四方光電專題報告：氣體傳感器與氣體分析器雙輪驅(qū)動

四方光電專題報告：氣體傳感器與氣體分析器雙輪驅(qū)動1.深耕光學(xué)氣體傳感領(lǐng)域，產(chǎn)品應(yīng)用廣泛布局1.1

深耕光學(xué)氣體傳感領(lǐng)域，專業(yè)領(lǐng)導(dǎo)團隊四方光電是一家從事智能氣體傳感器和高端氣體分析儀器的企業(yè)。公司

2003

年成

立于武漢“光谷”，形成了包括光學(xué)(紅外、紫外、光散射、激光拉曼)、超聲波、MEMS金屬氧化物半導(dǎo)體(MOX)、電化學(xué)、陶瓷厚膜工藝高溫固體電解質(zhì)等原理的氣體傳感技

術(shù)平臺，擁有

100

余項國內(nèi)外專利，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于空氣品質(zhì)、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程、

安全監(jiān)測、健康醫(yī)療、智慧計量等領(lǐng)域。公司實際控制人為熊友輝、董宇夫婦。熊友輝、董宇夫婦分別通過佑輝科技、智感

科技、武漢聚優(yōu)、武漢蓋森合計控制四方光電

52.70%的股份。公司核心團隊匯集了一批行業(yè)內(nèi)高層次研究人才，管理層

6

人中

3

位具備高級工程

師職稱。公司以湖北省氣體分析儀器儀表工程技術(shù)研究中心、湖北省省級企業(yè)技術(shù)中心

為依托，通過長期培養(yǎng)和引進，組建了具有創(chuàng)造力的研發(fā)技術(shù)團隊。截至

2021

年上半

年，公司研發(fā)人員數(shù)量達到

151

人，同比增長

39.81%，人員背景覆蓋物理、光學(xué)、材

料學(xué)、電子工程、工業(yè)自動化、機械設(shè)計、軟件工程等專業(yè)，形成了一支在氣體傳感器

及氣體分析儀器研究開發(fā)方面具有較強理論功底和豐富開發(fā)經(jīng)驗的隊伍。1.2

掌握核心技術(shù)，產(chǎn)品應(yīng)用廣泛布局公司主要產(chǎn)品為氣體傳感器和氣體分析儀器，經(jīng)過長期潛心研發(fā)，公司已較為全面

地掌握了氣體傳感核心技術(shù)平臺，擁有包括非分光紅外（NDIR）、光散射探測（LSD）、

超聲波（Ultrasonic）、紫外差分吸收光譜（UV-DOAS）、熱導(dǎo)（TCD）、激光拉曼（LRD）

在內(nèi)的技術(shù)積累，構(gòu)建了較為完整且定位高端的氣體傳感技術(shù)體系，尤以光學(xué)技術(shù)最為

突出。通過上述技術(shù)平臺的杠桿撬動作用，公司能夠憑借一項技術(shù)或多項技術(shù)的組合進

入到諸多終端市場和具體應(yīng)用領(lǐng)域，從而最大化研發(fā)投入的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化效率和經(jīng)濟價值。公司氣體傳感器通過提升所配套終端設(shè)備或系統(tǒng)的氣體感知能力，促進其安全、高

效、智能運行，廣泛應(yīng)用于室內(nèi)、車內(nèi)、室外空氣品質(zhì)監(jiān)測以及醫(yī)療健康、安全監(jiān)控等

領(lǐng)域。公司氣體分析儀器產(chǎn)品主要包括煙氣分析儀器、尾氣分析儀器、煤氣分析儀器、沼

氣分析儀器等，廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程等領(lǐng)域。公司的氣體傳感器已配套于美的、格力、海爾、海信、小米、萊克電氣、魚躍醫(yī)療、

飛利浦、大金、松下、一汽大眾、法雷奧、馬勒、德國博世等國內(nèi)外知名品牌的終端產(chǎn)

品。截至

2020

年底，公司所生產(chǎn)的氧氣傳感器已配套于國內(nèi)外

2.23

萬臺呼吸機及

9.94

萬臺制氧機等疫情防控醫(yī)療物資。公司的氣體分析儀器廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、冶金、煤

化工、生物質(zhì)能源等各個領(lǐng)域，在節(jié)能減排中發(fā)揮重要作用。公司前五大客戶主要為粉

塵傳感器、CO2

傳感器和尾氣分析儀器的下游廠商，前五大客戶銷售金額由

2017

年

-2019

年收入占比維持

40%左右降至

2020

年占比

26.10%，銷售集中度明顯下降，下游

布局愈加廣泛。2.氣體傳感器與氣體分析器雙輪驅(qū)動，業(yè)務(wù)規(guī)?？焖僭鲩L2.1

財務(wù)概要：2018

年至

2020

年，公司收入由

1.18

億增長至

3.08

億，年均復(fù)合增速達到

61.85%，

公司歸母凈利潤由

0.11

億增長至

0.84

億，年均復(fù)合增速達到

176.52%。在

2020

年上

半年疫情停工的影響下，2020

年度營收及歸母凈利潤依舊保持

30%以上的增長。2021

年上半年，隨著疫情恢復(fù)，公司業(yè)務(wù)迎來爆發(fā)式增長。2021

年前三季度，公司營收

3.79

億，同比增長

111.10%，公司歸母凈利潤

1.23

億，同比增長

163.60%。自

2018

年公司迎來業(yè)績大幅擴張后，銷售毛利率和銷售凈利率保持平穩(wěn)增長。截

止

2021

年前三季度，銷售毛利率由

37.96%增長至

50.46%，銷售凈利率由

9.35%增長

至

32.76%。三費方面，管理費用率、財務(wù)費用率長期維持穩(wěn)中有降的趨勢，其中

2021

年前三季度由于期內(nèi)募集資金相關(guān)的利息收入增加，財務(wù)費用率為-2.11%。銷售費用率

逐年下降，由

2017

年

14.26%逐漸穩(wěn)定下降至

6%左右的水平。公司堅持研發(fā)道路，不斷加大研發(fā)投入，公司人均產(chǎn)出效率逐年提升。2.2

氣體傳感器與氣體分析器雙輪驅(qū)動，下游市場潛力漸顯公司堅持氣體傳感器與氣體分析儀器并重的“雙輪驅(qū)動”格局，在擴大氣體傳感器

銷售規(guī)模的同時，大力發(fā)展高附加值的氣體分析儀器。2018

年-2020

年，氣體傳感器營

收增速為

4.47%，55.84%和

63.96%，收入增速持續(xù)擴大。氣體分析儀器毛利率長期穩(wěn)

定在

60%~70%，高附加值的性能拉動總體毛利率維持在

40%~50%。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院援引

Yole的數(shù)據(jù)，全球傳感器行業(yè)市場規(guī)模自

2010

年的

720

億美元增長至

2019

年的

2265

億美元，年均復(fù)合增長率達

13.58%。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究

院援引

CCID的數(shù)據(jù)，2014-2019

年期間我國傳感器市場自

2014

年的

983

億元增長至

2019

年的

2189

億元，年均復(fù)合增長率達

17.37%。根據(jù)

Yole的數(shù)據(jù)，2020

年全球氣體傳感器市場規(guī)模達到

11

億美元，預(yù)計

2026

年

市場規(guī)模將擴大至

18

億美元，復(fù)合增長率

8.55%。四方光電采用以紅外、激光等為主

的光學(xué)傳感技術(shù)，2020

年市占率僅次于電化學(xué)技術(shù)排名第二，達到

12%，市場規(guī)模

1.32

億美元。據(jù)

Yole數(shù)據(jù)經(jīng)海通測算，預(yù)計

2026

年光學(xué)傳感技術(shù)市占率將上升至

16%，市

場規(guī)模

2.88

億美元，復(fù)合增長率

13.89%。國際上氣體傳感器企業(yè)主要集中在美國、日

本和歐洲等地，主要包括博世（Bosch）、德爾福（Delphi）、電裝（DENSO）、日本特

殊陶業(yè)株式會社（NGK-NTK）、城市技術(shù)（CityTechnology，Honeywell）等，國內(nèi)傳

感行業(yè)起步晚、發(fā)展時間短，市場份額仍然較低。受消費者需求、環(huán)保政策、工業(yè)企業(yè)

需求三大應(yīng)用驅(qū)動力影響，氣體傳感新技術(shù)、新產(chǎn)品、新的細(xì)分產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)，氣體傳

感器國產(chǎn)化需求的擴大，為國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)提供了良好的發(fā)展機遇。四方光電主要產(chǎn)品粉塵傳感器和

CO2

傳感器廣泛應(yīng)用于空氣品質(zhì)領(lǐng)域。2020

年，

公司空氣品質(zhì)領(lǐng)域營收達

2.03

億，相對總營收占比

66.08%，2017-2020

年復(fù)合增速

46.05%。目前，我國空氣凈化器的家庭普及率仍然較低。根據(jù)公司招股書援引前瞻產(chǎn)業(yè)

研究院數(shù)據(jù)，我國空氣凈化器的家庭普及率不足

2%，每百戶擁有量僅為

5

臺。2020

年

以來，受新冠肺炎疫情影響，居民對室內(nèi)凈化除塵、殺菌消毒、除異味等需求的重視程

度有所提升，我們認(rèn)為未來空氣凈化市場將有更大潛力。氣體分析儀器可以應(yīng)用于煤氣、沼氣分析。中國燃?xì)夤饬块L期看處于上升趨勢。

沼氣可以直接用于燃料、供暖、發(fā)電等領(lǐng)域，也可以作為原料生產(chǎn)甲醇、福爾馬林、四

氯化碳等化工產(chǎn)品。我國沼氣發(fā)電市場發(fā)展較為強勁，2015

年-2019

年生物質(zhì)發(fā)電量復(fù)

合增長率

20.50%。3.順應(yīng)碳中和政策，發(fā)力車載擁抱AIoT大時代3.1

積極響應(yīng)碳中和政策隨著《藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)量化問責(zé)規(guī)定》、碳中和等政策或目標(biāo)的提出，我國環(huán)保督察和污

染防治工作深入開展。為如期實現(xiàn)“碳達峰”、“碳中和”、確保我國碳交易市場正常高效

運轉(zhuǎn)，結(jié)合國際成功經(jīng)驗，以在線連續(xù)方式為主導(dǎo)的碳排放監(jiān)測業(yè)務(wù)有望迎來發(fā)展高峰。公司在

2021

年半年報中披露了新產(chǎn)品溫室氣體排放分析儀，能夠有效檢測

CO2、

N2O、CH4

等溫室氣體濃度，主要用于固定源溫室氣體排放監(jiān)測。公司在碳排放監(jiān)測領(lǐng)域具有較好的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，為清潔發(fā)展機制（CDM）和碳

交易提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在污染源碳監(jiān)測、大氣碳監(jiān)測、建筑及汽車碳監(jiān)測領(lǐng)域，已積累大

量核心技術(shù)與產(chǎn)品應(yīng)用。3.2

車載市場繼續(xù)發(fā)力，擁抱

AIoT大時代公司氣體傳感器在燃油車及新能源車領(lǐng)域呈現(xiàn)出較好的發(fā)展趨勢。公司車載傳感器

進入產(chǎn)出期，產(chǎn)品應(yīng)用范圍從最初的中高端車型覆蓋至更廣闊車型，獲得的項目定點不

斷增加，且于

2021

年上半年逐步轉(zhuǎn)化為訂單。公司傳感器布局覆蓋室內(nèi)空氣品質(zhì)、車

載安全監(jiān)控和發(fā)動機尾氣排放三大領(lǐng)域，與車載領(lǐng)域結(jié)合緊密。除此之外，針對車內(nèi)外空氣環(huán)境，檢測對象逐步擴展至甲醛、VOC、香氛和負(fù)離子。

2021

年第二季度，公司已基于直流負(fù)高壓電離技術(shù)，研發(fā)出車載負(fù)離子發(fā)生器，可有效

凈化車內(nèi)空氣質(zhì)量，應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域。公司新定點項目不斷增加，如新增捷豹路虎包括新能源車型在內(nèi)的

CO2

傳感器、

PM2.5

傳感器項目定點數(shù)

80

余萬個。截至

2021

年上半年，公司合計已獲得

13

家車企

20

余個項目定點，累計獲定點數(shù)量超過

800

萬個氣體傳感器，車規(guī)級

MEMS空氣質(zhì)量

傳感器模塊

AQM（測量

CO、NO2

等多組分）已能實現(xiàn)進口替代。2021

年上半年，車

載傳感器業(yè)務(wù)實現(xiàn)銷售收入同比增長

378.58%。公司采用光學(xué)技術(shù)為主的傳感技術(shù)。光學(xué)技術(shù)相比其它傳感技術(shù)，在測量精度、響

應(yīng)時間、壽命等方面表現(xiàn)更優(yōu)，故

2018

年

11

月公布的機動車尾氣排放檢測新政規(guī)定機

動車檢測站、維修站等終端使用者僅能采用以光學(xué)技術(shù)測量氮氧化物的尾氣分析儀。電化學(xué)和紅外光學(xué)技術(shù)作為最主流的兩種傳感器技術(shù)，在優(yōu)勢和應(yīng)用領(lǐng)域上各有不

同。光學(xué)傳感器測量精度高、抗干擾能力強、壽命長、穩(wěn)定性好等特性使其在

AIoT智

能傳感領(lǐng)域具備更大潛力。在智能家居、汽車電子、智能移動終端等領(lǐng)域，氣體傳感器的檢測對象以

CO2、粉

塵為主，要求報告精確濃度數(shù)值，且終端設(shè)備通常在較長使用周期內(nèi)不更換氣體傳感器，

因而需要大量使用高精確度、長壽命的光學(xué)氣體傳感器。4.1+3戰(zhàn)略：擴張三大新領(lǐng)域，發(fā)掘潛力新市場公司秉承“1+3”戰(zhàn)略，“1”即鞏固并拓展公司的民用空氣品質(zhì)傳感器、車載傳感

器、氣體分析儀器等已有產(chǎn)業(yè)，“3”即公司計劃重點拓展的智慧計量（超聲波燃?xì)獗恚?/p>

發(fā)動機排放（O2

及

NOx傳感器）、醫(yī)療健康三大市場領(lǐng)域。4.1

超聲波燃?xì)獗黼S著國內(nèi)超聲波燃?xì)獗順?biāo)準(zhǔn)

GB/T39841-2021

將在

2021

年

10

月開始實施，公司在

國內(nèi)超聲波燃?xì)獗硎袌鰧⒚媾R較大的市場空間

。

據(jù)

前

瞻

產(chǎn)

業(yè)

研

究

院

援

引

FortuneBusinessinsights數(shù)據(jù)，2015

年-2020

年，全球智能燃?xì)獗硎袌鲆?guī)模保持穩(wěn)定增

長，復(fù)合增長率

6.24%，預(yù)測

2021

年-2026

年市場規(guī)模將持續(xù)保持

6%左右的復(fù)合增速。

全球智能燃?xì)獗砀偁幐窬殖蕷W洲、北美、亞太三足鼎立的局面，2020

年亞太市場占據(jù)

34.1%的市場份額。同時，公司超聲波燃?xì)獗砟K已實現(xiàn)自產(chǎn)，加之系列提質(zhì)增效措施，產(chǎn)品在市場上

更具競爭優(yōu)勢。公司位于浙江省嘉興市嘉善縣的超聲波燃?xì)獗砟纪俄椖坑?/p>

2021

年

5

月

開工，項目總建設(shè)面積約

48000

平方米，可以滿足公司在超聲波氣體傳感器及配套儀器

儀表領(lǐng)域未來五年產(chǎn)能的需要。4.2

發(fā)動機排放（O2

及

NOx）傳感器及

SOOT顆粒物傳感器隨著國家對于空氣污染越來越重視，新能源車占比逐年上升，據(jù)中國移動源環(huán)境管

理年報，截止

2019

年占汽車保有量

1.47%。同時，尾氣排放的監(jiān)控效果顯著，機動車

數(shù)量保持逐年上升趨勢下，機動車污染物排放不升反降，2019

年四項污染物總量

1603.8

萬噸，相比

2018

年總量

4065.3

萬噸，同比減少了

60.54%。2021

年

7

月，重型柴油車國六排放標(biāo)準(zhǔn)在全國范圍內(nèi)開始實施，有望帶動機動車尾

氣分析儀器需求量進一步增長。2022

年

12

月，所有生產(chǎn)、進口和銷售的

560kW以下

（含

560kW）非道路移動機械及其裝用的柴油機應(yīng)符合非道路移動機械國四標(biāo)準(zhǔn)，新增

便攜排放檢測系統(tǒng)（PEMS）測試要求以及氮氧化物控制等需求。發(fā)動機排放（O2

及

NOx）傳感器前裝及后裝市場持續(xù)擴容，此外，配套于柴油機

的

SOOT顆粒物傳感器已完成產(chǎn)品前期研究工作，初步建成產(chǎn)品生產(chǎn)和質(zhì)控體系，預(yù)計

2021

年下半年公司能夠?qū)ν馓峁蛹?.3

醫(yī)療健康氣體傳感器公司呼吸機、制氧機用超聲波氧傳感器的銷售收入增長明顯，帶動公司

2021

年上

半年醫(yī)療健康領(lǐng)域銷售收入同比增長

224.62%。據(jù)

QYResearch，2015

年-2020

年，全球醫(yī)用制氧機市場以

9.13%的復(fù)合增速增長，

2020

年市場規(guī)模達到了

24.27

億美元。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，2017

年，中國制氧機行業(yè)

進入高速發(fā)展，2020

年產(chǎn)量達到

210

萬臺，三年間復(fù)合增長率

45.04%。據(jù)

QYResearch，在新冠疫情的影響下全球呼