军民两用元器件研究之红外芯片深度报告：短期受疫情影响需求快速增长，长期政策和技术驱动下与新基建结合.pdf

cgws 请参考最后一页评级说明及重要声明 投资评级：推荐（维持） 报告日期：2020年 02月 23日 分析师：沈繁呈 S1070518080001 010-88366060-8757 shenfanchengcgws 分析师：刘峰 S1070518080003 0755-83558957 liufengcgws 联系人（研究助理）：胡浩淼 S1070118050060 0755-83516207 huhaomiaocgws 行业表现 数据来源：贝格数据 相关报告 2017-12-29 2016-05-12 2014-04-28 短期受疫情影响需求快速增长，长期政策和技术驱动下与新基建结合 军民两用元器件研究之红外芯片深度报告 股票名称 EPS PE 19E 20E 19E 20E 高德红外 0.26 0.70 157 64 大立科技 0.28 0.59 68 33 睿创微纳 0.46 0.67 109 75 资料来源：长城证券研究所 世界军用红外市场被欧美主导，我国军用红外市场增长潜力大：根据Maxtech International及北京欧立信咨询中心预测，2023年全球军用红外市场规模将达到 107.95 亿美元，主要以欧美发达国家占据主导。2014 年全球军用红外热成像仪市场的前十大供应商中，美国厂商占据7席。目前，我国军用红外市场正快速发展，包括单兵、坦克装甲车辆、舰船、军机和红外制导武器在内的红外装备市场将迎来快速发展阶段。未来我国军用红外市场增长潜力较大。 民用红外市场需求旺盛，全球龙头FLIR占据主导地位：随着红外热成像仪在电力、建筑、执法、消防、车载等行业应用的推广，民用红外热成像仪行业将迎来市场需求的快速增长期。2014 年全球民用红外市场规模达到 31.07 亿美元，预计 2020 年将达到 56.01 亿美元，年均复合增速达到10.32%。目前北美市场占据了全球 60%以上的民用红外热像产品份额，欧洲和亚洲市场则正处于快速发展阶段。全球民用红外龙头FLIR占据全球民用红外市场约40%左右市场份额，我国的高德红外、大立科技和睿创微纳等公司在民用红外市场的竞争实力也在不断提升。 军工企业占据红外产业主要市场份额，民营红外企业竞争实力逐步提升：国内参与红外产业链的企业可以分为军工企业、中科院下属单位和民营企业三大类型。由于我国红外市场以军用红外应用为主导，因此军工企业占据红外产业主要市场份额。参与的军工企业包括：中电科 11 所、中国兵器北方夜视集团、航天科工8358所、航天八院 803所、中船重工 717所等。中科院下属单位主要包括：上海技物所、长春光电所等。近年来，随着民用红外市场需求的增长以及部分民营红外企业研发实力的增强，高德红外、大立科技、睿创微纳、华中数控、科盾科技等民营红外企业逐步在国内红外产业中占据一席之地。 短期受疫情防控需求影响，红外体温检测仪需求快速增长。体温检测是疫情检测的第一关口，红外体温检测仪在公众场所对疑似患者甄别发挥了重要作用，是打赢疫情防控战的重要装备。根据工信部预测，疫情期间共-10% -5% 0% 5% 10% 15% 国防军工 沪深300 核心观点 重点推荐公司盈利预测 分析师 证券研究报告 行业深度报告 行业报告 国防军工行业 行业深度报告 长城证券 2 请参考最后一页评级说明及重要声明 收到各地各方面来自全自动红外体温检测仪初步预估的需求大概2万台，手持式红外体温检测仪 30 余万台。经预计，全自动红外体温检测仪整个需求大概 6 万台，手持式约 55万台。目前国内红外体温检测仪主要生产企业包括高德红外、大立科技、睿创微纳等企业。目前上述公司红外体温检测仪订单均非常充足，都在加大产能投入，上述公司今年红外体温检测仪业务收入有望实现快速增长。 长期政策和技术驱动，红外技术和产品将与安全监控、人脸识别等新基建结合: 红外产品是典型应急装备，可与人脸识别、视频监控等有效结合。如海康威视公司生产的智能测温人员通道组件、立式测温人证脸证一体机、智能测温人员通道。大华股份生产的红外网络摄像机、人体测温相机。目前，受疫情影响，国内部分城市小区、公司等相继开始使用。若大面积推广，将进一步拓宽红外产品的市场空间。2003 年非典疫情，高德红外公司作为一家生产红外传感器的军品协作配套企业，发挥自身技术优势开发了红外测温产品，一经投放市场即获得空前成功。高德红外公司通过应对非典疫情，实现了超常发展，确立了行业领先地位，发展成为上市公司。2020年新冠肺炎疫情再次给红外产业提供了产业升级的新道路。 投资建议：高德红外作为国内红外行业的龙头，实现了制冷和非制冷红外探测器芯片的产业化，也是国内首个取得完整武器系统总体资质的民营企业。在军品领域，公司承担了部队多个重点型号高端装备类系统产品的研制工作并为国内唯一供应商，公司订单实现了稳步增长；在民品领域，今年红外设备需求旺盛，公司民用红外探测器业务也有望实现高增长。本次预计公司2019-2021年EPS分别为0.26元、0.70元、0.74元，对应的PE分别为 170 倍、64 倍、60 倍。大立科技是红外热成像领域具有国际竞争力的本土企业之一，军品方面，公司相关军品型号产品实现批量交付，带动公司 2019 年业绩的增长。民品方面，公司电力、石化等传统领域竞争实力雄厚，也在拓展巡检机器人等其他新的领域。同时，今年疫情对于红外测温设备需求的提升短期内将对公司业绩造成较大影响，预计公司2019-2021年EPS分别为0.28元、0.59元、0.54元。对应的PE分别为68倍、33 倍、36 倍。睿创微纳是国内非制冷红外热像仪的领军企业，主营产品包括探测器、机芯及整机，近几年，公司主要产品均实现快速增长，业绩也有显著提升。此外，公司的测温模组和人体体温快速精准筛查红外热像仪已经应用到疫情筛查一线中，预计 2020 年公司人体体温红外热像仪业务将有较快增长。预计公司 2019-2021 年 EPS 分别为 0.46 元、0.67元、0.96元。对应的PE分别为109倍、75倍、52倍。 风险提示：红外温度检测仪需求不及预期；红外产业与安全监控、人脸识别等结合不及预期。 fW8VuZuWhYnUlXdUxUnNtQ7N8Q6MmOmMsQoOjMnNmOjMpNpR8OnMrMxNrQoMxNqMsN行业深度报告 长城证券 3 请参考最后一页评级说明及重要声明 目录 1. 红外探测器军民领域广泛应用 . 6 1.1 红外制冷与非制冷探测器均军民领域应用广泛 . 6 1.2 世界红外成像市场欧美主导，军民侧重各有不同 . 9 1.3 传统红外军民产品广泛应用，新兴民用市场方兴未艾 . 12 1.4 疫情催化红外民用市场，多家厂商受益 . 16 2. 国内红外行业主要的企业及科研力量 . 21 2.1 军工企业占据我国红外市场主导地位 . 22 2.2 中科院下属单位以技术研究为主 . 27 2.3 民营红外企业竞争实力逐步提升 . 27 行业深度报告 长城证券 4 请参考最后一页评级说明及重要声明 图表目录 图1：红外线在光谱中波长分布 . 6 图2：红外热像仪工作原理图 . 7 图3：非制冷探测器 . 8 图4：制冷探测器 . 8 图5：非制冷红外焦平面的金属管壳封装 . 8 图6：非制冷红外焦平面的陶瓷管壳封装 . 8 图7：非制冷红外焦平面的晶圆级封装 . 9 图8：全球军用红外市场规模及预测（2014-2023）亿美元 . 10 图9：2014年全球军用红外热像仪系统销售区域份 . 10 图10：全球民用红外市场规模及预测（2014-2023）亿美元 . 11 图11：2014年全球民用红外市场主要厂商份额 . 12 图12：红外产品在军民领域拥有广泛的应用 . 12 图13：俄制R73(AA-11)短程红外制导空空导弹 . 13 图14：装有红外的单兵装备 . 13 图15：大立科技主要红外产品 . 13 图16：睿创微纳主要红外产品 . 13 图17：无人机光电载荷 . 14 图18：船舶光电系统 . 14 图19：汽车热成像避障系统 . 14 图20：并线辅助系统 . 14 图21：FLIR公司历年营收及增速 . 16 图22：FLIR公司历年净利润及增速 . 16 图23：FLIR公司历年毛利率与净利率 . 16 图24：FLIR公司历年ROE与研发费用率 . 16 图25：红外测温仪原理图 . 17 图26：手持红外体温检测仪示例 . 17 图27：门式全自动红外体温检测仪示例 . 17 图28：高德红外全自动红外热成像测温告警系统 . 19 图29：大立科技红外热成像体温快速筛检系统 . 19 图28：大华无感红外人体热成像测温系统 . 21 图29：浙江大华“黑体” . 21 图30：国内红外产业链主要企业 . 21 图31：中电科第十一研究所主要产品 . 22 图32：北方夜视集团主要产品 . 23 图33：西安应用光学研究所主要产品 . 24 图34：江苏北方湖光光电主要产品 . 24 图35：航空工业光电所主要产品 . 25 图36：久之洋主要产品 . 26 图37： 2019年上半年久之洋各主要业务占比 . 26 图38：久之洋各主要业务毛利率 . 26 图39：久之洋营收及增速 . 27 图40：久之洋净利润及增速 . 27 行业深度报告 长城证券 5 请参考最后一页评级说明及重要声明 图41：高德红外股权结构及主要子公司 . 28 图42：高德红外主要产品 . 28 图43：高德红外营收收入及同比增速 . 29 图44：高德红外净利润及同比增速 . 29 图45：高德红外毛利率及净利率 . 30 图46：高德红外主要产品毛利率 . 30 图47：高德红外三项费用率 . 30 图48：高德红外研发投入及占比 . 30 图49：大立科技发展历程 . 31 图50：大立科技主要产品 . 32 图51： 2018年大立科技主要产品收入占比 . 32 图52：大立科技红外业务毛利率 . 32 图53：大立科技营业收入及同比增速 . 33 图54：大立科技归母净利润及同比增速 . 33 图55：大立科技毛利率及净利率 . 33 图56：大立科技三项费用率 . 33 图57：睿创微纳发展历程 . 34 图58：睿创微纳主要产品销量 . 34 图59：睿创微纳主要产品销售额占比 . 34 图60：睿创微纳各产品之间的关系 . 35 图61：红外企业营收比较 . 35 图62：红外企业毛利率比较 . 35 图63：睿创微纳军用和民用市场占比 . 36 图64：睿创微纳军品及民品毛利率 . 36 图65：华中数控主要产品 . 37 图66：华中数控主要业务营收占比 . 37 图67：华中数控营收及同比增速 . 37 图68：华中数控净利润及同比增速 . 37 图69：华中数控毛利率及净利率 . 38 图70：华中数控经营活动现金流净额 . 38 图71：科盾科技主要产品 . 38 表1：三代红外探测器代表产品 . 7 表2：制冷型和非制冷红外探测器 . 8 表3：红外成像在军用领域应用 . 9 表4：红外成像在民用领域应用 . 11 表5：FLIR重大并购事件 . 15 表6：FLIR产品类型 . 15 表7：我国红外体温监测仪生产制造企业top10 . 18 表8：高德红外盈利预测 . 31 表9：大立科技盈利预测 . 34 表10：睿创微纳盈利预测 . 36 行业深度报告 长城证券 6 请参考最后一页评级说明及重要声明 1. 红外探测器军民领域广泛应用 1.1 红外制冷与非制冷探测器均军民领域应用广泛 红外线的概念和特性：红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，又称红外光、红外热辐射，是波长介乎微波与可见光之间的电磁波，波长在 0.76 至 1,000 微米之间。红外线是自然界中存在最为广泛的辐射，所有温度高于绝对零度（-273）的物质都不断地辐射红外线，红外线能量的大小与物体表面的温度和材料特性直接相关，温度越高，红外线能量就越大。 图 1：红外线在光谱中波长分布 资料来源：高德红外招股说明书，长城证券研究所 红外线具有两个特点：1）与物体温度相关性：红外线辐射是基于物体分子的热运动，所有温度高于绝对零度（273.15）的物质，其内部的分子和原子都在不停的运动，温度越高，热运动就越剧烈，辐射的能量就越大。红外线热辐射能量的大小，直接和物体的温度相关。利用这一特点开发出的红外热像仪，可以将物体的温度差异通过图像清楚地在视频中显示出来，从而可以对物体进行无接触式温度测量和热状态分析，为工业生产、节约能源、环境保护等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具，可广泛应用于民用领域。2）穿透性：红外辐射的能量在大气传输中会产生损失，尤其在一些恶劣的天气条件下。但红外线中，存在两个穿透性强、透明度高的波段，即 3-5 微米和 8-14 微米的红外线，被称之为“大气窗口”。其中3-5微米波段红外线对雨天、雾天等湿度大的气候条件穿透性尤其强，而8-14微米波段的红外线在沙尘条件下作用距离较其他波段更长。利用这一特点开发出的红外热像仪，可广泛应用于军事领域以及消防等民用领域。 利用红外线特性制造红外热成像仪的原理：红外热成像仪也叫红外成像系统或红外探测系统，是一种用来探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、电信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的高科技产品。红外图像转换成可见图像分三步进行，第一步是利用对红外辐射敏感的红外探测器把红外辐射转变为微弱电信号，该信号的大小可以反映出红外辐射的强弱；第二步是利用后续电路将微弱的电信号进行放大和处理，从而清晰地采集到目标物体温度分布情况；第三步是通过图像处理软件对上述放大后的电信号进行处理，得到电子视频信号，电视显像系统将反映目标红外辐射分布的电子视频信号在屏幕上显示出来，得到可见图像。 行业深度报告 长城证券 7 请参考最后一页评级说明及重要声明 图 2：红外热像仪工作原理图 资料来源：高德红外招股说明书，长城证券研究所 红外焦平面探测器是红外热像仪的核心部件：红外热像仪组成部件及技术包括红外光学系统、红外焦平面探测器、后续电路、图像处理软件。其中，红外焦平面探测器是红外热像仪的核心部件，探测器水平直接决定了最终形成的可见图像的清晰度和灵敏度。它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应探测红外辐射的传感器，多数情况下是利用这种相互作用所呈现出来的电学效应。它也是热像仪主要成本构成，在制冷热像仪中，探测器成本高达 70%，在非制冷热像仪中，探测器成本占据了1/3-1/2左右。 红外探测器经历三代发展：红外探测器的设计、生产及研发涉及到材料、集成电路设计、制冷和封装等多个学科，技术难度很大。自 20 世纪 40 年代德国研制出硫化铅探测器以来，红外技术有了很大的发展。红外探测器发展至今可以被划分为三代，第一代以分立型为主，元数在103元以下，有线列和小面阵结构；第二代为扫描型和凝视型焦平面结构，在美国出现LADA、LADA、LADA型阵列应用的基础上发展起来的焦平面阵列，规模在103106元；第三代以凝视型为主，规模在106元以上，且强调双波长（双色）或多波长（多色）响应和更强的智能化逻辑处理功能，以及价格较低的非制冷焦平面阵列等。 表 1：三代红外探测器代表产品 代表产品 第一代 美国的60元、120元、180元光导HgCdTe器件，法国 511元光伏HgCdTe器件，英国4条(或8条)扫积型HgCdTe器件等 第二代 4240元、4480元HgCdTe和256256元、320240元 InSb、HgCdTe等 第三代 超晶格多量子阱红外探测器(QWIP)、HgCdTe双色探测器 资料来源：飞航导弹，激光与红外，长城证券研究所 红外探测器可以按照不同维度进行分类：根据探测机理不同，红外探测器可分为光子红外探测器和热敏红外探测器；根据工作温度和制冷需求，分为制冷型和非制冷红外探测器；根据响应波长，可分为近红外、中红外、远红外和极远红外探测器。划分维度之间不是完全的相互分离，只是维度不同，在实际中，一种探测器往往兼具上述的几个特征。 行业深度报告 长城证券 8 请参考最后一页评级说明及重要声明 表 2：制冷型和非制冷红外探测器 类型 典型敏感材料 特点 应用场景 制冷探测器 光导型（光敏电阻） HgCdTe，PbS，PbSe 该型探测器需在液氮低温状况下工作，因此需要加装制冷装置，具有灵敏度高、作用距离远的特点，但设备消耗大、昂贵，且价格更加昂贵。 主要应用于航天、船舰等高端领域。 光伏型 HgCdTe，InSb，PbSnTe 光发射肖特基势垒探测器 PtSi/Si，IrSi/Si 非制冷探