随着物联网时代的来临，传感器作为物联网的感知层，将会成为增长较高的赛道之一。

  相较于美国、日本、德国等发达国家，中国传感器发展程度和技术水平较低，传感器发展还有渗透率提升（规模增长）、技术升级（国产替代）的空间。

  今天，我们重点研究一个细分传感器领域——气体传感器，多应用于大气污染治理、工业转型升级、健康中国等多方面的应用。

  四方光电——2021前三季度，实现营业收入3.79亿元，同比增长111.1%；实现归母净利润1.23亿元，同比增长163.60%。

  汉威科技——2021前三季度，实现营业收入15.90亿元，同比增长17.8%；实现归母净利润2.10亿元，同比增长19.19%。

  其中，芯片（属于电子元件）和探测器较为重要。芯片的龙头公司：TI、安森美、微芯科技、意法半导体，国内代表公司：圣邦股份、长电科技、思瑞浦等；探测器的代表公司为：德国海曼、威世半导体、美思先端电子等。

  中游——传感器制造商。龙头公司集中在美日欧，代表公司为：博世、德尔福、电装、日本特殊陶业株式会社、城市技术等。国内代表公司为：四方光电、汉威科技、攀藤科技。

  下游——应用领域：智能家居、汽车电子、消费电子、医疗、工业过程、环境监测。

  传感器，是物联网的感知层，起到连接物理世界和数字数界的作用，承担着采集数据和信息的重任。它通过测压、温度、湿度、流量、加速度、化学等数据，并转换成电信号输出。

  传感器大致经历了三个发展阶段，结构型传感器（1950年）→物性型传感器（1970~1999）→智能型传感器（2000年后）。

  智能型传感器特点是微型化、数字化、智能化，可以对外界的信息有自动检验测试、诊断、数据处理和自适应能力，在智能领域和物联网未来市场发展的潜力较为广阔。

  2019年，全球传感器市场规模为2265亿美元，同比增长10%。而国内传感器市场规模约为2188亿元，同比增长12.7%。

  尽管国内传感器市场增速（+12.7%）快于全球市场，但是占全球传感器市场规模的比例较低，约14%，且以中低端产品为主。对比看美国、德国和日本的传感器占全球的占比分别是29%、19%和21%。

  由于传感器应用的场景广泛，传感器种类成千上万，规模相对较大的领域有：图像传感器（占比27%，之前覆盖过，详见产业链报告库）、MEMS传感器（占比25%）、射频传感器（15%）等。

  一方面，能应用在石油化学工业、冶金、矿山、制药、环保等增长较慢的传统领域，用于可燃气体、有毒气体、VOC（挥发性有机物）检测；

  另一方面，能应用在智能家居、汽车电子、医疗器械等增长较快的消费领域，例如甲醛检测（智能家居）、气体流量监控（呼吸机）、车内有害化学气体检测（新能源汽车）等。

  根据Yole数据，2020年汽车发动机所需的氧气和氮氧化物传感器，占到了全气体传感器50%的应用占比。

  受益于汽车发动机市场的需求主导，目前主流的气体传感器技术是电化学气体传感器，其应用比例为52.9%。其次是：红外光学技术（24.06%）催化燃烧（11.04%）半导体（8.17%）光电离子探测（3.85%）。

  由于汽车发动机气体传感器壁垒较高，国内市场由大陆集团、德国博世、日本特殊陶业株式会社（NGK-NTK）、美国德尔福公司（Delphi）等厂商垄断，国内企业暂无大批量出货公司。

  而国内气体传感器公司，还集中在产业化相对成熟的领域，采用的技术是半导体和催化燃烧传感器。

  值得注意的是，虽然汽车发动机市场规模较大，但该市场是个成熟、防御型的市场，国内传感器公司想要突破很难。实现弯道超车的机会，有极大几率会出现在新的领域增长点——例如：车内空气检测、智能家居空气检测等。

  从2020年收入来看，汉威科技（19.41亿元）四方光电（3.08亿元）。

  单看气体传感器业务，汉威科技（3.16亿元）四方光电（2.38亿元）。

  汉威科技——起家于半导体类气体传感器，强项在电化学技术上，主要使用在于环境/安防领域，包括：可燃气体泄露、空气质量检验、安防监控、环境保护、工业流程控制等领域。

  其收入结构为：物联网综合解决方案（62.98%）、仪器仪表（18.13%）、传感器（16.30%）、别的业务（2.59%）。其中：

  传感器业务（零部件）：包括气体传感器在内，还横向拓宽了压力、流量、红外、温湿度、加速度、振动等多品类传感器；

  仪器仪表业务（整机成品）：主要是气体探测器、火焰探测器、气体检测器、酒精含量检测仪等成品，核心零部件采用的是公司自产传感器；

  物联网综合解决方案：是在提供终端硬件的基础上加上了云服务，以G端公用事业项目为主，采用了BOT商业模式；

  四方光电——其起家于气体分析仪器（整机成品），之后拓展到上游核心零部件气体传感器。

  收入结构为：气体传感器（77.44%）、气体分析仪器（19.74%）、其他主营业务（1.74%）、别的业务（1.09%）。其中：

  气体传感器：强项在光学技术（红外、紫外、光散射、激光拉曼），应用包括：空气品质气体传感器、医疗健康气体传感器、安全监控气体传感器和智慧计量气体传感器，主要使用在于室内、车内、室外空气品质监测以及医疗健康、安全监控等领域。

  气体分析仪器：产品最重要的包含环境监视测定气体分析仪（烟气、尾气分析仪）、工业过程气体分析仪（煤气分析仪和沼气分析仪）。

  汉威科技整体收入增速较慢（增速中速在10%-15%），是因为主要收入来源的“物联网解决方案（62.98%）”增速较慢，2018~2020年该业务增速为0.63%、21.82%、-1.14%。主要以G端公用事业项目为主，受到财政支出的影响。

  四方光电2019年收入增速较快，主要受到“气体分析仪器”的影响，该业务同比增长292.44%。这是因为，2019年11月起，柴油车污染物排放正式规定新增氮氧化物测试项目，且仅可选择使用化学发光、紫外或红外原理的分析仪器。

  然后，我们把收入拆开，单看传感器业务收入增速，四方光电汉威科技，还在于下游应用景气度的不同。

  四方光电的传感器以空气品质气体传感器为主，应用于智能家居和汽车领域；而汉威科技的传感器主要使用在于传统的工业领域，整体上涨的速度较慢。

  2020年汉威科技增速较高，主要是受益卫生事件影响，红外热电堆温度传感器（手持红外测温枪的核心部件）出货较多。

  从归母净利润增速来看，四方光电汉威科技。汉威科技利润增速的波动主要受到商誉减值和卫生事件的影响。

  对增长态势有所感知后，我们接着再将各家公司的收入和利润情况拆开，看2021年三季度数据。

  一、汉威科技——2021前三季度，实现营业收入15.90亿元，同比增长17.8%；实现归母净利润2.10亿元，同比增长19.19%。

  2021Q3单季度实现营业收入4.90亿元，同比增长10.94%，环比下滑14.22%；归母净利润0.70亿元，同比增长35.65%，环比下滑27.39%。

  2021Q3的仪器仪表业务收入 1.23 亿元，同比增长约为 107.92%，对应利润2124万元，同比增长约618.66%，该业务受益于2021年9月1日起施行的《新安全生产法》，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，从而刺激了燃气报警器产品增长。

  2018Q4和2019Q4归母净利润亏损较大，受到计提商誉减值影响，减值子公司主要负责“物联网综合解决方案”，政府项目低于预期导致亏损。

  二、四方光电——2021前三季度，实现营业收入3.79亿元，同比增长111.1%；实现归母净利润1.23亿元，同比增长163.60%。

  业绩高增长是受到民用空气品质传感器、车载传感器、医疗健康气体传感器及外贸业务增长影响。

  由于四方光电的燃气产品主要是超声波燃气表，而不是燃气报警器，因此，未享受到《新燃气安全法》的红利。

  2020Q1归母净利润净利润较少，还在于公司位于武汉光谷，受到卫生事件导致的一季度停工两个月造成的损失。

  2020Q4收入同环比大增，主要受到空气品质气体传感器（2.03亿元，同比+63.63%）及医疗健康气体传感器（0.23亿元，同比+47.43%）的收入增长。

  其中，“空气品质气体”传感器的增长来自于空气净化器、新风系统、家用空调及汽车舒适系统等领域，此外还拓展新应用吸尘器、扫地机器人、壁挂炉、油烟机等（采用污浊度传感器，可准确检测出经过吸尘器的吸尘手柄管道或吸尘延长杆管道、扫地机器人吸尘管道等灰尘污染程度数据）；“医疗健康”传感器增长来自于氧气传感器，应用于呼吸机，受到卫生事件的拉动。

  从毛利率来看，四方光电汉威科技，毛利率差异主要是受到产品结构的影响。

  汉威科技的收入大多数来源于物联网解决方案，毛利率在25%~30%；而四方光电的气体分析仪器毛利率60%~70%，汉威科技的仪器仪表毛利率仅45%~50%，是因为四方光电主要生产附加值更高的尾气分析仪。

  此外，总的来看四方光电的毛利率存在提升趋势，气体传感器的毛利率自2018年的32.43%逐步上升至2020H1的40.04%。主要来自：

  1）上游零部件的自产。以粉尘传感器为例，目前核心部件激光管和风扇的自产率分别在75%、72%以上。

  2）核心零部件芯片的国产替代。以芯片为例，公司本来主要是采用国外TI、安森美等产品，2020年开始导入国内的圣邦股份、长电科技、思瑞浦等公司。

  从四方光电的招股说明书来看，气体传感器的成本结构包括：79.96%为直接材料，9.9%为直接人工，10.15%为制造费用。气体传感器采用成本加成模式生产，下游客户为B端客户，原材料价格波动不会构成重大影响。

  销售费用率两者相差不大，四方光电的销售费用率下滑较快主要受到收入增长较快影响。

  财务费用率四方光电较低，主要是借款少以及IPO后账面大量现金导致的收益。

  管理费用率汉威科技较高，主要受到管理人员占比较高导致的薪酬支出较多影响。汉威科技行政管理人员631人，占总人数24.7%；四方光电行政管理人员60人，占总人数9%。

  汉威科技ROE明显低于四方光电，主要是净利率和总资产周转率双低。其中，净利率如上分析，而总资产周转率受“物联网综合解决方案”的BOT模式（建造-运营-移交）影响，导致账面固定资产较大，固定资产周转率低。

  其下游应用较为分散，不存在主导行业，涉及建筑、石油石化、环境、医疗、汽车、工业等多个行业。

  根据Yole数据，预计全球气体传感器总体规模从2020年的12亿美元增长到2026年的22亿美元，复合年增长率为10.9%。

  正如前文所述，气体传感器在传统行业的增长大多数来源于于更新换代，属于存量市场。而增量市场主要在智能家居、汽车电子等领域。所以，以增量市场为例，我们来看看气体传感器增长背后的逻辑。