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四方光电(688665)经营总结
截止日期2021-12-31
信息来源2021年年度报告
经营情况  第三节 管理层讨论与分析
  一、经营情况讨论与分析
  2021年,公司坚持“1+3”发展战略:“1”即巩固提升公司的民用空气品质传感器、车载传感器、安全监测气体传感器以及高端气体分析仪器等现有产业;“3”即重点发展采用新兴技术替代的智慧计量产业(超声波燃气表及其模块)、进口替代的高温气体传感器(O、NOx及SOOT传2
  感器)产业、基于核心气体传感器的医疗健康产业等三大新兴产业。依托“研发驱动应用、应用促进研发”技术创新闭环,秉承“销售、研发、项目管理、客户服务”四位一体的客户服务体系,充分调动经营管理团队及全体员工的主观能动性,构筑技术创新、供应链管理、精益生产、精准营销四个维度相结合的核心竞争力,逐渐形成高技术、低成本、量产化的发展模式。报告期内,公司加大对新技术、新产品的研发投入,进一步提升核心零部件自产率与优化供应链管理;加快国内外市场布局,进一步拓展产品线并提升产品交付能力;推进数字化转型与内部风险控制,进一步提升内部运营效率和管理效率。
  (一)主要经营情况
  报告期内,公司实现营业收入54,746.71万元,同比增长77.80%;归属于上市公司股东的净利润 17,968.00万元,同比增长112.70%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润17,312.84万元,同比增长114.23%;公司经营活动产生的现金流量净额为13,412.97万元,同比增长81.28%;公司归母净利率为 32.82%,同比增长5.39 个百分点。报告期末,公司总资产103,587.66万元,比上年末增长193.79%;归属于母公司的所有者权益82,885.51万元,比上年末增长273.90%。
  取得上述增长,主要是由于在以空气净化器、新风系统、新风空调为代表的环境电器领域市场份额进一步提升,并拓展至清洁电器、厨房电器、智慧楼宇等领域;以车内空气品质传感器为代表的车载传感器进入产出期;以制氧机、呼吸机为代表的医疗健康气体传感器销售收入增长明显,且拓展至麻醉机、监护仪等新领域;以民用空气品质气体传感器、车内空气品质传感器、超声波燃气表为主的外贸业务同比保持较快增长;推进高毛利和大客户策略,主动调整产品结构和客户结构,通过精准营销、降本增效也有效控制了销售与管理费用;同时关键零部件自产率进一步提升,增强了供应链自主可控能力并有效控制了成本。
  (二)主要研发情况
  报告期内,公司以市场需求为导向,密切关注国际最新的产业和技术发展趋势,进一步加大核心技术创新和新产品的研发力度,公司研发费用为4,371.92万元,占公司营业收入的7.99%。
  公司技术中心于2021年8月搬迁至新园区后,研发条件得到了较大提升,按照研究院的模式搭建了更好的研发实验环境。通过完善研发管理机制和创新激励机制,进一步激发技术研发人员的工作热情,为公司的技术突破和产品创新提供重要保障。加快研发人才招聘,研发人员数量较上年同期增长34.88%,不断提高研发效率,促使研发资源最大化利用;设立知识产权部门,负责知识产权保护、挖掘新兴科技与市场需求,开展行业前沿技术领域的探索,保持公司核心竞争力。
  (四)主要管理情况
  1、加强供应链管理与推进精益生产,实现产品提质增效
  报告期内,公司进一步加强供应链管理,完善供应链管理流程,持续推进新增供应商的引入与考核工作,提高现有供应链的交付能力和质量,提升产能保障;公司积极优化供应商结构,提高 MCU 等零部件国产替代率,增强供应链自主可控能力。进一步扩大零部件自产率,不断丰富零部件自产种类,基于粉尘传感器用的核心部件激光管、风扇的自产率分别为 84.74%、74.75%,基于红外气体传感器用的探测器已实现自产。
  报告期内,公司持续推进精益生产,通过优化生产制造流程与生产工艺,不断提升生产效率和产品良率。通过对生产、质量、工程等精益人才的建设与培育,加强对精益理念、工具的学习与提升,提升生产人员福利待遇,促使生产人员流失率下降,确保产品保质保量及时交付。
  2、推进国际化,进一步提升国际市场份额
  报告期内,公司加强外贸团队建设,进一步扩展空气品质传感器的国际市场份额,积极拓展车载传感器、超声波燃气表、高温传感器等外贸业务,拓展公司国际品牌知名度。外贸业务实现销售收入同比增长119.99%。
  3、加快数字化转型,提升数字化运营能力和管理效率
  报告期内,为强化数字化运营和信息化管理能力,优化组织结构与梳理各项管理流程,在研发、营销、财务、管理等方面全面加强数字化技术应用,加快实施 PLM、CRM、ERP、MES 等信息化系统,加大内部控制检查监督力度,严格防范各类风险,实现业务扩张与管理效率同步提升,有效利用资金实现产能扩建与业务发展,促进现金流与盈利能力持续改善。
  4、积极引进高层次人才,完善人力资源制度
  报告期内,公司高度重视优秀人才的引进、培养和研发团队的建设。公司引进和培养了一批掌握材料、机械、电子、软件等跨领域、多学科知识的技术研发人才,能够了解客户需求、生产工艺、产品特征,具备项目实施经验和沟通能力的项目管理人才和市场营销的中高端人才;同时通过优化绩效评估体系与晋升机制,激发员工创造性和发挥员工积极性。
  5、加快募投项目建设,满足公司产能需求
  报告期内,公司积极推进募投项目建设。气体传感器与气体分析仪器产线建设项目、新建年产 300万支超声波气体传感器与 100万支配套仪器仪表生产项目、智能气体传感器研发基地建设项目、营销网络与信息化管理平台建设项目募集资金使用进度分别为 49.04%、19.19%、64.17%、3.03%,符合募投项目投入进度要求及满足公司产业化对产能的需求。
  6、完善内控体系建设,重视投资者关系管理
  报告期内,通过强化内部审计、制度建设、责任追究等具体措施,加强内控管理制度的落实,对管理层工作进行有效及时的检查与督导,促进和提高公司的经营管理水平和管理效率,增强企业的风险防范能力。
  报告期内,通过业绩说明会、投资者调研、上证 e互动、投资者热线、投资者邮箱等多种途径,全方位的与广大投资者保持良好互动,加深投资者尤其是中小投资者对企业的了解和信任。
  二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明 (一) 主要业务、主要产品或服务情况
  1、主要业务
  公司是一家专业从事气体传感器、气体分析仪器研发、生产和销售的高新技术企业。公司构建了基于非分光红外(NDIR)、光散射探测(LSD)、超声波(Ultrasonic)、紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)、热导(TCD)、激光拉曼(LRD)、金属氧化物半导体(MOX)等原理的气体传感技术平台,形成了气体传感器、高端气体分析仪器两大类产业生态、百余种不同产品,广泛应用于空气品质、环境监测、工业过程、安全监控、医疗健康、智慧计量等领域。
  2、主要产品
  (1)气体传感器
  公司气体传感器通过提升所配套终端设备或系统的气体感知能力,促进其安全、高效、智能运行,广泛应用于室内、车内、室外空气品质监测以及医疗健康、安全监控等领域。随着下游市场需求不断涌现,公司产品种类持续拓展。
  
  应用
  领域 产品类别   图示 技术基础及产品功能 应用场景
  空气品质 粉尘传感器 激光粉尘传感器   基于光散射探测技术,使用激光光源,检测室内、室外颗粒物浓度,可输出精确数值 空气净化器、新风系统、空调、室外扬尘监测系统、吸尘器、油烟机LED粉尘传感器   基于光散射探测技术,使用LED光源,检测室内颗粒物浓度,可输出空气质量等级 空气净化器、新风系统、空调、吸尘器、油烟机、热水器车载激光粉尘传感器   基于光散射探测技术,使用激光光源,采用车规级器件,检测并反馈车内外颗粒物浓度,可输出精确数值 汽车空气净化系统在线粉尘浓度测试仪(新产品)   基于光散射探测技术,使用激光光源,检测室内颗粒物数量,可同时输出0.3um,0.5um,1.0um,2.5um,5um,10um的粒子数量 洁净室、洁净工厂、制药厂红外灰尘传感器(新产品)   基于光散射探测技术,使用LED光源,检测颗粒物浓度的高低,并输出污染等级 扫地机污浊度传感器(新产品)   基于光阻探测技术,使用LED光源,检测干湿污染物低,并输出污染等级 洗地机在线粒子计数器(新产品)   基于光散射探测技术,使用激光光源,28.3L/min的大流量采样,检测室内颗粒物数量,可同时输出0.3um,0.5um、1.0um,2.5um,5um,10um的粒子数量 超洁净室、超洁净工厂、制药厂、电池生产车间传感器   基于非分光红外技术,检测并反馈室内、车内CO浓度,提高空气净化系统运行效率,避免康损害 新风系统、空调;汽车空气净化系统VOC气体传感器 电化学甲醛传感器   基于电化学技术,检测并反馈室内甲醛浓度 空气净化器、新风系统、空调MOX原理VOC传感器   基于金属氧化物半导体技术,检测并反馈室内、车内外VOC浓度 空气净化器、新风系统、空调;
  汽车空气净化系
  统
   气体传感器
  模块及控制
  器 集成空气品
  质传感器模
  块   集成颗粒物、CO、VOC等两个或两个以上测量单元的模块化产品,实现针对多个特定对象的同时检测 空气净化器、新风系统、空调;
  汽车空气净化系
  统
     控制器/检
  测仪   集成颗粒物、CO2、VOC、HCHO等多种测量模块,实现空气质量的检测,并通过WIFI等对目标设备进行控制 空气净化器、新风系统、空调MEMS空气质量传感器模块   基于MEMS芯片气体传感器技术,实现CO、NO2监测 汽车空气净化系统、空气净化器、新风系统、空调医疗健康 氧气传感器   基于超声波技术,检测氧气浓度和流量,确保氧保健、疾病治疗的有效性及安全性 医用制氧机、呼吸机超声波氧气流量计   基于超声波技术,同时检测氧气的浓度、流量、环境气压、温度和湿度 家用和医用呼吸机、湿化氧疗议、大型或小型制氧机激光氧气传感器(新产品)   基于可调谐激光吸收光谱技术(TDLAS),实现高精度、低温漂的氧气测量 医用呼吸机DLCO气体传感器(新产品)   基于非分光红外技术的气体浓度检测传感器。
  实现了对超低量程的气
  体CH4和CO的快速准确
  测量,满足自动化采用容积DLCO测量系统要求 肺弥散功能检查应用、肺功能分析仪,包括动物肺功能分析诊断、实验室、医疗设备分析仪器肺功能检查仪   基于超声波技术,实现对肺功能多个参数的测量,是慢阻肺(COPD)疾病诊断的重要标准 医院、社区、家庭安全监控 微型红外气体传感器   基于非分光红外技术,检测工农业等场景下CO
  2、CH4等气体浓度 工商业燃气报警
  、工业安全监测 
  红外甲烷报警器   基于NDIR非分光红外气体分析技术,实现CH4气体泄漏检测报警。采用红外气体滤波技术,成分干扰 煤矿、天然气、煤层气、垃圾填埋、污水处理、厌氧发酵等领域C警动力电池热失控监测传感器(新产品)   ATRS-1000系列传感器可针对锂离子电池热失控触发前释放出的多种可燃气体(CO、CO和VOC等)进行有效监测,为新能源电池管理系统(BMS)提供有效的参考信号,以便制定更加安全的预警策略 动力电池储能系统热失控监测传感器(新产品)   ATRS-1020系列传感器可针对锂离子电池热失控触发前释放出的多种可燃气体(CO、CO和VOC等),颗粒物进行有效监测,为消防灭火系统主机提供有效的参考信号,以便制定更加安全的预警策略 储能站、换电柜制冷剂泄漏监测气体传感器   基于非分光红外技术,检测制冷系统中制冷剂浓度并及时预警,避免制冷剂泄漏引发爆炸 制冷系统、冷链物流智慧计量 超声波燃气表模块   采用超声波时差法测量介质流速,适用于天然气的流量累积计量 燃气计量检测超声波燃气表   采用超声波时差法测量介质流速,适用于天然气的流量累积计量 燃气计量检测环境监测 发动机排放氧(O2)传感器(新产品)   固体电解质 尾气后处理系统控制核心传感器,用于汽油车及装有汽油发动机的车辆发动机排放氮氧(NOx)传感器(新产品)   固体电解质 尾气后处理系统控制核心传感器,用于柴油车颗粒物SOOT传感器(新产品)   固体电解质 尾气后处理系统控制核心传感器,用于监测柴油车尾气后处理的DPF工作状态
  (2)气体分析仪器
  公司气体分析仪器产品主要包括环境监测气体分析仪器、工业过程气体分析仪器等。根据行业特点以及客户需求,公司提供从气体分析传感器模组、气体分析仪器到气体分析系统的不同形态产品。
  ①环境监测气体分析仪器
  a.温室气体排放分析仪
  基于微流红外技术、双光束红外技术的温室气体排放分析仪能够有效检测CO、NO、CH 等温2 2 4
  室气体浓度,主要用于固定源温室气体排放监测。产品类别 图示 技术基础 应用场景温室气体排放分析仪(新产品)   微流红外技术、双光束红外技术 火电、钢铁、工业窑炉等固定源温室气排放在线监测便携式温室气体排放分析仪(新产品)   微流红外技术、双光束红外技术 职能部门、第三方检测机构进行温室气体检测
  b.烟气分析仪器
  烟气分析仪器产品包括烟气传感器模组、烟气分析仪、烟气排放连续监测系统(CEMS)及船舶废气排放连续监测系统,主要检测SO2、NOx、O2、PM的浓度,应用于火力发电厂、炼钢厂、垃圾焚化厂等产生污染气体的工业企业等固定污染源及大型船舶等移动污染源。
  
  产品类别   图示 技术基础 应用场景
  烟气分析仪 紫外烟气分析仪   紫外差分吸收光谱技术 大型工业烟囱等固定污染源废气浓度的连续监测:如火电厂、钢铁厂红外烟气分析仪   微流红外技术烟气排放检测系统   微流红外或者紫外差分吸收光谱技术 大型工业烟囱等固定污染源废气浓度的连续监测:如火电厂、钢铁厂、有色金属冶炼
  c.发动机排放检测系统
  发动机排放测试系统主要用于测试发动机及汽车整车的尾气排放。产品主要用于发动机及整车的尾气排放。主要客户群体包括发动机厂(道路和非道路用)、主机厂(乘用车、商用车、非道路等)、第三方检测中心、科研机构、在用车检测站、维修机构等。
  
  产品类别 图示 技术基础 应用场景
  发动机排放测试系统 发动机直采分析系统   微流红外技术、紫外差分吸收光谱技术、氢火焰离子技术 发动机排放实验室、发动机厂、第三方检测机构等场景的发动机排放检测发动机定容取样排放分析系统(新产品)   红外、紫外、氢火焰离子;以及高精度流量测量技术 发动机排放实验室、发动机厂、第三方检测机构等场景的发动机排放检测便携式排放测试系统PEMS   微流红外技术、紫外差分吸收光谱技术、氢火焰离子技术 重型柴油车、轻型汽油车及非道路柴油机械的实际工况测试尾气分析仪 汽车排放气体分析仪   微流红外技术、非分光紫外技术、非分光红外技术 机动车检测机构、汽车制造厂、汽车修理厂、科研机构、第三方汽车检测机构②工业过程气体分析仪器
  a.激光拉曼光谱分析仪
  RGA-3100 激光拉曼光谱气体分析仪由湖北锐意(四方光电全资子公司)自主研发,在国家重大科学仪器设备开发专项产品 LRGA-6000基础上,通过对光路与结构进行优化,通过对待测气体的特征拉曼散射光谱进行增强、收集、处理和识别,可对气体成分进行定量计算,实现在线实时对多种类气体进行定性及定量监测。
  
  产品类别 图示 技术基础 应用场景
  激光拉曼光谱气体分析仪(新升级)   激光拉曼技术 用于工业过程中的CO、CO2、
  b.激光氨逃逸分析仪
  激光氨逃逸分析仪基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,对脱硝工艺出口氨气浓度进行在线监测,实时准确反映氨的浓度。产品广泛应用于燃煤发电厂、铝厂、钢铁厂、冶炼厂、玻璃厂、垃圾发电厂、水泥厂、化工厂等SCR或SNCR脱硝装置的氨气逃逸排放监测和过程监测。
  
  产品类别 图示 技术基础 应用场景
  激光氨逃逸分析仪(新产品)   TDLAS技术 工业锅炉脱硝过程中产生的氨逃逸的浓度监测
  c.煤气分析仪器
  煤气分析仪器产品包括煤气分析仪、煤气分析系统。基于非分光红外(NDIR)、热导(TCD)、电化学(ECD)等组合技术,公司煤气分析仪的突出优势在于可同时测量六组分气体浓度且无交叉干扰,已广泛用于冶金、煤化工、热处理等高耗能领域的在线煤气成分和热值分析,以及高校、科研院所各种燃烧试验气体的取样分析。
  
  产品类别   图示 技术基础 应用场景
  煤气分析仪 煤气分析仪   非分光红外技术、长寿命电化学传感技术、MEMS的热导技术 钢铁、冶金、化工、煤气化等领域工业煤气的成分及热值测量;生物发酵、生物裂解的气体成分测量原位激光气体分析仪   可调谐半导体激光吸收光谱技术 冶金、煤化工、热处理煤气分析系统 在线气体分析系统   非分光红外技术、高性能预处理系统 冶金、煤化工、热处理
  d.沼气分析仪器
  公司沼气分析仪器产品包括沼气分析仪、沼气连续监测系统,广泛应用于工业沼气工程、城市餐厨垃圾沼气工程以及垃圾填埋场沼气生产、发电、提纯等过程监测市场。
  (二) 主要经营模式
  公司拥有健全的研发、采购、生产、销售及客户服务流程,实现从客户需求收集、产品设计开发、供应链管理、生产制造、销售及客户服务的全流程控制。报告期内,公司经营模式未发生重大变化,技术中心搬迁至新购置的园区后,研发及项目管理得到了进一步完善。
  1、盈利模式
  公司从事气体传感器、气体分析仪器的研发、生产和销售,主要采取自主品牌经营模式,具有独立、完整的经营体系。公司气体传感器产品具备与国内外同类产品开展竞争的能力,所面向的高价值客户群体多为国内外细分市场的主要企业,分布于空气品质、环境监测、工业过程、安全监控、医疗健康、智慧计量等领域。
  2、研发模式
  公司采用自主创新为主的研发模式,同时积极开展产学研合作。自主研发主要解决公司所需核心关键技术及其产业开发应用,公司通过持续不断的资金和人员投入,积极融入国家科技创新体系,积极承担重大科研专项;主要采取预先研发和同步研发相结合的研发模式,预先研发是为公司中远期的新技术、新产品进行预先研究,解决平台性的核心关键技术问题,提前做好技术储公司与高校、科研机构积极开展合作研发,解决公司在自主创新以及新产业开拓中需要借助外部资源深入研究的技术问题。
  公司设有四方光电技术中心,由关键管理人员担任技术中心总负责人,下设总监及多个研发项目经理,通过组织材料、电子、机械、软件等不同领域的研发人员进行研究开发,实现矩阵式管理。
  3、采购模式
  公司在综合考虑订单情况、生产计划和安全库存的基础上制定采购计划,主要采用框架协议加订单执行的采购方式。为保证产品质量及供应商的稳定性,公司制定了严格的供应商选择、评价及监控制度,已建立起完善的供应商管理体系,与供应商形成了长期、稳定的合作关系。报告期内,对于部分供应相对紧张的原材料,公司已采取策略性备货、国产替代、提升内部自产率等措施,有效降低供应链风险。
  4、生产模式
  公司已制定了严格的生产管理制度,形成了较为完善的质量控制管理体系。公司以产品为中心组织生产,市场预测、项目立项、订单签订、计划分解、库存管理、原料采购、生产实施、验收入库等各个流程均以产品为单位组织实施。公司产品采取订单式生产为主、库存式生产为辅的模式,部分非核心加工工序委托外协单位加工。
  5、销售模式
  公司采用以直接客户销售为主、贸易商销售为辅的销售模式,秉承“销售、研发、项目管理、客户服务”四位一体的客户服务体系,采用从技术方案、产品设计、生产交付到售后服务的一体化经营模式,积极开拓国内、国际市场。报告期内,在国内市场大力发展大客户及核心渠道销售;在国际市场加速实施“国际化”战略,进一步提升欧洲、亚洲优势区域市场份额及拓展一带一路沿线及北美市场。
  6、客户服务模式
  根据气体传感器、气体分析仪器行业的客户特点,公司制定了不同的客户服务模式。在气体传感器行业中,公司客户服务以研发、销售、项目管理及现场服务构成;在气体分析仪器产业中,公司在推进从向终端使用者销售气体分析仪器到向设备或系统制造商提供配套的转型,通过售前技术支持、售中技术培训、售后客户服务的模式开展有关服务。
  (三) 所处行业情况
  1. 行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛
  1、行业的发展阶段、基本特点
  (1)物联网、智能化与低碳化,激活相关行业产生新需求
  随着经济社会数字化转型和智能升级步伐加快,物联网已经成为新型基础设施的重要组成部分。2021年9月,工业和信息化部等部门发布《物联网新型基础设施建设三年行动计划》,提出以农业、制造业、建筑业、生态环境、文旅等数字化转型、智能化升级为驱动力,加快数据采集终端、表计、控制器等感知终端应用部署。以“5G、物联网”为代表的新基建的加速建设,为实时气体流量及成分分析的在线监测提供了软硬件基础。从钢铁、冶金、煤化工、石化、天然气、生物天然气工程等重要工业领域,到日常的生活起居、医疗健康等居民消费领域,都可以通过先进传感技术实现万物互联,起到保障生产生活的安全和质量的作用,实现提升效率、降低排放等社会效益,智能、低碳、节能激活了各个不同领域对气体传感器及气体分析仪器的市场需求。
  (2)国产替代需求升级,全面技术平台与供应链自主可控成为核心竞争要素 由于新冠肺炎疫情、国际贸易摩擦等不确定性因素的影响,国际供应链的不稳定已经影响到部分产业的健康稳定运行。我国气体传感器及气体分析仪器行业处在快速发展阶段,广泛应用于智能家居、工业安全、HVAC、医疗健康、交通运输等快速增长的行业,对气体传感器与气体分析仪器的国产替代需求增加。
  为了增强我国产业链供应链自主可控能力和满足国内企业对相关产品的国产替代需求,将考量我国气体传感器企业的技术平台化实力,即要求企业具备多种传感技术储备并能够同时利用多种技术为客户提供综合解决方案,同时也要求企业针对上游元器件、敏感材料拥有较强的研发能力及前瞻的产业化布局,确保核心供应链自主可控。由此,拥有全面技术平台以及核心供应链自主可控能力的企业将在本轮竞争中实现下游应用领域的进一步开拓并能够快速占领市场。
  2、主要技术门槛
  气体传感器和气体分析仪器行业属于技术密集型产业,具有较高的技术门槛。在“5G、物联网”快速发展的时代背景下,气体传感器及气体分析仪器企业对关键性技术的前瞻性研发成为其重要的竞争力,研发出平台化技术有利于为客户提供完善的气体传感技术解决方案。只有对新技术不断进行前瞻性预先研发,并兼具产线设计开发能力的企业,才能在市场竞争中占据优势。材料、硬件设计与软件算法作为传感器研发核心,新材料的研究与选取、供应链的管理水平、核心零部件的自产率,也同样决定产品的竞争力。此外,将核心技术或储备技术应用于新产品,需要对市场需求、产品性能与质量、原材料、制造工艺等全环节把控,只有具备上述能力的企业才能在下游应用领域某应用场景需求出现爆发式增长时抓住机遇,实现企业快速发展。
  随着5G与物联网的快速发展,气体传感器在智能家居、智能汽车、医疗健康等领域的应用发展迅速,对气体传感器的智能化水平提出了更高的要求,要求具备自动检测、自动补偿、数据存储、逻辑判断、功能计算等功能,对传感器灵敏度、响应速度、稳定性、使用寿命提出了更高的要求。只有具备不断开发新的气敏材料和不断对工艺进行精进的能力,才能不断满足对气体测量精度、量程、响应速度、抗干扰、稳定性等方面的要求。
  单功能气体传感器逐渐被复合型气体传感器取代,通过一款产品能够同时检测多组分气体包括浓度、流量、温度、湿度、压力在内的多种特性,集成化能力对气体传感器厂商的技术全面性及产品储备提出更高要求。随着终端用户体验的不断升级及消费习惯的逐渐形成,气体传感器要求具有传输距离远、抗干扰性强、自适应性强、具有通信功能等特点,信息化能力也成为气体传感器的技术门槛。
  2. 公司所处的行业地位分析及其变化情况
  1、公司在业内具有较强的技术水平和品牌影响力
  公司深耕气体传感技术领域,是国内气体传感器及气体分析仪器产业中享有较高知名度、产品附加值较高的代表性企业,在行业中享有较高的地位。
  (1)持续研发创新,在业内具有较强的技术水平及较高知名度
  公司专注于气体传感核心技术的研发与创新,是湖北省首批知识产权示范建设单位,建设有湖北省气体分析仪器仪表工程技术研究中心、湖北省企业技术中心。在国务院特殊津贴专家熊友辉博士及刘志强教授级高工两位创始人带领下,公司先后承担了多项国家级项目及重点专项,合计获得112项专利,其中包括37项境内外发明专利;获得国家重点新产品4项;通过省级科技成果鉴定4项;获得湖北省专利金奖1项。
  公司参与了两项行业标准的制定,其中《天然气的组成分析激光拉曼光谱法》是国内天然气行业首次使用激光拉曼光谱法进行天然气成分分析的行业标准,已于2019年3月1日实施;《便携式甲醛检测仪》(T/CAQI 140—2020)标准是中国空气净化行业联盟发起、中国质量检验协会批准的团体标准,已于2021年2月6日实施。
  2021年5月,公司当选空气净化器(中国)行业联盟理事单位;2021年12月,公司被湖北省经济和信息化厅认定为2021年湖北省技术创新示范企业和省级专精特新“小巨人”企业。
  2021年11月,“天然气中硫化物光谱检测技术及应用”获得2021年度中国石油和化工自动化行业科技进步一等奖;2021年 12 月,公司激光拉曼光谱天然气分析技术研究与应用项目获中国分析测试协会二等奖。
  (2)依托全面的技术平台及产品组合优势,持续开拓国内国际头部客户 公司具备较为全面的气体传感技术平台,产品已覆盖空气品质、环境监测、工业过程、安全监控、医疗健康、智慧计量等领域,已形成初具规模的产品组合。公司产品已配套于飞利浦、大金、松下、美的、格力、海尔、海信、小米、TCL、莱克电气、鱼跃医疗、捷豹路虎、法雷奥、马勒、德国博世、一汽大众、一汽红旗、长安福特、长城、合众新能源等国内外知名品牌的终端产品。伴随着公司品牌影响力和国际化程度的提升,依托精准营销,公司具备持续开拓国内国际头部客户的能力。
  2、国家政策与市场需求共同推动,为公司发展带来新机遇
  (1)“十四五”双碳政策加速落地,带动碳排放监测需求
  随着碳中和政策深入实施,对应的气体传感器及在线气体分析仪器市场需求将得到释放。公司在碳排放监测领域具有较好的技术与产业基础,早在2012年就开始涉足碳计量业务,以工业用气体传感器技术平台、工信部沼气工程物联网专项为基础,为大中型沼气工程、生物质燃气工程、煤层气瓦斯气综合利用工程等诸多领域提供CH 和CO 等气体质和量的计量装置,为清洁发展机制4 2
  (CDM)和碳交易提供基础数据。在污染源碳监测、大气碳监测、建筑及汽车碳监测领域,已积累大量核心技术与产品应用:NOx 等温室气体和污染物气体;同时,公司基于超声波、差压等原理设计的气体流量传感器可以用于温室气体流速和体积的监测。在大气碳监测领域。以双光束红外、TDLAS 等气体传感器技术为基础的气体分析仪器,可应用于大气无组织排放的碳监测,能够监测企业生产过程中无法收集统一排放的温室气体,测量厂界、园区的大气中CO、CH、SF 等温室气体,成为污染源排放碳监测的有力补充手段。
  (2)深耕汽车产业链,车载传感器布局进一步完善
  公司于2017年通过IATF16949:2016汽车质量管理体系认证,从而获得整车厂一级供应商资格。截至2021年底,车载传感器项目定点的传感器数量累计约1,000万个,产品应用范围从最初的中高端车型覆盖至更广阔车型,汽车舒适系统传感器已进入产出期,在传统燃油车及新能源汽车领域均呈现出较好的发展趋势。
  公司车载传感器由车用空气品质传感器、车用空气质量改善装置、新型冷媒泄露监测传感器、新能源动力电池热失控传感器及高温传感器构成,配套汽车舒适系统和汽车动力系统所需。传统燃油车和新能源汽车均有搭载汽车舒适系统传感器的需求,公司车用 CO2传感器是智能座舱舒适系统中暖通空调(HVAC)控制的重要传感器,前述传感器可在确保安全舒适的条件下,通过智能化(Smart HVAC)降低汽车的能耗,从而降低碳排放;空调制冷剂正在逐步采用新型低温室效应的高效制冷剂替代高温室气体效应的氟利昂,公司成功研发应用于车载、商用、民用的新型冷媒泄露监测传感器,可有效对新型制冷剂燃烧爆炸或者高压泄露产生窒息起到预警作用,前述产品正处于国内外推广阶段。随着锂电池热失控预警标准的出台,针对新能源汽车动力系统,公司积极开发和配套新能源汽车动力电池热失控传感器;随着“国六”标准实施后,对O 及NOx传感器2
  的国产替代需求日益增长,公司已建有O2及NOx传感器元器件芯片以及传感器封装生产线。
  (3)超声波燃气表国家标准实施,募投项目即将释放产能
  国家市场监督管理总局和国家标准委联合发布《超声波燃气表》(GB/T39841-2021),已于2021年 10 月开始实施,该标准的颁布进一步明确了超声波燃气表的技术标准及监测方法,有利于推动国内超声波燃气表传感器及配套仪器仪表产业快速发展。具备超声波燃气表生产能力,尤其是核心部件(超声波燃气表模块)自主生产能力的企业将在新政策条件下呈现出更强的市场适应性及竞争力。公司在该领域具备十多年的技术积累,形成多项发明专利,实现了超声波燃气表模块自产以及超声波燃气表的小规模销售,在该领域将面临较好的发展机遇,带动其行业地位的进一步提升。
  3. 报告期内新技术、新产业、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势 气体与居民的生存与健康、工业过程的安全与效率、能源交易与执法息息相关。受消费者需求、环保政策需求、工业企业需求三大应用驱动影响,气体传感新技术、新产品、新的细分产业不断涌现。气体传感器及气体分析仪器市场规模及国产化需求的扩大,为国内生产企业提供了良好的发展机遇。近年来,气体传感器及气体分析仪器行业在空气品质、环境监测、安全监控、工业过程、医疗健康、智慧计量等领域呈现出如下发展趋势:
  (1)空气品质
  目前,节能化、智能化、场景化已成为环境电器、清洁电器、厨房电器的新趋势。随着智能家电、新能源汽车、环境监测等行业快速增长,气体传感器下游应用领域进一步拓宽;同时,社会经济的快速发展及生活水平的不断提高,人民对室内、车内、室外环境空气质量、节能舒适提出更高的要求,对气体传感器的需求具有持续性和成长性。
  教育部办公厅于2020年 6月发布《关于加强学校新建校舍室内空气质量管理的通知》,加强校舍日常通风换气,及时关注校舍室内空气质量状况。温州市教育局于2021年 5月发布《“温馨教室”工程温州市教育局直属学校教室新风系统采购需求意见》,要求根据室内空气质量监测数据CO 和 PM2.5 浓度自动控制新风系统运行状态。目前,浙江、江苏等省份已要求在中小学教室开2
  始配备新风系统,带动新风系统市场需求进一步增加,带动对 CO 和 PM2.5气体传感器的需求。住房和城乡建设部于2022年 3月发布《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》,到2025年,完成既有建筑节能改造面积 3.5亿平方米以上,建设超低能耗、近零能耗建筑 0.5亿平方米以上,在夏热冬冷地区,适应居民采暖、空调、通风等需求,积极开展既有居住建筑节能改造,提高建筑用能效率和室内舒适度。根据《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2019)有关内容,室内CO 浓度不宜高于 1,000ppm,通过 CO 气体传感器能够监控与调节室内空气质量,同时能够实现2 2节能减排,符合绿色建筑的有关标准。民用 CO 气体传感器不仅能够应用于智能家居等日常场景,还有通过监测 CO 浓度判断室内2 2人员聚集程度等新型应用场景。日本政府在疫情持续期间曾要求商场等室内空间配置 CO 监测仪2来监测室内 CO 浓度,根据室内 CO 浓度差异,来判断室内人员是否聚集,进一步采取通风换气2 2或者疏散人群等决策。CO 气体传感器的应用领域日益广泛,为气体传感器行业快速发展来的新2的增量。汽车座舱是与驾乘人员直接接触的空间,车内环境成为影响乘坐体验的首要因素,搭载汽车舒适系统成为车企寻求差异化、品牌化发展重点布局的领域。汽车舒适系统产品线由 CO 、粉尘、2甲醛、VOC拓展至负离子、等离子、香氛发生器及 AQM空气质量传感器等。车载激光粉尘传感器、CO 气体传感器可实时监测车内粉尘、CO 含量,按需激活车内通风净化系统;AQM空气质2 2量传感器通过实时监测车舱内环境中 CO、HC、NO 、SO 和 NH 等氧化还原气体,实现对汽车X 2 3空调进气口的空气质量等级判定,通过 ECU实现自动控制空调的进气阀门来保持车内空气新鲜度;汽车舒适系统气体传感器集成温湿度、香氛等,进一步提升单车价值贡献量和行业门槛。生态环境部于2020年 6月发布《生态环境监测规划纲要(2020-2035年)》,推动全国城市路边交通空气质量监测站点建设,在直辖市、省会城市、重点区域城市主要干道和国家高速公路沿线设立路边站,开展 PM2.5、NOx、交通流量等指标监测。生态环境部于2021年 12月发布《“十四五”生态环境监测规划》,在全国地级及以上城市设置 1,734个国家城市空气质量监测站点,实时监测 PM2.5、O 等主要污染物,支撑全国空气质量评价、排名与考核;推进国家空气质量监测3监管向区县延伸,京津冀及周边区域重点区县加密设置 279个监测站点。十四五期间,持续推动大气监测设备市场持续下沉,将进一步带动室外空气品质传感器的市场需求。
  (2)环境监测
  环保政策对车辆、非道路机械、船舶、工业企业废气排放标准加严,对尾气、烟气分析仪器的技术原理、检测范围、检测精度等提出进一步要求,为尾气、烟气分析仪器生产厂商带来增量市场需求。国务院于2021年 12月发布《“十四五”节能减排综合工作方案》,到2025年,全国单位国内生产总值能源消耗比2020年下降13.5%,能源消费总量得到合理控制,化学需氧量、氨氮、氮氧化物、挥发性有机物排放总量比2020年分别下降8%、8%、10%以上、10%以上。
  2021年 7月,重型柴油车“国六”排放标准在全国范围内开始实施,带动机动车尾气分析仪器需求量进一步增长;2022年 12月,所有生产、进口和销售的 560kW以下(含 560kW)非道路移动机械及其装用的柴油机应符合非道路移动机械“非四”标准,为符合机动车及非道路移动机械尾气排放检测标准,机动车尾气后处理系统产业迅速发展,具备发动机尾气 O 及 NOx传感器2
  批量制造能力的厂商正迎来广阔的国产化替代契机。
  2021年 10月,国务院发布《2030年前碳达峰行动方案》,到2025年,单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%,推动火电、钢铁、石油天然气开采、煤炭开采、废弃物处理等重点行业企业开展二氧化碳、甲烷等温室气体排放监测试点工作。为实现着眼碳达峰碳中和目标和满足绿色低碳发展需要,我国已成为全球最大、发展最快的环境监测仪器市场之一,碳排放监测业务有望迎来发展高峰。随着国家相关部门加强监督指导、加大对数据造假的处罚力度及加强信用体系建设,以及未来全国碳市场交易主体数量的增加,碳排放监测的需求将持续释放,对温室气体浓度或体积有关的排放监测仪器设备及当前烟气监测设备增加碳监测或能耗监控模块的投入有望进一步增加。
  (3)安全监控
  2021年,新能源汽车产销量分别为 354.5万辆和 352.1万辆,同比均增长1.6倍,2021年全年累计市场渗透率升至 13.4%。随着新能源保有量和渗透率的提升,锂电池安全性成为公众重点关注的问题。由于《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(GB38031-2020)国家标准的颁布和实施,锂电池需在发生热失控之前提前 5分钟预警,国内电池厂、主机厂对电池热失控机理研究、动力电池热失控监测传感器的需求日益增加,新能源动力电池热失控实时监测传感器有望成为新能源汽车的标准配置。 2021年9月1日,《中华人民共和国安全生产法》实施,其中第三十六条规定,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。在石油化工、天然气领域,通常采用基于电化学、催化燃烧等原理的气体传感器对有毒气体、可燃气体进行浓度监测,上述气体传感器具备结构简单、成本低等优点,也存在着精度相对不高、使用寿命相对较短的缺陷。基于微型 NDIR红外技术的燃气泄露报警用气体传感器在性能、使用寿命均具有优势,生产成本具有降低空间,逐步具备与基于催化燃烧原理的气体传感器竞争的能力。随着法律法规生效实施后,用于燃气泄露报警的微型红外气体传感器将迎来较大的市场空间。
  自 20世纪 70年代以来,欧美国家出台系列政策措施,减少高全球变暖潜能值(GWP)制冷剂的使用,如欧盟 MAC汽车空调指令、《欧盟含氟气体法规》以及美国的 SNAP机制等,其中美国规定自2023年 1月禁止在所有新的固定空调系统中使用高全球变暖潜能值(GWP)的制冷剂。低 GWP 新型制冷剂在冷链运输、商用及家用空调领域的应用前景广泛,为有效对新型制冷剂燃烧爆炸或者高压泄露产生窒息进行预警,新型冷媒泄漏监测气体传感器未来可能成为制冷系统中的标准配置,面临较好的市场空间。
  (4)工业过程
  2022年 1月,工业和信息化部等部门发布《环保装备制造业高质量发展行动计划(2022-2025年)》,推动环境监测仪器仪表专用光学气体传感器等关键零部件的研发。工业过程涉及众多工业企业,应用领域广泛,包括石油化工、煤化工、冶金钢铁、水泥建材等诸多行业。随着工业自动化控制水平的提升,工业过程气体分析仪器的市场规模将保持增长趋势,尤其是新兴行业的市场需求将愈发明显。
  随着我国石油化工、煤化工等装置大型化和整体装备水平提升,以及在节能降耗、治污减排和安全生产方面要求的提高,在线分析仪器的重要性和使用量与日俱增。国外企业已陆续采用在线分析仪器取代实验室仪器,从而在提高自动化水平的同时降低人工成本、实现生产的精益管理;我国相关企业也正在逐步加大在线分析仪器投入力度,对国产化高端在线监测仪器刚性需求会进一步增加。
  公司研制的激光拉曼光谱气体分析仪可同时对多种气体进行全量程的在线和实时检测,主要应用于煤化工、钢铁冶金、石油天然气、环保、电力等行业;采用 TDLAS 技术研制的激光氨逃逸气体分析仪,适用于在线监测脱硝工艺出口氨气浓度,为环保监测提供可靠数据支持,主要适用于燃煤发电厂、铝厂、钢铁厂、冶炼厂、玻璃厂、垃圾发电厂、水泥厂、化工厂等 SCR或 SNCR脱硝装置的氨气逃逸排放监测和过程监测。
  (5)智慧计量
  随着我国天然气消费量迅速增长,超声波燃气表成为智慧计量的主要发展趋势。相比传统的膜式燃气表,超声波燃气表具有精度高、抗污染性能好、体积小等优点,逐渐成为物联网智能燃气表的可靠选择。国务院于2022年 1月发布《计量发展规划(2021—2035年)》,加强高精度、集成化、微型化、智能化的新型传感技术研究,攻克高端计量测试仪器设备核心关键部件和技术;加强高端仪器设备核心器件、核心算法和核心溯源技术研究,推动关键计量测试设备国产化。目前我国超声波燃气表核心计量模块主要依靠进口,存在较大的国产替代需求。
  (6)医疗健康
  国家卫健委于2019年 7月印发了《健康中国行动》(2019-2030年),明确到2030年,70岁及以下人群慢性呼吸系统疾病死亡率下降到 8.1/10万及以下;40岁及以上居民慢阻肺知晓率达到 30%及以上;40岁及以上人群或慢性呼吸系统疾病高危人群每年检查肺功能 1次。随着各地为社区卫生服务中心和乡镇卫生院配备肺功能检查仪等医疗器械,以及新冠肺炎疫情也促使人们提高对肺功能的重视,对手持式肺功能检查仪、肺功能定标筒、肺功能自动定标仪等医疗健康产品的需求保持增长。
  国家卫生健康委员会等部门于2021年 12月发布《“十四五”医疗装备产业发展规划》,在监护与生命支持领域,有创呼吸机、高频呼吸机、经鼻高流量氧疗仪等要达到国际先进水平。在医疗健康领域,气体传感器可搭载多种医疗器械终端,并不断切入到新的应用场景,基于气体传感技术的医疗器械产品也成为气体传感器及分析仪器厂商重要的拓展方向。医疗健康气体传感器主要包括超声波氧气传感器、超声波气体流量传感器、NDIR医疗 ETCO 传感器、肺功能通气功2
  机、制氧机、高流量氧疗仪、麻醉机和监护仪,在麻醉后监测治疗室(PACU)、重症监护室(ICU)、急救医疗服务(EMS)、院前急救、肺泡蛋白沉积症治疗(PAP)、经鼻高流量氧疗(HFNC)等方面发挥了重要作用。
  (四) 核心技术与研发进展
  1. 核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况
  (1)现有核心技术
  技术创新与积累是公司的立身之本,公司积极融入国家科技创新体系,承担国家及省市级科技项目,构建了以自主研发为主、产学研合作研发为辅的研发体系。通过在气体传感技术领域持续不断的创新积累,公司已掌握了微流红外气体传感、热电堆红外气体传感、光散射探测粉尘传感、超声波气体传感、电化学甲醛气体传感、金属氧化物半导体气敏传感技术、固体电解质传感技术、紫外差分吸收光谱气体传感、煤成分及热值分析等核心技术,并基于此成功打造了一系列高品质气体传感器和气体分析仪器产品,广泛应用于家电、汽车、医疗、环保、工业、能源计量等领域;上述核心技术构成了公司核心竞争力的基础。
  (2)核心技术的先进性
  ①微流红外气体传感技术
  公司通过微流道设计、流量传感器防腐蚀设计、探测器内气体封装工艺等自有技术,实现微流红外探测器的自主生产;在掌握探测器这一关键部件自产能力的基础上,公司研制出机械调制红外光源、镀金气室等,从而实现微流红外气体传感器国产化。为提高产品稳定性,公司在上述结构中增设热电堆或者热释电传感器作为参考通道,修正因温度变化、光源老化、气室污染等原因造成的对测量信号的干扰。同时,在已有微流红外探测器的基础上,设计开发的隔半气室微流红外探测器,克服了水分干扰、采用单气室造成的测量稳定性差、采用独立双气室工艺结构复杂等问题,进一步提高了稳定性。公司还通过合作研发掌握了MEMS微流芯片自主制备技术,形成了微流量传感器的自产能力。
  ②热电堆红外技术
  公司是国内较早从事新型热电堆红外气体传感器产业化的企业之一,公司的非分光红外气体传感器于2004年通过湖北省科技厅的科学技术成果鉴定,技术在总体上已达到国内领先水平,在采用类金刚石镀膜红外光源和探测器局部恒温的红外气体传感器技术方面达到国际先进水平。该项技术的先进性具体体现为:a 微型化,公司在光路模拟软件基础上,成功采用多次光路反射方法,在有限空间内保证了合理的吸收光程。该技术使得公司热电堆红外气体传感器的微型化、低成本和批量生产成为可能,大大拓宽了产品的应用场景。b 双光源,公司创新设计红外光源分时调制、单热电堆探测器的双光源热电堆红外气体传感器,实现参考通道分时测量,从而在确保实现与双探测器热电堆红外气体传感器同样的测量精度和稳定性的前提下,实现了结构简化,拓宽了应用领域。此外,基于此技术还实现了快速 CO2响应、超低功耗等功能,可用于车载粉尘传感器、制冷剂泄露快速响应和报警、超低功耗等应用场景。
  ③光散射探测粉尘传感技术
  基于该技术开发的激光粉尘传感器通过自动修正技术避免了风扇转速变化对探测器信号的影响,从而显著提高了测量精度,实现了传感器的低成本和长寿命;通过自动粒子识别技术,实现了不同场景下不同分布特征粉尘浓度的合理反馈及不同粒径粒子的多通道输出,使得粉尘传感器在PM2.5、PM10等不同尘源环境下,能够实现与标准仪器(Belta射线法)近乎一致的测量结果,且具备自动温度补偿(可适应零下 30-70 摄氏度、0-95%RH 的工作环境,耐高低温性能提升)及良好的耐久性。
  ④超声波气体传感技术
  基于该技术公司开发了超声波氧气传感器、超声波沼气流量计、超声波燃气表、超声波肺功能检查仪等产品。以超声波燃气表为例,公司通过计算流体力学模拟,设计了一种L型的超声波气室通道,采用双阈值过零检测与数据选择算法技术,解决了超声波信号传输受燃气组成、温度等因素导致信号幅值变化的问题,从而能够精准确定飞行时间并计算流量,此外亦有效提高抗污性能,从而加强了超声波燃气表的竞争力。为进一步提高超声波燃气表模块性能并降低成本,公司通过对不同压电陶瓷片直径、厚度,基片的直径、厚度等进行有限元仿真分析,确定最优的探测器材料以及结构尺寸,并进行相应的工艺方案研发,实现了高灵敏度超声波探测器的自主生产。
  ⑤电化学甲醛气体传感技术
  为排除醇类及温湿度对电化学甲醛气体传感器浓度测量的干扰,公司增加MEMS工艺MOX传感器以及温湿度传感器,用于测量VOC类物质以及环境温湿度。同时,根据空气净化器、新风系统的运行状态数据,结合需要考虑的运行场景进行多传感器信息融合,以输出准确的甲醛浓度数值。
  此外,公司还掌握单一传感器分时差减法、双传感器实时差减法等甲醛传感器需要的关键材料以及传感器制备方法,以消除其他气体以及温湿度干扰,使得电化学甲醛传感器更加可靠耐用。
  ⑥金属氧化物半导体气敏传感技术
  MEMS 金属氧化物半导体气敏传感器采用微电子技术的成膜工艺在陶瓷衬底上淀积贵金属铂,形成加热电阻和测量电极,通过微喷工艺将金属氧化物均匀喷涂在电极表面。目前基于该“三明治”结构的传感器,可以实现MEMS工艺的兼容与加工,解决了传统固体电解质式气体传感器工艺兼容性差、器件结构复杂等问题。目前公司基于MEMS工艺制备的MOX技术在VOC气体传感器及空气质量传感器(AQM:用于测量CO、NO2、NH3、SO2等)已经广泛应用于空气净化器、暖通空调(HVAC)以及汽车空气循环控制等领域。
  ⑦固体电解质传感技术
  基于多层陶瓷的固体电解质 O2、NOx 传感器芯片以及基于该芯片的传感器封装及应用技术,已实现O 传感器所需核心元器件芯片的关键材料/工艺确认和O、NOx传感器批量产,为燃油汽车、2 2
  摩托车电喷、通机和尾气后处理行业客户提供国产化的、性能可靠的传感器。在HTCC/LTCC材料制备技术、传感器丝网刷技术、陶瓷微型加热盘技术、芯片式传感器封装等实现了共用技术储备。⑧紫外差分吸收光谱气体传感技术a 紫外吸收池技术,在进行气室设计时,采用了特殊的零部件连接结构,克服了震动、温度变化造成的结构变化影响,确保了光学结构的稳定性,有利于生产调试和运输;还能使得更多光通过测量气室,提高检测灵敏度。b 紫外光源控制器和紫外光谱仪,公司自主研发了脉冲光源控制器、紫外光谱仪,并结合紫外吸收池技术开发了紫外差分吸收光谱气体传感器模组以及气体分析仪,能够实现对SO2、NOx的直接测量,大大降低了生产成本。⑨煤成分及热值分析技术该技术集成非分光红外气体传感器(针对CO、CO2、CH4和CnHm检测)、热导H2传感器以及电化学O2传感器,并通过软件进行修正,得到准确的六组分浓度数据并计算热值。该技术获我国发明专利“一种用于测量煤气成分和热值的方法”(专利号:201110435862.3)以及美国、欧洲发明专利,并获得湖北省发明专利金奖。基于该技术开发的煤气分析仪能够与昂贵的在线气相色谱仪作用相当,省却了载气等长期耗材,并具备热值分析功能。
  (3)报告期内核心技术进一步发展
  报告期内,基于热电堆红外气体传感技术,公司自主开发的红外热电堆探头已经完成批量导入;基于MEMS金属氧化物半导体气敏传感技术,实现VOC传感器小批量自主供应,车规级空气质量传感器(AQM)的技术可行性得到验证,自制MEMS MOX芯片目前已经完成技术可行性及生产工艺验证,实现小批量导入;基于固体电解质传感技术,实现 O 及 NOx 传感器的封装验证及量产;2
  基于光散射探测粉尘传感技术,实现激光粉尘传感器测量精度提升,对PM10的测量精度由30%提升至 20%以内;基于电化学气体传感技术,对核心部件电极膜片材料进行优化升级,实现了电化学甲醛传感器抗酒精干扰度由5%提升为2%以内;基于紫外差分吸收光谱气体传感技术,对紫外烟气分析仪器核心部件(光谱仪)进行升级,辅以相关软件算法的优化,实现对烟气中 NO 的直接2测量。
  1、报告期内技术开发成果
  (1)气体传感器
  基于非分光红外(NDIR)技术,研制出新型环保冷媒泄露监测传感器,在冷链运输、集装箱远洋运输、商业楼宇及住宅制冷等多个场景中,实现对采用新型环保冷媒的空调进行实时泄露监测,并为此建立了自动化的生产及标定产线。
  基于超声波气体传感技术,研发出超声波传感器 Gasboard-8500FS,响应时间≤2ms,能够有效实现对气体浓度及流量的快速检测,应用于呼吸机、湿化氧疗议、大型制氧机等领域。
  基于超声波时差法技术,对超声波燃气表整体功耗进一步优化;开发出燃气表物联网平台,实现对燃气表集抄、远程控制及充值等功能。
  基于直流负高压电离技术,研发出车载负离子发生器,可有效净化车内空气质量,应用于汽车电子领域。
  基于MEMS技术的空气质量传感器进行进一步研发及产业化应用,可实现对CO、NO2、SO2、O3和NH 等多种组分气体同时在线监测,该技术可以用于对车载空气质量传感器(AQM)的进口替代,3
  也可以用于家电领域需要的VOC测量,同时还可以代替寿命短的电化学气体传感器,用于大气空气品质的网格化监测;在新能源汽车动力电池热失控监测报警、储能电站及系统的电池热失控监测报警、换电柜的电池热失控监测报警中,可以实现自制 MEMS MOX 与粉尘传感器、CO 传感器进2行技术和产品的组合,为客户提供复合型产品。基于多层陶瓷的固体电解质O、NOx传感器项目,已实现O、NOx传感器所需核心元器件芯片2 2的关键材料/工艺确认,O2、NOx传感器实现批量产,O2传感器产线产能300万支/年,NOx传感器产线产能50万支/年,可为燃油汽车、摩托车电喷、通机和非道路移动机械等行业客户提供国产化的、性能可靠的传感器。在拓展粉尘传感器差异化应用领域,成功研发并实现批量生产了一系列的组合产品,包括可高精度测量PM10的激光粉尘传感器、以及集成空气质量多种参数的新型激光粉尘传感器模块。
  (2)气体分析仪器
  针对碳中和、碳达峰的市场需求和机遇,基于微流红外和双光束技术为基础,快速开发了CO、2
  CH4、N2O等温室气体排放分析仪,并实现分析仪的工艺导入及量产。针对工业过程对节能和安全监测的需求,开拓了基于TDLAS技术原理的气体分析仪,包括原位激光过程气体分析仪和抽取式激光气体分析仪,并建立包含组装、调试、标定、测试、检验的完整工艺流程的分析仪生产线。针对工业生产过程以及环保监测需要,研发出激光氨逃逸气体分析仪,可有效运用于脱硝工艺出口氨气浓度的监测,已经实现工艺导入及量产。针对冷链物流以及食品保存技术升级,基于非分光红外 NDIR 气体传感器技术,开发了 MAP顶空气体分析仪,能够有效实现对食品包装气体中CO2、O2、N2等含量的检测,进入食品包装气体检测领域。基于激光拉曼技术,激光拉曼光谱分析仪在钢铁冶金、石油化工、煤化工、天然气裂解、录井勘探等领域,替代色谱及傅里叶技术,可实现复杂成分气体的在线实时准确测量。基于极限电流型陶瓷氧化锆芯片,完成了湿度与氧分析仪的开发及批量试制,并建立了分析仪的生产线,产品可应用于烟气CEMS中湿度及氧气的检测。
  2、报告内获得的知识产权情况
  公司长期坚持技术研发创新和重视知识产权保护,截至报告期末,累计获得授权专利112件,累计获得软件著作权67件;报告期内,新增授权专利12件,新增软件著作权7件。
  报告期内获得的知识产权列表
  
   本年新增   累计数量 
   申请数(个) 获得数(个) 申请数(个) 获得数(个)
  3. 研发投入情况表传感元件,提供车内外空气中 CO、NO 以及 NH 等有害气体的检测分析。同时形成 MEMS 的新型 MOX气体传感器通用技术平台 采用 MEMS+陶瓷基片相结合技术,实现多种气体的测量,达到国际先进水平 应用于汽车空调、民用/商用空调、净化器、新风系统的空气品质检测产品
  2 新型集成空气
  品质传感器的
  研发及应用 8,000,000 4,204,482.92 4,204,482.92 小试阶段 基于自主研发的传感器和粉尘传感器进行高度集成,同时实现粉尘和空气质量的检测 高度集成、传感器自主研发,为客户提供高性能低成本的集成模块 应用于民用/商用空调、净化器、新风系统的空气品质检测产品
  3 空气质量优化
  处理执行器 2,000,000 452,326.62 452,326.62 开发阶段 开发符合道路车辆要求的,亦可适配于车载空调及车载空调净化系统的车载香氛发生器 满足汽车安装要求的新型结构设计,具有香氛挥发量可控且可自动切换香型,可更换香氛囊功能 汽车香氛发生器
  4 可燃气体泄漏
  监测传感器 3,000,000 1,037,937.88 1,037,937.88 开发阶段 开发一种甲烷等可燃气体检测报警器,具有长寿命、高精度等特点 替代现有热催化原理的报警器,解决行业中报警器寿命低,精度差问题 炼油厂、油库、化工厂、液化气站、厨房
  5 呼吸系统气体
  浓度及流量传
  感器 3,000,000 1,101,348.54 1,101,348.54 小试阶段 完成呼吸系统气体浓度及流量检测传感器的功能 长寿命,低漂移,同时进行气体浓度及流量检测,替代传统热式或压力(流量)和电化学(浓度)多个传感器 家用和医用呼吸机、湿化氧疗议、大型或小型制氧机
  6 半导体激光气
  体分析仪研发 4,000,000 1,645,716.69 1,645,716.69 中试阶段 基于可调谐二极管激光吸收光谱学技术,研发原位激光过程气体分析仪、 采用TDLAS技术,开发出满足工业现场的安全监控仪表;产品 应用到钢铁冶金、环境监测、煤矿安全、工业过程控制等领域激光氨逃逸气体分析仪,并建立包含组装、调试、标定、测试、检验的完整工艺流程的分析仪生产线 性能对标国际主流品牌,达到国际同类水平
  7 发动机及新车
  污染物排放检
  测设备 6,000,000 2,843,580.77 3,447,591.41 试产阶段 依托公司综合的气体传感器技术平台,通过集成公司NDIR、UVDOAS、HFID等气体成分和流量传感器技术,开发国产化的发动机便携排放检测系统(PEMS)和发动机排放测试系统的开发 产品性能对标国际主流品牌,实现高端尾气检测设备的国产化 应用于发动机、新车的研发及认证测试
  8 工业气体监测
  设备 3,000,000 1,104,404.43 1,599,731.05 试产阶段 完善公司工业过程产品线,以及氧化锆氧气分析仪 工业过程气体检测技术覆盖红外、紫外、顺磁和氧化锆等多种技术类型,技术比较完备,预计与国内主流水平相当 应用于工业过程气体分析,形成气体分析产品
  9 固定污染源烟
  气排放监测设
  备 4,000,000 1,774,732.01 2,549,518.44 试产阶段 开发湿度&氧测试仪,完善烟气排放检测行业产品类型;通过高温气室的研发、气体分析核心算法的优化,扩展产品的应用环境 国内先进水平 应用于烟气排放检测,扩展了高温热湿法的应用要求10 激光拉曼光谱气体分析仪产业应用及研发 4,000,000 620,684.54 620,684.54 中试阶段 在现有拉曼产品的基础上,就性能、可靠性、结构及光路等方面进行优化设计,并拓展在工业过程控制细分领域的应用 采取激光拉曼技术,能直接测量工业过程气体的多组份,达到国际同类水平 应用于工业过程气体检测的高端应用合计 / 49,000,000.00 21,713,584.29 26,953,520.83 / / / /情况说明注:此处仅列示截至报告期末仍在研的项目。5. 研发人员情况30-40岁(含30岁,不含40岁) 9640-50岁(含40岁,不含50岁) 1250-60岁(含50岁,不含60岁) 260岁及以上 0研发人员构成发生重大变化的原因及对公司未来发展的影响6. 其他说明。
  五、报告期内主要经营情况
  详见本节“一、经营情况讨论与分析”。
  (一) 主营业务分析
  1. 利润表及现金流量表相关科目变动分析表
  营业收入变动原因说明:报告期内,公司实现营业收入 54,746.71万元,同比增长77.80%,主要系空气品质传感器、医疗健康气体传感器应用领域增加及市场份额提升,车载传感器进入产出期,以及外贸业务保持较快增长所致;营业成本变动原因说明:报告期内,公司营业成本26,866.48万元,同比增加63.89%,主要系营业收入增加及原材料成本有所上涨所致;销售费用变动原因说明:报告期内,公司销售费用 3,202.19万元,同比增加 63.66%,主要系营销人员增加,加大下游应用领域拓展与市场宣传推广所致;管理费用变动原因说明:报告期内,管理费用2,056.72万元,同比增加48.83%,主要系职工薪酬及折旧摊销增加所致;财务费用变动原因说明:报告期内,财务费用-978.66万元,同比减少1170.74%,主要原因系本期募集资金到账,导致银行存款利息收入及理财收益增加所致; 研发费用变动原因说明:报告期内,研发费用4,371.92万元,同比增长119.75%,主要系研发人员与研发项目增加,同时研发材料费与测试费增加以及研发中心固定资产折旧增加所致。经营活动产生的现金流量净额变动原因说明:报告期内,经营活动产生的现金流量净额13,412.97万元,同比增长81.28%,主要系报告期内营业收入增加、销售回款增加所致; 投资活动产生的现金流量净额变动原因说明:报告期内,投资活动产生的现金流量净额-14,847.53万元,同比增长725.52%,主要系报告期内构建固定资产、无形资产等投资支付的现金增加所致;筹资活动产生的现金流量净额变动原因说明:报告期内,筹资活动产生的现金流量净额43,711.59万元,同比增加了44,681.92万元,主要系本期首次发行新股募集资金到账所致。本期公司业务类型、利润构成或利润来源发生重大变动的详细说明2. 收入和成本分析报告期内,公司实现营业收入54,746.71万元,同比增长77.80%,营业成本26,866.48万元,同比增长63.89%。公司营业收入的增长,主要是由于在民用空气品质气体传感器、车载传感器等领域的市场份额进一步提升,其中民用空气品质气体传感器下游应用领域从环境电器领域拓展至清洁电器、环境电器、智慧楼宇等领域;车载传感器产品线进一步延伸,从汽车舒适系统气体传感器拓展至新型制冷剂泄露监测传感器、动力电池热失控监测传感器,汽车舒适系统气体传感器项目定点继续保持增长;以民用空气品质气体传感器、车载传感器为主的外贸业务同比保持较快增长。公司营业成本的增长低于营业收入的增长速度,主要是由于公司进一步加大研发投入,提升关键零部件自产率,增强了供应链自主可控能力,有效控制了成本,促使毛利率有所增长。
  (1). 主营业务分行业、分产品、分地区、分销售模式情况
  公司主要产品为气体传感器与气体分析仪器,主要应用领域空气品质、医疗健康、环境监测、工业过程、安全监控等行业。为便于投资者更好的理解公司主要产品下游核心应用领域,公司将分行业情况从“空气品质、医疗健康、环境监测、工业过程、安全监控、其他”调整为“空气品质、医疗健康、其他”。
  (2). 产销量情况分析表
  
  主要产品 单位 生产量 销售量 库存量 生产量比上年增减(%) 销售量比上年增减(%) 库存量比上年增减(%)产销量情况说明无
  (3). 重大采购合同、重大销售合同的履行情况
  (4). 成本分析表
  (5). 报告期主要子公司股权变动导致合并范围变化
  (6). 公司报告期内业务、产品或服务发生重大变化或调整有关情况
  (7). 主要销售客户及主要供应商情况
  前五名客户销售额12,955.24万元,占年度销售总额23.66%;其中前五名客户销售额中关联方销售额0万元,占年度销售总额0 %。
  公司前五名客户
  前五名供应商采购额8,264.98万元,占年度采购总额27.64%;其中前五名供应商采购额中关联方采购额0万元,占年度采购总额0.00%。
  公司前五名供应商
  (1)报告期内,经营活动产生的现金流量净额13,412.97万元,同比增长81.28%,主要系报告期内营业收入增加、销售回款增加所致;
  (2)报告期内,投资活动产生的现金流量净额-14,847.53万元,同比增长725.52%,主要系报告期内构建固定资产、无形资产等投资支付的现金增加所致;
  (3)报告期内,筹资活动产生的现金流量净额43,711.59万元,同比增加了44,681.92万元,主要系本期首次发行新股募集资金到账所致。
  (二) 非主营业务导致利润重大变化的说明
  (三) 资产、负债情况分析
  1. 资产及负债状况
  加,对应增值税、所得税增加所致且未新增借贷所致2. 境外资产情况3. 截至报告期末主要资产受限情况√适用 □不适用
  (四) 行业经营性信息分析
  √适用 □不适用
  详见本节“二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明”。
  (五) 投资状况分析
  对外股权投资总体分析
  公司根据经营战略,对车载传感器领域的业务组织架构进行了调整。2021年6月15日,第一届董事会第十六次会议审议通过了《关于拟投资设立全资子公司的议案》和《关于拟投资设立孙公司的议案》。
  2021年6月30日,公司设立全资子公司四方汽车电子,注册资本1,000万元;其注册地址和主要生产经营地为武汉东湖新技术开发区凤凰产业园凤凰园三路3号5号楼;该子公司经营范围为许可项目:货物进出口;技术进出口(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动,具体经营项目以相关部门批准文件或许可证件为准)一般项目:电子元器件制造、汽车零部件及配件制造、塑料制品制造、金属结构制造、技术服务、技术开发、技术转让、技术推广。
  2021年8月26日,公司设立控股孙公司重庆四方豪然汽车电子有限公司,注册资本 1,000万元;其注册地址为重庆高新区西永街道西永大道28-2号SOHO楼601-C623,经营范围为一般项目:电子元器件制造;电子元器件批发;电子元器件与机电组件设备销售;汽车零部件及配件制造;塑料制品制造;汽车零配件批发;智能仪器仪表销售;智能车载设备销售;技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广;货物进出口;技术进出口。
  1. 重大的股权投资
  □适用 √不适用
  2. 重大的非股权投资
  □适用 √不适用
  3. 以公允价值计量的金融资产
  √适用 □不适用
  
  项目名称 期初余额 期末余额 当期变动
  应收款项融资 4,742,628.61 4,061,727.50 -680,901.11合计 4,742,628.61 4,061,727.50 -680,901.114. 报告期内重大资产重组整合的具体进展情况
  (六) 重大资产和股权出售
  □适用 √不适用
  (七) 主要控股参股公司分析
  四方光电
  (嘉善)
  有限公司 全资子公司 气体流量传感器和超声波燃气表的研发、生产和销售 30,000,000.00 100.00 79,345,384.90 29,558,366.28 0.00 -441,609.31广东风信电机有限公司 控股子公司 无刷风扇、鼓风机及散热组件的研发、生产和销售 10,000,000.00 51.00 15,512,958.25 9,866,247.63 26,325,147.58 4,740,714.03武汉四方汽车电子有限公司 全资子公司 电子元器件制造;汽车零部件及配件制造;塑料制品制造;
  金属结构制造;技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广 10,000,000.00 100.00 1,256,751.07 1,057,402.00 236,318.58 57,402.00重庆四方豪然汽车电子有限公司 控股孙公司 车载传感器、汽车零部件及配件的研发、生产、销售 10,000,000.00 51.00 997,299.53 997,299.53 0.00 -2,700.47
  (八) 公司控制的结构化主体情况
  □适用 √不适用
  

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