四方光電專題報告1.深耕光學氣體傳感領域，產品應用廣泛布局1.1

深耕光學氣體傳感領域，專業領導團隊四方光電是一家從事智能氣體傳感器和高端氣體分析儀器的企業。公司

2003

年成

立于武漢“光谷”，形成了包括光學(紅外、紫外、光散射、激光拉曼)、超聲波、MEMS金屬氧化物半導體(MOX)、電化學、陶瓷厚膜工藝高溫固體電解質等原理的氣體傳感技

術平臺，擁有

100

余項國內外專利，產品廣泛應用于空氣品質、環境監測、工業過程、

安全監測、健康醫療、智慧計量等領域。公司實際控制人為熊友輝、董宇夫婦。熊友輝、董宇夫婦分別通過佑輝科技、智感

科技、武漢聚優、武漢蓋森合計控制四方光電

52.70%的股份。公司核心團隊匯集了一批行業內高層次研究人才，管理層

6

人中

3

位具備高級工程

師職稱。公司以湖北省氣體分析儀器儀表工程技術研究中心、湖北省省級企業技術中心

為依托，通過長期培養和引進，組建了具有創造力的研發技術團隊。截至

2021

年上半

年，公司研發人員數量達到

151

人，同比增長

39.81%，人員背景覆蓋物理、光學、材

料學、電子工程、工業自動化、機械設計、軟件工程等專業，形成了一支在氣體傳感器

及氣體分析儀器研究開發方面具有較強理論功底和豐富開發經驗的隊伍。1.2

掌握核心技術，產品應用廣泛布局公司主要產品為氣體傳感器和氣體分析儀器，經過長期潛心研發，公司已較為全面

地掌握了氣體傳感核心技術平臺，擁有包括非分光紅外（NDIR）、光散射探測（LSD）、

超聲波（Ultrasonic）、紫外差分吸收光譜（UV-DOAS）、熱導（TCD）、激光拉曼（LRD）

在內的技術積累，構建了較為完整且定位高端的氣體傳感技術體系，尤以光學技術最為

突出。通過上述技術平臺的杠桿撬動作用，公司能夠憑借一項技術或多項技術的組合進

入到諸多終端市場和具體應用領域，從而最大化研發投入的產業轉化效率和經濟價值。公司氣體傳感器通過提升所配套終端設備或系統的氣體感知能力，促進其安全、高

效、智能運行，廣泛應用于室內、車內、室外空氣品質監測以及醫療健康、安全監控等

領域。公司氣體分析儀器產品主要包括煙氣分析儀器、尾氣分析儀器、煤氣分析儀器、沼

氣分析儀器等，廣泛應用于環境監測、工業過程等領域。公司的氣體傳感器已配套于美的、格力、海爾、海信、小米、萊克電氣、魚躍醫療、

飛利浦、大金、松下、一汽大眾、法雷奧、馬勒、德國博世等國內外知名品牌的終端產

品。截至

2020

年底，公司所生產的氧氣傳感器已配套于國內外

2.23

萬臺呼吸機及

9.94

萬臺制氧機等疫情防控醫療物資。公司的氣體分析儀器廣泛應用于環境監測、冶金、煤

化工、生物質能源等各個領域，在節能減排中發揮重要作用。公司前五大客戶主要為粉

塵傳感器、CO2

傳感器和尾氣分析儀器的下游廠商，前五大客戶銷售金額由

2017

年

-2019

年收入占比維持

40%左右降至

2020

年占比

26.10%，銷售集中度明顯下降，下游

布局愈加廣泛。2.氣體傳感器與氣體分析器雙輪驅動，業務規模快速增長2.1

財務概要：2018

年至

2020

年，公司收入由

1.18

億增長至

3.08

億，年均復合增速達到

61.85%，

公司歸母凈利潤由

0.11

億增長至

0.84

億，年均復合增速達到

176.52%。在

2020

年上

半年疫情停工的影響下，2020

年度營收及歸母凈利潤依舊保持

30%以上的增長。2021

年上半年，隨著疫情恢復，公司業務迎來爆發式增長。2021

年前三季度，公司營收

3.79

億，同比增長

111.10%，公司歸母凈利潤

1.23

億，同比增長

163.60%。自

2018

年公司迎來業績大幅擴張后，銷售毛利率和銷售凈利率保持平穩增長。截

止

2021

年前三季度，銷售毛利率由

37.96%增長至

50.46%，銷售凈利率由

9.35%增長

至

32.76%。三費方面，管理費用率、財務費用率長期維持穩中有降的趨勢，其中

2021

年前三季度由于期內募集資金相關的利息收入增加，財務費用率為-2.11%。銷售費用率

逐年下降，由

2017

年

14.26%逐漸穩定下降至

6%左右的水平。公司堅持研發道路，不斷加大研發投入，公司人均產出效率逐年提升。2.2

氣體傳感器與氣體分析器雙輪驅動，下游市場潛力漸顯公司堅持氣體傳感器與氣體分析儀器并重的“雙輪驅動”格局，在擴大氣體傳感器

銷售規模的同時，大力發展高附加值的氣體分析儀器。2018

年-2020

年，氣體傳感器營

收增速為

4.47%，55.84%和

63.96%，收入增速持續擴大。氣體分析儀器毛利率長期穩

定在

60%~70%，高附加值的性能拉動總體毛利率維持在

40%~50%。根據前瞻產業研究院援引

Yole的數據，全球傳感器行業市場規模自

2010

年的

720

億美元增長至

2019

年的

2265

億美元，年均復合增長率達

13.58%。根據前瞻產業研究

院援引

CCID的數據，2014-2019

年期間中國傳感器市場自

2014

年的

983

億元增長至

2019

年的

2189

億元，年均復合增長率達

17.37%。據

2020

年報援引前瞻產業研究院測算，2016-2021

年氣體傳感器行業年均復合增

長率一直保持在

7.3%左右，2020

年中國氣體傳感器份額占整體傳感器市場近

1/3，規

模在

600

億以上。氣體傳感器上游主要為電子元件、光學材料、探測器、貴金屬材料、

精密加工等行業。氣體傳感器按原理可劃分為半導體、電化學、催化燃燒、光學等不同

類型。根據用途，氣體傳感器可應用于環境監測、醫療等多個領域。我們認為，隨著互

聯網與物聯網的發展，氣體傳感器在智能家居、可穿戴設備、智能移動終端等領域的應

用突飛猛進。根據

Yole的數據，2020

年全球氣體傳感器市場規模達到

11

億美元，預計

2026

年

市場規模將擴大至

18

億美元，復合增長率

8.55%。四方光電采用以紅外、激光等為主

的光學傳感技術，2020

年市占率僅次于電化學技術排名第二，達到

12%，市場規模

1.32

億美元。據

Yole數據經海通測算，預計

2026

年光學傳感技術市占率將上升至

16%，市

場規模

2.88

億美元，復合增長率

13.89%。國際上氣體傳感器企業主要集中在美國、日

本和歐洲等地，主要包括博世（Bosch）、德爾福（Delphi）、電裝（DENSO）、日本特

殊陶業株式會社（NGK-NTK）、城市技術（CityTechnology，Honeywell）等，國內傳

感行業起步晚、發展時間短，市場份額仍然較低。受消費者需求、環保政策、工業企業

需求三大應用驅動力影響，氣體傳感新技術、新產品、新的細分產業不斷涌現，氣體傳

感器國產化需求的擴大，為國內生產企業提供了良好的發展機遇。四方光電主要產品粉塵傳感器和

CO2

傳感器廣泛應用于空氣品質領域。2020

年，

公司空氣品質領域營收達

2.03

億，相對總營收占比

66.08%，2017-2020

年復合增速

46.05%。目前，中國空氣凈化器的家庭普及率仍然較低。根據公司招股書援引前瞻產業

研究院數據，中國空氣凈化器的家庭普及率不足

2%，每百戶擁有量僅為

5

臺。2020

年

以來，受新冠肺炎疫情影響，居民對室內凈化除塵、殺菌消毒、除異味等需求的重視程

度有所提升，我們認為未來空氣凈化市場將有更大潛力。氣體分析儀器可以應用于煤氣、沼氣分析。中國燃氣供氣量長期看處于上升趨勢。

沼氣可以直接用于燃料、供暖、發電等領域，也可以作為原料生產甲醇、福爾馬林、四

氯化碳等化工產品。中國沼氣發電市場發展較為強勁，2015

年-2019

年生物質發電量復

合增長率

20.50%。3.順應碳中和政策，發力車載擁抱AIoT大時代3.1

積極響應碳中和政策隨著藍天保衛戰量化問責規定、碳中和等政策或目標的提出，中國環保督察和污

染防治工作深入開展。為如期實現“碳達峰”、“碳中和”、確保中國碳交易市場正常高效

運轉，結合國際成功經驗，以在線連續方式為主導的碳排放監測業務有望迎來發展高峰。公司在

2021

年半年報中披露了新產品溫室氣體排放分析儀，能夠有效檢測

CO2、

N2O、CH4

等溫室氣體濃度，主要用于固定源溫室氣體排放監測。公司在碳排放監測領域具有較好的技術與產業基礎，為清潔發展機制（CDM）和碳

交易提供基礎數據。在污染源碳監測、大氣碳監測、建筑及汽車碳監測領域，已積累大

量核心技術與產品應用。3.2

車載市場繼續發力，擁抱

AIoT大時代公司氣體傳感器在燃油車及新能源車領域呈現出較好的發展趨勢。公司車載傳感器

進入產出期，產品應用范圍從最初的中高端車型覆蓋至更廣闊車型，獲得的項目定點不

斷增加，且于

2021

年上半年逐步轉化為訂單。公司傳感器布局覆蓋室內空氣品質、車

載安全監控和發動機尾氣排放三大領域，與車載領域結合緊密。除此之外，針對車內外空氣環境，檢測對象逐步擴展至甲醛、VOC、香氛和負離子。

2021

年第二季度，公司已基于直流負高壓電離技術，研發出車載負離子發生器，可有效

凈化車內空氣質量，應用于汽車電子領域。公司新定點項目不斷增加，如新增捷豹路虎包括新能源車型在內的

CO2

傳感器、

PM2.5

傳感器項目定點數

80

余萬個。截至

2021

年上半年，公司合計已獲得

13

家車企

20

余個項目定點，累計獲定點數量超過

800

萬個氣體傳感器，車規級

MEMS空氣質量

傳感器模塊

AQM（測量

CO、NO2

等多組分）已能實現進口替代。2021

年上半年，車

載傳感器業務實現銷售收入同比增長

378.58%。公司采用光學技術為主的傳感技術。光學技術相比其它傳感技術，在測量精度、響

應時間、壽命等方面表現更優，故

2018

年

11

月公布的機動車尾氣排放檢測新政規定機

動車檢測站、維修站等終端使用者僅能采用以光學技術測量氮氧化物的尾氣分析儀。電化學和紅外光學技術作為最主流的兩種傳感器技術，在優勢和應用領域上各有不

同。光學傳感器測量精度高、抗干擾能力強、壽命長、穩定性好等特性使其在

AIoT智

能傳感領域具備更大潛力。在智能家居、汽車電子、智能移動終端等領域，氣體傳感器的檢測對象以

CO2、粉

塵為主，要求報告精確濃度數值，且終端設備通常在較長使用周期內不更換氣體傳感器，

因而需要大量使用高精確度、長壽命的光學氣體傳感器。除車載領域，公司的氣體傳感器還進軍了多個智能制造領域。公司依托氣體傳感器現有市場優勢，致力于拓展油煙機、吸塵器、掃地機器人等新型應用場景，同時隨著

5G和物聯網的高速發展，CO2

傳感器和粉塵傳感器在智能家居、智能樓宇領域市占率和銷

售規模不斷攀升，據

2021

年半年報披露，銷售收入同比增速分別達到

334.35%、

104.38%。4.1+3戰略：擴張三大新領域，發掘潛力新市場公司秉承“1+3”戰略，“1”即鞏固并拓展公司的民用空氣品質傳感器、車載傳感

器、氣體分析儀器等已有產業，“3”即公司計劃重點拓展的智慧計量（超聲波燃氣表）、

發動機排放（O2

及

NOx傳感器）、醫療健康三大市場領域。4.1

超聲波燃氣表隨著國內超聲波燃氣表標準

GB/T39841-2021

將在

2021

年

10

月開始實施，公司在

國內超聲波燃氣表市場將面臨較大的市場空間

。

據

前

瞻

產

業

研

究

院

援

引

FortuneBusinessinsights數據，2015

年-2020

年，全球智能燃氣表市場規模保持穩定增

長，復合增長率

6.24%，預測

2021

年-2026

年市場規模將持續保持

6%左右的復合增速。

全球智能燃氣表競爭格局呈歐洲、北美、亞太三足鼎立的局面，2020

年亞太市場占據

34.1%的市場份額。同時，公司超聲波燃氣表模塊已實現自產，加之系列提質增效措施，產品在市場上

更具競爭優勢。公司位于浙江省嘉興市嘉善縣的超聲波燃氣表募投項目于

2021

年

5

月

開工，項目總建設面積約

48000

平方米，可以滿足公司在超聲波氣體傳感器及配套儀器

儀表領域未來五年產能的需要。4.2

發動機排放（O2

及

NOx）傳感器及

SOOT顆粒物傳感器隨著國家對于空氣污染越來越重視，新能源車占比逐年上升，據中國移動源環境管

理年報，截止

2019

年占汽車保有量

1.47%。同時，尾氣排放的監控效果顯著，機動車

數量保持逐年上升趨勢下，機動車污染物排放不升反降，2019

年四項污染物總量

1603.8

萬噸，相比

2018

年總量

4065.3

萬噸，同比減少了

60.54%。2021

年

7

月，重型柴油車國六排放標準在全國范圍內開始實施，有望帶動機動車尾

氣分析儀器需求量進一步增長。2022

年

12

月，所有生產、進口和銷售的

560kW以下

（含

560kW）非道路移動機械及其裝用的柴油機應符合非道路移動機械國四標準，新增

便攜排放檢測系統（PEMS）測試要求以及氮氧化物控制等需求。發動機排放（O2

及

NOx）傳感器前裝及后裝市場持續擴容，此外，配套于柴油機

的

SOOT顆粒物傳感器已完成產品前期研究工作，初步建成產品生產和質控體系，預計

2021

年下半年公司能夠對外提供樣件。4.3

醫療健康氣體傳感器公司呼吸機、制氧機用超聲波氧傳感器的銷售收入增長明顯，帶動公司

2021

年上

半年醫療健康領域銷售收入同比增長

224.62%。據

QYResearch，2015

年-2020

年，全球醫用制氧機市場以

9.13%的復合增速增長，

2020

年市場規模達到了

24.27

億美元。據前瞻產業研究院，2017

年，中國制氧機行業

進入高速發展，2020

年產量達到

210

萬臺，三年間復合增長率

45.04%。