電子-人形機器人專題-機器嗅覺

證券研究報告|行業(yè)專題|電子電子報告日期：2023年12月26日人形機器人專題—機器嗅覺——行業(yè)專題報告投資要點機器人嗅覺具有廣泛應用領域嗅覺是五種基礎感知之一，是人形機器人環(huán)境感知的重要一環(huán)。機器人嗅覺在環(huán)境監(jiān)測、安全監(jiān)控、危險環(huán)境、醫(yī)療衛(wèi)生等領域中具有廣闊的應用前景，可以實現(xiàn)在環(huán)境監(jiān)測場景下對煙霧、多種氣體濃度等數(shù)據(jù)進行采集、判定；在安全監(jiān)控場景下識別有特殊的氣味的化學危險品；在危險環(huán)境如火災、煤礦場景下識別危險氣體；在醫(yī)療衛(wèi)生領域識別有害物質及人體生病時氣味等等。日本于2006年開發(fā)的護理機器人RI-MAN，美國為海軍的艦載自主消防機器人項目開發(fā)的人形機器人SAFFiR，以及在日本國際機器人展亮相的由川崎重工研發(fā)的救援人形機器人均有用到機器人嗅覺技術。氣體傳感器+人工智能技術推動機器嗅覺發(fā)展目前對于機器人嗅覺問題的研究工作中，主要采用氣體傳感器或直接購買商用的電子鼻產品進行機器人氣味識別。作為人工嗅覺的核心元件，氣體傳感器已經(jīng)過多年發(fā)展。在發(fā)展過程中，開發(fā)具有高敏感度、高選擇性、高穩(wěn)定性、快響應時間、低功耗和低成本的“4S2P”特性的氣體傳感器是主要目標。隨著物聯(lián)網(wǎng)、微納加工技術與人工智能技術的發(fā)展，利用氣體傳感器陣列（模擬生物嗅覺中的嗅覺感受器）與人工智能算法(模擬生物嗅覺中的嗅覺神經(jīng)系統(tǒng))構建的人工嗅覺技術在更多的領域中發(fā)揮重要作用，實現(xiàn)氣體傳感器從“功能實現(xiàn)”到“性能提升”到“智能化”的發(fā)展路線。國內高端氣體傳感器份額較低，替代空間大根據(jù)YoleDéveloppement統(tǒng)計，2017年全球氣體傳感器市場中電化學、紅外、半導體技術共同占據(jù)了95%以上的市場份額。根據(jù)全球知名市場情報咨詢公司MordorIntelligence統(tǒng)計及預測，2018-2020年紅外技術的市場份額逐年提升，至2020年已達24.06%。從全球來看，氣體傳感器生產商主要集中在英、日、德、美和中國。氣體傳感器相關企業(yè)有英國城市技術公司(母公司為Honeywell)、日

行業(yè)評級:看好(維持)分析師：蔣高振執(zhí)業(yè)證書號：S1230520050002jianggaozhen@研究助理：陳穎chenying01@相關報告《機器人在多應用場景落地加速》2023.12.25《國產人形機器人添新員，融合ChatGPT》2023.12.25《人形機器人專題—視覺傳感器》2023.12.25Figaro、英Alphasense、Dynament煒盛科技等。根據(jù)中研普華產業(yè)研究院數(shù)據(jù)，在高端的電化學類、紅外光學類氣體傳感器領域，中國所占份額不足5%，有較大提升空間。未來在機器人、汽車、消費電子等領域發(fā)展的驅動下，氣體傳感器市場有望繼續(xù)保持快速發(fā)展的勢頭。相關企業(yè)漢威科技（催化燃燒、半導體、電化學、紅外光學等類型氣體傳感器）；四方光電（非分光紅外、光散射探測、超聲波等類型氣體傳感器）。風險提示技術進展不及預期；需求不及預期。 1/8 請務必閱讀正文之后的免責條款部分免責申明：本內容非原報告內容;報告來源互聯(lián)網(wǎng)公開數(shù)據(jù)；如侵權請聯(lián)系客服微信，第一時間清理；報告僅限社群個人學習，如需它用請聯(lián)系版權方；如有其他疑問請聯(lián)系微信行業(yè)報告資源群進群福利：進群即領萬份行業(yè)研究、管理方案及其他學習資源，直接打包下載每日分享：6份行研精選報告、3個行業(yè)主題報告查找：群里直接咨詢，免費協(xié)助查找嚴禁廣告：僅限行業(yè)報告交流，禁止一切無關信息微信掃碼，長期有效知識星球行業(yè)與管理資源專業(yè)知識社群：每月分享8000+份行業(yè)研究報告、商業(yè)計劃、市場研究、企業(yè)運營及咨詢管理方案等，涵蓋科技、金融、教育、互聯(lián)網(wǎng)、房地產、生物制藥、醫(yī)療健康等；已成為投資、產業(yè)研究、企業(yè)運營、價值傳播等工作助手。微信掃碼，行研無憂行業(yè)專題正文目錄1機器人嗅覺具有廣泛應用領域 42氣體傳感器類別及市場占比 53氣體傳感器競爭格局 64風險提示 7 2/8 請務必閱讀正文之后的免責條款部分行業(yè)專題圖表目錄圖1：人形機器人嗅覺在各種場景下應用 4圖2：機器人嗅覺技術原理圖 5圖3：氣體傳感器技術類型市場份額統(tǒng)計情況對比 6表1：不同技術類型氣體傳感器市場占比 6 3/8 請務必閱讀正文之后的免責條款部分行業(yè)專題機器人嗅覺具有廣泛應用領域機器人嗅覺具有廣泛應用領域。嗅覺是五種基礎感知之一，是人形機器人環(huán)境感知的重要一環(huán)。機器人嗅覺在環(huán)境監(jiān)測、安全監(jiān)控、危險環(huán)境、醫(yī)療衛(wèi)生等領域中具有廣闊的應用前景，可以實現(xiàn)在環(huán)境監(jiān)測場景下對煙霧、多種氣體濃度等數(shù)據(jù)進行采集、判定；在安全監(jiān)控場景下識別有特殊的氣味的化學危險品；在危險環(huán)境如火災、煤礦場景下識別危險氣體；在醫(yī)療衛(wèi)生領域識別有害物質及人體生病時氣味等等。日本于2006年開發(fā)的護理機器人RI-MAN，美國為海軍的艦載自主消防機器人項目開發(fā)的人形機器人SAFFiR，以及在日本國際機器人展亮相的由川崎重工研發(fā)的救援人形機器人均有用到機器人嗅覺技術。圖1：人形機器人嗅覺在各種場景下應用資料來源：四方光電公告，RoboticsToday，中國消防雜志網(wǎng)，每經(jīng)網(wǎng)等，浙商證券研究所氣體傳感器+人工智能技術推動機器嗅覺發(fā)展。目前對于機器人嗅覺問題的研究工作中，主要采用氣體傳感器或直接購買商用的電子鼻產品進行機器人氣味識別。電子鼻也是基于氣體傳感器的氣味識別儀器，主要包含氣體傳感器陣列和提供系統(tǒng)內分析軟件模型的算法。氣體傳感器（GasSensor）是一種能夠感受氣體體積分數(shù)的變化并將其轉變?yōu)殡娦盘柕膿Q能器，可用于探測在一定區(qū)域范圍內是否存在特定氣體，和/或連續(xù)測量氣體成分濃度。作為人工嗅覺的核心元件，氣體傳感器已經(jīng)過多年發(fā)展。在發(fā)展過程中，開發(fā)具有高敏感度(Sensitivity)、高選擇性(Selectivity)、高穩(wěn)定性(Stability)、快響應時間(Speed)、低功耗(Power)和低成本(Cost)的“4S2P”特性的氣體傳感器是主要目標。隨著物聯(lián)網(wǎng)、微納加工技術與人工智能技術的發(fā)展，利用氣體傳感器陣列（模擬生物嗅覺中的嗅覺感受器）與人工智能算法(模擬生物嗅覺中的嗅覺神經(jīng)系統(tǒng))構建的人工嗅覺技術在更多的領域中發(fā)揮重要作用，實現(xiàn)氣體傳感器從“功能實現(xiàn)”到“性能提升”到“智能化”的發(fā)展路線。積極探索氣體傳感器的新原理、新材料、新機制和新器件，對全面提升人工嗅覺性能、拓展人工嗅覺使用范圍具有重要的科學意義和實用價值。 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請務必閱讀正文之后的免責條款部分行業(yè)專題圖2：機器人嗅覺技術原理圖資料來源：AdvancedIntelligentSystems，浙商證券研究所氣體傳感器類別及市場占比氣體傳感器根據(jù)工作原理分為直接測量敏感材料電學性能變化的電學型氣體傳感器和間接測量氣體種類與濃度的光學型氣體傳感器。電學型氣體傳感器包括半導體型、電化學型、催化燃燒型、石英微天平型與聲表面波型。光學型氣體傳感器主要是紅外氣體傳感器。電學型氣體傳感器：半導體型氣體傳感器主要根據(jù)半導體敏感材料與氣體發(fā)生反應，導致敏感材料的電子發(fā)生得失，從而改變氣敏材料的電學性能，通過檢測其電學性能的變化即可準確地檢測氣體，由于其制作簡單、操作簡潔、成本低廉、易于微型化裝配等特點而受到了廣泛的關注，但其響應為廣譜響應模式，導致其選擇性不高。電化學氣體傳感器是將測量對象氣體在電極處氧化或還原形成電流，通過檢測電流的大小即可確定氣體濃度，具有響應準確度高、一致性好的特點，但其壽命較短。催化燃燒式氣體傳感器是利用可燃氣體催化燃燒產生熱效應的原理實現(xiàn)響應，具有輸出信號線性好、指數(shù)可靠、價格便宜、不會與其他非可燃性氣體發(fā)生交叉敏感等特點，主要用于可燃性氣體響應。石英微天平與聲表面波型氣體傳感器屬于頻率型器件，即敏感材料與氣體反應后的電學性能改變會使得整體器件的頻率發(fā)生變化，特別是聲表面波傳感器具有抗干擾能力強、環(huán)境適應性強、無線無源、使用壽命長等優(yōu)點，適合用于難以維護或需要長期工作的場合。光學型氣體傳感器：紅外氣體傳感器是一種基于不同氣體分子的近紅外光譜選擇吸收特性，利用氣體濃度與吸收強度關系來檢測氣體組分并確定其濃度的氣體傳感裝置。該類型的傳感器不需要與待測氣體直接接觸，適用于一些特種環(huán)境中的測試，如高污染環(huán)境、文物保護等。根據(jù)YoleDéveloppement統(tǒng)計，2017年全球氣體傳感器市場中電化學、紅外、半導體技術共同占據(jù)了95%以上的市場份額，其中，應用電化學、半導體技術的氣體傳感器占比分別達44.2%、38.3%，應用紅外技術的氣體傳感器占有15.1%。此外，催化燃燒、光電離子探測、超聲波技術的市場份額占比較低，分別為1.5%、0.5%和0.4%。光學技術具有高精確度、高使用壽命的特點，且應用場景豐富，未來發(fā)展空間大。據(jù)公開檢索，YoleDéveloppement未更新上述各類氣體傳感器技術的市場份額數(shù)據(jù)。根據(jù)全球知名市場情報咨詢公司MordorIntelligence統(tǒng)計及預測，2018-2020年紅外技術的市場份額逐年提升，至2020年已達24.06%。 5/8 請務必閱讀正文之后的免責條款部分行業(yè)專題表1：不同技術類型氣體傳感器市場占比技術類型2018年度2019年度2020年度電化學52.82%52.85%52.88%紅外23.50%23.77%24.06%催化燃燒11.33%11.19%11.04%半導體8.44%8.31%8.17%光電離子探測3.92%3.88%3.85%資料來源：四方光電招股書，浙商證券研究所上述兩份報告對各主要氣體傳感技術的市場份額統(tǒng)計情況對比如下：圖3：氣體傳感器技術類型市場份額統(tǒng)計情況對比資料來源：四方光電招股書，浙商證券研究所氣體傳感器競爭格局從全球來看，氣體傳感器生產商主要集中在英、日、德、美和中國。氣體傳感器相關企業(yè)有英國城市技術公司(母公司為Honeywell)、日本Figaro、英Alphasense、Dynament煒盛科技等。Honeywell子公司英國城市技術公司以電化學起家，同時涉足紅外和催化類氣體傳感器，其產品既包括O2、CO2、NO、NO2等較為常見氣體傳感器，也包括氰化氫、氯氣、聯(lián)氨等工業(yè)用氣的傳感器。城市技術每年生產超過一百五十萬個傳感器，產品類別超過200種，生產的傳感器能夠檢測20種不同氣體。在高端的電化學類、紅外光學類氣體傳感器領域，中國所占份額不足5%。由于我國對該市場的重要性認識較晚，直到上個世紀八十年代才有企業(yè)進入氣體傳感器市場，因而相對發(fā)達國家而言，我國氣體傳感器發(fā)展歷史較短、技術基礎薄弱。國內目前氣體傳感器廠商有河南漢威科技、太原騰星、煒盛電子、深圳戴維萊、四方光電、邯鄲718所等，但產品性能相較于國外廠商還存在一定的差距。隨著人們健康和安全需求的提升，對于空氣檢測技術的探尋步入快速增長期，氣體傳感器的應用需求也與日俱增。未來在機器人、汽車、消費電子等領域發(fā)展的驅動下，氣體傳感器市場有望繼續(xù)保持快速發(fā)展的勢頭。 6/8 請務必閱讀正文之后的免責條款部分行業(yè)專題漢威科技：公司主要是以傳感器為核心，將傳感技術、智能終端、通訊技術、云計算和地理信息等物聯(lián)網(wǎng)技術緊密結合，形成了“傳感器+監(jiān)測終端+數(shù)據(jù)采集+空間信息技術+云應用”的系統(tǒng)解決方案，業(yè)務應用覆蓋物聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案及居家智能與健康等行業(yè)領域，在所涉及的產業(yè)領域中形成了相對領先的優(yōu)勢。公司是國內領先、國際知名的氣體傳感器制造商，能夠生產的主流氣體傳感器產品上百種，涵蓋催化燃燒類、厚膜印刷半導體類、電化學類、紅外光學（含激光）類、MEMS工藝類等全球主流氣體傳感器技術，產銷量位居國內前列。四方光電：公司是一家專業(yè)從事氣體傳感器、氣體分析儀器研發(fā)、生產和銷售的高新技術企業(yè)。公司構建了基于非分光紅外（NDIR）、光散射探測（LSD）、超聲波（Ultrasonic）、紫外差分吸收光譜（UV-DOAS）、熱導（TCD）、激光拉曼（LRD）、金屬氧化物半導體（MOX）等原理的氣體傳感技術平臺，形成了氣體傳感器、氣體分析儀器兩大類產業(yè)生態(tài)、百余種不同產品，廣泛應用于空氣品質、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程、安全監(jiān)控、醫(yī)療健康、智慧計量等領域。風險提示（一）技術進展不及預期人形機器人集成人工智能、高端制造、新材料等先進技術，涉及眾多不同領域，復雜度高，開發(fā)難度較大。如果未來研發(fā)及產業(yè)化過程中某一環(huán)節(jié)遇到瓶頸無法快速突破，將會造成人形機器人整體進展不及預期的風險，對于其他各環(huán)節(jié)均會造成不利影響。（二）需求不及預期一方面，經(jīng)濟不景氣或周期性波動可能導致市場需求下降，從而帶來人形機器人產品銷售困難；另一方面，人形機器人目前成本較高，如果不能有效降本，將會阻礙人形機器人實際場景落地，降低人形機器人產品的經(jīng)濟性及用戶購買意愿。對于相關組件發(fā)展造成不利影響。 7/8 請務必閱讀正文之后的免責條款部分免責申明：本內容非原報告內容;報告來源互聯(lián)網(wǎng)公開數(shù)據(jù)；如侵權請聯(lián)系客服微信，第一時間清理；報告僅限社群個人學習，如需它用請聯(lián)系版權方；如有其他疑問請聯(lián)系微信行業(yè)報告資源群進群福利：進群即領萬份行業(yè)研究、管理方案及其他學習資源，直接打包下載每日分享：6份行研精選報告、3個行業(yè)主題報告查找：群里直接咨詢，免費協(xié)助查找嚴禁廣告：僅限行業(yè)報告交流，禁止一切無關信息微信掃碼，長期有效知識星球行業(yè)與管理資源專業(yè)知識社群：每月分享8000+份行業(yè)研究報告、商業(yè)計劃、市場研究、企業(yè)運營及咨詢管理方案等，涵蓋科技、金融、教育、互聯(lián)網(wǎng)、房地產、生物制藥、醫(yī)療健康等；已成為投資、產業(yè)研究、企業(yè)運營、價值傳播等工作助手。微信掃碼，行研無憂行業(yè)專題股票投資評級說明以報告日后的6個月內，證券相對于滬深300指數(shù)的漲跌幅為標準，定義如下：1.買入：相對于滬深300指數(shù)表現(xiàn)＋20％以上；2.增持：相對于滬深300指數(shù)表現(xiàn)＋10％～＋20％；3.中性：相對于滬深300指數(shù)表現(xiàn)－10％～＋10％之間波動；4.減持：相對于滬深300指數(shù)表現(xiàn)－10％以下。行業(yè)的投資評級：以報告日后的6個月內，行業(yè)指數(shù)相對于滬深300指數(shù)的漲跌幅為標準，定義如下：1.看好：行業(yè)指數(shù)相對于滬深300指數(shù)表現(xiàn)＋10%以上；2.中性：行業(yè)指數(shù)相對于滬深300指數(shù)表現(xiàn)－10%～＋10%以上；3.看淡：行業(yè)指數(shù)相對于滬深300指數(shù)表現(xiàn)－10%以下。我們在此提醒您，不同證券研究機構采用不同的評級術語及評級標準。我們采用的是相對評級體系，表示投資的相對比重。建議：投資者買入或者賣出證券的決定取決于個人的實際情況，比如當前的持倉結構以及其他需要考慮的因素。投資者不應僅僅依靠投資評級來推斷結論。法律聲明及風險提示本報告由浙商證券股份有限公司（已具備中國證監(jiān)會批復的證券投資咨詢業(yè)務資格，經(jīng)營許可證編號為：Z39833000）制作。本報告中的信息均來源于我們認為可靠的已公開資料，但浙商證券股份有限公司及其關聯(lián)機構（以下統(tǒng)稱“本公司”）對這些信息的真實性、準確性及完整性不作任何保證，也不保證所包含的信息和建議不發(fā)生任何變更。本公司沒有將變更的信息和