2024年四方光电研究报告:气体传感器龙头企业,车载及热失控打造成长潜力

  • 来源:信达证券
  • 发布时间:2024/03/04
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四方光电研究报告:气体传感器龙头企业,车载及热失控打造成长潜力.pdf

四方光电研究报告:气体传感器龙头企业,车载及热失控打造成长潜力。气体传感器龙头企业,“1+4”战略巩固拓展齐头并进。四方光电股份有限公司是一家从事智能气体传感器和高端气体分析仪器的科创板上市企业,2003年成立于武汉光谷,已经积累了包括光学、超声波、MEMS金属氧化物半导体(MOX)、电化学、陶瓷厚膜工艺高温固体电解质等原理的气体传感技术,拥有140余项国内外专利,产品广泛应用于空气品质、环境监测、工业过程、安全监测、健康医疗、智慧计量等领域。公司业绩态势良好,营收稳步增长,2023年前三季度公司实现营收4.52亿元,同比增长13.8%。产品结构调整持续,公司坚持高毛利...

1 气体传感器龙头企业,“1+4”战略巩固拓展齐头并进

四方光电股份有限公司是一家从事智能气体传感器和高端气体分析仪器的科创板上市 企业,2003 年成立于武汉光谷,已经形成了包括光学(红外、紫外、光散射、激光拉曼)、 超声波、MEMS 金属氧化物半导体(MOX)、电化学、陶瓷厚膜工艺高温固体电解质等原 理的气体传感技术平台,拥有 140 余项国内外专利,产品广泛应用于空气品质、环境监测、 工业过程、安全监测、健康医疗、智慧计量等领域。 作为中国气体传感器的龙头企业,四方光电凭借长期的技术沉淀、严格的质量体系及 国际化视野,已经成为诸多世界 500 强及国内外细分领域头部企业的配套供应商。目前公 司产品已经出口至八十多个国家和地区,正在朝着传感器和科学仪器领域的国际品牌迈进。

1.1 发展历程:专注核心技术,杠杆撬动多领域“双轮驱动”

公司发展历程可分为两个阶段:

1)2003-2011:以工业过程和环境监测气体分析仪器为主,启动民用气体传感器产业 配套。2003 年,公司成功开发基于电调制红外光源、低成本热电堆探测器的非分光红外气 体传感器,把握住国内有机元素分析仪器国产化过程中急需红外 SO2、CO2、H2O 气体传感器 的市场机会。公司于 2005 年推出机动车尾气分析仪,可测量 CO、CO2、HC 和 O2 的浓度。 2007 年面对我国农村沼气快速发展、国家号召建立“沼气服务技术体系”的市场机会,公 司开发红外沼气分析仪。2008 年公司开发基于非分光红外、热导等组合技术原理的红外煤 气分析仪,用于高耗能领域的在线煤气成分和热值分析。2009 年,面对国内快速发展的烟 气排放连续监测系统(CEMS)所需烟气分析仪的市场需求,考虑到常规热电堆红外气体传 感器测量 SO2、NOx 易受烟气水分干扰、分辨率较低的缺点,公司开发了基于微流红外气体 传感技术的烟气分析仪。至此,公司形成了以热电堆红外、微流红外两种技术为主体的红 外烟气分析仪、煤气分析仪、沼气分析仪、尾气分析仪等仪器产业,用于满足锅炉窑炉的 高温燃烧、燃料或者矿物的高温热解与还原、生物质的厌氧发酵转化、燃油发动机燃烧等 过程优化测控需要的气体监测需求。

2)2011 至今:发挥核心技术的杠杆撬动作用,形成气体传感器与气体分析仪器并重 的“双轮驱动”格局。2011 年,公司在工业领域热电堆红外气体传感技术的基础上实现优 化,成功开发民用红外 CO2气体传感器,率先进入国内新风系统产业,用于替代价格昂贵且 需要一次性大批量采购的国际品牌产品。随着行业发展及市场需求变化,2012 年以来公司 持续拓展气体传感器在家电、汽车、医疗等民生领域的应用场景。公司大力发展空气品质 气体传感器在空气净化家电市场的配套:2014 年公司快速进入国内外空气净化器市场;公 司 LED 粉尘传感器于 2019 年实现销量大幅增长。公司积极拓展车载粉尘传感器配套市场: 2016 年公司作为二级供应商首次进入汽车行业,2017 年公司通过 IATF 16949:2016 汽车质 量管理体系认证,从而具备成为整车厂一级供应商的资格。针对强化雾霾源头监管需要的 网格化监控需求:公司 2019 年推出基于自动粒子识别技术的室外激光粉尘传感器。同时公 司拓展医疗领域:持续开发氧气传感器,配套国内外制氧机、呼吸机厂商,并储备了肺功 能检查仪、超声波麻醉气体浓度检测以及重症监护、麻醉监测用呼气末 CO2气体传感技术。 随着居民对室外空气质量的日益重视,公司在气体分析仪器方面持续发力,2016 年公司微 流红外气体传感器持续改造升级,实现超低量程稳定测量,2017 年初公司开发的基于紫外 差分吸收光谱技术的烟气分析仪进入市场,2018 年激光拉曼光谱气体分析仪国家重大科学 仪器设备专项通过验收,2019 年适用于机动车尾气排放监测新政的尾气传感器模组及尾气 分析仪器实现规模化销售。2021 年公司登陆科创板;2022 年基于 MEMS 技术 的车载空气品质传感器获得主机厂批量定点,自主开发的车载香氛系统获得主机厂批量定 点。

1.2 经营情况:营收稳步增长,研发及拓展加速净利短期下降

公司业绩态势良好,营收稳步增长。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,公司营收由 2017 年的 1.05 亿元增长至 2022 年的 6.06 亿元,复合增速高达 41.8%,保持良好的营收增长态势。 2021 年由于空气品质及医疗健康气体传感器应用领域增加、市场份额提升,叠加公司 车载传感器进入产出期,公司营收同比大幅增长 77.8%。2022 年受到宏观因素等影响, 公司营收结构出现变化,民用空气传感器受到家用环境电器国内需求和出口下滑影响 销售下降,医疗健康气体传感器需求也较 2021 年下降,车载传感器和气体分析仪器大 幅增长,结构调整导致公司整体营收增速放缓至 10.04%。2023 年 Q1-Q3 公司实现营收 4.52 亿元,同比增长 13.8%,产品结构调整持续,以超声波燃气表及其模块为主的智 慧计量业务销售收入同比增长 634.28%,以超声波氧气传感器为主的医疗健康传感器 业务销售收入同比增长 178.06%,以工业安全、冷媒泄露为主的安全监控业务销售收 入同比增长 117.46%,以气体分析仪器、高温气体传感器为主的环境监测业务销售收 入同比增长 76.99%,受国内外空气净化器市场库存堆积,新需求减缓的影响,公司空 气品质传感器业务销售收入同比下降 16.26%。

研发投入增加及产品结构变化导致净利下降。2023 年 Q1-Q3 公司归属于上市公司 股东的净利润 1.01 亿元,同比增长 1.2%。公司净利润增长低于营业收入增长的主要 原因在于:1)研发投入增加:公司加大新产品研发投入,前三季度研发费用率 10.7%, 较上年同期提升 1.2pct;2)市场拓展带动销售费用提升:为加大市场开拓力度,公 司营销体系人才队伍壮大,国内外广告、差旅费和展会费有所增加,销售费用率 7.9%, 较上年同期提升 0.41pct;3)管理费用率提升:公司嘉善园区开业投产,人工、折旧 等投入增加,管理费用率 5.39%,较上年同期提升 0.54pct。

坚持高毛利率战略,毛利率水平有望维持。2023 年 Q1-Q3 公司毛利率为 44.7%, 较上年同期提升 1.02pct,公司坚持高毛利战略,布局高毛利产品。我们认为未来随 着气体分析仪器、安全监控、医疗健康等产品以及外贸领域的收入占比增加,公司的 毛利率水平有望维持在合理水平。

1.3 产品矩阵:产品结构多样,应用领域广泛

公司围绕气体传感器、气体分析仪器两大类产业生态,产品结构多样。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:公司气体传感器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、 安全监控等领域,随着下游市场需求不断涌现,公司产品种类持续拓展。2)气体分析 仪器:公司气体分析仪器产品主要包括环境监测气体分析仪器、工业过程气体分析仪 器等。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。 应用场景丰富,下游覆盖家电、汽车、医疗等广泛领域。传感器作为物联网感知 层的硬件基础,应用范围日益广泛,市场需求快速增长。气体传感器在智能家居、汽 车电子、智慧医疗、智慧工业、智慧环保、智慧计量等物联网各细分领域有着广泛应 用。公司生产的各类气体传感器及气体分析仪器广泛应用于空气净化家电、汽车制造、 医疗健康、环保、能源计量、化工、制冷等领域,这些行业的发展为公司产品提供了 广阔的市场,同时公司具备较为全面的气体传感技术平台,围绕“传感器-控制器-执 行器”的发展策略,已形成初具规模的产品组合。

1.4 客户:依托技术平台和产品组合优势,大客户和国际化战略助力客户开拓

依托技术平台和产品组合优势,提供差异化解决方案。公司气体传感器产品所面 向的高价值客户群体多为国内外细分市场的主要企业。公司利用长期研发驱动形成的 多种气体传感技术及其组合,构建了较为全面的气体传感技术平台,通过不同技术的 组合,公司可以为客户提供差异化的解决方案,下游覆盖空气品质、环境监测、工业 过程、安全监控、医疗健康、智慧计量等应用场景,围绕“传感器-控制器-执行器” 初具规模的产品组合已持续配套于世界 500 强及国内外细分领域头部企业。 “大客户”与“国际化”战略助力公司开拓市场。公司采用以直接客户销售为主、 贸易商销售为辅的销售模式。在国内市场,公司主要向直接客户销售,以区域销售为 基础完善组织管理布局,大力发展大客户及核心渠道销售,公司的气体传感器已经配 套于美的、格力、海尔、海信、小米、莱克电气、鱼跃医疗等国内知名品牌终端产品。 在国际市场,公司与海外重点客户对应的贸易商建立良好合作关系,加速实施“国际 化”战略,加大市场技术投入,加快国际产品认证,为实现国际市场的突破打下坚实 基础。公司已在欧洲市场、亚洲市场建立了良好的品牌声誉,正寻求优势区域的进一 步拓展及北美市场的突破,目前气体传感器已经配套于飞利浦、大金、松下、一汽大 众、法雷奥、马勒、德国博世等国内外知名品牌的终端产品。2022 年,公司前五名客 户销售额 1.33 亿元,占年度销售总额的 22.10%。

1.5 股权结构集中稳定,股权激励彰显成长信心

股权结构集中稳定,下属子公司分工明确。公司控股股东为武汉佑辉科技,持股 比例为 45%,实控人为董事长熊友辉、董宇夫妇间接持股 52.75%。公司创始人熊友辉 董事长毕业于华中科技大学热能工程专业,博士研究生,拥有中欧国际工商学院高级 工商管理硕士学位,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。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;四方汽车电子于 2021 年设立并承接部分车载传感器业 务。

发布股权激励计划,业绩考核要求彰显成长信心。2023 年 10 月 27 日公司发布 《四方光电股份有限公司关于向激励对象首次授予限制性股票的公告》,限制性股票首 次授予数量 166.20 万股,占公司总股本的 2.37%,预留限制性股票数量 41.5 万股, 占公司总股本的 0.59%,首次激励对象包括公司任职的 8 位董事、高级管理人员、核 心技术人员以及 159 位董事会认为需要激励的其他人员,其中董事及高级管理人员首 次授予占比 24.08%,核心技术人员占比 0.48%,其他人员占比 55.46%。此次股权激励 首次授予的限制性股票考核目标为,2023-2025 年营收同比增速分别达到 15%/15%/15% (CAGR15%),预留授予的限制性股票考核目标为,2023-2025 年营收同比增速分别达 到 32.25%/15%/15%(CAGR20.5%),业绩考核要求彰显公司成长信心。

1.6 募投:募投项目进度有序推进,现有业务有望迎来拓展和深化

公司 2021 年上市实际募集资金净额 4.57 亿元,募集资金用于气体传感器与气体 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、智能气体传感器研发基地建设项目、营销网络与信息化管理平台建设项 目和补充流动资金。2023 年 10 月公司新增实施地点武汉市东湖新技术开发区凤凰产 业园凤凰园二路 3 号共同实施“气体传感器与气体分析仪器产线建设项目”和“智能 气体传感器研发基地建设项目”,新增租赁厂房为募投项目“气体传感器与气体分析 仪器产线建设项目”和“智能气体传感器研发基地建设项目”的实施方式。气体传感 器与气体分析仪器产线建设项目完成后,有望形成年产 1347 万只气体传感器及 6300 台气体分析仪器的产能,新建年产 300 万支超声波气体传感器与 100 万支配套仪器仪 表生产项目完成后将大幅提升公司气体传感器和气体分析仪器的生产能力;智能气体 传感器研发基地建设项目完成后,公司能够加快现有储备技术的产业转化,提升在智 能传感器领域的基础研发实力,为丰富产品线、进一步开拓市场提供支撑。

2 空气品质:家电复苏需求回暖,下游应用场景丰富

2.1 空气净化器、新风系统:家电复苏需求回暖,集成化智能化开拓高价值场 景

经济发展生活水平提升,空气质量要求提升带来广泛民用应用场景。随着社会经济的 快速发展及生活水平的不断提高,人们对室内、汽车座舱、室外空气质量提出更高的要求。 根据《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2019)有关内容,室内 CO2 浓度不宜高于 1,000ppm,通过 CO2 气体传感器能够实现监测与调节室内空气质量,同时能够实现节能 减排,符合绿色建筑的有关标准。近年来,以新风系统、新风空调为代表的环境电器保持 较快的增速,空气净化器通过新增除甲醛、香薰等功能来满足不同人群和场景的差异化需 求,将要求配套商由提供单一传感器到对粉尘、CO2、甲醛、VOC 等传感器进行集成; 2023 年 2 月 1 日生效实施的《室内空气质量标准》(GB/T18883-2022)提出细颗粒物 (PM2.5)在室内 24h 平均值不宜超过 75ug/m3,对室内空气质量提出了更高的要求。 空气净化设备市场需求扩大,但渗透率仍有较大提升空间。2018 年以来,随着大气污 染治理初见成效、空气质量转好,国内空气净化器市场步入调整期。2019 年国内空气净化 器行业竞争格局逐步稳定,产品的功能性、智能化水平持续提升,并呈现行业集中度提升、 头部品牌市场份额扩大的态势。目前,我国空气净化器的家庭普及率仍然较低,未来市场 潜力较大。当前中国市场空气净化器的市场渗透率仅为 2%左右,远低于欧洲、日本、美 国等发达国家或地区,随着中国中高收入水平人群的比例持续提升,未来中国市场中空气 净化器的市场渗透率和市场规模有较大的发展空间。

疫情影响逐渐消退,房地产政策力度加大,空气净化市场有望回温。2020 年以来,受 新冠肺炎疫情影响,居民对室内净化除尘、杀菌消毒、除异味等需求的重视程度有所提升。 但受到 2020 年整体疫情影响,消费下行空气净化器零售量下降,2021 年疫情恢复不及预 期,零售量小幅度下降,2022 年下游整体房地产需求不振,空气净化器零售端出现较大幅 度下降。随着疫情影响逐步消退,叠加 2023 年竣工端有所提升,带动国内空气净化器市 场降幅收窄。GFK 中怡康测算数据显示,2023 年上半年国内空气净化市场增速相比前两 年略有回弹,整体零售额规模在 21.7 亿元左右,同比增速-8.6%,根据奥维云网线上渠道 监测数据,2023 年 6·18 期间,空气净化器行业零售额 4.2 亿元,同比增加 20.2%,零售 23.5 万台,同比增加 12.9%,随着市场环境转暖,我们认为净化器市场有望在长达 6 年的 萎缩后逐步恢复。

空调集成化智能化开拓高价值场景,新风市场潜力逐步释放。未来空调功能集成化已 变成大势所趋,集成了空调、新风机、加湿器、除湿机、空气净化器、空气消毒机等多重 功能的空气机成为高端市场的亮点。1)我国新风系统市场规模持续扩张:2021 年我国住 宅新风系统市场规模达到 117.68 亿元,2015-2021 年 CAGR 为 37.32%,具有较大的市场潜力。2)渗透率较低,随着政策落地空间较大: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。当前新风系统在欧美等国家庭普及率超 90%,且不少 国家已颁布法律强制配备新风系统,而我国仍处于起步阶段,市场普及率仅为 1%,具有 较大的市场潜力。

气体传感器检测对象不断扩展,搭载气体传感器的家电类型亦不断丰富。室内空气品 质检测对象不仅限于粉尘、二氧化碳,还拓展至甲醛、VOC、氨气、氡等,产品功能也由 单一检测对象升级为可同时检测多种气体的集成化产品。同时,气体传感器亦逐渐运用于 其他家电品类,如吸尘器、扫地机、壁挂炉、油烟机等,这些发展趋势均促进气体传感器 企业持续进行技术研发及产品创新,以抢占市场份额。

2.2 公司:立足三大核心技术,产品丰富应用广泛

空气品质产品立足三大核心技术:公司的空气品质产品主要包括粉尘传感器、CO2 气体传感器、气体传感器模块及控制器和 VOC 气体传感器,主要应用于空气净化器、新 风系统、家用空调及汽车空调等领域,其中粉尘传感器和 CO2 气体传感器构成空气品质 气体传感器的核心产品。这些产品基于公司核心技术,即热电堆红外气体传感技术、粉尘 传感技术,以及电化学甲醛传感技术。

产品类型丰富,下游应用领域丰富。公司产品从监测 CO2、粉尘、甲醛、VOC 拓 展至监测污浊度、尘埃粒子等,由提供单一气体传感器到提供集成空气品质传感器模组; 公司产品类型从传感器拓展至控制器,提供新风控制器、CO2 变送器、空气质量检测仪等 产品。下游应用领域应用至智能化的新风系统、空气净化器、吸尘器/洗地机、油烟机、 壁挂炉、空调等,目前也从环境电器拓展至清洁电器、智慧楼宇、洁净室等高价值应用场 景。目前,公司在激光粉尘传感器自动粒子识别(API)、双光源红外 CO2 气体传感器、 抗酒精和温湿度影响的甲醛传感器方面已建立技术储备,能够对市场新增需求做出快速响 应。

地产销售企稳,应用领域拓宽,民用空气品质类产品销量有望回升。公司凭借全面 的技术储备和丰富的产品线,持续开拓优质客户群体:2018 年,面对下游空气净化家电 行业进入调整期所引起的销量下降及降价压力传导,公司积极进行结构调整,加强对激光 粉尘传感器、LED 粉尘传感器的工艺改进和市场推广,提高产品性能,提升客户认知度, 并将甲醛传感器的下游配套重点由甲醛检测仪器向空气净化器转型。2019 年,空气净化 行业逐渐步入高质量发展阶段,公司前期的市场拓展和客户布局亦逐渐显现效果,粉尘传 感器、CO2 气体传感器、VOC 气体传感器均实现销量增长。2020 年新冠肺炎疫情发生后, 公司向远大洁净空气科技有限公司等空气净化器厂商,以及广州安捷生物安全科技股份有 限公司等隔离病床厂商提供 CO2 气体传感器、粉尘传感器,同时新增吸尘器、挂壁炉、 油烟机等新应用场景,带动销量提升;2021 年公司在以空气净化器、新风系统、新风空 调为代表的环境电器领域市场份额进一步提升,并拓展至清洁电器、厨房电器、智慧楼宇 等领域,民用空气品质传感器核心产品销量迎来大幅增长。2022 年受到地产下行影响, 国内民用空气品质传感器收入下降,同时国际出口也有所下滑,空气品质产品收入下降 8.24%。2023 年前三季度受国内外空气净化器市场库存堆积,新需求减缓的影响,公司 空气品质传感器业务销售收入同比下降 16.26%。后续随着地产政策持续落地,房地产市 场有望企稳,叠加公司持续提升在环境电器、清洁电器和厨房电器的搭载率,并通过推广 集成空气品质传感器模组和控制器产品,进一步提升单位价值量和行业竞争门槛,同时通 过 ODM/OEM 形式向控制器业务延伸,我们认为公司民用空气品质类产品销量和营收有 望企稳。

3 车载领域:气体传感器需求提升,热失控传感器空间广阔

3.1 行业:舒适系统产品需求提升,热失控传感器空间广阔

差异化、品牌化带动汽车舒适系统传感器与空气改善装置需求提升。汽车座舱是与驾 乘人员直接接触的空间,车内环境成为影响乘坐体验的重要因素,搭载汽车舒适系统成为 车企寻求差异化、品牌化发展重点布局的领域。工业和信息化部于 2022 年 3 月发布的 《2022 年汽车标准化工作要点》,提出“推进多种类型传感器、执行器和控制器等关键零部 件标准研究与制度修订”,也将促进车载相关传感器健康有序的发展。无论是燃油车,还是 新能源汽车都能搭载汽车舒适系统传感器、车内空气改善装置等与汽车座舱舒适相关的产 品。

新能源汽车渗透率提升,热失控监测传感器有望成为标配。据中国汽车工业协会统计 分析,2023 年新能源汽车产销分别完成 958.7 万辆和 949.5 万辆,同比分别增长 35.8%和 37.9%。新能源汽车市场渗透率不断提升,呈现出全面化发展特征,作为新能源汽车的核 心部件—动力电池的安全性也越来越受到监管部门和市场的关注。2023 年 7 月 25 日,工 业和信息化部装备工业一司、国家市场监督管理总局质量发展局以视频方式联合组织召开 加强新能源汽车安全管理工作会议,对新能源汽车安全形势进行分析研判,切实加强新能 源汽车安全管理。国内电池厂、主机厂对锂电池热失控机理的研究进一步深入,电池热失 控监测传感器的需求日益明确,并有望成为新能源汽车的标准配置;受益于国家标准规范 的推出实施,储能电池热失控传感器业务也将迎来新的增长需求。

混合动力汽车增长带动高温气体传感器和电池安全监测传感器的发展。在乘用车领域, 混合动力(含增程技术)汽车呈现出高速增长势头。混合动力系统既包含内燃机,也包含 动力电池。在继续保留高温气体传感器的同时,还增加电池安全监测传感器,混合动力汽 车的增长进一步推动高温气体传感器和电池安全监测传感器的发展。

3.2 公司:订单转化带来稳定业绩增长,热失控已实现批量供货

车载传感器项目定点数量达 2400 余万个,订单转化有望带来稳定可靠业绩增长。 2016-2019 年,公司在车载传感器市场以技术及产品的研发为主,2020 年汽车舒适系统 配套传感器逐渐进入量产。2017 年取得 IATF16949:2016 汽车质量管理体系认证以来, 公司车载传感器产品线进一步延伸,产品应用范围从最初的中高端车型覆盖至更广阔的车 型。截至 2023 年中,公司车载传感器项目定点传感器数量合计约为 2400 余万个。定点 后,根据整车厂特定车型的市场定位和技术要求,公司还将经历产品设计和开发、过程设 计和开发、产品与过程确认等阶段,使得产品性能和制造能力充分满足客户要求。此后, 客户结合自身新车型推出计划、生产安排和市场反响等情况,向公司下达采购订单。从定 点阶段到批量生产阶段,通常需要 18-24 个月的时间。根据项目定点测算,2024 年至 2027 年每年约 300-400 万只订单转化。同时公司将积极拓展新的项目定点,包括拓展新 客户以及为老客户提供新产品和新定点。因此,随着新项目定点的不断获取,车载传感器 收入将持续为公司带来稳定可靠的业绩增长,2022 年公司已定点车载传感器项目已于当 年逐步进入量产期,当年车载传感器业务销售收入同比增长 118.38%。

公司车载传感器业务主要由汽车舒适系统传感器、车内空气改善装置、安全系统传 感器及高温气体传感器构成,配套于汽车舒适系统和汽车动力系统。

车载舒适系统传感器:主要包括车规级 CO2 传感器总成、车规级 PM2.5 传感器总成、 AQS 空气质量传感器总成、温湿度传感器总成等,公司车规级 CO2 传感器是汽车座舱舒 适系统中暖通空调(HVAC)空调重要的传感器,在保证安全舒适的条件下,能够降低汽 车的能耗与提升汽车的续航里程。

车内空气改善装置:主要包括负离子、香氛发生器等,车载香氛发生器能够根据不同 香氛香型营造出温馨、提神的车厢氛围。

安全系统传感器:主要包括冷媒泄漏监测传感器、动力电池热失控监测传感器等,主 要应用于新能源汽车。随着电动汽车用动力蓄电池安全要求的出台,主机厂和消费者对于 新能源汽车的安全性能愈发重视。针对上述需求,公司推出了电解液泄露传感器、烟雾传 感器、电池热失控监测传感器等系列产品。 冷媒传感器方面,各国自 1987 年《蒙特利尔议定书》后不断出台法律法规,推动全 球制冷剂升级换代,零 ODP(消耗臭氧潜能值)和低 GWP 成为未来发展趋势。2020 年 12 月,《美国创新与制造法案》(AIM)签署生效,该法案制定了框架授权 EPA 进一步削 减全球变暖潜值(GWP)较高的氢氟烃(HFC)在美国范围内的使用,具体措施方面包 括从 2025 年 1 月 1 日起对冷水机、住宅和轻型商用空调和热泵系统的 700GWP 限制等。 欧盟 F-Gas 法规(EU 517/2014)旨在基加利修正案中规定的时间基础上,加速减少氟化 温室气体(F-gas)的排放。欧盟新规也将于 2025 年 1 月 1 日生效,要求分体空调制冷 剂 GWP 值不能高于 750 的上限。公司较早布局冷媒传感器领域,基于气体核心传感技术 的长期积累和发展,推出了基于 NDIR(非分光红外)技术的长寿命制冷剂泄露监测传感 器-AM4200 系列。此类传感器具有高可靠性、高精度特性,防尘防水等级达到 IP65,且 产品寿命 15 年。我们认为,欧美制冷剂升级换代,冷媒监测需求或持续提升,有望扩大 公司冷媒传感等领域市场规模与产品份额。

其中,动力及储能电池热失控传感器主要用于新能源动力电池热失控的检测。锂离子 电池储能系统发生热失控的特点是“多米诺骨牌”效应,要确保储能系统长期安全运行, 重在预防、重在监测,要建立“Pack 级→簇级→舱级”的多级监测防控机制。 目前热失控预警传感器有气体传感器、烟雾传感器、温度传感器、气压传感器和应力 传感器等方案,其中针对特征气体的监测方面,目前行业内热失控监测的方案大部分产品 局限于传统建筑消防思维,采用电化学原理的 CO 和催化燃烧原理的 H2 探测器,存在寿 命短、可靠性低、容易受环境和气体干扰等问题,从长远来看,很难适应电化学储能系统 “稳定、可靠、耐久、经济”的应用要求。而电池热失控过程中会产生大量热量和逸出气 体,而特征气体传感器预警会早于热失控发生,预警效果好。在所有表征气体中,CO2 在 热失控前后变化最为明显,可优选 CO2 作为热失控安全监测气体,因此公司基于 NDIR 红外气体传感器技术的 CO2监测是有效可靠、性价比高的手段,可达到 10 年以上使用寿 命、稳定性和可靠性好、不存在气体干扰影响、能够真实表征锂离子电池热失控。

此外,公司依托完善的气体传感器技术平台,创造性地将 NDIR 红外、MEMS 工艺 MOx 传感器、以及激光光散射多个技术进行组合,推出一款集成的热失控预警传感器, 可针对锂电池热失控触发前释放出的 CO2、CO、温度及压力、气溶胶颗粒物等指标进行 有效监测,多个传感器的组合可以帮助创建一个检测系统,消除单个传感器的缺点,提高 整个系统的可靠性,并将信号通过 CAN 总线发送给电池管理系统(BMS),起到可靠的 热失控预警作用。截至 2023 年上半年,公司动力电池热失控监测传感器已实现批量供货。

高温气体传感器:主要包括发动机用氧气传感器、发动机用氮氧传感器,其中氧气传 感器用于汽油车发动机,ECM 通过尾气氧含量修正喷油量,减少有害气体排放;氮氧传感器用于检测柴油机,将尾气中 NOx 浓度信号传至 SCR 系统,以确定净化尾气中 NOx 所需尿素用量,确保尾气排放处于最佳状态的同时,减少尿素浪费,从而整体降低汽车的 尾气污染物排放; 同时还有颗粒物传感器(Soot)用于测量柴油颗粒过滤器(DPF)后端废气中颗粒 物(烟尘)累计颗粒质量来确定 DPF 的效率,进而降低汽车对环境的污染。截至 2023 年中,公司发动机排放氧气传感器继续实现大批量供应,产品可靠性等得到客户认可;同 时公司面向柴油车发动机厂家、尾气排放后处理系统厂家等目标客户,积极推广发动机排 放氮氧传感器产品,并且取得了阶段性进展,汽车三高(高温、高原、高寒)测试接近尾 声。

公司在高温气体传感器方面的竞争优势在于:1)公司经过长期研发投入,已掌握芯 片材料的配方和制备工艺,并且进入了良性的迭代循环;2)掌握了高温气体传感器封装、 测试的全套工艺;3)公司有近百万支整车厂前装配套经验。公司高温气体传感器已形成 自主技术平台并具备批量生产能力,先期通过汽车售后市场、非道路市场及通用机械等领 域进行产品推广,并同步向主机厂导入,目前已实现国内外主机厂项目定点,氧气传感器 已实现前装市场批量供应。

4 医疗领域:政策带动市场需求扩大,产品线完善持续拓展市 场

气体传感器在医疗健康领域的主要产品包括氧气传感器、CO2 气体传感器、NOx 气 体传感器以及流量传感器等,应用于制氧机、呼吸机、麻醉机、监护仪、肺功能检查仪等 生命信息与支持类医疗器械,以及心肺功能运动试验等新型诊疗场景。

4.1 行业:医疗改革与肺功能认知提升,带动市场需求逐步提升

医疗改革持续推动,带动气体传感器市场需求提升。近年来,城市医疗机构的建设和 发展不断进步,国内医疗器械及技术同国外先进国家的差距逐步缩小,但是医疗资源配置 不平衡的现象仍然显著。有序推进分级诊疗制度,是聚焦解决看病难、看病贵等重点难点 问题的现实方案。1)推动县域综合改革,提升县级医院综合能力和服务能力。根据《县 医院医疗服务能力基本标准》,呼吸机、麻醉机、肺功能仪等均属于满足县医院专科发展 及医疗服务需求、酌情配置的专科设备。2023 年 7 月 26 日,国家卫生健康委员会发布推 荐性卫生行业标准《县级综合医院设备配置标准》,该标准自 2024 年 1 月 1 日起实施, 规定了县级综合医院万元及以上设备配置的基本原则,并根据医院规模提出设备配置的品 目和数量。气体传感器可搭载多种医疗器械终端,并不断切入到新的应用场景,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,随着这些医 疗设备在县级医院逐渐下沉,相关气体传感器的市场需求将进一步增长。2)深化基层医 疗卫生机构综合改革,持续“强基层”。随着二、三级医疗机构资源不断下沉至基层医疗 机构,基层医疗卫生机构的医疗器械需求增长,带动氧气传感器、CO2 气体传感器等气体 传感器的市场规模持续扩容。3)家用医疗器械产品加速普及。日常监测肺功能需求凸显, 家用制氧机、呼吸机、雾化器正成为新的家庭健康消费需求。

新冠肺炎疫情提升了居民对肺功能的认知,医用气体传感器市场需求扩大。新冠肺 炎疫情进一步提升了居民对肺功能的认知。工信部联合国家卫生健康委员会、国家发展改 革委等部门和单位印发的《“十四五”医疗装备产业发展规划》提出“到 2035 年,医疗 装备的研发、制造、应用提升至世界先进水平”,重点围绕诊断检验装备、治疗装备、监 护与生命支持装备等 7 个领域。国务院办公厅于 2022 年 4 月发布的《“十四五”国民健康 规划》提出“将肺功能检查纳入 40 岁以上人群常规体检,推行高危人群首诊测量肺功能, 提升呼吸系统疾病早期筛查和干预能力”。《健康中国行动(2019—2030 年)》提出“着力 提升基层慢性呼吸系统疾病防治能力和水平,加强基层医疗机构相关诊治设备(雾化吸入 设施、氧疗设备、无创呼吸机等)和长期治疗管理用药的配备”。这些政策的实施有效推 动肺功能检查仪、心肺分析仪、氧疗设备、无创呼吸机等医疗器械的市场需求,医疗健康 气体传感器作为上述医疗器械的核心部件,其产销量有望持续提升。

4.2 公司:形成较为完善的产品线,持续技术研发拓展市场

产品线较为完善,医疗健康气体传感器销售收入保持稳定。公司基于 TDLAS 激光传 感技术,研发出高精度激光氧气传感器;基于超声波气体传感技术,研发出超声波氧气传 感器 Gasboard-8500V,有效实现对 O2 浓度的检测。基于产品研发与技术创新,公司医 疗健康气体传感器产品线进一步丰富,主要产品有超声波氧气传感器、超声波氧浓度和流 量传感器(可替代传统氧化锆传感器)、激光氧气传感器、呼气末二氧化碳传感器 ETCO2 及 DLCO 气体传感器等多种气体传感器,主要应用于呼吸机、制氧机、麻醉机、监护仪、 运动心肺测试系统、无创新陈代谢分析仪等医疗设备,形成了较为完善的医疗健康气体传 感器解决方案。2020 年新冠肺炎疫情进一步提升了居民对肺功能的认知,作为呼吸机、制氧机、麻醉机、肺功能仪、监护仪等医疗器械的重要部件,医用气体传感器市场需求扩 大,促使公司 2020 年医疗健康气体传感器销售收入同比增长 47.43%;2021 年公司医疗 健康气体传感器产品线延伸,形成较为完善的整体解决方案,呼吸机、制氧机用超声波氧 传感器的销售收入增长明显,带动公司医疗健康领域销售收入同比增长 128.70%;2022 年相较 2021 年,制氧机、呼吸机为代表的医疗设备需求下降,医疗健康气体传感器业务 收入同比下降;2023 年前三季度受“新冠”二阳以及医疗保健产品消费升级等因素的影 响,以超声波氧气传感器为主的医疗健康传感器业务销售收入同比增长 178.06%。

组建医疗外贸团队拓展欧美市场,持续技术研发拓展产品线。公司组建了医疗外贸团 队,加大欧美市场开拓力度。在市场端,超声波氧气传感器等产品需求量快速提升,公司 作为疫情防控重点保供单位,在呼吸机、制氧机、高流量呼吸湿化治疗仪等下游领域所需 的氧气及流量传感器领域取得较好业绩,得到国家和省市有关部门的嘉奖。在研发端,基 于超声波氧气传感器的传统优势技术,公司充分利用超声波、NDIR、激光、电化学等传 感器综合技术平台,深入研发技术要求更高、产品价值量更大的新型医疗用气体传感器和 医疗器械。其中,根据客户需求定制的 ETCO2 传感器、及可同时测量氧气浓度和流量的 超声波流量计已实现量产;DLCO 传感器、弥散氧气传感器已向客户送样测试。

5 环境监测及工业过程:环保政策带来增量市场需求,技术领 先把握国产化替代机遇

公司气体分析仪器产品主要包括环境监测气体分析仪器、工业过程气体分析仪器等。

5.1 行业:大气污染治理带来增量需求,国产化高端仪器带来关键机遇

环境监测:大气污染治理持续加码,严标准带来气体分析仪增量市场需求。近年来, 碳减排、碳达峰目标的提出为空气污染治理注入新动能。2022 年生态环境部等六部门制 定了《减污降碳协同增效实施方案》,提出基于环境污染物和碳排放高度同根同源的特征, 进一步优化治理路线,要求到 2030 年,大气污染防治重点区域碳达峰与空气质量改善协 同推进取得显著成效,推动减污降碳协同增效。2022 年 11 月,欧盟委员会正式公布了 “欧洲第七阶段排放标准”提案,参照“欧七”排放标准及技术路线,未来若“国七”颁 布实施,柴油机后处理系统会更加复杂。这些政策对机动车、非道路机械、船舶、工业企 业废气排放标准加严,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,为尾气、烟气分析仪器生产厂商带来增量市场需求。

工业过程:国产化高端在线检测仪器需求不断增加。工业和信息化部于 2022 年 7 月 发布的《工业领域碳达峰实施方案》,提出“以水泥、钢铁、石化化工、电解铝等行业为重 点,聚焦低碳原料替代、短流程制造等关键技术,推进生产制造工艺革新和设备改造,减 少工业过程温室气体排放”。随着我国水泥、钢铁、石化化工等装置大型化和整体装备水 平提升,以及在节能降耗、治污减排和安全生产方面要求的提高,在线分析仪器的重要性 和使用量与日俱增,我国相关企业也正在逐步加大在线分析仪器投入力度,对国产化高端 在线监测仪器刚性需求会进一步增加。据 IMARCGroup 预测,到 2028 年全球气体分析 仪市场规模将达到 8.724 亿美元,2023 年至 2028 年的增长率(CAGR)为 6.62%。

5.2 公司:起步早市场认可度高,技术领先抓住国产化机遇

拥有长期技术积累和产品开发经验,市场认可度高。公司的气体分析仪器技术起步早, 早在 2005 年就在非红外气体传感器的基础上推出机动车尾气分析仪,2009 年公司形成了 以热电堆红外、微流红外两种技术为主体的红外烟气分析仪、煤气分析仪、沼气分析仪、 尾气分析仪等仪器产业,较早起步为公司带来了一定技术积累和产品开发经验,市场认可 度不断提升,在煤气成分及热值分析、沼气工程过程分析仪器等市场领域具有较强的市场 竞争力。 抓住科学仪器国产化机遇,打开高端气体分析仪器市场。在工业过程气体分析仪器领 域,Siemens(西门子)、ABB 等公司垄断石油化工、天然气等高端市场,公司在国产中 高端过程气体分析仪器开发取得了显著进步,推出了激光拉曼光谱气体分析仪、激光氨逃 逸分析仪,推出面向钢铁、冶金、石化、建材等高耗能行业的气体分析仪器系统方案,有 望在我国天然气、石化、大型煤化工等高端工业过程仪器领域替代进口仪器。

2018 年和 2019 年公司气体分析仪器销售收入快速增长,主要由于这一时期环保政 策不断升级、大气污染执法力度加大以及下游冶金、煤化工和可再生能源等行业市场需求 回暖,尾气分析仪器在机动车尾气排放检测新政全面实施后,2019 年销量大幅增加 4729.48%,销售收入增加 4663.63%,烟气分析仪器在 2018 年发布《打赢蓝天保卫战三 年行动计划》后,2018 年和 2019 年销售收入分别增长 94.75%和 144.30%,这一时期公 司凭借技术积累、产品创新和良好市场口碑,抓住政策风口及市场机遇,实现较快增长。 2020 年公司气体分析仪器营收增速下降 27.8%,主要由于机动车尾气排放检测新政 后,市场需求由快速增长进入常态化发展阶段,2021 年气体分析仪器营收进一步下降 24.73%。2022 年,在“碳达峰”、“碳中和”促使碳排放监测需求增加的背景下,公司推 出了温室气体排放分析仪及便携式温室气体排放分析仪,积极推进排放连续监测系统认证; 在工业过程领域,公司加大激光拉曼光谱气体分析仪、激光氨逃逸分析仪、原位激光气体 分析仪等产品开拓力度,2022 年气体分析仪器销售收入同比增长 109.22%。

2023 年上半年,受益于双碳、科学仪器国产化替代政策落地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销售收入同比增长 71.91%。公司在国内市场 销售的同时,也大力开拓俄罗斯、欧美等外贸市场,此外受双碳政策的推动,目前国内钢 铁厂实施节能降耗改革,在一定程度上会促进气体分析仪器的需求;另外,燃油车“国七” 标准正在研究,目前国内部分企业已先行研发相关产品,对气体分析仪器的需求或许也有 一定的推动作用,气体分析仪器销售收入有望保持增长。毛利率水平方面,由于气体分析 仪器行业具有较高的技术壁垒,核心气体传感器模组仍主要依赖进口,基于突出的自主创 新及新产品开发能力,凭借领先的微流红外、热电堆红外、紫外差分吸收光谱气体传感技 术及煤气成分及热值分析技术,公司能够与国际同行业公司开展竞争,并取得较高的利润 水平,2017 年以来公司气体分析仪器毛利率水平均在 60%以上,随着高端产品进一步开 拓市场,气体分析仪器的毛利率水平有望稳定在较高水平。


(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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