评级（）气体传感器篇：物联网感知层——传感器

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报告名称 ：气体传感器篇：物联网感知层——传感器
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行业：

物联网感知层——传感器
气体传感器篇

西南证券研究发展中心
通信研究团队高宇洋
2022年3月

核心观点

传感器为物联网技术底层，气体传感器年复合增速10.9%。《“十四五”规划纲要》提出要聚焦传感器等关键领域，加快推进基础理论、算法和装备 材料等研发突破与迭代应用。我国传感器行业市场规模自2014年的982.6亿元增长至2019年的2188.8亿元，年复合增长率高达17.4%，高于全球复合增 速12.4%。气体传感器方面，全球气体传感器总体规模约为11-12亿美元，预计到2026年将达到22亿美元规模，年复合增长率约为10.9%。

三大核心构筑传感器研发壁垒，光学气体传感器占比提升。材料配方、硬件设计与软件算法是一般气体传感器公司的主要壁垒，其中，软件算法需要 长时间的经验实现优化和迭代，并与传感器硬件相适配，是光学气体传感器的核心，而新材料的研究、选取与应用是电化学气体传感器公司的主要核 心竞争力。根据Yole和Mordor数据统计，全球气体传感器市场中电化学、红外、半导体技术共同占据了95%以上的市场份额，其中，应用电化学、半 导体技术的气体传感器占比分别达44.2%、38.3%， 2018年电化学、红外和催化燃烧技术的气体传感器市场份额提升，而半导体技术的气体传感器份 额显著下降。

汉威科技：汉威为国产气体传感器龙头，立足电化学气体传感技术路径，占国内气体传感器品类的 70%，拥有200多款传感器，监测300余种气体，根 据Yole统计数据，2020年汉威与子公司炜盛的气体传感器在全球市占率约为4%。随着新《安全生产法》落地，及十堰 6·13、沈阳10·21等燃气爆炸事 件催化，公司大力扩产燃气与工业仪表，长期看我国燃气报警器目前渗透率仅为7%，发展空间广阔。在汽车空气品质领域，公司对外投资新立电子，加速发展车规级空气传感器。此外，子公司能斯达发展柔性传感器，参股泰瑞数创布局数字孪生。

四方光电：四方作为国内光学气体传感器领军者，近三年营收复合增速高达65.2%。四方具备完整的气体传感核心技术平台，通过提高核心零部件的 自研率逐步实现国产替代，以粉尘传感器为例，截至2021年半年报，核心部件激光管和风扇的自产率分别在75%和72%以上，同时，公司积极提高 MCU等零部件国产替代率，增强供应链自主可控能力。从下游应用领域来看，我国新风系统行业复合增速超过30%，公司产品供货美的和小米等大 客户。车载空气品质传感器渗透率不断提升，公司获得高端品牌捷豹路虎项目定点。

投资建议：我们认为传感器为物联网的技术底层，而气体传感器迎来下游智能家居和汽车空气品质等领域的新需求，国内气体传感器公司有望凭借国 产替代迎来新的发展机遇，重点推荐汉威科技（300007.SZ）、四方光电（688665.SH）。

风险提示：政策推进不及预期导致下游需求减弱风险；上游芯片缺货和原材料价格上涨风险；新产品研发和推广不及预期风险；物联网行业竞争加剧 风险等。

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02 气体传感器行业分析

03 气体传感器公司分析（汉威科技vs四方光电）

04 盈利预测与估值

05 风险提示

1.1 物联网架构划分

 物联网可以分为四个层级，包括感知层、传输层、平台层和应用层。

 感知层是物联网的最底层，其主要功能是收集数据，通过芯片、蜂窝模组/终端和感知设备等工具从物理世界中采集信息。

 传输层是物联网的管道，主要负责传输数据，将感知层采集和识别的信息进一步传输到平台层。

 平台层负责处理数据，在物联网体系中起承上启下作用，主要将来自感知层的数据进行汇总、处理和分析，主要包括PaaS平台、AI平台等。 应用层是物联网的最顶层，主要基于平台层的数据解决具体垂直领域的行业问题，包括消费驱动应用、产业驱动应用和政策驱动应用。目前，物联网已实际应用到家居、公共服务、农业、物流、服务、工业、医疗等领域，各个细分场景都具备巨大的发展潜力。

1.1 传感器赋能感知层实现信息采集

 感知层主要参与者是传感器厂商、芯片厂商和终端及模块生产商，产品主要包括传感器、系统级芯片、传感器芯片和通信模组等底层元器件； 网络层的参与者是通信服务提供商，提供通信网络，其中通信网络可以分为蜂窝通信网络和非蜂窝网络；
 平台层的参与者是各式的平台服务提供商，所提供的产品与服务可以分为物联网云平台和操作系统，完成对数据、信息进行存储和分析； 应用层包括智能硬件和应用服务，智能硬件根据面对的对象不同可以分为2C和2B，应用服务则可根据应用场景不同进行细分。

1.1 传感器定义

 传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号的器件或装置，传感器一般包含传感单元、计算单元和接口单元。传感单元负责 信号采集；计算单元则根据嵌入式软件算法，对传感单元输入的电信号进行处理，以输出具有物理意义的测量信息；最后通过接口单元与其他 装置进行通信。此外，根据具体应用场景的不同需要，传感器还集成其他零部件，不断延伸传统传感器的功能。

 传感器比拟五官，处理自然界各类模拟信号。如光敏传感器比拟视觉、声敏传感器比拟听觉、气敏传感器比拟嗅觉、化学传感器比拟味觉、压 力、温敏、流体传感器比拟触觉等。传感器有多种分类标准，按被测量类型可分为压力、温度、气体、湿度传感器等，按工作原理可分为光电、压电、电容、热电传感器等，按输出信号形式可分为模拟式、数字式传感器。

1.1 政策推动国产传感器发展

 利好政策加持发展，国产替代强势发力。传感器作为我国“强基工程”的核心关键部件之一，是实现工业转型升级、提高产品质量和可靠性的重 要组成部分。气体传感器是传感器领域的重要组成部分，在工业节能、环境监测、智慧家居、医疗健康等各方面都有广泛应用。国家在大气污染 治理、工业转型升级、物联网及人工智能、健康中国行动等多方面鼓励性政策的推出，为公司发展营造了良好的市场环境。

表. 传感器相关政策梳理

1.1 传感器组为仪器的重要部件，三要素共建传感器研发核心

 材料、硬件设计与软件算法为传感器研发核心。材料方面，新材料的研究、选取与应用是传感器公司研发重心之一，此外，传感器公司同样关 注供应链的管理水平，以及核心零部件的自研或国产化率。硬件结构设计方面，重点在于装配的公差尺寸配合、结构的合理性，能够使产品的 性能达到更优，硬件结构设计可以通过逆向方式研发出。软件算法是传感器公司的核心，由于软件算法需要长时间的经验去优化和迭代，并与 传感器硬件相适配，因此，软件算法与硬件一同成为传感器公司的核心壁垒。

 传感器、模块、分析仪组成物联网感知层。传感器是分析仪器的核心零部件，一般情况下，传感器会被组装在传感器模组或控制器上，传感器 模组作为核心部件进一步整合在分析仪器上，最终分析仪器再被安装放入检测系统。

1.1 传感器市场规模

 我国传感器市场增速高于全球水平。受益于各国政策推动，全球传感器行业市场规模保持稳步提升，市场规模自2014年的1260亿美元增长至

2019年的2265亿美元，年复合增长率达12.4%。我国传感器行业市场规模自2014年的982.6亿元增长至2019年的2188.8亿元，年复合增长率高达

17.4%，预计2021年将以17.6%的增速增长至2951.8亿元，相关产业链有望持续获益。

图：全球传感器市场规模

图：中国传感器市场规模

1.1 全球传感器格局势

 美日德形成三足鼎立的格局。传感器作为现代信息技术的支柱之一，各国都投入大量资源予以支持。其中，美国、日本、德国的市场份额合计 占到近七成，而我国直到1972年才组建成立第一批压阻传感器研制生产单位，起步较晚没有充分的技术积累，与世界领先水平存在一定差距。 东亚将成为区域传感器最大市场。东亚地区有强大的供应商，预计多个制造商将把生产设施转移或扩大到东亚地区，东亚地区的销售高度依赖 于电子电气和汽车行业的增长，2021-2031年的年复合增长率达7.1%。其中，中国区域2021年约占全球市场份额的15%-20%。

图：美、日、德主导全球格局

图：传感器全球区域分布

1.1 智能传感与仪表发展趋势

 传感器国产替代率与核心零部件自研率逐步提升。在政策和市场需求的共同驱动下，国产传感器凭借自身较高的性价比和对下游客户的快速响 应，正在逐步实现国产替代。此外，传感器厂商在深入布局传感器上游供应链的同时，不断提升核心零部件的自研自产率，实现关键零部件的 自主可控，并进一步降低成本，提升毛利率。

 智能仪器仪表向微型化、多功能化、人工智能化、网络化、虚拟化等方向发展，满足不同领域的应用需求，推动各行各业的发展。微型化：通 过MEMS等工艺缩小传感器体积，将传感器应用于可穿戴领域。多功能化：集成压力、温度、湿度、流量等多种被测变量。智能化：在传感器 中内置微处理器，实现数据存储、逻辑判断和功能计算等。网络化：通过有限、无线通信传输，实现多个传感器之间的互联互通和实时的数据 交互。

1.1 传感器分类概况与相关公司

 传感器行业按照被测变量可简单细分为力、热、声、光、气等五个子类，此外，传感器还包括了毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达、

视觉摄像头等多种传感单元。

图. 传感器分类概况与相关公司

02 气体传感器行业分析

03 气体传感器公司分析（汉威科技vs四方光电）

04 盈利预测与估值

05 风险提示

2.1 气体传感器类型繁多

 气体传感器类型多样，主要包括粉尘传感器、二氧化碳传感器、有毒气体传感器等。粉尘传感器可以检测周围空气中粉尘颗粒浓度的 大小，主要有家用空气净化器，空气品质检测仪，新风系统空调，消费类电子产品等；二氧化碳传感器是用于检测二氧化碳浓度的仪 器，主要有新风系统，农牧业二氧化碳监控，空气品质检测仪，车载净化器等；有毒气体传感器是用于检测一氧化碳、臭氧浓度的仪 器，主要有甲醛检测仪，煤气探测器，恶臭检测仪，乙烷检测器等；其他还有运用于检测可燃气、氧气、酒精的传感器。

2.1 气体传感器应用领域广泛

1. 安防领域检测天然气、液化气、一氧化碳等气体，
   应用于车载安全、安全检控、安防消防等。

4. 智能家居领域
检测PM2.5、甲醛、二氧化碳、烟雾类等物质，应用于空气净化器、新风空调、管道天然气检测等。

2. 环境保护领域 5.医疗领域

检测二氧化碳、粉尘类、烟雾类气体，
应用于智能家居、空气净化器、新风系统等。

3. 工业应用领域检测可燃气体、毒性气体、二氧化碳等气体，应用于工业仪表、安全监控、可燃气体探测等。

检测氧气、二氧化碳、红外氟醚气体等气体，应用于呼吸机、制氧机、麻醉剂等。

6. 汽车电子领域
检测二氧化碳、 PM2.5 、氧气、氢气等气体，
应用于车载空调、车载净化器、氢能源安全检测等。

……

2.1 气体传感器市场规模与竞争格局

 全球气体传感器规模持续增长。2020年，全球气体传感器总体规模约为11-12亿美元，预计到2026年将达到22亿美元规模，年复合增长率约为 10.9%。

 海外气体传感器行业参与者：城市技术（CityTechnology）、费加罗（Figaro）、安费诺（Amphenol）、博世（Bosch）、盛思锐（Sensirion）、森尔（Senseair）等。

 国内气体传感器行业参与者：汉威科技（炜盛电子）、四方光电、攀藤科技、北京益杉、深圳蓝月等。其中，根据Yole统计数据，2020年汉威与 子公司炜盛的气体传感器在全球市占率约为4%。

图：全球气体传感器市场规模 图：全球气体传感器竞争格局概况

2.1 气体传感器技术路径

 不同技术路线的气体传感器有望并行发展，光学技术传感器市场份额不断上升。由于对于高精度测量的需求不断增加，光学传感器成本

不断下降，光学传感器市场份额占比不断走高。根据市场咨询公司Yole Development和Mordor Intelligence统计，全球气体传感器市场中

电化学、红外、半导体技术共同占据了95%以上的市场份额，其中，应用电化学、半导体技术的气体传感器占比分别达44.2%、38.3%，

应用红外技术的气体传感器占有15.1%。2018年应用电化学、红外和催化燃烧技术的气体传感器市场份额提升，而应用半导体技术的气

体传感器份额显著下降。

表：气体传感器各技术路线对比 数据来源：四方光电招股说明书，西南证券整理

图：气体传感技术类型市场份额统计情况对比

2.1 电化学气体传感器

 电化学气体传感器是基于氧化还原反应原理进行气体测量的传感器。电化学气体传感器是通过把测量气体在电极处氧化或还原而测得电流 数值，通过检测不同状态下的电流来检测气体浓度，主要可分为原电池式、可控电位电解式、电量式和离子电极式。以往电化学气体传感 器需要使用比较昂贵的金属作为催化剂，且使用寿命有限，一般不超过两年。近年来可印刷的长寿命电化学气体传感器问世，具备更小体 积和更长寿命。

 电化学技术传感器具有低功耗、高灵敏度的特点。电化学技术相较于光学技术而言，开发时间较早、技术成熟度高，具备较为全面的技术 和产品。电化学气体传感器具有体积小、功耗低、灵敏度高的优点，但同时存在易受干扰、寿命较短、长期稳定性不佳的问题。

图：电化学气敏元件原理图

图：电化学气体传感器构成示意图

2.1 光学气体传感器

 光学式气体传感器基于光学原理进行气体测量的传感器。非分光红外气体传感器基于朗伯比尔定律，通过探测器对某些频率红外线吸

收量的测量，结合相应的算法得出气体的浓度。当含有颗粒的空气从传感器的采样口吸入后，尘埃粒子在光敏感区受光照射，散射出

与粒子大小成一定比例的光脉冲信号，光脉冲信号再进一步转换为相应的电脉冲信号后被放大，通过对检测周期内电脉冲的计数，最

终得到采样空气的粒子个数（pcs/L）和质量浓度（μg/m3）。

 光学式气体传感器具有高精度、抗干扰、稳定性强等特点。由于运用红外、光散射等光学原理的气体传感器出现及应用时间较晚、难

度较大、价格较高，目前市场份额占比相对不高，适合于检测CO2、HC、NOx、SO2等气体及粉尘。

图：光学传感器原理示意图

图：微流红外探测器示意图

2.1 半导体气体传感器

 半导体气体传感器是利用半导体阻值改变来检验气体的传感器。半导体气体传感器按照物理性质的变化，可分为电阻型和非电阻型两

种。电阻型半导体气体传感器是利用半导体接触气体时其阻值的改变来检测气体的成分或浓度；非电阻型半导体气体传感器则是根据

对气体的吸附和反应，使半导体的某些特性发生变化对气体进行直接或间接检测。

 半导体技术传感器具有成本低、技术门槛低、适用面广的特点。随着厚膜印刷、MEMS等工艺的推广，半导体气体传感器实现了小型

化、低功耗和大批量制造，产品一致性得到很大提高。半导体气体传感器成本低廉、制造简单、适用面广，但同时也存在易受背景气

体和温度干扰、对气体的选择性差、稳定性较差、功耗较高等问题。

图：半导体气敏原件原理示意图

图：半导体气体传感器产品示意图

02 气体传感器行业分析

03 气体传感器公司分析（汉威科技vs四方光电）

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05 风险提示

3.1 汉威科技：历史沿革与公司概况

 基于传感技术，发展向平台型物联网解决方案提供商转型的战略目标。汉威科技成立于1998年9月，并于2009年10月在深交所创业板正式挂牌 上市。公司以传感器为核心，凭借高水平的传感技术占据市场龙头地位，主要从事传感器，智能仪器仪表，物联网综合解决方案三大业务，应 用领域广泛。将传感技术、智能终端、通讯技术、云计算等与物联网技术紧密结合形成“传感器+监测终端+数据采集+空间信息技术+云应用”的综合系统解决方案，并通过外延式收购与产业链延伸逐渐进军物联网行业，致力于向领先的物联网解决方案。

 深耕传感器领域二十三年，以传感器为核心提供多样化解决方案。汉威科技自1998年研发首个MQ管式半导体开始，在传感器领域深耕二十余 年，产品线布局全面，传感器占全市场品类的 70%，拥有 200 多款传感器，监测300余种气体。目前，公司在北京、上海、广州、深圳、郑州、西安、重庆等三十余座城市设立子公司或服务中心。同时，建立以传感器为核心，覆盖多种物联网应用场景，提供优质和完善的整体解决方案。

3.1 汉威科技：围绕传感器为核心多样化布局物联网解决方案

 智慧化、数字化时代打开前端传感器和仪器仪表天花板。公司目前四大主营业务为传感器、智能仪器仪表、物联网解决方案和公用事业，其中物联 网解决方案包括了智慧城市、智慧安全和智慧环保三部分。总体来说，公司业务以传感器为核心，相互独立又相互促进，拥有紧密的上游贯穿下游 的产业生态。

 构建物联网生态圈，扩大物联生态版图。汉威科技依托核心传感器技术，将传感技术、智能终端、通讯技术、云计算和地理信息等物联网技术紧密 结合。形成了“传感器 +监测终端+数据采集+空间信息技术+云应用”的系统解决方案。

表：汉威科技四大主营业务概况 图：汉威科技物联网生态圈

3.1 汉威科技：主营业务结构

 物联网解决方案占比较高，传感器业务占比有望持续扩大。公司物联网综合解决方案业务在2020年占主营业务收入的62.9%，仪表仪器业

务和传感器业务持续稳健发展，分别为18.1%和16.3%。细分业务的毛利率方面，传感器毛利率最高为49%，仪器仪表的毛利率水平相当，

约为46%，而物联网综合解决方案因业务集成和项目开拓及囊括了公用和环保部分业务等，2020 年毛利率为25.8%，目前相对较低。

图：汉威科技主营业务结构概况 图：汉威科技主营业务毛利率概况

3.1 汉威科技：营收收入与净利润概况

 三年复合增长率为8.7%，2020年利润扭亏为盈，2021年有望持续增长。公司以高质量发展的深层次落地执行为工作基调，以战略引领、

创新驱动、平台支撑、协同发力为抓手，紧紧围绕“成为以传感器为核心的物联网解决方案引领者”的产业愿景，持续在选定赛道深耕

细作。2021H1公司实现营收11亿元，较上年同期增长21.3%；归母净利润1.4亿元，较上年同期增长12.3%。2018年出现归母净利润下降的

原因为公司基于谨慎性原则，计提了0.56亿元的商誉减值准备。同时，2019年，公司又计提了2.2亿元的商誉减值准备，直接导致归母净

利润为负。公司目前剩余商誉的账面价值约为1.25 亿，已不存在大额减值风险。

图：汉威科技历年营业收入增速概况 图：汉威科技历年归母净利润增速概况

3.1 汉威科技：三项费用与毛利率、净利率概况

 公司费用管控得当，三项费用率持续下降。2021H1，公司销售费用率、管理费用率和财务费用率分别为5.7%、6.7%和1.5%，较于2020

年的6.7%，8.6%，2.1%，均呈现下降趋势，预计未来会持续小幅度下降。

 毛利率略微下降，疫情过后净利率趋于稳定。2021上半年销售毛利率33.3%，同期销售净利率为15.7%。毛利率较2020年的12.9%显著提

升，主要得益于公司费用率方面的管控与优化。预计疫情过后，行业整体回暖，经过公司精细化管理，盈利能力有望持续提升。

3.1 汉威科技：研发情况

 公司持续创新，不断增加研发能力。 2020年，公司新增专利116项；年末，公司拥有的专利总数达到655项，其中发明专利106项；公司产

品通过科技成果鉴定42项，其中16项达到国际先进水平，26 项达到国内领先水平，主导制订国家标准1项，参与制订国家、行业标准4项。

2021年上半年，公司围绕环境类特殊气体、红外传感器阵列、柔性传感器的方案等进行了持续研发，并围绕国产替代在传感器和智能仪

表的协同创新方面进行了不断强化，特别是在部分国产替代传感器及仪表方面取得了突破进展。此外，公司在多门类技术融合、物联网

平台建设以及技术产品转化等方面进行了持续投入，推动了上海、苏州研发创新平台建设，加强了人才引进。

图：汉威科技历年研发费用情况 图：汉威科技历年研发人员及其占比

3.1 汉威科技：气体传感器业务主要产品概况

3.1 汉威科技：传感器业务

 公司2020年传感器收入约为3.16亿元，其中2/3的主要部分为气体传感器，2020年气体传感器出货量超过5000万只，其余光电类传感器、

压力流量等各类传感器的销售占比约为1/3。

 传感器按产品分类成相对同质化产品与创新类产品，其中，创新类产品包括激光光学类等特殊传感器，公司具备技术优势，毛利率水平

相对较高。对于同质化的普通气体传感器，与竞争对手比拼的是供应链管理、质量控制与成本控制。

图：汉威科技传感器产品导图

图：汉威科技主流气体传感器应用领域

3.1 汉威科技：仪器仪表业务主要产品概况

3.1 汉威科技：仪器仪表业务

 公司2020年仪器仪表收入约为3.5亿元，其中，燃气报警器占比在40%-50%左右，剩余50%以上为面向工业安全的仪表。2021年前三季度燃气 报警器相关仪表增速约为60%-70%，工业安全相关仪表同比增长50%以上，全年仪器仪表占比有望达到1：1。

 2020年公司仪器仪表产能约为250万台，2021年产能翻倍，有望达到500万台/年。

 燃气与工业仪表市场规模约为200亿元。以燃气报警器为例，假设全国餐饮店数量在800-900万家，单店安装燃气报警器1000元，餐饮相关的 燃气报警器市场规模近100亿元。

图：汉威科技仪器仪表产品导图

3.1 汉威科技：新安法落地推动燃气报警器销量提升

 安全事故频发，市场安全保障设备需求增强。2021年6月13日，湖北省十堰市张湾区艳湖小区由于燃气管道发生泄露造成天然气爆炸事 故，导致41厂菜市场被炸毁、多人受困。2021年10月21日，辽宁省沈阳市和平区太原南街222号发生燃气爆炸，事故共造成5人死亡。 政策推动下可燃气体报警器市场渗透率将大幅提升。2021年6月中国人大常委会通过关于修改《中华人民共和国安全生产法》的决定，并于同年9月1日开始实施。修改后的新《安全生产法》对近年来的安全生产事故制定针对性规定，要求“餐饮等行业的生产经营单位 使用燃气的，应当安装可燃气体报警装置，并保障其正常使用。”随着该政策的落地实施，可燃气体报警器市场渗透率将大幅提升。

在此之前，我国家用燃气安全报警器渗透率约为7%，北上深等一线城市餐饮业渗透率不足30%。以深圳燃气集团的燃气报警器招标项 目为例，汉威科技作为第一供应商，在城市保有量10万个点以上，公司年供货量2万个点左右，产品使用周期约3-5年的情况下，未来前 景广阔。

图：湖北十堰天然气爆炸事故处理现场

图：餐饮等单位未安装可燃气体报警装置的将进行相应处罚

3.1 汉威科技：物联网解决方案

 智慧城市：主要方向是燃气、水力、热力三个方向，包括向客户提供巡检、安全的警示监测、管网的技术、信息采集、运维管理等垂直贯通

感知+应用平台的解决方案。

 智慧环保：围绕着传感器+监测终端+数据采集+空间信息的方案，包括大气环境监测领域来做环保的智慧化。环保治理方面有嘉园环保子公

司，在城市垃圾渗滤液处理、有机废气的治理方面为环保治理提供业务支持。

 智慧安全：智慧安全主要是面向石油化工、冶金矿山这样的领域的工业企业客户，向他们提供工业管控的一体化解决方案，包括硬件监测的

检测设备和软件平台，共同打造监控管理的云平台应用。

图：汉威科技实现物联网完整产业链闭环

3.1 汉威科技：汽车与智能家居打开新空间，子公司柔性传感器布局元宇宙

 汽车领域：主要分为空气质量管理与氢气传感器两方面。车规级空气质量管理传感器的价格在100多元，氢气传感器的单价在30-40 元，单车使用量在4-5颗左右，覆盖从到管路，到发动机舱，甚至到驾驶舱。目前公司已通过16949车规认证，并获得吉利车型定点，同时对小鹏、长城、长安等车厂客户送样检验。

 智能家居领域：公司与华为合作，传感器进入华为鸿蒙体系。与小米、海尔、美的、格力等头部家电厂商合作，合作产品包括气体、压力、湿度传感器，以及外光电类传感器，应用于人体感应探测。家电领域2020年销售额在7000多万，2021年增速有望超过40%。

 子公司苏州能斯达布局柔性传感器：2021年完成1000万柔性传感器产能布局，在柔性传感器领域国内排名第一。柔性传感器的主要 应用场景包括，九号电动车、平衡车、TWS耳机、智能穿戴、运动鞋等，合作企业包括小米、科大讯飞、九号科技等。此外，能 斯达展出了柔性脑机接口微纳传感器等新产品。

 参股泰瑞数创13%布局数字孪生：公司在开展地理信息GIS相关业务时曾并购沈阳金建和广州龙泉，着力于二维GIS技术，同时参 股具备国内领先三维GIS技术的泰瑞数创，目前泰瑞数创处于上市前辅导阶段，对标国内中科星图，2021年预计营收2-3亿元，利润 达到4/5000万。

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3.1 汉威科技：定向增发与股权激励

 募集6亿元投入新增产线，进一步做强传感器核心业务。2020年8月公司提出增发预案，拟向特定对象发行股票10亿元，主要用于“MEMS 传 感器封测产线建设”，“新建年产150万只气体传感器生产线”，“新建年产 19 万台智能仪器仪表生产线”，“智能环保设备及系统生产线 建设”，“物联网系统测试验证中心建设”等。其中，MEMS 传感器封测产线达产后，预计能达到年产3820万颗的产能。2021年8月20日，公司完成定增募资，实际募集资金6亿元，项目预计在T3年达产率达到 60%，T4 年达到 75%，T5 年达到100%。各产线满产后，预计未来每 年为公司提供6.3亿元的营业收入和1.5亿元的净利润。

 2021年9月，公司发布股权激励计划，拟向102名激励对象授予600万股，授予价格11.95元/股。业绩考核要求为以2020年为基数，2021-2023年 净利润增长25%、56%、95%，三年复合增速达到25%。

02 气体传感器行业分析

03 气体传感器公司分析（汉威科技vs四方光电）

04 盈利预测与估值

05 风险提示

3.2 四方光电：历史沿革与公司概况

 立足非分光红外气体传感，“两个八年”稳步成长。公司创建于2003年，靠非分光红外气体传感器起家，2003-2011年以工业过程和环境监测 气体分析仪器为主，配备热电堆红外、微流红外等光学技术，同时启动民用气体传感器产业配套，率先进入国内新风系统产业，利用高性价 比优势打破该领域国际品牌的垄断格局。2012-2020年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，持续开拓气体传感器在汽车、家电、医疗等民生领域的应用场景，与国内外诸多客户建立合作关系。2021年，公司在科创板成功上市。 四方光电专注气体传感器、气体分析仪器，面向下游多样化领域。公司开发了基于非分光红外、光散射探测、超声波、紫外差分吸收光谱、热导、激光拉曼等原理的气体传感技术平台，形成了气体传感器、气体分析仪器两大类产业生态、几十款不同产品，广泛应用于国内外的家 电、汽车、医疗、环保、工业、能源计量等领域。

3.2 四方光电：产品结构概况

 【气体传感器】（80%）：
空气品质气体传感器：粉尘传感器、CO2 气体传感器、VOC气体传感器
医疗健康气体传感器：超声波氧气传感器；配套制氧机、呼吸机、肺功能检查仪 安全监控气体传感器：微型红外气体传感器、制冷剂泄漏气体传感器
智慧计量气体传感器：超声波燃气表 – 针对气体流量（非浓度）

 【气体分析仪器】（20%）：
环境检测气体分析仪器：烟气分析仪器、尾气分析仪器 工业过程气体分析仪器：煤气分析仪器、沼气分析仪器

图：四方光电产品结构分类

3.2 四方光电：主营业务结构

 气体分析仪毛利率较高，气体传感器毛利率稳步提升。2020年，气体传感器和气体分析仪器销售收入分别占公司主营业务收入

的78.3%和20.1%，两大业务保持稳健发展。毛利率方面，2020年公司气体传感器毛利率为43.4%，气体分析仪毛利率高达64.5%。

随着公司空气品质产品和医疗健康产品品质升级进程推进，产品附加值将继续走高，毛利也有望进一步提升。

3.2 四方光电：营收收入与净利润概况

 走出疫情影响，营收归母恢复高速增长。2021年上半年，公司CO2传感器及医用氧传感器销量大幅增加，带来营收快速增长。

2021上半年，公司实现营业收入2.3亿元，同比增长121.3%；实现归母净利润7395.6万元，同比增长216.8%。2017年至2020年营

业收入和归母净利润三年复合增长率分别达43.1%和78.4%。

图：四方光电营业收入增速概况 图：四方光电净利润增速概况

3.2 四方光电：三项费用与毛利率、净利率概况

 公司控费成效显著，毛利净利稳中有升。2021年上半年，公司销售费用率、管理费用率和财务费用率均保持下降态势，分别

为6.2%、3.9%、-1.9%。公司持续推行提质增效措施，加快核心材料国产替代及自产速度。同时，受产品结构变化及产品规

模化效应的叠加影响，2021年上半年，公司实现毛利率50.1%，产品综合毛利率持续处于较高水平。

图：四方光电三项费用率概况 图：四方光电毛利率与净利率概况

3.2 四方光电：研发情况

 公司研发投入持续加码，技术团队覆盖全面。公司以湖北省气体分析仪器仪表工程技术研究中心、湖北省省级企业技术中心

为依托，逐步投资组建了具有创造力的研发技术团队。2020年，公司研发人员数量达129人，同比增长21.70%，人员背景覆

盖物理、光学、材料学、电子工程、工业自动化、机械设计、软件工程等专业。同时，公司研发投入持续加码。2021年上半

年，公司研发投入1624.2万元，同比增长7%。

3.2 四方光电：气体传感器结构示意图

图. 超声波氧气传感器结构示意图

3.2 四方光电：气体传感器与尾气分析仪器单价概况

 气体传感器：2020年公司粉尘传感器平均单价约为31.7元/颗，CO2气体传感器平均单价约为73.3元/颗，VOC气体传感器平均单价约为70.7元/颗，氧气传感器平均单价约为71元/颗，气体传感器模块及控制器的单价较高约为215.7元/个。

 尾气分析仪：2019年我国机动车尾气排放检测新政的全面实施使得公司光学尾气传感器优势得以显现，尾气分析仪销量高达8355台，因机动车检 测站存量设备更新需求已于2019年集中释放。工业过程分析仪从2019年4.1万元/台的单价下降到2020年上半年3.2万元/台，单价下降的原因主要为 公司维护核心客户所采取的主动降价策略及客户定制检测组分的减少而导致。

3.2 四方光电：市场空间虽小，但业绩持续高增

 光学技术形成趋势：随着光学气体传感器的成本逐步降低，其寿命长、精度高等优势逐渐显现，光学气体传感器占比逐步提

升。同时，在新风空调等耐用性家电中，光学气体传感器相较于电化学气体传感器更具优势。

 国产替代与大客户导入：家电方面，公司为美的粉尘、CO2等相关气体传感器的独供，2020H1美的收入占比5.75%，小米收

入占比6.21%。此外，公司还进入了格力、海尔、海信、莱克电气、鱼跃医疗、飞利浦、大金、松下等供应链体系。汽车方

面，公司目前的定点项目包括捷豹路虎、福特、一汽大众、一汽红旗、东风汽车、长城汽车、吉利汽车、奇瑞汽车、理想、

小鹏、合众新能源、法雷奥、马勒等。

 光学传感器量&价齐升：量来自于行业增速和渗透：新风系统增速40%左右 + 小米等新风空调持续渗透（此外，还包括消费

习惯的升级，中小学生教室等场合也需要配备新风系统）。价来自于新风CO2单个价值量（70元左右）翻倍，高于粉尘

PM2.5（30元左右）。

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3.2 四方光电：“1+3”战略开拓新领域，核心零部件自产提升毛利率

 “1+3”战略布局：“1”即巩固并开展公司的民用空气品质传感器、车载传感器、气体分析仪器等已有产业，“3”即公司计划重点拓展

的智慧计量（超声波燃气表）、发动机排放（O2及NOx传感器）（与宁德时代合作热失控传感器，已完成送样，与前十大主机厂都有接触

和测试）、医疗健康三大市场领域。

 核心零部件自产率持续提升：2019年公司已小批量自产激光管模组（激光粉尘传感器所用光源）、风扇。此外，公司自行设计所采购气

室的内部结构及所采购PCB的电路结构，嵌入式软件均为公司自行设计开发。2020年，公司激光管自产占比已达50.1%，风扇自产占比已

达37.6%，2021H1，基于粉尘传感器用的核心部件自产率激光管75.45%、风扇72.59%，基于红外气体传感器用的探测器已能够自产，

MCU等电子料国产替代率达到78.73%。核心零部件自产可以降低成本，实现质量可控，公司未来有望保持30%以上的净利率。

02 气体传感器行业分析

03 气体传感器公司分析（汉威科技vs四方光电）

04 盈利预测与估值

05 风险提示

4.1 汉威科技盈利预测与估值

 预计公司2021-2023年EPS分别为0.83元、1.11元、1.51元，对应PE分别为24、18、13倍，维持“买入”评级。

数据来源： Wind，西南证券 50

4.1 四方光电盈利预测与估值

 预计公司2021-2023年EPS分别为2.46元、3.76元、5.36元，对应PE分别为57、38、26倍，维持“持有”评级。

数据来源： Wind，西南证券 51

02 气体传感器行业分析

03 气体传感器公司分析（汉威科技vs四方光电）

04 盈利预测与估值

05 风险提示

5 风险提示

 政策推进不及预期导致下游需求减弱风险；

 上游芯片缺货和原材料价格上涨风险；

 新产品研发和推广不及预期风险；

 物联网行业竞争加剧风险等。

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分析师：高宇洋
执业证号：S1250520110001
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