售及管理费用率呈持续下降趋势,分别从 2019 年的 18.2%/20.7% 下降至 2022 年的 11.4%/11.4%,预计主要系公司业务不断拓展,收入端快速增长,规模 效益逐渐显现,产品从投入期逐渐进入利润贡献阶段;2023Q1-Q3 公司销售/管理费用 率分别为 11.7%/12.5%,同比分别-0.8pct/-4.16pct,延续下降趋势。

2018-2022 年,公司研发费用持续增长,自 2018 年 0.17 亿元年增长至 0.35 亿元,实现 翻倍,4 年间复合增长率为 20.2%,2023Q1-Q3 研发费用 0.30 亿元,同比增长 29.75%。 公司研发费用率自 2018 年的 12.4%下降至 2022 年的 9.43%,随着收入的快速增长,呈 现下降趋势。 随着公司业务横向拓展和新业务的开展,公司的研发人员数量也保持连续增长,自 2017 年的 146 人增长至 2022 年的 241 人,研发人员占比在公司各项业务规模扩张的同 时也保持增长,从 2018 年的 27.65%增长至 2022 年的 37.31%。公司培养了一批专门从 事结构力学性能测试仪器软硬件研发、生产并提供应用支持和技术服务的技术队伍,已 形成一定规模的技术密集型团队,专业覆盖力学分析、仪表结构工艺、传感器技术、模 拟数字电路、智能化仪表、电化学分析、计算机软硬件开发技术、计量测试技术、仪器 仪表防爆设计技术、信号分析与算法理论等领域。

二、深耕结构力学性能测试分析系统三十载,产品力推动国产化进程

(一)源起国防科研需求,政策端持续支持

结构力学性能测试仪器主要测量材料、结构的变形,计算结构的强度、刚度、阻尼、固 有频率等,用在结构的强度试验、疲劳试验(寿命评估)、动态特性分析(固有频率、 振型、阻尼比、模态刚度和质量),准确预计环境激励对结构的影响等方面,对于产品 的优化设计、节省材料、降低能耗、安全保障极为重要,是航空航天、智能制造、桥梁 建筑、电力能源、矿业开采等行业中广泛应用的科学仪器。 结构力学性能测试从测试参数上分为应变应力、振动冲击测试仪器;从信号特征来讲, 分为测试缓变量信号的静态测试仪器、测试快速变化信号的动态测试仪器;其基本是由 传感器、测试仪器、专业分析软件结合在一起形成的测试分析系统。 我国结构力学性能测试行业源起于 1960-1970 年国家两弹一星、航空航天、武器研制等 国防工程的科研需求;起步之初,我国重大科研活动的测试仪器多为采购国外品牌;80 年代国内厂商开始生产研发,到 90 年代中后期伴随计算机技术的发展,国内测试仪器 厂商进展加快,并逐步在国防、航空、土木、高校等领域推广。

自 2015 年国务院发布《关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》 以来,国务院、财政部等部门持续推出一系列支持类、指导类政策为科学仪器发展持续 赋能,2020 年发布的《加强“从 0 到 1”基础研究工作方案》更是提出要在重大科学仪 器设备等重大领域推动关键核心技术突破。在十四五期间,多部门出台支持类政策,助 推科学仪器国产化替代。

(二)国防研发投入持续加大,高校市场国产化水平具备提升空间

从下游需求来看,国防军工行业仍是结构力学性能测试仪器主要市场之一。国防与航空 航天的产品大多数都是“飞行和运动装备”和“武器和战斗人员运载工具”,对产品质 量可靠性、结构优化设计要求很高。2008-2023 年,我国中央国防预算支出由 4099.4 亿 元持续增长至 15537 亿元,复合增长率达 9.29%。

中国国防费按用途划分,主要由人员生活费、训练维持费和装备费构成。其中装备费用 于武器装备的研究、试验、采购、维修、运输、储存等。2010-2017 年我国国防人员生 活费占比,训练维持费占比均有所下降,而装备费从 33.2%提升至 41.1%,经费分配明 显向装备倾斜。

十九大报告中明确提出国防和军队建设的阶段性目标,第一阶段是 2020 年基本实现机 械化。第二个阶段是到 2035 年要基本实现军队的现代化,就包括军事理论的现代化、 军队组织结构的现代化、军事人员的现代化、武器装备的现代化,使军队的战斗力得到 大的提升。第三个目标提出到本世纪中叶要全面建成世界一流军队。十四五规划中关于 国防和军队现代化提出:加快武器装备现代化,聚力国防科技自主创新、原始创新,加 速战略性前沿性颠覆性技术发展,加速武器装备升级换代和智能化武器装备发展,对结 构性力学测试系统的需求也进一步增加。 此外,高校市场或为测试仪器增长的第二驱动力。目前,结构力学性能测试正不断拓展 教学科研领域范围,近年来国家对高等理工科院校的投入逐年增加,未来高校市场的国产替代进程有望成为公司结构性力学测试仪器发展的第二驱动力。

(三)收入稳健增长,积极拓展国防、高校及民用三大市场

公司在结构性力学性能测试分析系统领域产品包含数据采集系统、软件平台、传感器等。

经过近 30 年的技术积累和市场拓展,2021-2022 年,结构力学性能测试分析系统营收从 1.76 亿元增长至 2.16 亿元,同比增长 22.25%,2022 年毛利率虽小幅下降至 67.98%,较 2021 年下降 0.06pct,整体毛利率水平稳定。

相比于海外龙头 NI 来说,公司发展历史尚短,但已经形成了差异化的竞争优势。NI 以 软件为其核心竞争优势,而公司结构力学性能测试系统的核心技术为“小信号放大抗干 扰系统解决方案”,目前已完成了多项严重干扰环境下的测试任务,能够耐受恶劣强干 扰环境,得到准确的测试数据,奠定了公司的核心技术壁垒。

公司在结构力学性能测试领域积累多年,未来有望进一步巩固在国防军用市场优势地位, 持续推进国产化替代进程,受益客户需求升级带来的采购需求,实现市占率提升。

此外高校市场目前是公司积极拓展的重要下游,高校中测试仪器的使用学生,往往是未 来科研院所等领域的重要人才来源,而培养客户对仪器的使用习惯至关重要,随着公司 在高校领域客户资源的不断积累,有望奠定公司结构力学测试系统长期稳健增长的基础。

公司目前结构力学测试系统也部分应用于土木工程、轨道交通、工程机械、汽车、电子 电器多种民用场景,目前我国数字化转型构建碳中和产业结构正逐步推进,管理数字化、 能源绿色化,以及基础设施智能化转型逐步深入,未来民用场景对生产工具的结构优化、 结构安全的要求有望逐步提高,对于结构优化设计、节省材料、降低能耗、安全保障也 有望进一步提升,结构性力学测试系统的应用范围及空间也有望进一步增大。

三、武器装备无人化驱动 PHM 需求增长,民用 PHM 市场空间广阔

(一)PHM 实现事先预测和运维,起步较晚发展较快

PHM 是 Prognostic and Health Management 的缩写,即故障预测与健康管理。传统的运 维方式是在发生故障时通过对装备进行维修、养护来恢复装备原有的功能,是一种反应 式措施,1950 年以来,可靠性理论知识的发展,运维方式出现了 TBM 定期维护和 PM 定期更换的预防性维护,但是由于定期更换功能完备的装备产生巨大的成本,CBM 视 情维修发展起来,CBM 是对装备的健康状态进行检测和评估,发现异常之后采取维护 策略。

PHM 是 CBM 的升级发展,其核心之一是利用先进传感器的集成,利用传感方式,感知 可测量信息(振动、温度、电流、电压等),映射得到装备的工况、周围环境、在线或 历史运行状态等各类数据。

PHM 在数据采集后,借助特征提取、信号分析、各种算法和智能模型来进行运行状态 检测、性能退化建模和剩余寿命预期和可靠性评估。目的是保障装备或产品完成规定功 能,避免突发故障,包含了状态监测、异常预测、故障诊断、寿命预测、运维决策任务。

健康状态评估是 PHM 技术框架的核心内容之一。目前主要运用有三种模型:基于模型 的故障诊断与预测、基于状态信息的故障诊断与预测、基于知识的故障诊断与预测。

从产业链角度上看,PHM 系统上游主要包括电子元器件、计算机及网络设备、结构件、 辅材等原材料。过去由于 PHM 的研发与实施需要耗费较多的人力、物力、财力,故下 游更多应用于故障频率发生低、影响大、复杂程度高的设备,比如军工、航天、船舶领 域;近几年随着传感技术、无线网络、边缘计算等技术发展,信号获取和数据分析的成 本均大幅下降,一些基数大、使用面广、复杂度相对较低的设备也采用 PHM 基数,应 用范围不断拓宽,目前主要有风电、石化、冶金、军工等领域。作为国家现代装备制造 业和工业互联网技术的重要基础部件组成部分,PHM 产业的发展对提升风电、石化、 冶金、煤炭、有色金属、建材、造纸、制药、环保、国防等国家支柱产业的工业设备智 能化管理水平具有重要作用。

我国在 PHM 系统设计与验证基础理论与方法研究方面起步较晚,研究基础薄弱,“十二 五”期间在航空、航天、船舶、兵器等领域逐渐开展相关工程研究与应用,绝大部分是军工 PHM 项目,还未大面积转向民用领域,目前科研技术和国外水平有很大距离。但 随着国内外设备状态监测与故障诊断技术的快速发展,以及我国对现代装备制造业的大 力扶持和鼓励、产业结构持续调整和升级、两化融合和人口结构变化等因素共同影响下, 工业设备状态监测与故障诊断行业作为新兴技术行业获得快速的发展,PHM 在企业端 的渗透率持续提升。

根据 IOT ANALYTICS《Predictive Maintenance Market Report 2021-2026》,全球 PHM 市 场 2019 年市场规模 47.72 亿美元,预计 2026 年有望增长至 281.62 亿美元, CAGR28.87%;2019 年我国 PHM 市场规模为 2.97 亿美元,预计 2026 年有望提升至 32.14 亿美元,CAGR40.5%。

我国工业设备状态监测与故障诊断行业发展时间较短,尚处于快速发展阶段,行业内的 大多数企业规模较小,不具备为客户提供工业设备状态监测与故障诊断系统解决方案能 力。目前,行业主要参与者可分为国内和国外两大类。国内企业根据规模大小、技术研 发实力以及提供诊断服务能力大致可以分为三大类型:第一类是具有较强的自主研发创 新能力和拥有强大的故障诊断分析专业团队,能够为客户提供符合行业特征和企业需求 的个性化状态监测、专业化故障诊断服务和技术支持的整体解决方案提供商。第二类是 具有一定的技术研发能力,企业规模较小,专注于某一个细分行业或领域的设备状态监 测产品的生产和销售,不具备为客户提供专业化的故障诊断服务能力。第三类是设备集 成商或产品代理商,自身不具有研发和生产能力,凭借自身在特定领域的客户开发能力 进行产品集成和销售。

国外主要参与者多为国际知名的设备提供商或大型的状态监测企业,企业规模较大,大 多以产品销售为主,在中国市场专注于电力工业、石油开采、冶金等领域,代表性企业 有 SKF、BENTLY 等。国外大型知名厂商大多产品定价较高,商务谈判条款和付款要求 等较为严格,且实施较为完善的本地化后续支持和技术服务的难度相对较大。与国外大型厂商相比,国内从事工业设备状态监测与故障诊断服务企业规模相对较小,但是能够 提供持续的本地化后续支持和技术服务,产品广泛应用于军工、电力、石化和冶金等领 域。

(二)基于故障机理,实现差异化竞争优势,收入正处快速成长期

公司自主开发的智能在线监测系统平台,以结构安全和设备故障预测为导向,深度融合 了物联网、大数据、云/边缘计算、人工智能以及数字孪生等先进理念,可广泛应用于 桥梁、房屋、隧道、边坡、大坝、港机、机械设备、电力设施以及武器装备等结构或设 备的在线监测与健康管理。

公司 PHM 相关业务分为结构安全在线监测及防务装备 PHM 系统和基于 PHM 的设备智 能维保管理平台,结构安全在线监测及防务装备 PHM 系统 2022 年实现收入 0.82 亿元, 同比增长 70.36%;基于 PHM 的设备智能维保管理平台 2022 年实现营收 0.32 亿元,同 比增长 94.49%。

从下游需求来看,结构安全在线监测及防务装备 PHM 系统多用于对结构安全和武器装 备实时监测、安全评估和健康管理。公司 PHM 应用于桥梁及大型建筑结构健康及安全 监测系统、船舶结构安全监测系统、轨道交通车辆运营安全监测系统、机械设备、武器 装备及车辆故障预测和健康管理(PHM 系统)、大型港机结构状态智能化监控系统、地质 灾害智能在线监测系统、直升飞机健康状态和使用管理系统 (HUMS 系统)、风洞装备自 主式维修保障系统、风力发电机组在线监测系统等。

(三)武器装备无人化及智能化发展,国防领域 PHM 渗透率有望提升

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要(草 案)》提出,要贯彻新时代军事战略方针,加快机械化、信息化、智能化融合发展;加 快武器装备现代化,聚力国防科技自主创新、原始创新,加速战略性、前沿性、颠覆性 技术发展,加速武器装备升级换代和智能化武器装备发展。近年来,国产航母、新型潜艇、075 两栖攻击舰、歼-20、直-20、运-20 等新型装备陆续亮相。随着装备费的逐年增 长及新型装备研发工作的开展,预计装备健康管理产品的需求将持续提升。

无人机具有空战的隐蔽性和作战效率,有效降低了危险区域作战人员伤亡的风险,在当 前信息化和智能化战争中发挥的作用也日渐凸显。 随着无人机武器装备复杂性、综合化、智能化程度不断提高,由此带来的故障多发性、 致命性、随机性、交联性导致系统可靠性与安全性问题日趋突出,由于无人机属于高度 智能化的复杂装备,平台无人且工作在恶劣对抗环境下,无人机故障预测与健康管理的 技术难度远高于传统装备。 无人机 PHM 技术主要包含故障预测和健康管理。故障预测即预先诊断和测算无人机系 统或部件的工作状态与正常值的偏差程度,进而推断其剩余寿命;健康管理即根据诊断 预测结果,使用故障模型和维修资源对维修保障做出适当决策,包括故障建模、状态监 测、数据处理、综合诊断、健康管理、维修决策等。

现代飞机装备结构愈加复杂,综合化和电子化程度加深,带来了可靠性、安全性、维修 保障性和成本等方面的问题。以航空发动机为例,发动机状态监测数据体系来源广泛, 具有多模态、不同时空尺度的特征,可从不同角度、不同层级反映发动机整机-系统-零 部件的状态。如何充分发挥飞行数据的价值实现基于智慧运维的发动机视情维修,更好地节约维修的时间和经济成本是需要重点解决的问题。

无人艇作为一种利用无线电遥控设备和自带程序控制装置操控的新型高技术武器系统, 在军事领域的应用越来越广。由于无人艇系统本身的复杂性和受到外部恶劣的环境及其 多变性等诸多因素影响,对无人艇的安全性、可靠性以及装备健康管理能力的要求也越 来越高,PHM 系统也得到关注和发展。

公司基于 PHM 的设备智能维保管理平台通过感知系统将工业现场设备信息物理相融合, 为企业实现智能化的设备维保管理,实现智慧工厂,主要通过全资子公司上海东昊测试 技术有限公司开展市场拓展。

(四)央国企数字化改革推动,多下游行业驱动 PHM 市场需求增长

从下游需求来看,国务院发布《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》,国企 央企的数字化转型有望助推 PHM 系统业务新一轮增长。

公司在 PHM 系统有望推进煤矿精细化管理。随着科学技术的发展,煤矿装备技术也日 趋现代化、先进化。现代化煤矿开采设备的精益化管理势在必行,能够降低矿井生产运 营成本,提高管理水平,增加利润收入。煤矿设备精益化故障处理模式应用 PHM 系统, 通过对煤矿装备健康状况的管理,结合基于数据挖掘的煤矿装备寿命模型,实时地对煤 矿装备各部件的剩余寿命进行预测,并生成维修决策。

盾构机是集机、电、液一体化的重型机械装备,要求运行稳定性和可靠性很高。而且 由于盾构机配置零件数量众多、子系统关联性强,关键部分的损坏会导致盾构机停机, 影响整个工程进度,准确和迅速的判读故障根因并排除解决至关重要,对 PHM 的需求 也顺势而起。

水库岸坡故障是影响水库安全稳定运行的重要因素之一,对水库岸坡进行故障预测是保 证水库安全运营、延长寿命周期的重要手段。

随着风力发电产业的规模化发展,现行的风机“计划维修”和“事后维修”维护方式已 经不能满足其维护需求,具备“视情维修”能力的故障预测与健康管理(Prognostic and Health Management, PHM)技术正日益受到风机行业各方关注,该技术能够将基于传感器 的维护转变成为基于智能系统的维护,有效降低风电机组的运行与维护成本,是风电机 组未来维护方式的发展方向。

四、新型储能行业高速发展,电化学工作站高校国产替代持续推进

电化学工作站是电化学研究和教学重要的测量设备,是通过施加激励信号的同时测量待 测体系响应的电信号进行分析。电化学工作站内包含快速数字信号发生器、高速数据采 集系统、电位电流信号滤波器、多级信号增益、IR 降补偿电路以及恒电位仪、恒电流仪, 可以直接用于超微电极上的稳态电流测量,并且测控不同情况下的某些电化学参数;电 化学工作站将恒电位仪、恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合,既可以做三种 基本功能的常规试验,也可以做基于这三种基本功能的程式化试验。

目前电化学工作站主要应用于电化学机理研究、生物技术研究、物质的定性定量分析、 纳米科学研究、储能安全,传感器研究、金属腐蚀研究、电池研究、电镀研究等多个领 域,包含电极材料/溶液/传感器的电分析研究、材料的耐腐蚀评价、催化剂性能测试、 析氢/析氧测试、单体电池/锂电池堆/燃料电池堆在静态或动态下的交流阻抗测试等具体 用途。 从全球电化学工作站整体市场规模来看,市场规模稳步增长。据 MarketWatch 数据, 2021 年全球电化学工作站产品市场规模为 2.20 亿美元。 受益于政策推动,科学服务行业迎来快速发展期。“十四五”纲要中再次明确:全社会 研发经费投入年均增长 7%以上、力争投入强度高于“十三五”时期实际。同时,纲要 还提出要推进科研院所、高等院校和企业科研力量优化配置和资源共享,支持发展新型 研究型大学、新型研发机构等新型创新主体。政策对研发投入的大力支持,将带动科学 服务下游院所高校、科研机构、企业等客户的需求提升,科学服务业迎来政策机遇期。

我国自 1995 年提出科教兴国,研究与试验发展经费支出连年高速增长,自 2015 来复合 增长率为 11.8%;2022 年投入强度为 2.55%,相较 2021 年提高 0.12pct,自 2015 年来我 国研究与试验发展经费支出投入强度保持连续增长。政策对研发投入的大力支持,有望 将带动科学服务下游院所高校、科研机构、企业等客户的需求提升,科学服务业迎来政 策机遇期。

新能源行业的迅猛发展,在锂电池、燃料电池、液流电池等测试、储能安全测试等方面 的需求逐步增加,将带动作为高效检测工具的电化学工作站的市场需求的上升。 以锂电池为例,2021 年下游新能源汽车销量 352.1 万辆,同比增长 158%,带动了动力 电池出货量大幅增长;在储能领域,受碳达峰、碳中和等政策推动,大量储能项目扩产落地;在数码领域(含电动工具),电动工具用锂电池国产化替代加速,致使 2021 年中 国锂电池在动力、数码、储能等领域均取得了超预期增长。 2021 年中国锂电池出货量为 327GWh,同比增长 130%;2022 年中国锂电池出货量 655GWh,同比增速达 100%。预计 2025 年中国锂电池市场出货量将超 1450GWh,未 来四年复合增长率超过 43%。

从国内储能市场来看,根据 CNESA 全球储能项目库的不完全统计,截至 2022 年底,中 国新型储能继续高速发展,累计装机规模首次突破 10GW,达到 13.1GW/27.1GWh,功 率规模年增长率达 128%,能量规模年增长率达 141%。 2021 年发展改革委、能源局联合发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,指出 到 2025 年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变。新型储能装机规模达 3000 万千瓦以上。新型储能在推动能源领域碳达峰碳中和过程中发挥显著作用。到 2030 年, 实现新型储能全面市场化发展。新型储能成为能源领域碳达峰碳中和的关键支撑之一。 安全事故是电化学储能行业亟待解决的问题。根据高工锂电发布,2017 到 2022 年间, 全球电化学储能电站发生超 70 起安全事故,安全问题已成为制约行业发展的“不定时 炸弹”。2022 年以来,国内新增投运新型储能项目中百兆瓦级成为常态,甚至吉瓦级项 目也有规划,装机量高速增长的同时,储能产业正面临前所未有的安全与消防压力。

2022 年能源局发布《关于加强电化学储能电站安全管理的通知》,呼吁电力企业加强电 化学储能电站安全管理工作,坚决遏制电化学储能电站安全事故发生。2022 年发展改革 委、能源局联合发布《“十四五”新型储能发展实施方案》,方案中提到电化学工作站安 全相关重点标准:储能电站安全设计、安全监测及管理、消防处理、安全应急、系统并 网、设备试验检测、电化学储能循环寿命评价、退役电池梯次利用等。随着储能行业不 断发展,行业和政策都要求加强电化学储能电站运行维护安全管理,电化学工作站作为 一种高效的检测工具,有望从中受益。 从细分市场来看,目前,电化学工作站在电化学储能领域应用广泛。按照 CNESA 数据 预计,2026 年我国新型储能装机规模达到 48.51GW,其中电化学占比约为 90% (43.66GW)。从细分市场来看,目前,电化学工作站在电化学储能领域应用广泛。

国内电化学工作站产品高度依赖国外进口,代表国外品牌如美国普林斯顿、法国 BioLogic 等。国内品牌如东华测试、科思特等在未来国内储能市场具备较大成长空间。 目前东华测试在电化学工作站领域的产品包含单通道、多通道,以及难度较大的交流阻 抗测试系统,未来有望通过聚焦电分析,材料腐蚀分析和新能源电池领域,通过高校市 场的突破来带动重点行业的市场突破,实现市场份额的提升。

公司以高校需求为导向,从高校的结构力学相关业务为契机切入至电化学工作站业务, 打破国外品牌的垄断。公司研发的电化学工作站运用于常规电化学分析测试、腐蚀、电 化学传感器、教学、储能研究等方面,覆盖了电化学测试现有的方法,已经销售到上海 交通大学、西安交通大学、中南大学、中山大学、厦门大学、中船等 725 所高校客户, 高性能指标满足客户的不同需求。

2022 年教育部发展规划司发布《关于教育领域扩大投资工作有关事项的通知》,对高校 教学科研、实验实训等重大设备购置和配套设施建设发布专项贴息贷款,预计后续伴随 公司在高校市场销售端的布局,高校领域国产替代有望进一步推进。除高校外,预计新 能源车、储能等行业也将催生电化学工作站新需求。

五、推进自定义测控分析系统、实验与仿真融合分析平台研发,丰富公司产 品线

公司的自定义测控分析系统构建专属的测试控制分析系统平台,完整的测试系统和丰富 的输出组件,基于 FPGA/DSP 的实时控制系统。可根据用户现场要求,构建专属的测试 控制分析系统平台。公司的自定义测控分析系统具备极强的抗干扰能力,提高了系统的 稳定性;特有的同步技术,优良的相位特性,保证了系统的实时性;支持多种控制模式, 确保了系统的可靠性。系统支持多种输入输出通道无限同步扩展,通过强大的上位机软 件平台实时掌控全程状态,全系统自主可控。

公司提供经典 PID 控制、模糊控制、状态空间控制与多点解耦控制的控制模式。经典 PID 控制提供经典的位置式 PID、增量型 PID 控制,影响 PID 控制运行质量的关键因素 是控制器参数的优化整定,系统配置软件中提供先进的 PID 参数优化模板。模糊控制支 持基于偏差及偏差发展趋势的参数自适应模糊控制器,实现对非线性系统的精确控制。 状态空间控制采用现代控制理论,比经典 PID 控制能处理更广泛的控制问题,包括线性 系统和非线性系统,定常系统和时变系统,单变量系统和多变量系统。多点解耦控制具 备有效的解耦算法,解决大型结构静力试验中多点协调加载时各加载通道间存在的耦合 问题,保证高加载精度和优秀的动态特性。

目前我国测控系统市场基本被国际企业占据,主要参与者为美国 MTS、美国穆格,而 国内拥有相关技术能力的企业较少,公司近年来持续投入研发力量,不断优化现有产品, 在保障性能不变前提下降低部分产品成本,努力做到控制系统的国产化替代,通过测试 系统与控制的结合,实现测试与控制的无缝衔接,扩大产品的应用方向和领域,提高产 品竞争力。2022 年,公司完成了 DH5960N 坚固型高速数据测试分析系统的升级换代, 并进入批量阶段,同时完成了 YJC220 矿用隔爆兼本安型数据采集器产品的开发并获矿 用产品安全标志证书,为开拓煤矿设备健康管理领域市场提供产品支撑。在公司持续研 发投入下,有望丰富产品矩阵,攻克技术难关,提高产品竞争力。

在实验与仿真融合分析平台方面,公司聚焦结构静力学领域实验与仿真融合分析、结构 动力学领域实验与仿真融合分析、基于实验与仿真数据相融合的结构拓扑优化与结构静动力学性能优化三大方面,致力于分阶段、分步骤地建立一套测试数据与仿真数据相融 合的软件平台。 设备结构的拓扑优化设计及减振降噪综合治理服务聚焦于客户在研发过程中面临的关键 难题,以中小微制造业企业为目标客户,为其提供产品力学性能优化及结构减重设计服 务、产品减振降噪综合治理技术服务。

仿真分析及拓扑优化是东华工程咨询开展产品力学性能优化及结构减重设计的重要技术 手段,借助结构的优化设计,在给定约束条件下,按某种目标(如重量轻、成本低、刚 度大等)求出合适的设计方案。拓扑优化相较于传统的尺寸优化和形状优化更加节省材 料,具有更大的设计自由度。将结构动力学试验技术手段与仿真拓扑优化相结合,可以 在保持产品原有力学性能的同时,减轻结构重量,降低制造成本。


(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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