随着物联网和人工智能技术的快速发展,气体传感器的智能化需求逐日提升。尤其是在智慧城市、智慧医疗、智慧工业、智能家居等领域,气体传感器在整个物联网环境监测市场的应用体量逐渐增加。根据GMI的报告显示,到2026年气体传感器的出货量将会达到8000万个,市场估值将超过20亿美元,同时复合增长率将保持在7%左右。

同时,由于国产替代的需求日益增加,我们从国内气体传感器厂商的发展趋势分析来看,在未来很长一段时间内,国产气体传感器在市场的占比将会大幅度提升。

高增量、高质量发展的本土气体传感器市场

从国际视野来看,气体传感器企业主要集中在欧美和日本等地区,包括费加罗、安费诺、盛思锐、艾迈斯等企业。近几年,国内一些气体传感器企业也逐渐浮出水面,在国内市场中扩 大份额。

在前不久公布结果的“2020物联之星”年度评选中,有10家传感器企业获得了“2020中国最有影响力物联网传感企业奖”,从下面这份获奖名单中,炜盛电子、四方光电、慧闻纳米3家国内气体传感器厂商上榜。

可见行业内的专家对于这些气体传感器厂商在2020年的表现十分认同,在所有传感器企业中,上榜率高达30%,可见气体传感器在行业发展趋势和前景中重要的地位。

由于受到行业普遍认同,接下来我们将简要分析这几家企业在气体传感器上近几年的表现。

炜盛电子属汉威科技旗下专注气体传感器的子公司,而汉威科技主要分为三大业务板块,分别为传感器业务、物联网业务、居家智能与健康业务,其中传感器业务主要依赖的是炜盛电子。

虽然汉威集团在3月22日被问询扭亏为盈、净利润增长幅度远高于营业收入增长幅度的原因及合理性。但是根据财报显示,炜盛的业务状态比较良好,2020年全年营收3．19亿元,较去年同期增长75．06%,净利润0．9亿元,较同期增长175．92%。

另外,2020年汉威集团的传感器业务营收占总业务的16．30%,相较于2019年的9．42%,增幅高达84．57%。而智能仪表实现营收3．52亿元,营收占比18．13%,同比微降2．66%;物联网综合解决方案实现营收12．22亿元,营收占比62．98%,同比微降1．14%。

另外,在毛利润方面,传感器业务也是独占鳌头,毛利率高达48．98%,智能仪表和物联网业务为46．03%和25．78%。所以在气体传感器方面,炜盛在2020年的成长速度以及对于汉威集团的贡献也是功不可没。

2021年2月9日,四方光电成功科创板上市,主营业务为气体传感器、气体分析仪器两大类产业生态,在其发布的2020年度业绩快报中显示,营业总收入约3．08亿元,同比增加31．84%。

由于去年疫情影响,复工后气体传感器尤其是物联网应用场景的开发,下游市场需求容量迅速拉升。四方光电在呼吸机、制氧机方面出货量可观,在2020年获得配套呼吸机、制氧机的氧气传感器订单19．23万个,已交付氧气传感器搭载于约2．23万台呼吸机和9．94万台制氧机。同时,物联网环境监测中,冶金、煤化工、生物能源等领域都有不错的增长趋势。

同时,慧闻纳米作为一家2014年成立的气体传感器创新型企业,在2020年传感器出货量突破300万只,销售额突破1000万元。而对于慧闻纳米来说,2020年有一个十分亮眼的创新产品,电子鼻气味识别检测系统,该产品也获得了2020物联之星创新产品奖。目前市场上绝大部分的气体传感器主要应用都集中在有害、有毒气体监测,而慧闻纳米另辟蹊径,利用传感器传感器阵列模仿人的嗅觉,通过算法和大数据训练,逐步推动电子鼻的识别精度,笔者认为这款产品未来在智能家居、食品监测以及对气味有特殊需求的应用场景将大有可为。

另外,需要指出的是,在获奖名单中,奥松电子也看好气体传感器的发展态势,并于2020年进入了气体传感器的研发和销售阶段。

气体传感器在物联网中的发展趋势

从炜盛、四方光电、慧闻纳米这三家专注气体传感器的企业的发展来看,气体传感器的应用面与应用量逐渐攀升。细分来看,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。随着对智能化、信息化的发展,工业转型升级、环境监测、空气品质改善、智能家居、医疗器械开发等各个领域对气体传感器的需求持续升级。

并且,随着MEMS技术的发展以及敏感材料性能的提升,气体传感器的小型化、低功耗、高灵敏度以及智能化程度将逐步提高,这种发展特性也正符合物联网产业的发展趋势。所以在未来,提升工艺水平以及敏感材料研发水平将是国内气体传感器企业在与国外企业竞争,实现国产替代道路上最大的机会和挑战。具体来说,概括为三个方面:

着重于新气敏材料与MEMS制作工艺的研究开发;

通过新的气体效应和作用原理,研发新型气体传感器;

万物互联对于气体传感器智能化需求更高,在AI算法、自检测方面将会是下一代气体传感器的标配。

同时,我们发现不仅仅是炜盛、四方光电、慧闻纳米等气体传感器企业,很多国内传感器厂商也在逐步向产业链下游进行拓展,关注的并不仅仅是传感器芯片,在模组和终端,甚至是平台和方案方面都有所建树。例如,四方光电的智能超声波燃气表、气体分析仪和呼吸机医疗方案,慧闻纳米的“电子鼻”和仓储智能气体安防解决方案。

笔者认为,在以往只靠芯片出货量的情况下,国内企业的市场份额可能远不及国外企业,同时毛利率也并不可观。但是物联网时代下,企业能够通过下游延伸,通过自研终端和方案提升附加值,帮助本土企业在获取市场份额的同时,又能够进一步壮大企业。同时,传感器对于物联网来说更像是一个数据收集器,越来越多的传感器企业开始意识到数据的价值,传感器企业的平台服务能力也将为企业提供另一项砝码。