（報告出品方/作者：西南證券，高宇洋）

01 傳感器概況

1.1 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)劃分

物聯(lián)網(wǎng)可以分為四個層級，包括感知層、傳輸層、平臺層和應用層。 感知層是物聯(lián)網(wǎng)的最底層，其主要功能是收集數(shù)據(jù)，通過芯片、蜂窩模組/終端和感知設備等工具從物理世界中采集信息。 傳輸層是物聯(lián)網(wǎng)的管道，主要負責傳輸數(shù)據(jù)，將感知層采集和識別的信息進一步傳輸?shù)狡脚_層。 平臺層負責處理數(shù)據(jù)，在物聯(lián)網(wǎng)體系中起承上啟下作用，主要將來自感知層的數(shù)據(jù)進行匯總、處理和分析，主要包括PaaS平臺、AI平臺等。 應用層是物聯(lián)網(wǎng)的最頂層，主要基于平臺層的數(shù)據(jù)解決具體垂直領域的行業(yè)問題，包括消費驅(qū)動應用、產(chǎn)業(yè)驅(qū)動應用和政策驅(qū)動應用。目前， 物聯(lián)網(wǎng)已實際應用到家居、公共服務、農(nóng)業(yè)、物流、服務、工業(yè)、醫(yī)療等領域，各個細分場景都具備巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1.2 傳感器賦能感知層實現(xiàn)信息采集

感知層主要參與者是傳感器廠商、芯片廠商和終端及模塊生產(chǎn)商，產(chǎn)品主要包括傳感器、系統(tǒng)級芯片、傳感器芯片和通信模組等底層元器件； 網(wǎng)絡層的參與者是通信服務提供商，提供通信網(wǎng)絡，其中通信網(wǎng)絡可以分為蜂窩通信網(wǎng)絡和非蜂窩網(wǎng)絡； 平臺層的參與者是各式的平臺服務提供商，所提供的產(chǎn)品與服務可以分為物聯(lián)網(wǎng)云平臺和操作系統(tǒng)，完成對數(shù)據(jù)、信息進行存儲和分析； 應用層包括智能硬件和應用服務，智能硬件根據(jù)面對的對象不同可以分為2C和2B，應用服務則可根據(jù)應用場景不同進行細分。

1.3 傳感器定義

傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，傳感器一般包含傳感單元、計算單元和接口單元。傳感單元負責 信號采集；計算單元則根據(jù)嵌入式軟件算法，對傳感單元輸入的電信號進行處理，以輸出具有物理意義的測量信息；最后通過接口單元與其他 裝置進行通信。此外，根據(jù)具體應用場景的不同需要，傳感器還集成其他零部件，不斷延伸傳統(tǒng)傳感器的功能。

傳感器比擬五官，處理自然界各類模擬信號。如光敏傳感器比擬視覺、聲敏傳感器比擬聽覺、氣敏傳感器比擬嗅覺、化學傳感器比擬味覺、壓 力、溫敏、流體傳感器比擬觸覺等。傳感器有多種分類標準，按被測量類型可分為壓力、溫度、氣體、濕度傳感器等，按工作原理可分為光電、 壓電、電容、熱電傳感器等，按輸出信號形式可分為模擬式、數(shù)字式傳感器。

1.4 政策推動國產(chǎn)傳感器發(fā)展

利好政策加持發(fā)展，國產(chǎn)替代強勢發(fā)力。傳感器作為我國“強基工程”的核心關(guān)鍵部件之一，是實現(xiàn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的重 要組成部分。氣體傳感器是傳感器領域的重要組成部分，在工業(yè)節(jié)能、環(huán)境監(jiān)測、智慧家居、醫(yī)療健康等各方面都有廣泛應用。國家在大氣污染 治理、工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能、健康中國行動等多方面鼓勵性政策的推出，為公司發(fā)展營造了良好的市場環(huán)境。

1.5 傳感器組為儀器的重要部件，三要素共建傳感器研發(fā)核心

材料、硬件設計與軟件算法為傳感器研發(fā)核心。材料方面，新材料的研究、選取與應用是傳感器公司研發(fā)重心之一，此外，傳感器公司同樣關(guān) 注供應鏈的管理水平，以及核心零部件的自研或國產(chǎn)化率。硬件結(jié)構(gòu)設計方面，重點在于裝配的公差尺寸配合、結(jié)構(gòu)的合理性，能夠使產(chǎn)品的 性能達到更優(yōu)，硬件結(jié)構(gòu)設計可以通過逆向方式研發(fā)出。軟件算法是傳感器公司的核心，由于軟件算法需要長時間的經(jīng)驗去優(yōu)化和迭代，并與 傳感器硬件相適配，因此，軟件算法與硬件一同成為傳感器公司的核心壁壘。

傳感器、模塊、分析儀組成物聯(lián)網(wǎng)感知層。傳感器是分析儀器的核心零部件，一般情況下，傳感器會被組裝在傳感器模組或控制器上，傳感器 模組作為核心部件進一步整合在分析儀器上，最終分析儀器再被安裝放入檢測系統(tǒng)。

1.6 傳感器市場規(guī)模

我國傳感器市場增速高于全球水平。受益于各國政策推動，全球傳感器行業(yè)市場規(guī)模保持穩(wěn)步提升，市場規(guī)模自2014年的1260億美元增長至 2019年的2265億美元，年復合增長率達12.4%。我國傳感器行業(yè)市場規(guī)模自2014年的982.6億元增長至2019年的2188.8億元，年復合增長率高達 17.4%，預計2021年將以17.6%的增速增長至2951.8億元，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈有望持續(xù)獲益。（報告來源：未來智庫）

1.7 全球傳感器格局勢

美日德形成三足鼎立的格局。傳感器作為現(xiàn)代信息技術(shù)的支柱之一，各國都投入大量資源予以支持。其中，美國、日本、德國的市場份額合計 占到近七成，而我國直到1972年才組建成立第一批壓阻傳感器研制生產(chǎn)單位，起步較晚沒有充分的技術(shù)積累，與世界領先水平存在一定差距。

東亞將成為區(qū)域傳感器最大市場。東亞地區(qū)有強大的供應商，預計多個制造商將把生產(chǎn)設施轉(zhuǎn)移或擴大到東亞地區(qū)，東亞地區(qū)的銷售高度依賴 于電子電氣和汽車行業(yè)的增長，2021-2031年的年復合增長率達7.1%。其中，中國區(qū)域2021年約占全球市場份額的15%-20%。

1.8 智能傳感與儀表發(fā)展趨勢

傳感器國產(chǎn)替代率與核心零部件自研率逐步提升。在政策和市場需求的共同驅(qū)動下，國產(chǎn)傳感器憑借自身較高的性價比和對下游客戶的快速響 應，正在逐步實現(xiàn)國產(chǎn)替代。此外，傳感器廠商在深入布局傳感器上游供應鏈的同時，不斷提升核心零部件的自研自產(chǎn)率，實現(xiàn)關(guān)鍵零部件的 自主可控，并進一步降低成本，提升毛利率。

智能儀器儀表向微型化、多功能化、人工智能化、網(wǎng)絡化、虛擬化等方向發(fā)展，滿足不同領域的應用需求，推動各行各業(yè)的發(fā)展。微型化：通 過MEMS等工藝縮小傳感器體積，將傳感器應用于可穿戴領域。多功能化：集成壓力、溫度、濕度、流量等多種被測變量。智能化：在傳感器 中內(nèi)置微處理器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、邏輯判斷和功能計算等。網(wǎng)絡化：通過有限、無線通信傳輸，實現(xiàn)多個傳感器之間的互聯(lián)互通和實時的數(shù)據(jù) 交互。

02 氣體傳感器行業(yè)分析

2.1 氣體傳感器類型繁多

氣體傳感器類型多樣，主要包括粉塵傳感器、二氧化碳傳感器、有毒氣體傳感器等。粉塵傳感器可以檢測周圍空氣中粉塵顆粒濃度的 大小，主要有家用空氣凈化器，空氣品質(zhì)檢測儀，新風系統(tǒng)空調(diào)，消費類電子產(chǎn)品等；二氧化碳傳感器是用于檢測二氧化碳濃度的儀 器，主要有新風系統(tǒng)，農(nóng)牧業(yè)二氧化碳監(jiān)控，空氣品質(zhì)檢測儀，車載凈化器等；有毒氣體傳感器是用于檢測一氧化碳、臭氧濃度的儀 器，主要有甲醛檢測儀，煤氣探測器，惡臭檢測儀，乙烷檢測器等；其他還有運用于檢測可燃氣、氧氣、酒精的傳感器。

2.2 氣體傳感器市場規(guī)模與競爭格局

全球氣體傳感器規(guī)模持續(xù)增長。2020年，全球氣體傳感器總體規(guī)模約為11-12億美元，預計到2026年將達到22億美元規(guī)模，年復合增長率約為 10.9%。

海外氣體傳感器行業(yè)參與者：城市技術(shù)（CityTechnology）、費加羅（Figaro）、安費諾（Amphenol）、博世（Bosch）、盛思銳（Sensirion）、 森爾（Senseair）等。

國內(nèi)氣體傳感器行業(yè)參與者：漢威科技（煒盛電子）、四方光電、攀藤科技、北京益杉、深圳藍月等。其中，根據(jù)Yole統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年漢威與 子公司煒盛的氣體傳感器在全球市占率約為4%。

2.3 氣體傳感器技術(shù)路徑

不同技術(shù)路線的氣體傳感器有望并行發(fā)展，光學技術(shù)傳感器市場份額不斷上升。由于對于高精度測量的需求不斷增加，光學傳感器成本 不斷下降，光學傳感器市場份額占比不斷走高。根據(jù)市場咨詢公司Yole Development和Mordor Intelligence統(tǒng)計，全球氣體傳感器市場中 電化學、紅外、半導體技術(shù)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(shù)的氣體傳感器占比分別達44.2%、38.3%， 應用紅外技術(shù)的氣體傳感器占有15.1%。2018年應用電化學、紅外和催化燃燒技術(shù)的氣體傳感器市場份額提升，而應用半導體技術(shù)的氣 體傳感器份額顯著下降。

03 氣體傳感器公司分析（漢威科技vs四方光電）

3.1 漢威科技：歷史沿革與公司概況

基于傳感技術(shù)，發(fā)展向平臺型物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略目標。漢威科技成立于1998年9月，并于2009年10月在深交所創(chuàng)業(yè)板正式掛牌 上市。公司以傳感器為核心，憑借高水平的傳感技術(shù)占據(jù)市場龍頭地位，主要從事傳感器，智能儀器儀表，物聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案三大業(yè)務，應 用領域廣泛。將傳感技術(shù)、智能終端、通訊技術(shù)、云計算等與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)緊密結(jié)合形成“傳感器 監(jiān)測終端 數(shù)據(jù)采集 空間信息技術(shù) 云應用” 的綜合系統(tǒng)解決方案，并通過外延式收購與產(chǎn)業(yè)鏈延伸逐漸進軍物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，致力于向領先的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

深耕傳感器領域二十三年，以傳感器為核心提供多樣化解決方案。漢威科技自1998年研發(fā)首個MQ管式半導體開始，在傳感器領域深耕二十余 年，產(chǎn)品線布局全面，傳感器占全市場品類的 70%，擁有 200 多款傳感器，監(jiān)測300余種氣體。目前，公司在北京、上海、 廣州、深圳 、鄭州、 西安、 重慶等三十余座城市設立子公司或服務中心。同時，建立以傳感器為核心，覆蓋多種物聯(lián)網(wǎng)應用場景，提供優(yōu)質(zhì)和完善的整體解決方案。

圍繞傳感器為核心多樣化布局物聯(lián)網(wǎng)解決方案

智慧化、數(shù)字化時代打開前端傳感器和儀器儀表天花板。公司目前四大主營業(yè)務為傳感器、智能儀器儀表、物聯(lián)網(wǎng)解決方案和公用事業(yè)，其中物聯(lián) 網(wǎng)解決方案包括了智慧城市、智慧安全和智慧環(huán)保三部分?？傮w來說，公司業(yè)務以傳感器為核心，相互獨立又相互促進，擁有緊密的上游貫穿下游 的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈，擴大物聯(lián)生態(tài)版圖。漢威科技依托核心傳感器技術(shù)，將傳感技術(shù)、智能終端、通訊技術(shù)、云計算和地理信息等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)緊密 結(jié)合。形成了“傳感器 監(jiān)測終端 數(shù)據(jù)采集 空間信息技術(shù) 云應用”的系統(tǒng)解決方案。

主營業(yè)務結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)解決方案占比較高，傳感器業(yè)務占比有望持續(xù)擴大。公司物聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案業(yè)務在2020年占主營業(yè)務收入的62.9%，儀表儀器業(yè) 務和傳感器業(yè)務持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展，分別為18.1%和16.3%。細分業(yè)務的毛利率方面，傳感器毛利率最高為49%，儀器儀表的毛利率水平相當， 約為46%，而物聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案因業(yè)務集成和項目開拓及囊括了公用和環(huán)保部分業(yè)務等，2020年毛利率為25.8%，目前相對較低。

3.2 四方光電：歷史沿革與公司概況

立足非分光紅外氣體傳感，“兩個八年”穩(wěn)步成長。公司創(chuàng)建于2003年，靠非分光紅外氣體傳感器起家，2003-2011年以工業(yè)過程和環(huán)境監(jiān)測 氣體分析儀器為主，配備熱電堆紅外、微流紅外等光學技術(shù)，同時啟動民用氣體傳感器產(chǎn)業(yè)配套，率先進入國內(nèi)新風系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，利用高性價 比優(yōu)勢打破該領域國際品牌的壟斷格局。2012-2020年發(fā)揮核心技術(shù)的杠桿撬動作用，形成氣體傳感器與氣體分析儀器并重的“雙輪驅(qū)動”格 局，持續(xù)開拓氣體傳感器在汽車、家電、醫(yī)療等民生領域的應用場景，與國內(nèi)外諸多客戶建立合作關(guān)系。2021年，公司在科創(chuàng)板成功上市。（報告來源：未來智庫）

四方光電專注氣體傳感器、氣體分析儀器，面向下游多樣化領域。公司開發(fā)了基于非分光紅外、光散射探測、超聲波、紫外差分吸收光譜、 熱導、激光拉曼等原理的氣體傳感技術(shù)平臺，形成了氣體傳感器、氣體分析儀器兩大類產(chǎn)業(yè)生態(tài)、幾十款不同產(chǎn)品，廣泛應用于國內(nèi)外的家 電、汽車、醫(yī)療、環(huán)保、工業(yè)、能源計量等領域。

主營業(yè)務結(jié)構(gòu)

氣體分析儀毛利率較高，氣體傳感器毛利率穩(wěn)步提升。2020年，氣體傳感器和氣體分析儀器銷售收入分別占公司主營業(yè)務收入 的78.3%和20.1%，兩大業(yè)務保持穩(wěn)健發(fā)展。毛利率方面，2020年公司氣體傳感器毛利率為43.4%，氣體分析儀毛利率高達64.5%。 隨著公司空氣品質(zhì)產(chǎn)品和醫(yī)療健康產(chǎn)品品質(zhì)升級進程推進，產(chǎn)品附加值將繼續(xù)走高，毛利也有望進一步提升。

報告節(jié)選：

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 – 官方網(wǎng)站