2023年天罡股份研究报告：超声波热量表“小巨人”拓展供热管理，受益智慧供热行业改革

1、 供热计量改革带来发展机遇

1.1、 “面积制”向“用量制”改革，强制性要求热量表使用

我国冬季取暖曾经一直推行按照供热面积结算的方法，这种“包费制”的供暖 方式存在诸多弊端，由于按照面积收取取暖费，房屋即使无人居住，暖气也不关停。 暖气过热时即使开窗也不将阀门调小，不环保。2016 年以来，修订后的《中华人民 共和国节约能源法（2016）》明确了对实行集中供热的建筑分步骤实行供热分户计量、 按照用热量收费的制度，要求新建建筑或者对既有建筑进行节能改造，应当按照规 定安装用热计量装置、室内温度调控装置和供热系统调控装置，直接推动了行业发 展。 天罡股份是最早向市场推广超声波热量表等产品的公司。威海市天罡仪表股份 有限公司自 2002 年以来一直专注于超声波流体测量技术的研发应用业务。初始业务 为超声波热量表，国内较早自主成功研发。成为国内向市场推广超声波热量表和超 声波水表的企业之一，当前在线超声波热量表数量已经超过 200 万台，对北方供暖 15 省市实现全覆盖。2017 年开始提出热网调度管控平台及相关解决方案。

超声波热量表

主要由计算器、流量传感器和配对温度传感器组成。计算器主要用来接收来自 流量传感器和温度传感器的信号，通过嵌入式软件实现计算、存储、传输和显示热 交换系统所释放或吸收的热量值、流量值；流量传感器安装在热交换系统中，计算 器驱动流量传感器中的配对超声波换能器分别产生、接受超声波信号，计算器中超 声波处理专用电路根据接收的超声波信号得出超声波的运行时间，计算器中的嵌入 式软件根据顺水和逆水超声波运行时间及其他相关信息计算得出水流速度及流量； 配对温度传感器分别安装在热交换系统的入口和出口，温度传感器的电阻随温度的 变化而变化，计算器中温度测量部分将随温度变化的电阻信号转换成计算器可测量 的电压信号并经嵌入式软件处理得出对应的实际温度值。

1.2、 以内蒙古为例，北京、黑龙江等多地也已下发定量化政策

内蒙古自治区住房和城乡建设厅 2023 年 7 月印发了《内蒙古自治区智慧供热示 范推广工作方案》，总体目标是：从 2023 年—2024 年供热期开始在呼和浩特市、包 头市、鄂尔多斯市、乌海市、赤峰市的民用建筑供热系统实施智慧供热示范推广工 作。建立科学合理的供热计量收费机制，逐步完善城市供热管理智能化，最终实现 智慧供热。明确了呼和浩特市、包头市示范推广面积不小于 500 万平方米。赤峰市 不小于 200 万平米。乌海市在现有基础上新建居住建筑全部实行供热计量。鄂尔多 斯市在康巴什新区全面推行供热计量。

“智慧供热”是指使用大数据、人工智能、云计算、“互联网”等技术，通过对 供热相关数据采集及分析，对热源、热网、末端的各个供热环节进行智能调控，从 而进一步实现热网资源的配置优化，提高热网输送能力，是实现节能减排、清洁供 热、用户满意度提升、企业效率提升的重要手段。 除内蒙古外，北京、黑龙江亦有政策提出定量化目标。 （1）：北京市城市管理委员会《北京市“十四五”时期供热发展建设规划》：实 施由热源到楼栋热力入口的智能供热改造，用户安装室温采集装置，既有公共建筑 同步实施供热计量改造。2022 年底前完成 2000 万平方米试点示范，2023—2025 年 完成 1 亿平方米以上既有建筑智能化供热改造。 （2）：黑龙江 2023 年 8 月 28 日发布的《全省城镇供热系统化治理高质量发展 三年行动计划》指出，利用 3 年时间，实施热源建设、管网设施改造、智慧供热等 补短板和提档升级项目，新增热源能力 1 亿平方米，改造供热老旧管网 1500 公里， 改造楼内供热设施 5000 万平方米，智慧供热覆盖面积达到 3 亿平方米。

当前公司销售区域集中在华东、华北与西北市场。

天罡股份目前已覆盖北方主要供热省市，产品的主要客户包括济南热电、济南 热力集团有限公司、太原市热力集团有限责任公司、高密市交运热力有限公司、长 春市供热（集团）有限公司、枣庄旭日热力有限责任公司等大型热力公司。

除热量表外，提供全面解决方案。在供热节能领域，不断丰富产品种类，已能 够为客户提供“物联网智能仪表终端-物联网数据传输-数据分析处理-物联网管网调 控终端”为一体的数字化、信息化、全链条解决方案。产品和服务涵盖从供热计量、 数据传输、数据分析到智能调控等智慧供热全部环节的核心设备和解决方案。

着力市场开拓，公司“供热节能管理工程”分项已经成为快速增长和提升毛利 结构的重要部分。2023H1 毛利率较 2022 年全年提升 31.64 pcts 达到 69.55%。

（1）标准化热力站自控系统建设

运行管理及能耗分析，实现换热站无人值守智能控制。为供热客户、用热客户 提供热力站标准工艺自控改造服务，包含系统设计、施工、调试、运营等多项服务。

（2）二次网平衡解决方案

供热精细化管理、提高供热质量、节能减排。利用供热计量收费系统采集供热 终端运行数据，经过数据分析及决策系统对运行数据进行加工处理，产生最优的终 端运行参数，并反馈至供热终端调控系统相应调控，以实现供热系统最优的运行效 果。

1.3、 供热量 2023 年突破前高，气象局预测供暖需求高于历史

我国气象局提醒注意提前防范今冬明春可能出现的气象灾害。国家气候中心已 于 2023 年 11 月初发布了今冬明春我国气候趋势，综合厄尔尼诺事件和气候系统其 他因素的影响，预计冬季北方和青藏高原地区可能发生低温雪灾，供暖用能需求可 能高于历史同期，并出现阶段性用能峰值。我国供热量数据显示，2023 年 49.47 亿 百万千焦创历史新高，同比增长 10.57%。

2、 天罡股份公司情况

天罡股份是中国计量协会热能表工作委员会第三届常务副主任单位、中国城镇 供热协会理事单位、中国计量协会水表工作委员会团体会员。2021 年被认定为建议 支持的国家级“专精特新”小巨人；2022 年被认定为山东省制造业单项冠军。截至 2023 年 6 月，通过自主研发形成了 20 项发明专利、58 项实用新型专利、14 项外观 设计专利以及 68 项软件著作权。

2.1、 2015 年开始布局的超声波水表业务是供热类以外的另一增长端

超声波水表借助超声测流技术，采用超声波速度差原理，检测超声波声束在水 中顺流和逆流运行时因叠加水流速度而产生的时差，通过嵌入式软件对时差及其他相关数据的分析计算得出水的流速，从而进一步计算出水的流量。具有低始动流量、 高精度、宽量程比、工作稳定的特点。

由于水力不平衡导致用户冷热不均，即近供热管道端用户热，远供热管道端用 户冷。目前为满足远端过冷用户的需求，热力公司只能整体增加供热管道流量，导 致近端用户出现过热，部分节约下来的热量又会被其他用户吸收，从而形成用户节 费、企业不节能、排放未降低的局面。天罡股份研发的超声波热量表、智能调控终 端等产品以及供热节能管理可有效解决供热管网水力失衡问题，在减小水泵功率和 扬程的同时避免了过热用户的热量损失，从而达到节能降耗，实现良好的经济和社 会效益。 供水类主要客户包括广州市自来水有限公司、杭州市水务集团有限公司、济南 水务集团有限公司、江苏水务投资有限公司、长沙供水有限公司、中国水务投资有 限公司、香格里拉市供排水有限责任公司等大型水务公司。

天罡股份是超声波热量表、超声波水表制造企业中为数不多的走出国门，与国 外一线同行竞争的企业。 公司全系列产品在欧盟地区获得 MID 认证，超声波热量表获得了加拿大的 MC 认证，智能平衡阀、智能调节阀获得了欧盟 EN61000-6-2:2005、EN61000-6-4:2007+A1 标准的 CE 认证。 目前在俄罗斯、德国、波兰、捷克、挪威、意大利、英国、巴西、土耳其、奥 地利、比利时、法国、韩国等数十个国家或地区均有产品销售，市场区域包括了亚 洲、欧洲、南美、中东等。中大口径超声波计量仪表方面具有显著竞争优势，是国 内外为数不多能够获得大口径超声波流量传感器 MID 认证的企业。 2022 年两大核心产品超声波热量表与水表合计年均为公司营收贡献 1.8 亿元， 占营收比例接近 80%。2022 年分别实现营收 1.15 亿元与 7117 万元，水表毛利率上 升 3.89 pcts 至 57.98%，销售额较 2021 年增长约 50%。

2.2、 商业模式

2.2.1、 生产采购：直接材料占比超 60%，劳务成本因水表客户提高下降

订单生产与计划生产相结合。在每年 12 月至次年 5 月间的生产淡季，进行计划 生产，储备适量库存，根据客户需求再灌制软件；在生产旺季，公司主要采取订单 生产方式，特别是规格差异较大的楼栋和管网超声波热量表和超声波水表。 对通用技术如表体机加工及表面处理和贴片式元器件焊接（SMT 焊接）采用外 协加工，技术附加值较低，可替换性较强。 采购的原材料主要包括表体、接件等机械构件，贴片集成电路、锂电池等电子 构件以及其他辅助原材料。其中表体的金额占比较大，约 20%。贴片集成电路主要 采购自德州仪器，热表探头主要采购德国 JUMO 品牌。

成本构成中，直接材料占比约 60%，劳务成本逐渐下滑至 20%以下。其中劳务 成本是指公司在合作开发模式中，配套服务商提供的产品检测、配套服务等成本。 因客户需求差异化使得以济南热电为首的热量表客户劳务成本占比较高，杭州水务 为代表的水表相应劳务服务采购较少。

2.2.2、 不对特定客户存在依赖、下半年需求旺

由于我国北方 10 月下旬后陆续进入供暖期，每年的下半年市场需求较为旺盛， 其余时间需求相对较弱。同时一季度天气寒冷不适合水表安装且适逢春节假期。 2020 年后前五大客户营收占比小于 40%，同时第一大客户小于 20%，不对特定 客户依赖。

2.3、 科技研发：国际先进，年投入研发超 1000 万元

天罡股份两大核心产品关键性能指标均已达到或超过国家标准、MID 标准，部 分关键性技术具有行业先进性和独创性，达到国际先进水平。

每年研发经费支出超 1000 万元。2022 年花费 1127.27 万元，占营收比例 4.72%。 同时研发人员累计 63 名，占员工总量 19.87%。

根据 2022 年年报披露，当前有八大在研项目。降低成本，填补国内核电热量表 领域空白，提高智能化。

2.4、 募投项目：扩产之外，减少生产周期 13%-17%

天罡股份上市实际募集资金净额 1.21 亿元。用于扩产的物联网智能超声计量仪 表产业化项目调整后拟投入 9126 万元，2022 年超声波热量表产能 30.595 万只，超 声波水表产能 16.965 万只，合计约 47.5 万只，由于超声波热量表、超声波水表与流 量计原理与基本工艺流程相似，在生产过程中可以进行调剂、实现柔性生产。

新增生产线还将调整原有的工作台顺序，采用更加合理的布局，减少车间物料、 半成品的搬运时间，以提高产品的生产效率。口径在 DN15-DN40 之间的超声波热 量表及超声波水表的生产周期将减少约 17%，DN50 及以上口径的超声波热量表及 超声波水表生产周期将减少约 13%，生产效率将得到大幅提升。（公司问询函回复）

3、 行业情况

天罡股份属于智能热量表和智能水表行业的关键设备及服务供应商。按照证监 会行业分类属于仪器仪表制造业（C40）；而根据国家统计局分类，属于器仪表制造 业（C40）下的供应用仪器仪表制造（C4016）。

3.1、 发展趋势：超声波类型是当前市场主流产品

热量表起源于 20 世纪 60 年代的欧洲，因全球能源危机，燃料价格迅速上升， 过去的福利供暖体制使得欧洲传统供暖地区国家的财政负担过重，各国陆续开始实 施“分户控制、分户计量”的供暖收费方式。 当前已由早期机械式测量发展为电子测量方式。相比于电磁式热量表，超声热 量表因其在测量量程、计量精度、压力损耗和环境适应性上的优异特性，成为国际 市场上主流的智能热量表产品类型。

行业内优势厂商尝试计量技术创新，摒弃了传统机械水表的叶轮计量技术，将 超声波、电磁、射流等电子传感技术应用于水计量领域，形成以电子传感技术为基 础的电子水表。具有计量精度高、无磨损、压损小、始动量低、等方面优异特性， 计量性能大大提升；另一方面，可进行双向流量计量、具备瞬时流量显示功能，能 够实现流量实时抄读、管网漏损检测、压力在线监测等功能。 在各类采用电子传感技术的电子水表中，由于射流水表目前国内外研制、生产 射流水表的单位较少，尚处于起步阶段；电磁水表在结构复杂度、电池续航、防电 磁干扰、成本效益等方面还需进一步改进；因此目前能够较好实现商业化应用的为 超声波水表。目前超声水表在户用水表以及管网、工业用的大口径水表中均已成熟 应用。就欧美成熟市场而言，超声波水表为智能水表的主流技术路线之一。

3.2、 供热面积连年增长，2024 年智能水表需求 6000 万台

热量表市场需求与供热面积正相关。根据国家统计局数据，2009 年至 2020 年， 中国采暖地区（“三北”十三个省、直辖市和自治区，以及山东、河南两省）房屋竣 工面积持续保持较高水平。近十年来，采暖地区城镇人口数也由 26,570.34 万人持 续增长至 35,161.75 万人。而城市供热是北方采暖地区城镇居民的基本生活需求。 2021 年，我国城市集中供热面积约为 106.03 亿平方米，自 2012 年以来，集中供 热面积的复合增长率达到 8.28%。

产品的生产和销售主要集中于北方采暖区的 15 个省、自治区、直辖市。从行 政分区看，2021 年山东和辽宁城市集中供热面积超过 10 亿平方米；河北、黑龙江、 山西、吉林、北京、内蒙古、河南和天津 8 个省（区、市）超过 5 亿平方米；陕西、 新疆、甘肃、宁夏和青海 5 个省（区）超过 1 亿平方米；江苏、安徽、湖北、西 藏、贵州、云南、四川 7 个省（区）和新疆兵团不足 1 亿平方米。

智能水表方面，根据北京智研科信咨询有限公司《2020-2026 年中国智能水表市 场深度调查与投资前景分析报告》，2024 年智能水表需求量有望到达 6000 万台。 2009-2019 年，国内水表产品市场需求量由 4489 万只增长至 7193 万只，年均复合增 长率为 4.83%。 其中，智能水表市场需求由571万只增长至3230万只，年均复合增长率达18.92%， 智能水表市场需求增长速度远高于水表行业整体增长速度。在市场渗透率方面， 2009-2019 年，国内智能水表市场渗透率已由 12.72%提高至 44.91%。

（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。）