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【新三板传感器专题】 智能传感器是未来主流,下游新兴应用将强劲拉动市场增长

【市场空间及竞争格局】国内空间已超百亿美元,本土化率2019年将达27%,替代空间大

【市场空间及竞争格局】国内空间已超百亿美元,本土化率2019年将达27%,替代空间大

投资要点

【市场空间及竞争格局】国内空间已超百亿美元,本土化率2019年将达27%,替代空间大

亚太地区成为全球智能传感器发展最快地区,中国备受瞩目。国内2015年智能传感器的市场规模约有106亿美元,占国内传感器市场总规模的70%,预计2019年市场规模将达到137亿美元。2015年国内企业产值约为14亿美元,到2019年将达到37亿美元,复合年均增长率为37%。本土化率将从2015年的13%提升到2019年的27%。

产业链特点:环节多,技术壁垒高。

设计:

国内企业渗透加速,歌尔股份、高德红外、苏州固锝在细分领域有较强实力。

制造:

华润上华、中芯国际、上海先进等国内企业硬件条件与国际水平相近,但工艺和经验仍不成熟。

封装:

国内技术成熟,长电科技是IC封装龙头、晶方科技、美新半导体、华天科技等公司实力强大。

测试:

上海华岭专注IC测试,航天新锐MEMS晶圆级测试系统已达到国际标准。

软件和芯片及解决方案:

国内技术水平与国外差距较大。

应用:

消费电子和汽车电子是最大市场。

【环境分析】“政策支持+下游新兴需求拉动”双轮驱动智能传感器

政策支持: 短期、长期政策及大量配套政策持续推动

《中国制造2025》、《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019》等大量政策支持建立物联网下的智能传感器产业生态圈,推进智能传感器向中高端升级。

技术拐点:技术水准逐渐提升,国内龙头厂商在细分行业跻身全球前列

切入细分领域较早的技术型公司的研发能力已经与国外媲美。歌尔声学和瑞声科技在2016年全球MEMS传感器公司营收前30排行榜中分别位列19名和25名。

需求拉动:下游新兴应用为智能传感器提供新增需求点

(1)消费电子:

指纹传感器市场规模在消费电子领域中增速最快,2017年国内规模将超31亿元,全球规模2022年有望达到47亿美元。

(2)汽车电子:

智能驾驶ADAS系统带动摄像头和雷达市场增长。预计到2020年,国内摄像头市场规模将达78亿元,毫米波雷达市场规模将达171亿元,激光雷达市场规模将达75亿元。

(3)工业电子:

智能机器人传感器全球市场规模增长速度快,2021年将超7亿美元。

(4)医疗电子:

医疗传感器市场空间巨大,2024年全球市场规模增至185亿美元。

【投资策略】关注技术领先,布局新兴应用的企业

技术领先的企业将迅速抢占市场先机,把握新兴应用市场的企业将站稳脚跟。我们推荐关注两类企业:

(1)在产业链环节中具有先发技术优势,有能力实现进口替代的公司。这类公司技术发展成熟,产品线种类多,提供综合解决方案。营业收入破亿元,未来业绩增长趋势稳定。(2)在新兴产业中技术实力强大,成长较快的小规模公司。这类公司成立时间仅有几年,相关领域的自主核心技术却已达到国际水准。充足资金支持下,有潜力发展为行业龙头。

推荐:

奥迪威(832491.OC)、高华科技(833425.OC)、红光股份(831034.OC)、利尔达(832149.OC)。

建议关注:

尚沃医疗(835730.OC)、纳芯微(838551.OC)、指安科技(832906.OC)。

【风险提示】行业增速不达预期;市场竞争激烈,后发公司抢占市场。

一、智能传感器:取代传统传感器成为市场主流

1.1 智能传感器:传感器技术发展的必然结果

传感器的发展历程的可大致分为三代:第一代是结构型传感器,它利用结构参量变化来感受和转化信号。第二代是上70年代发展起来的固体型传感器,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成。第三代传感器是2000年开始逐渐发展的智能型传感器。智能传感器至今科学界尚无规范化的统一定义,简单概括,智能传感器带有微处理机,具有采集、处理、交换信息的能力,是传感器集成化与微处理机相结合的产物。

在当今这个信息化的时代,传感器诸多的应用场景需要更加快速地获得更精准更全面的信息。以物联网为例,传感器位于最关键的感知层,不仅像传统传感器一样作为接收和传递信息的入口,更需要分析、处理、记忆、存储海量数据的这些功能。而智能传感器则可以充分满足这些要求,其具体优势功能包括:(1)自补偿与自诊断功能;(2)信息存储与记忆功能;(3)自学习与自适应功能;(4)数字输出功能。

智能传感器具体原理是:待测信号经过传感器产生对应模拟信号,再经过信号调理电路就可将模拟信号转化为数字信号,微处理器再对数字信号进行计算、存储、数据处理,也可以通过反馈回路对传感器进行调节。由于微处理器充分发挥各种软件的功能,可以完成硬件难以完成的任务,从而大大降低了传感器制造的难度,提高传感器的性能,降低成本。

1.2 智能传感器向集成化、微型化发展,MEMS智能传感器是代表

智能传感器的种类繁多,按照实现智能化的方式,可以分为三类:非集成式智能传感器、混合式智能传感器和集成化智能传感器。这三类传感器的技术难度依次增加,集成化的程度越高,传感器智能化的程度就越高。

(1)非集成化(模块化)实现:在传统传感器后经信号处理电路及有数据总线接口的微处理器而构成。此种传感器集成度较低,技术壁垒低,不适用于微型化产品领域,不属于新型智能传感器。

(2)混合实现:根据需求,将系统各集成化环节(敏感元件、信号调理电路、数字总线接口)以不同组合方式集成在不同的芯片上,封装在一个外壳内。

它作为智能传感器的主要种类而广泛应用。

(3)集成化实现:利用微机械加工技术(MEMS)和大规模集成电路(IC)工艺技术,利用硅作为基本材料制作敏感元件、信号调理电路、微处理单元,并将它们集成在一块芯片上,称为集成化智能传感器。这类传感器具有多功能、一体化、精度高、适宜于大批量生产、体积小和便于使用等优点,是智能传感器继续发展的方向。从集成化的角度来看,MEMS传感器是目前智能化程度最高的传感器。

支撑智能传感器不断发展的制造基础是MEMS(微机电系统)技术、CMOS技术以及其他技术。从20世纪80年代开始,CMOS工艺就用来制造传感器。具体是指将NMOS晶体管和PMOS晶体管集成在统一个硅衬底上的工艺。CMOS标准工艺所需材料种类、加工流程、加工参数都是固定的,适合大规模生产。但是对于微型传感器,仅有CMOS技术是不够的,因此MEMS技术孕育而生。

MEMS技术是在传统半导体材料和工艺基础上,微米操作范围内,将在一个硅片基础上将传感器、机械元件、致动器与电子元件结合在一起的技术。MEMS的制造工艺与集成电路技术有相似之处,通过利用已有成熟的工艺,就可实现大批量,低成本制造的目标。

智能传感器产品种类繁多,工艺复杂,没有完全相同的标准。这样的产品特点意味着研发投入过大的话,单一类型产品的产量一旦不能扩大就会导致亏损。全球市场的众多产品中,CMOS图像传感器市占率最高,占据全球近45%的市场份额,其次是指纹传感器、压力传感器、射频识别传感器,三者市占率均为9%。

1.3 智能传感器行业趋势:国内进口替代空间大,本土化率不断提高

根据中国信通院最新的数据统计,2016年全球智能传感器市场规模达258亿美元(1710亿人民币),预计2019年将达到378.5亿美元,年均符合增长率13.6%。

根据Global Market Insights最新的数据统计, 2015年,美洲地区占据了全球市场的最大份额,亚太地区(中国、日本、韩国、印度、澳大利亚)位居第二,占领了23%的市场份额。美洲地区预计在2022年前将一直主导智能传感器市场。而亚太地区由于汽车和消费电子领域等下游产业的带动,则成为市场规模增长最快的地区。

2015年中国传感器行业市场规模为995亿元,智能传感器已取代传统传感器成为市场主流,由中国信通院的数据显示,2015年智能传感器的市场规模约有106亿美元(约698亿人民币),占国内传感器市场总规模的70%。目前国内企业产值较低,智能传感器市场几乎被国外企业垄断。2015年国内企业产值约为14亿美元,预计2019年国内产值将达到37亿美元,复合年均增长率为37%。根据中国信息通信院预测,2019年中国智能传感器市场规模将达到137亿美元,意味着本土化率将从2015年的13%提升到2019年的27%。

1.4 智能传感器产业链长,各环节技术壁垒高,均有骨干企业布局

根据中国高端芯片联盟和中国信通院发布关于智能传感器的产业地图,产业链具体包括研发、设计、制造、封装、测试、软件、芯片及解决方案、系统/应用这八个环节,各环节的技术壁垒高。

在工艺和技术层面上,智能传感器的设计、制造、封装以及测试这四个关键环节和半导体集成电路行业的对应环节都有许多相似之处,拥有IC经验的企业具有先天优势,纷纷切入传感器领域。据中国半导体行业协会统计,2016年中国集成电路产业销售规模达到4335.5亿元,同比增长20.1%。其中,设计环节市场规模为1644.3亿元;制造环节市场规模为1126.9亿元;封装测试环节市场规模为1564.3亿元。智能传感器的设计、制造、封装和测试环节的市场规模还未有详尽的分环节统计,基于二者的产业相似性,智能传感器设计环节市场空间最大。

短期来看,

封装环节将成为国内市场空间增长最快的环节。国内的封装技术起步较早,并且MEMS传感器的封装可以参考IC封装技术。因此,国内越来越多的厂商业务向传感器封装环节拓展,毛利率平均在20%左右。

长期来看,

设计环节有望成为国内市场空间最大,盈利能力最强的环节。但是由于传感器芯片设计的技术壁垒极高,因此国内目前专注于此环节的公司很少。细分领域的大部分市场份额被切入较早的技术型公司占据,例如在国内指纹识别龙头企业汇顶科技全球的市占率达到23%。芯片设计环节盈利能力最强,平均毛利率可达50%左右。

研发环节:

研究与开发是整条产业链中技术要求难度最大的一个环节。因此无论是国内还是国外,都是由高校和大型研究机构给予技术支持。企业应加强建立和维护与高校和研究机构“产学研”的紧密关系来获得有力的技术支撑。

设计环节:

智能传感器的芯片设计需要依靠半导体集成电路设计的经验,因此像意法半导体这样的老牌厂商自然在芯片设计环节游刃有余。由于设计环节技术壁垒极高,国内具有自主芯片设计能力的企业不多,代表性的规模企业有瑞声科技和歌尔声学两家声学传感器巨头。也有少数几家具有集成电路设计经验的技术型企业成功切入智能传感器芯片设计领域。

制造环节:

由于晶圆制造对工艺及设备要求非常高,投入资金巨大,国内绝大部分厂商都选择知名晶圆代工厂为其制造。在此环节中,除了台湾和香港的代工厂,大陆仅剩7家具备晶圆生产线的公司,且产能有限。华润上华、中芯国际、上海先进等国内企业尽管硬件条件虽与国际水平相近,但是工艺技术和经验无法达到国外工厂规模生产的标准。因此本土设计公司更愿意同TSMC、Silex等海外成熟代工厂合作。这也是国内传感器行业难以实现完全的IDM模式的原因。

封装环节:

国内企业在智能传感器封装环节渗透率较高,国内越来越多的厂商进军封装行业,但三维的微机械结构的MEMS比IC封装的技术更复杂,能否达到技术高要求并降低成本是难点。

测试环节:

在产品开发生命周期的研发、试量产、量产这三个阶段中最关键的技术就是晶圆级测试技术,因为晶圆级测试可以验证生产可行性,降低成本,提高成品率。经过20年MEMS测试技术不断发展,国内已有达到国际标准的测试工厂。例如,航天新锐的晶圆级测试技术处于国内领先地位。我国的MEMS晶圆级测试系统仍然存在准确度和一致性检验的问题,这是因为测试系统验证手段尚处于空白阶段。

软件与芯片及解决方案环节:

本土企业在传感器配套的软件环节中渗透率较低,被欧美如博世、应美盛等自带软件算法的IDM企业垄断,技术仍待提高,与国际水准仍有差距。但是传感器芯片及解决方案环节中,中小型技术型企业在新兴应用场景中渗透加速,例如利尔达主要面向物联网平台提供传感器和解决方案。

应用环节:

国内下游应用广泛,市场需求拉动作用大。华为、中兴、小米、OPPO等消费电子领域的企业创新能力强,拥有资源广泛,未来将持续拉动传感器行业发展。

二、政策和技术双双力挺智能传感器发展,下游新兴应用强劲拉动市场需求

2.1 政策持续推出重点关注物联网背景下新型智能传感器的发展

自2011年国家推出《物联网“十二五”发展规划》以来,智能传感器产业的发展迎来一波利好。2011年11月28日,国家工业和信息化部印发《物联网“十二五”发展规划》,主要发展任务中明确提出:“重点支持智能传感器研发和基于MEMS的传感器等关键设备的研制;加快建设智能传感器关键技术标准体系;推动传感器制造业高端化发展。”在国家政策的支持下,一些技术型公司如苏州敏芯微电子公司、深迪半导体公司陆续实现了MEMS智能传感器的量产。2013年以来,基于MEMS技术和CMOS技术的智能传感器产品逐步实现自主研发、产业化技术突破的目标,代表企业有歌尔股份、紫光股份、苏州固锝等。2017年5月工信部副司长彭红兵透露《智能传感器产业三年行动指南(2017-2019》已获部长办公会正式审议通过。此次行动指南明确了智能传感器发展的四大任务:1)补齐设计、制造关键环节短板,推进智能传感器向中高端升级;2)面向消费电子、汽车电子、工业控制、健康医疗等重点行业领域,开展智能传感器应用示范;3)建设智能传感器创新中心,进一步完善技术研发、标准、知识产权、检测及公共服务能力,助力产业创新发展;4)打造长三角、珠三角和环渤海产业集聚区,引导智能传感器产业组织方式向虚拟IDM模式或IDM模式发展。

2.2 技术水准逐渐提升,国内龙头厂商在细分行业跻身全球前列

尽管国内整体技术水准与国外顶尖技术还存在一定的差距,但是切入细分领域较早的技术型公司的自主研发能力经过多年的积累已经可以与国外媲美,培养稳定的客户群,部分产品甚至实现了出口。中国内陆歌尔声学和香港瑞声科技在2016年全球MEMS传感器公司营收前三十排行榜中分别位列第19名和第25名,两家公司主要覆盖声学传感器及解决方案。歌尔声学在2014年全球营收排名位列第27名,短短两年在国际市场就上升了8名,可见国内龙头企业的技术达到国际前沿水平。

2.3 下游新兴应用成为智能传感器提供新增需求点

智能传感器的重点下游应用领域分别是消费电子、汽车电子、工业电子和医疗电子,其相应的市占率依次递减。消费电子领域的智能传感器市占率最高,2016年已达到68.76%。在这四大重点应用中,智能化的新兴应用从传统产业的基础上不断衍生出来。综合市场规模的大小以及增长速度两方面考虑,我们认为发展较快的新兴应用如指纹识别和智能驾驶将成为智能传感器市场成长的主要动力,初步发展的新兴应用如智能机器人和智能医疗器械将在未来几年为智能传感器提供高弹性增长的市场空间。

2.3.1 智能手机引爆指纹识别市场,智能传感器需求扩增

在消费电子的细分领域中,指纹传感器市场规模增长速度最快,根据中国信通院的数据,预计2016年-2019年的年均复合增长率达到14.84%。指纹传感器在1988年被西门子发明出来以后一直用于工业和安防领域,直到2012年7月,苹果公司收购了指纹传感器巨头公司Authentec并在2013年发布了带有指纹识别功能的iPhone 5s,指纹传感器才正式进入了消费电子领域。从此智能手机引爆了指纹识别市场,目前指纹识别占据60%的生物识别市场。

电容式传感器将逐渐淘汰,超声波与光学传感器成为新宠

根据工作原理分类,指纹传感器的主要包括光学指纹传感器、电容式指纹传感器、热敏式指纹传感器和超声波指纹传感器。光学指纹传感器的应用历史最久,成本较低但体积较大。目前主导消费者市场的是主动式电容指纹传感器。由于智能手机的占屏比不断提高,留给指纹传感器的位置变得很小,因此有些厂商将电容指纹传感器设计在手机背面。但是考虑到用户体验,将指纹传感器设计在屏幕下方的厂商正在研发基于超声波感测技术和微光学感测技术的传感器。如果这两种传感器的成本可以降低下来,电容指纹传感器将不再是主流。目前利用薄膜晶体管(TFT)的光学感测技术也可以在大型面板上批量生产,进而降低整体的生产成本。

指纹传感器国内市场规模2017年将超31亿元,全球市场规模2022年有望达到47亿美元

全球智能指纹传感器产能激增,2013出货量仅有2300万颗芯片,到2016年已经接近7亿颗,复合年均增长率高达134%。2014年市场规模出现爆发式增长,相对2013年增长了近11倍,这是因为iPhone5s率先打开了手机指纹识别的市场。由于短期内需求量过大,市场竞争激烈,从2014年起,指纹传感器的单价从5美元跌落到3美元,导致全球市场规模缩减到28亿美元。但根据Yole Development预测,全球智能指纹传感器的市场规模将在2022年增长到47亿美元,2016-2022年期间的复合年增长率为18.9%。

2016年国内智能手机出货量总计4.673亿台,根据麦姆斯咨询数据,2016年中国智能手机市场的指纹识别传感器渗透率为40%。目前市场竞争激烈,指纹传感器的售价一直在降低,按照2美元(13.6元)单价来计算,2016年指纹识别传感器市场规模约为25亿元。根据iiMedia Research数据显示,2017年1-7月中国智能手机出货量约2.66亿部。我们预计2017年全年出货量大约4.56亿部,指纹传感器的渗透率为50%,相应指纹传感器市场规模约为31亿元。

国内指纹芯片厂商崛起,汇顶科技出货量紧逼国际龙头FPC

2013年,全球三家指纹传感器供应商就占有98%的市场份额,这三家分别是苹果旗下的AuthenTec,Synaptics旗下的Validity和瑞典厂商Fingerprint CardsAB(简称FPC)。Validity主要为韩国三星、HTC提供产品。而瑞典FPC广泛应用于安卓手机,先发优势使其最先成为中国指纹识别芯片最大供应商。但是从2015年开始,国内指纹芯片厂商开始逐渐崛起。从2017年上半年的出货量可以看出,国内汇顶科技的出货量已经达到104.2KK,直逼瑞典厂商FPC123KK的出货量。根据旭日大数据调研显示,汇顶科技在2016年的全球市占率达到23%,毫无疑问成为国内指纹芯片龙头厂商。

2.3.2 智能驾驶打开车载智能传感器新市场

汽车走向智能化对传感器提出更高要求,智能传感器是最佳选择

由于汽车车体内空间有限,传统的传感器已经很难满足现代汽车的新需求,新一代传感器需要尽可能地微型化、集成化。汽车传感器大多处于非常恶劣的运行环境中,传感器必须要有高稳定、抗环境干扰和自适应、自补偿调整的能力。同时为了保证电子元器件和模块能实现大规模生产,成本也需要降低。新型智能传感器能从技术和成本上两方面满足上述需求。智能传感器在汽车领域的应用已经非常广泛,如汽车动力系统、安全行驶系统、车身系统。

无人驾驶浪潮将智能传感器从传统汽车推向高端智能汽车

随着无人驾驶的技术越来越成熟,智能传感器不再局限于传统汽车市场,而走向了智能汽车市场。无人驾驶技术中难度最大,工艺最复杂的是环境感知环节。实现环境感知的传感器有摄像头(长距摄像头、环绕摄像头和立体摄像头)和雷达(超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达)。

ADAS(高级驾驶辅助系统)是目前无人驾驶领域最领先的传感器系统,通过传感器收集数据,辨识周围环境,来为驾驶者判断可能发生的危险,保证行车安全。据IHS Markit2017年最新报告,2016年全球ADAS出货量达1.16亿套,市场规模达到26.67亿美元,预计2017年将达到23.4亿美元,同比增长24.4%;到2022年,出货量将达到3.02亿套,大约是全球汽车年产量的3倍之多。2014 年中国 ADAS 市场规模为 5.4 亿欧元(约 40 亿人民币),到2021 年,这一市场规模达到 25 亿欧元(约 180 亿元人民币),CAGR达到 24%。

全球智能驾驶汽车中的传感器模块市场规模在2015年达到26亿美元,权威机构Yole Development 预测2017年市场规模将超过50亿美元,2030年将达到360亿美元,复合年均增长率为19%。从传感器的类型来看,超声波传感器、360度全景摄像头以及前置摄像头将一直是市场主流的传感器,2030年预计市场规模分别达到120亿美元、87亿美元、69亿美元。雷达从2015年开始应用于无人驾驶领域,未来13年内开始“从零到一”的爆发式增长。到2030年雷达市场规模将达到129亿美元,其中远距雷达79亿美元,短距雷达50亿美元。未来能快速渗透雷达系统市场,受益于机遇的企业是拥有高难度技术储备的企业。

目前,国内外公司采用两类方案实现无人驾驶:一种是摄像头+毫米波雷达方案(特斯拉公司),另一种是激光雷达方案(谷歌和百度公司)。2015年国内车载摄像头出货量高达1880万个,2011年至2015年的复合年均增长率高达36%。2016年国内乘用车销量为2437.7万辆,按照年均增长率为5%计算,预计2020年乘用车数量达到2963万辆。假设:到2020年,前置摄像头(1颗)渗透率约为40%;环视摄像头(4颗)摄像头渗透率为20%;后视摄像头(1颗)渗透率为50%;内置摄像头(1颗)为5%,单价为150元。估算出2020年车载摄像头市场规模约为77.8亿元。

毫米波雷达的市场规模也在快速增长。根据美国商业资讯网Business Wire最新报告显示,2016年全球毫米波雷达出货量达到3150万个,较2015年同比增长27.5%,预计2021年将达到8400万个,2016-2021年的复合年均增长率为21.7%。主要是因为全球新车评估规程对ADAS功能提出了更高的要求,因此ADAS渗透率将迅速上升,直接推动毫米波雷达需求。到2021年,全球毫米波雷达市场规模将达到近60亿美元。

2016年国内毫米波雷达在汽车上的预安装量达到105万个,其中24GHz雷达占63.8%,77GHz占36.2%。24GHz传感器型号检测范围为0.2-30m,主要用于BSD(盲点检测)和LDW(车道偏离警告)。数字时代研究(Digitimes Research)表示,77GHz能够检测到100-250m的范围,主要用于AEB(自动紧急制动)和ACC(自适应巡航控制)。今年由中国汽车研究中心发布的中国新车评估规程(C-NCAP)中,AEB系统将在2018年被纳入评分系统中。并且窄带24GHz在物体的距离检测和识别方面相对较差,因此24GHz雷达将在2022年失去霸主地位,79GHz将逐渐取代24GHz,2022年后将加速替代。

根据Digitimes Research调查,2017年24GHz和77GHz汽车毫米波雷达传感器模块的价格分别约为50美元和150-220美元。根据所需的安全功能,ADAS系统应配备至少5个毫米雷达传感器:1个用于检测长距离,4个用于检测中短距离。我们进行如下假设:2016-2020年国内乘用车销量的年均增长率为5%,预计2020年乘用车数量达到2963万辆。到2020年,ADAS系统渗透率为30%,24GHz毫米波雷达价格降至35美元,77GHz毫米波雷达价格为150美元,数量以最少5个来保守估计,2020年国内汽车毫米波雷达市场规模约为25.8亿美元(约170.7亿元)。

从竞争格局来看,全球毫米波雷达市场由博世,欧洲大陆,TRW,法雷奥,海拉,德尔福,电装,Autoliv以及富士通十大品牌。现在的中国市场是全球竞争的缩影,在中国,24GHz雷达市场由法雷奥、海拉和博世主导,占总出货量的60%; 77GHz雷达市场被大陆、博世和德尔福垄断,共占总出货量的80%。中国毫米波雷达公司取得突破,代表公司有承泰科技、纳雷科技、隼眼科技、行易道和华域汽车,部分公司预计在2019-2020年期间实现批量生产。

与毫米波雷达+摄像头这种方案相比,激光雷达探测距离更远、测量精度更高,但目前成本较高且抵抗天气干扰的能力差。根据Yole Development近期发布的报告,全球汽车激光雷达市场将在未来五年快速增长,其市场规模将从2017年的3亿美元增长至2022年的14亿美元,CAGR高达36%,2022-2027年的年均增长率逐渐放缓,降低至25%,2027年市场规模有望增长到44亿美元。

国内汽车激光雷达市场目前被国外Velodyne、Ibeo、Quanergy等公司垄断。国内技术水准有限,专注于此领域的公司较少,主要有北科天绘、上海禾赛、护航实业、镭神智能、思岚科技和速腾聚创这几家。

目前的激光雷达市场规模较小。国内公司逐渐掌握核心技术,加快布局,根据三胜咨询预测,2020年国内市场将开启爆发式增长模式,到2022年市场规模将达到75.19亿元(注:由于激光雷达的价格变动很大,本文各大权威机构对激光雷达的市场空间测算仅作参考)。国产企业在固态式方面也有所研发,北科天绘、速腾聚创都预计将于今年完成研发完成,分别应用于辅助驾驶和高级自动驾驶领域。

2.3.3 机器人市场崛起,智能传感器市场2021年将超7亿美元

机器人(包括无人机)技术逐渐成熟,市场将进入爆发期。根据Yole Development数据,从2015年到2021年,机器人市场规模将从270亿美元增长到460亿美元,年均复合增长率为9.4%。一直以来,工业领域都是机器人最大的市场板块,2015年全球市场有64%的收入来自工业领域,18%的收入来自国防领域。

在所有类型的机器人中,应用于国防、工业、消费领域的机器人种类最多,相应领域营收占比也是最高的三项。

近几年来,机器人制造技术越来越成熟,商业进程加快,其核心器件智能传感器的市场空间也在不断扩大。根据Yole Development报告的数据,全球机器人传感器市场规模在2015年达到3.5亿美元,到2021年将翻番至7.09亿美元,2015-2021年复合年增长率为12.4%。

2.3.4 医疗传感器未来进口替代空间大,全球市场规模到2024年将达185亿美元

按照应用形式分类,医疗传感器可分为四类:植入式传感器、体外传感器、暂时植入体腔式传感器、用于外部设备的传感器。根据市场研究公司Grand View Research一份新的数据分析报告,2015年全球医疗传感器市场规模达到了98亿美元,预计到2024年市场规模可增至185亿美元。

由于医疗领域传感器经常被用于造价高昂的医疗器械,因此医疗电子传感器是具有高价值的一类传感器。智能医疗器械行业已被公认为是最有前景的医疗发展领域,整体行业属于快速发展的阶段。中国医疗器械行业发展蓝皮书显示,2016年中国医疗器械市场销售规模约为3700亿元,相较2015年度增长率达到20.1%。其中医用医疗器械市场规模约为2690亿元,约占72.70%;家用医疗器械市场规模约为1010亿元,约占27.30%。中国医药工业信息中心预计到2019年市场规模将达到6003亿元,2016-2019年的复合增长率约为17.5%。在医疗器械行业带动下,智能传感器的需求将会扩大。现在,我国在此领域的布局很少,大部分依赖进口,处于起步阶段,但是未来随着技术不断成熟,市场将迎来爆发式增长。

三、投资策略:关注技术领先,布局新兴应用的公司

当今智能化时代背景下,智能传感器整体行业特点是技术壁垒较高,细分环节多而分散。市场机遇主要来自下游新兴应用的强劲拉动作用。随着国内企业的技术水准逐渐提升,各环节均有骨干企业,少数顶尖企业在细分环节跻身全球前列,具备与国外企业直接竞争的实力。发展快速的指纹识别和智能驾驶已经成为了市场的主要增长点,正在起步的新兴应用如智能机器人和智能医疗,在未来5-8年内将进入从零到一的爆炸式增长状态。因此较早切入新兴应用,技术成熟的企业将抢占先机,而技术强大但规模较小的公司未来高弹性的增长空间。因此,布局新兴应用的企业将抢占先机,技术领先的企业将稳住脚跟。

基于以上分析,推荐和建议关注的新三板企业如下:

推荐:奥迪威(832491.OC)、高华科技(833425.OC)、红光股份(831034.OC)、利尔达(832149.OC)。

建议关注:尚沃医疗(835730.OC)、纳芯微(838551.OC)、指安科技(832906.OC)。

3.1 推荐具有先发技术优势,涉足新兴领域,实现进口替代的公司

3.1.1 奥迪威(832491.OC)

奥迪威成立于1999年,是专业从事传感器及相应模组的研发、设计、生产和销售于一体的高新技术企业,是国内超声波传感器最大制造商,具体业务包括车载超声波传感器、超声波流量传感器及表体、报警发声器、超声波雾化换能器件及模组、液位智能控制开关、液位探测模组等产品的研发、生产、销售等。

竞争优势分析:

(1)完整产业链优势

公司掌握了从核心元器件到应用器件及模组的开发到产品制造的全产业链。全产业链的高标准品质控制为传感器及模组的稳定性和可靠性奠定了基础,为满足顾客需要提供整体解决方案。同时,有利于有效控制成本,提高资源配置效率,也有利于信息资源的交流、汇集,促进技术、产品的联动创新,形成内部联动的创新氛围。

(2)完备的制造工艺技术平台优势

公司目前拥有多个功能完备的制造中心,独立的生产装备资源及工艺技术提升团队,建立了从新产品导入到批量生产的可靠保障体系。通过装备研究与工艺研究的相结合,实现制造技术的可持续升级及产能的快速复制扩充。

(3)研发投入持续增加,技术成熟,新兴领域产品升级

经过多年的持续研发投入与积累,已建成一支具备较强开发能力的研发队伍,获得广东省技术工程中心的资质认定。公司通过自主研发已获得137项专利(含肇庆奥迪威4项),其中,发明专利12项。公司产品已在汽车智能驾驶、智能水表、智能气表、智能热表、无人驾驶飞行器、智能机器人、智能家居、网络安防报警等新兴领域深度布局。2016年,公司已在智能仪表和环境与健康电器领域,开启了产品从被动器件到主动器件与应用的升级阶段。

公司财务情况及未来发展:

2016年公司业绩稳中有升,实现营业收入28,922.23万元,同比增长8.39%,归母净利润达到5895.42万元,同比增长8.39%。2017上半年,营业收入达到12,101.91万元,比上年同期减少6.17%。主要原因是17年上半年汽车电子产品供应端,受到小排量乘用车购置税税率增加和新能源汽车补贴力度减少两大政策的影响,下游趋向消化库存,订单需求减缓,导致汽车电子类营业收入下降33%:归母净利润为5979.58万元,较上年同期减少59.42%。

3.1.2 高华科技(833425.OC)

高华科技成立于2000年,主要从事传感器、变送器的研制生产、MEMS敏感芯片封装、软件销售及开发、系统集成、一般商品贸易业务。公司产品市场应用广泛,涉及到MEMS传感器高端产品应用如高铁机车、工程机械、机器人、航天、航空、兵器等。公司拥有多项发明、实用新型专利、软件著作权,民品及军品相关资质证书。

竞争优势分析:

(1)客户资源优质,建立长期良好合作关系

公司长期从事传感器领域的研发、生产和销售,在多个高端领域培育了大量的优质客户和长期合作伙伴,是中国航空、航天、兵器、舰船、高铁、轨道交通、工程机械等领域的骨干装备企业的合格供应商。

(2)强劲研发团队,MEMS传感器行业领先

公司现有较强的研发团队,积累了丰富的技术研发经验。公司目前拥有4项发明专利,另有1项已授权许可使用发明专利,21项实用新型专利,3项计算机软件著作权,公司在国内 MEMS传感器行业拥有明显技术优势。

(3)公司渗透传感器行业较早,具有进入保密军工领域的资格

公司取得了多个与行业相关的资质认证,其中一些是传感器企业进入相关领域的准入门槛,特别是军工配套领域。公司目前取得了如:保密资质、武器装备质量体系认证证书、武器装备承制证书等证书。公司目前是中国航天科技集团、中国航天科工集团、中国航空工业集团、中国兵器工业集团、中国中车股份有限公司、三一集团等单位及其所属公司的主要传感器供应商之一。

公司财务情况及未来发展:

2017年上半年公司实现营业收入5,628.56万元,同比增加14.62%,主要是公司加强市场开拓力度以及原有的某些客户需求增加,公司订单增加,营业规模扩大。归母净利润约为1,192.33万元,同比减少30.60%,原因是政府补助较2016 年上半年减少了793.01万元。2016年,公司实现营业收入11,418.93万元,同比增加25.55%;公司研发投入1,050.53万元,占营业收入的9.19%;利润总额和净利润分别达到4,020.20万元和3,413.54万元,分别同比增长 17.11%和14.43%。公司对MEMS惯性测量单元、MEMS加速度传感器、MEMS压力传感器、箭上无线数据敏感与获取子系统等技术进行了开发研究和产业化研究。不断提升公司产品在行业内的核心技术竞争优势,有利于公司不断拓展应用领域,未来公司将继续保持相应的研发投入。

3.1.3 红光股份(831034.OC)

无锡红光微电子成立于2001年,主要从事半导体器件(包括半导体分立器件、集成电路)的封装、测试,设计产能为:TR/IC5亿只(块)/月,具有1万级和10万级的空气净化厂房,有一套完善的质量管理体系。公司具有当前世界先进水平的半导体器件封装和测试的生产线,由一支较高技术水平的科技人员,以及一支训练有素的生产骨干队伍已建立形成。公司主要盈利来自于封装产品的销售。受益于集成电路良好的市场环境,公司将核心竞争力转化为良好的盈利能力。主营业务突出,盈利模式持续性较强。

竞争优势分析:

(1)改进型研发和创新型研发同进步,封装测试技术获国际厂商认证

公司长期致力于半导体的封装测试技术研发与生产,主要研发类型有两类:一是改进型研发。主要对现有产品进行工艺创新研究,提升性能,主要服务于现有生产活动。另一类是创新型研发。跟踪国际封装技术发展趋势,结合未来市场需求的发展情况,有针对性地研发如MEMS等新产品。公司敏锐地捕捉到即将爆发的MEMS市场机遇,2015年实现了小批量生产,2016年进入了规模化生产。并在2016年先后通过了日本KATOLEC、MURATA和韩国LG年度质量审核。

(2)技术团队和硬件设备紧跟国际领先水平

公司注重研发技术团队的培养,培育了一支跟踪国际封装前沿技术,有针对性地进行产品开发创新活动,保证公司封装技术紧跟国际先进水平。公司在新产品与新技术开发、对现有产品改进、降低产品成本等方面具备较强的自主创新能力。目前,公司拥有39个技术相关的授权专利。

(3)生产环节规模化,先进工艺降低成本

公司长期致力于半导体的封装与测试,已具有一定规模并形成了较为先进的生产工艺和方法,公司在产品开发设计时就重点考虑品质保障和成本控制,同时配合重点客户的需求,自主研发适合用户需求同时也能够发挥自有生产力的优势,并综合上游供应链的优势高效运行,实现了规模化低成本的优势。

(4)与上下游企业联系紧密,相互协作实现共赢

从上游的材料、设备到下游的客户乃至终端客户,进行全方位的合作,形成了一个紧密协同、快速响应的产业链体系,让客户、供应商都能在协作中抢占市场的制高点。公司凭借长期积累的封装技术,与IC设计公司进行深入交流,为最终产品定型提供有效的技术改进意见,从而降低生产成本、缩短交货周期。

公司财务情况及未来发展:

2016年公司MEMS传感器生产线已成功量产,公司强势切入“互联网+”、可穿戴设备等领域。2016年营业收入高达17,829.94万元,同比增长25.43%,净利润为998.90万元,同比增长 98.66%。相较2014和2015年,效益显著提升的主要原因是:公司延续了2015年产品结构调整成功的良好势头,高附加值毛利产品销售份额持续、快速上升;客户订单持续增加。2017上半年业绩突出,并呈现出良好的增长态势,根据2017半年度报告披露,公司预计2017年度将实现销售收入2.31亿元,实现净利润2,100万元。公司未来战略:一是提升现有MEMS产品产能(现月产MEMS1500万只)。二是加强压力传感器、气体传感器、加速度传感器的研发进度,争取2017年内实现批量供货。三是加快新型功率IC产品系列开发,扩大在汽车音响领域的市场占有率。四是开发鼠标专用IC的封装产品,为系列化产品进入PC配套产品市场作技术、生产准备。

3.1.4 利尔达(832149.OC)

利尔达科技集团股份有限公司成立于2001年,是国家重点领域高新技术企业,为客户提供物联网行业相关的产品和服务,主要业务有三类:1)智能硬件产品的开发与销售。主要为物联网应用层提供:传感器、控制器、三表计量控制模块、蓝牙/WIFI/LoRa/Zigbee 无线模块、无线抄表系统以及人机交互物联网终端产品等。2)提供物联网系统及云平台。包括智能楼宇、智能家居、智能酒店、智能灯控以及智能停车等物联网系统和云平台。3)物联网器件的销售,即为物联网传感层提供器件和嵌入式软件解决方案。同时也为国际大厂商如TI、CYPRESS、NXP、ST 等提供ODM、OEM服务。公司在智能传感器领域的主要产品为CH4气体传感器方案、NDIR红外甲烷浓度检测模组、NDIR红外二氧化碳检测模组和SOC烟感方案。

竞争优势分析:

(1)产品种类繁多,应用广泛

公司已经初步搭建了一定规模的物联网嵌入式产品的研发及生产平台。基于该平台,公司的产品不再局限于单一的产品类型而是拓展到涵盖智能楼宇、智能家居、智能酒店等产品应用,及相关到智能抄表、智能工业控制、智能交通、智能医疗、智能安防应用配套等物联网应用领域,能够根据客户的实际需求高效的开发新产品并快速量产。

(2)高素质研发团队,掌握核心技术

公司是国家高新技术企业,公司创始人陈贤兴、董事长叶文光、总经理丁毓麟及核心团队均具有深厚的嵌入式系统行业市场背景,依托于超过300人的高素质研发团队和积累10多年的标准化研发平台。公司近几年每年均投入超5,000万的技术研发费用。目前,公司共有已授权的发明专利27项,实用新型专利223项,外观设计专利53项,拥有软件著作权154项,具有较强的技术优势。

(3)生态优势:提供物联网全产业链解决方案

国内行业市场由产品销售转向运营服务的解决方案趋势愈来愈明显,利尔达公司作为具备提供物联网全产业链解决方案能力的企业将具有更大的竞争优势。因与国内外知名电子、通讯技术和半导体公司的长期合作,利尔达积累了丰富的行业资源,拥有完整的物联网产业链整合能力,再加之多年技术标准化的积累和技术研发上的大力投入,2015年底开始,公司已启动铺设完整的物联网产业链系统服务体系,并与各个行业龙头企业合作。

公司财务情况及未来发展:

利尔达公司2016年营业收入增长率达到最高峰27.22%,实现营业收入145,877.06万元,归母净利润达到4,326.11万元。2017上半年业绩突出,营收收入达到预期,归母净利润高达3881.09万元。公司未来五年产业定位依旧持续在:嵌入式软件控制器、传感器产品;物联网人工智能系统产品以及物联网系统数据运营服务三大部分。将在已有的物联网嵌入式系统基础上,更加力度推动传统产业升级,结合公司优势选择适合的传统产品公司做产业链的并购合作,构筑完整产业链,提高市场占有率,逐步进入大数据应用,物联网系统运营的领域。

3.2 建议关注新兴产业中技术实力强大,成长较快的小规模公司

3.2.1 尚沃医疗(835730.OC)

尚沃医疗公司的主营业务是呼气分子诊断(气检)传感器医疗电子产品的原创研发、生产与销售。尽管公司所处行业受到关注,但公司较早地进入该领域,并在研发、技术等方面具有先发优势。在细分领域,分子诊断是医疗器械行业的最重要的发展方向与趋势之一。2004年美国率先开启了呼气分子诊断传感器的创新研究,至今公司的产品在全球市场上竞争对手较少,国内暂无有力竞争对手,处于行业领先地位。

竞争优势分析:

(1)国内无竞争对手,技术水准全球范围领先,占据先发优势

公司呼吸道疾病检测的呼气分子诊断产品已经基本完成了国内产品与市场的培育期。2011年进入欧美及国内医学会哮喘等呼吸病临床指南及常检项目;2012年进入国家诊疗服务收费与国家重点呼吸科室项目;部分省市进入医保项目;标杆科室的检测次数已远超过肺功能的检测次数,也远超过竞品的呼气检测次数。公司目前申报专利87件,已获授权52件,其中发明专利15件,实用新型专利30件,外观设计专利7件。自主研发生产的核心技术,具有纳摩尔(10-9)气体分子浓度检测的精度。能够生产提供这种精度的气体传感器世界上不到5家,公司为国内仅有的一家生产商。

(2)品牌形成知名度,积累大量客户资源

由于创新解决了医患的痛点,公司产品很快建立了自己的市场品牌与客户资源。经过多年努力,公司与经销商建立良好的合作关系,积累了一批优质客户。公司与优质客户的合作一方面有力地推动了公司技术水平的不断提高和服务手段的不断改进,另一方面也保障了业务的持续稳定发展。依此形成的良好的市场品牌形象,为拓展新的市场空间、保持稳定的增长奠定了坚实的基础。

(3)科研大牛创始人带队,公司人才优势明显

公司非常注重对人才的引进和培养。创始人韩杰博士曾在美国长期从事生物医学传感器分子诊断技术与市场开发,先后获得1997年度国际Feynman纳米科技奖与2000年度美国NASA科技创新领袖奖等10个奖项,发表国际论文近100篇,参与编写纳米生物医学等专著4本,并曾先后担任美国NASA纳米技术中心及中国国家纳米技术工程中心的首任主任。公司长期坚持以优秀的企业文化、人性化的管理方式吸引并留住人才。

公司财务情况及未来发展:

尚沃医疗近三年的营业收入保持较大幅度的增长,2016年营业收入达到3653.34万元,归母净利润达到977.3万元。营业增长率和归母净利润增长率有所减小的原因是2016年公司业务基本稳定发展。政府对公司也格外关注,2016年公司收到政府给与的上市融资奖励补助299.5万元。2017上半年,公司业绩良好,业务继续增长。实现营业收入12,53.34万元,同比增涨22.23%,净利润为1,034.26万元,同比增长601.62%。公司未来3-5年的计划是通过持续创新,提供性价比最高的呼气分子诊断产品与服务,推动形成一个与血检及影像三足鼎立的气检新产业,成为全球医疗器械创新的领导者。

3.2.2 纳芯微(838551.OC)

纳芯微成立于2013年,公司三大股东占股约54.5%,其余股份由4家创投公司掌握。公司是国内为数不多的专业从事自主研发ASIC芯片(高性能集成电路芯片)的设计厂商。主要产品为传感器接口芯片。采取Fabless业务模式,即自身专注于设计和销售。在国内集成电路接口芯片设计领域处于领先地位,在MEMS、微小信号采集、混合信号链处理以及传感器校准等领域拥有独立知识产权和丰富IP核积累。

(1)技术团队经验丰富,完全自主研发,性能达到国际水平

公司技术团队的核心成员大都拥有多年在美国亚德诺半导体技术有限公司等国际领先的半导体公司直接从事MEMS、ASIC芯片的研发经验,在MEMS接口芯片的设计及产业化的领域拥有丰厚的经验积累,系统掌握信号链设计所必需的关键技术。公司ASIC团队拥有丰富的项目经验,曾经为很多国内的传感器公司提供从SPEC定义到封装测试支持的全方位服务。目前已成功自主研制的三款高精度ASIC芯片目前均已进入批量供货阶段,各项性能指标均达到国际领先水平。

(2)成本优势提高产品竞争力,净利润增速新三板第二

公司选择与国内成熟的代工厂及晶圆测试厂建立起长期稳定的合作关系,依托国内产业链的成本优势,经测试计算公司产品的综合成本与国外同类产品相比可以降低50%左右,成本竞争优势巨大。同时,公司还可为国内客户提供比国外公司更贴近本土以及更有时效性的技术服务。

公司营收情况及未来发展:

公司成立时间仅有4年,但营业收入和归母净利润增长速度飞快。2016年实现营业收入2912.28万元,同比增长58.47%;归母净利润高达1061.42万元,同比增长169.55%。主要原因是公司经营规模逐渐扩大,持续加大芯片研发投入,产品竞争能力逐渐增强,得到客户的广泛认可,业务规模迅速扩大,盈利能力大幅提升。2017上半年营业收入1,546.26万元,较去年同期1,467.17万元增长5.39%,营业收入增加的主要原因是公司持续加大芯片研发投入,且新产品的导入也得到客户广泛认可,销量不断增加。目前公司的整体负债率很低,资金风险较小。公司未来计划针对汽车压力传感器、液位传感器、超声传感器等多种应用开发一系列的核心芯片,并围绕此类核心芯片的开发和应用积极整合产业上下游资源,不断加强竞争优势,拓展业务范围,树立公司的品牌形象。

3.2.3 指安科技(832906.OC)

杭州指安科技股份有限公司成立于2007年8月,公司专业从事光学指纹传感器、各类指纹模块的研发、生产和销售,提供指纹应用整体解决方案,同时公司代理销售指纹专用芯片。公司的产品广泛应用于锁具、保险(管)箱柜、考勤门禁、交通(驾培、车载)、安监,智能家居等众多领域。向企业客户提供芯片代理销售、设计开发外包等延伸配套服务,主要技术骨干来自于对晟元公司邱柏云总经理及晟元指纹识别专业芯片充分信任的指纹行业高级专业人才,是杭州晟元芯片的主要战略合作伙伴之一。

竞争优势分析:

(1)与浙江大学产学研合作,核心技术已获公安部认可

技术副总曾在多家指纹识别公司担任高管。技术研发团队拥有十余年的指纹识别行业经验,拥有10多项国家专利并拥有多项指纹识别算法软件著作权。公司与浙江大学在指纹识别算法、人脸识别算法、模块化应用等领域有着长期深度的产学研合作。公司算法和技术为公安部认可,成为公安部三所指纹防盗锁标准起草参标企业。

(2)行业领先品牌形象得到推广

自公司成为行业内首家在全国中小企业股份转让系统挂牌公司之后,为公司带来了知名度,形成了良好的广告效应。公司在行业内深耕10年时间里,凭借稳定的品质和优秀的服务,在客户中建立了良好的口碑,成为了公认的行业领先品牌。

(3)掌握行业最新动态,拥有对外投资优势

大股东当中有投资基金合伙人,在生物识别领域投资了多家相关企业,也担任多家智能识别公司董事。为公司带来了第一手的行业资讯和市场动向分析,也为公司在产业链上下游的投资布局和资本运作的成功打下坚实基础。

公司营收情况及未来发展:

指安科技连续三年营业收入和归母净利润大幅增长,2016年公司实现营业收入5008.25万元,同比增长66.22%,这是因为智能锁行业迎来了快速发展的初期,针对智能锁行业,公司陆续开发了一批创新型差异化产品和解决方案,巩固了行业领先市场地位,导致业务量大幅增加。随着业务规模扩大,营业收入增加,同时收到政府补助,归母净利润增加至574.73万元,同比增长87.87%。2017半年度报告显示,营业收入为2,236.38万元,较上年同期增加了617.86万元,增长比例为 38.17%,主要是由于公司加大了市场推广力度,指纹模块类和芯片类的销售都有所增加。实现净利润32.28万元,较上年同期减少了93.88万元,一方面是由于销售价格下降导致的毛利率下降,另一方面公司产销规模扩大,销售费用有所增加,且公司不断加大研发力度,使管理费用中的研发费用大幅增加。未来公司将发掘出锁具、保险柜等民用行业的巨大潜力,结合自身技术优势,公司联合了高校以及外部技术力量,将人脸识别、虹膜识别、智能手机蓝牙控制、NFC近场控制等方案都引进并应用到民用生活场景。

数据支持:丁琳

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