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【東興機械軍工】天奧電子:北斗+5g高精度時頻龍頭

2020-3-7 15:21:14發布16次查看ip:發布人:
如何在結構性行情中開展投資布局?新浪財經《基金直播間》,邀請解讀市場。
來源:機械軍工e洞察
報告摘要
公司是空天信息網絡授時產品龍頭。的時頻產品可分為:頻率類產品如原子鐘、晶振、頻率組件及設備,時間類產品如時間同步板卡模塊、同步設備等,其核心是原子鐘和高穩晶振,這也是國產替代的主要部分。公司80%以上利潤源自軍品,下游包括星載、機載、彈載、車載、地面、艦載等應用場景。公司是國內唯一可量產原子鐘的廠家,綜合毛利率達32%,近6年營收cagr為14%,凈利潤cagr為10%,也是華為基站授時模塊的重要供應商。北斗產品包括北斗衛星手表、北斗應急預警通信終端及系統等。
時頻產品在“空間”和“地面”廣泛使用。在航天領域,對時間基準要求高的導航衛星需裝載原子鐘,其它衛星使用高端晶體振動器,單星2-3個晶振。同時,衛星地面測控系統也要使用大量的高精度時頻產品。原子鐘單價1.38萬元,晶振單價900元。同時,公司的cpt原子鐘(芯片級原子鐘)是目前唯一可實現小型化、微型化的原子鐘,體積小,功耗低,成本低,可通過電池供電長期工作。芯片原子鐘可廣泛應用于物聯網、5g通信、智慧城市、大數據等領域,未來有望成為常用的普通電子消費品。隨著后續募投新增產能落地,公司的芯片原子鐘、銫鐘等將批量生產。晶振方面,公司擁有兩條軍標生產線,主要生產中高端恒溫、溫補晶振等,毛利率60%以上。預計公司2020年新建產能釋放可期,軍品方面也將在單兵裝備上實現國產化替代。
5g基站直接拉動時頻設備增量達175億元。5g基站對傳輸速度要求很高,每平方公里支持百萬終端數的連接是4g的10倍。假設每100個基站需要1個中心基站提供時間同步服務,每個中心基站需要1臺時間同步設備,則500萬個5g大基站需要約5萬臺時間同步設備。同時假設中心基站還需要2臺頻率選擇與分配設備,則需要頻率10萬臺頻率組件及設備;同時每個中心基站在配備1臺銣原子鐘。按照時間同步設備單價20萬元、頻率組件及設備單價1.2萬元、原子鐘單價1萬元計算,整個5g基站拉動的時頻市場空間在130億元左右。公司作為華為原子鐘及頻率組件設備、branch合路器等高端產品供應商,市場空間較大。公司還開展了針對5g基站的mimo天線技術研發,未來5g相關產品線將進一步拓展。另外,為了實現自動化、智能化,任何涉及各子系統協同工作的應用場景都需要時間同步,電力、軌交、金融等市場容量約為100億左右。自動駕駛、遠程醫療等極低時延場景對時間同步精度的要求更高。在5g普及后,預計智能汽車相關的車聯網系統對芯片原子鐘的需求也將大大提升。
大股東電科10所優質資產有待證券化。公司大股東電科10所聚焦航天測運控和衛星載荷研制,在衛星地面終端站和航天測運控領域處于第一陣營,微波通信技術先進。同時在航空通信數據鏈、敵我識別等領域也是第一方陣。電科集團以10所為基礎成立了中電天奧子集團,銷售了多套商業衛星測運控設備,同時大力發展商業衛星數據接收與應用業務,下屬公司還包括天奧信息、天奧測控、天奧軟件工程等。在2019年12月20日發射的“玉衡”、“順天”低軌空間雙子星上,搭載了中電天奧研制的ns-1雙星微波通信載荷,包括星載收發信機、星載相控陣天線等。這標志中電天奧具備了商業互聯網低成本衛星平臺研發相關相控陣天線的能力。中電天奧2019年實現利潤約8億元左右,是上市公司的8倍。考慮到電科集團資產證券化率僅有30%左右,天奧電子未來的資產整合潛力值得關注。
盈利預測:不考慮資產注入,我們預測公司2019-2021年上市公司歸母凈利潤分別為1.10億元、1.33億元和1.67億元,eps分別為1.03元、1.25元和1.57元,對應2月28日收盤pe分別為31x、25x和10x。首次覆蓋給予“強烈推薦”評級。
風險提示:公司芯片級原子鐘產業化進度不及預期,5g基站建設不及預期。
報告正文
1.公司是時間頻率行業龍頭
1.1 公司業務發展穩定
天奧電子成立于2004年1月,擁有國家認定企業技術中心,是高新技術企業。主要從事時間頻率、北斗衛星應用產品的研發、生產、銷售和服務。公司擁有完整的時間頻率產品線,具備時頻系統集成能力,可為客戶提供完善的時頻解決方案。近年來公司營收和凈利潤均保持穩定增長,2018年實現營收8.64億元,同比增長5.35%,實現凈利潤0.97億元,同比增長4.93%;2019年q3公司實現營收4.35億元,同比增長2.58%,實現凈利潤0.34億元,同比增長7.18%。
目前公司主要有三個產品系列,分別為頻率系列產品、時間同步系列產品和北斗衛星應用產品。目前頻率系列在公司營收中占比最大,2018年達到52%。毛利率方面,公司頻率系列產品和時間同步系列產品毛利率較為穩定,近年來一直保持在30%左右,而北斗衛星應用產品毛利率2018年出現大幅下降,由原本的40%左右降低至20%,雖有所下降但北斗衛星應用產品在公司營收占比有限,所以未對公司盈利能力造成重大影響。
1.2 業務情況簡介
公司的時間頻率產品包括頻率系列產品和時間同步系列產品兩類:其中頻率系列產品通過產生和處理頻率信號,生成電子設備和系統所需的各種頻率信號;時間同步系列產品通過接收、產生、保持和傳遞標準時間頻率信號,為各應用系統提供統一的時間和頻率信號。
北斗衛星應用產品基于北斗衛星導航系統,融合通信、互聯網等行業技術,用于滿足客戶在授時、定位和應急預警通信方面的需求。
時頻行業體量雖小,但深入到了各行各業,地位及其重要。“時間”是表征物質運動的最基本物理量,而“頻率”是單位時間內周期性運動的次數,是與“時間”密切相關的一個基本量。時間和頻率的物理定義互為倒數,概念上密不可分。現代時間由高穩頻率源產生和保持,頻率的精度即決定了時間的精度,時間和頻率常聯系在一起稱為“時間頻率”或“時頻”。隨著科學技術的進步,時間頻率已經發展成為信息技術的重要支撐技術之一,在國防科技領域、國民經濟建設和社會生活中具有舉足輕重的作用。
在時間頻率產品中,頻率產品以原子鐘和晶體器件為核心產生穩定的頻率信號,頻率組件及設備對頻率信號進行合成、變換、濾波及放大等處理,產生和輸出電子系統所需的各類頻率信號,擴展了頻率覆蓋范圍。時間同步產品采用原子鐘或高穩晶振作為頻率源,產品類型包括板卡、模塊、設備及系統。時頻板卡及模塊可嵌入各用戶設備和系統中,并與時間同步設備共同組成時間同步系統。
2. 原子鐘:追逐時間的機器
原子鐘是現代量子力學和電子學相結合的產物,它利用原子不同能級之間躍遷所發射或吸收的電磁波頻率作為標準,具有高準確和高穩定的特點。在原子鐘誕生前,人類以地球的自轉或公轉周期作為時間單位(天文時)。世界上第一臺原子鐘于1948年問世,由于其準確度不高未能成功取代傳統時間基準技術。英國于1955年研制的第一臺銫束原子頻率標準準確度達到1×10-9,超過了當時天文觀測所能達到的水平。時間頻率測量領域也因此發生了劃時代的變化,由傳統的天文學的宏觀領域過渡到現代的量子物理學的微觀領域。
當前高精度原子鐘制造是制造業的絕對高端領域,技術門檻極高。我國原子鐘研究始于20世紀60年代,1969年提出獨立自主地建設我國的原子時系統,并陸續研制成功了包括銫、氫和銣等三類原子鐘,在當時和美國幾乎處于相同技術水平。隨后原子鐘的研究停滯了較長的時間,導致我國各行業所需的原子鐘幾乎完全依賴進口。直到2002年召開的“衛星導航星載原子鐘與同步技術”香山科學會議,認識到原子鐘對衛星導航、未來高技術戰爭和現代信息技術的重大意義,我國對原子鐘的技術研究和產品研制生產重新獲得了高度重視。目前,銣原子鐘、氫原子鐘在國內已實現了批量化生產,而銫原子鐘、cpt原子鐘在我國尚未實現國產化批量生產,主要依靠進口。
當前我國原子鐘市場競爭格局根據不同類型的原子鐘呈現出不同情況,總體上看我國目前在高端原子鐘市場正處于國產替代的初級階段。世界上只有少數國家能批量生產原子鐘。銫原子鐘主要由國外的symmetricom公司和osa公司生產,實行出口管制;銣鐘是目前批量生產最大和應用最廣泛的原子鐘產品,能批量生產銣鐘的國家包括美國、瑞士、俄羅斯和中國,市場競爭充分。隨著國內制造商對銣鐘的產業化發展,國內軍民用領域的銣鐘產品逐步由天奧電子、航天203所等生產的產品所替代。cpt鐘是未來最具批量生產和應用前景的產品,國際上目前具備批量生產能力的主要為symmetricom公司。
公司是國內主要的銣原子鐘批量生產企業,技術性能達到國際先進水平,先后推出了滿足航空航天、衛星導航以及軍民用通信的系列化銣原子鐘,也是華為公司銣原子鐘的主要供應商。激光抽運小型銫原子鐘于2017年推出國內首臺商品化產品,2018年榮獲第20屆中國國際工業博覽會創新金獎。2019年,公司自主研發的ta1000型銫鐘入選國際計量局守時鐘名單,是我國目前唯一入選國際計量局守時鐘名單的商用原子鐘。公司正抓緊募投項目建設,以實現我國銫原子鐘、cpt原子鐘的產業化。
3. 芯片級原子鐘是公司最具潛力的發展市場
cpt原子鐘是利用原子的相干布局囚禁原理而實現的一種新型原子鐘,由于不再需要微波諧振腔,因此可以做到真正的微型化。cpt原子鐘被認為可以集成到一個芯片上,因此也被稱為芯片尺度原子鐘(chip scale atomic clock(csac)),國內也稱之為芯片級原子鐘。
目前普通gnss市場發展已較為成熟,gps、北斗等系統具備了一般場景下的定位導航服務的能力。根據gnss定位的原理,以gps為例,一個gps接受器通過四個衛星的信號進行定位,一個用來校正接收器的時間,三個用來確定接收器的位置。
因此常用設備的精確授時高度依賴導航衛星,對于無法接受授時信號和不具備衛星信號接收器的設備而言,原子鐘級的高精度時間服務是一種奢望。
隨著芯片級原子鐘技術逐步成熟,原本依賴衛星才能實現精確時間的設備以及傳統依靠晶振的提供時間信息的產品有望加裝芯片級原子鐘來實現時間精度的大幅升級。2016年symmetricom執行副總裁兼總經理dan scharre表示:“csac產品為各種各樣的便攜應用和水下探測應用提供了超高精度和低功耗,這些應用無法依賴于持續接收gps信號,而且直到現在,各種傳統的基于石英的授時選擇一直在迫使用戶在尺寸、精度和功耗之間做出選擇,盡管它們只能提供精確度較差的授時。利用symmetricom公司在提供先進授時系統和設備方面的悠長的歷史和專長,向廣闊的應用市場推出了首款csac產品,并以最小的封裝和最低的功耗向終端用戶提供了最好的性能。”
在軍用領域,芯片級原子鐘的主要發展前景在于衛星授時的備份以及無人作戰的普及。當前無人作戰平臺在軍隊中越來越普及,尤其是無人機的大量列裝已成為軍事強國的發展趨勢,這些無人作戰設備對于時空服務的精度要求非常高,同時其使用環境一般都比較惡劣,在作戰中一旦gnss衛星的時間信號無法正常傳遞則會對作戰任務產生嚴重影響。因此有必要在裝備上為gnss的時間服務提供備份——讓裝備終端自身具備高精度的時間信息。在遠程打擊領域同樣需要為gnss提供的時間信號進行備份,巡航導彈和彈道導彈的長距離飛行目前依然依賴gnss系統提供的高精度導航,只有在末端飛行時依賴其他制導系統實現目標打擊,芯片級原子鐘可以在有效備份gnss時間信息的同時,為慣導提供更高精度的時間。
民用領域,芯片級原子鐘則除在能為工業級需要高精度時間信息的設備提供gnss高精度時間備份外,還有望對高端消費級時間產品實現時間精度的升級,比如傳統使用晶振提供時間的手表可以通過芯片級原子鐘來獲得更加精確和穩定的時間。
4. 空天互聯網發展為星載原子鐘提供增量市場
空天信息產業市場空間巨大,原子鐘在衛星和地面測控廣泛使用。信息技術產業已經走過主機時代、互聯網時代、移動互聯時代,現已進入空天信息時代。空天信息產業是邁入全互聯時代涌現的前沿新興信息產業形態,也是支撐產業和社會數字轉型的重要產業,更是引領全球經濟發展主線的重要基礎設施。空天信息產業以提供信息服務為目標,包括從航空航天設備與器件的研制,到利用航空航天設備采集數據和信息,以及加工處理這些數據和信息形成產品和服務等各環節。隨著我國衛星產業的快速發展,通導遙融合發展態勢基本形成,通導遙等多載荷集成技術日漸成熟。空天信息的全面性、靈活性、時效性和準確性大幅提升,定時、定位和遙感觀測的綜合應用服務日益豐富。
根據目前各國的低軌通信衛星網絡建設計劃,未來10年將有上萬顆低軌衛星升空,專業的通信衛星一般都裝配有星載原子鐘,衛星數量的增加對于星載原子鐘的需求會起到同步拉升的作用。
公司原子鐘產品中包含星載銣鐘,星載銣原子鐘代表了銣原子鐘的最高水平,是定位導航衛星系統的核心部件,其精度決定了衛星系統的整體性能。公司研制的星載銣原子鐘采用“三泡三溫控”技術和特殊配比緩沖氣體,具有高信噪比、零溫度系數和超低漂移等特點,技術指標國內領先、國際先進。
目前國內星載原子鐘的主要供應單位為航天科工203所和天奧電子。航天科工203所專精于星載銣原子鐘,天奧電子擁有能夠滿足電信、航空、航天及國防應用的系列化銣鐘。隨著低軌通信衛星網絡建設逐步提速,公司有望在星載銣原子鐘的市場中大展拳腳。
在芯片級原子鐘方面,美國microsemi公司的sa.45s型芯片級原子鐘可用于低軌通信衛星,無人機等,公司的芯片級原子鐘對標sa.45s進行研發,也有望在低軌通信衛星中發揮重要作用。
5.? 5g基站建設拉動時頻設備放量
同步網是通信網必不可少的重要支撐網,是保證網絡定時性能的關鍵。移動通信技術的發展離不開同步技術的支持,載波頻率的穩定、上下行時隙的對準、高質量的可靠傳送、基站之間的切換、漫游等都需要精確同步控制。沒有良好的同步,數字信息的傳遞就會不可避免的出現誤碼、滑碼問題,導致語音和圖像質量很差。
在民用通信領域,銫原子鐘產生的標準時間頻率信號為通信網絡主節點機房設備提供了統一的基準。銣原子鐘作為通信同步網的高精度頻率源在各省局、樞紐中心廣泛使用。隨著通信基站間對時間同步精度要求的提高,需要采用大量銣原子鐘作為頻率標準來提高通信系統的性能。移動通信基站、設備也都可以大量使用cpt原子鐘、高穩晶振,提高系統精度和守時能力。
5g對于整個傳輸網的時間同步誤差要求為±130納秒,而4g時間的要求則是±1500納秒。同步誤差大幅縮小意味著對時間同步設備的精度和數量有更高的要求。我們假設時間同步設備主要由中心基站提供,按照500萬個5g大基站,每100個基站需要一個中心基站提供時間同步服務,1臺時間同步設備能夠滿足需求,則時間同步設備的需求在5萬臺左右;同時假設中心基站還需要2臺頻率選擇與分配設備,則需要頻率10萬臺頻率組件及設備,同時每個中心基站在配備一臺銣原子鐘,按照時間同步設備20萬元訂單價,頻率組件及設備單價1.2萬元,原子鐘1萬元的單價計算,整個5g基站拉動的時頻市場空間在130億元左右。
具體到5g基站方面,隨著通信基站間對時間同步精度要求的提高,需要采用大量銣原子鐘作為頻率標準來提高通信系統的性能。公司是華為銣原子鐘和高端頻率選擇與分配設備的主要供應商。招股說明書顯示,近年來公司對華為的銷售頻率組件及設備、原子鐘產品,收入占總收入的5%左右。由于華為根據市場需求對產品參數進行調整,公司因此配合進行新型號產品的研發和試制,使得公司2016年、2017年向華為的銷售金額有所下降。考慮到目前華為是獨一無二的5g基站供應商,在國產自主可控和國產替代的大背景下,我們認為公司時頻設備對華為的供貨有望進一步放量。
根據公司年報,公司同時還開展了針對5g基站的mimo天線技術研發,未來在5g領域的相關產品或將進一步拓展。
6.?中電科10所下唯一上市平臺,未來想象空間較大
6.1 中電科10所是通信的總體設計單位,或為空天互聯網國家隊
中國電子科技集團公司第十研究所(以下簡稱“10所”)于1955年5月25日組建,是新中國成立后創建的第一個綜合性電子技術研究所,主要從事航空電子、航天電子、通信與數據鏈、情報偵察、敵我識別、精確制導等專業領域的總體設計、系統和設備的研制、生產和服務。10所擁有四個事業部、二個中心、一個裝備部和一個制造部,在職員工約4000名。2005年因“神舟”號飛船發射成功兩次榮獲全國總工會“五一勞動集體獎”。
2019年12月20日11時22分,長征四號乙運載火箭在太原衛星發射中心,成功執行“一箭九星”任務,“玉衡”“順天”雙星順利進入預定軌道,任務圓滿成功。12月24日,信關站、用戶站通過衛星成功建立了雙向通信鏈路,信號一次連通。項目中,中國電科天奧子集團項目團隊從星地天線動態波束靈活控制、高動態寬帶信號波形設計、星間/星地一體化通信載荷實現、基于軟件定義的星上載荷網絡化控制、cots器件的航天應用等方面開展攻關,突破了多個關鍵技術。本次任務的成功,標志著天奧子集團成功進入天基網絡低軌衛星通信載荷領域,開啟了子集團低軌衛星通信的新征程。
其中,星載相控陣天線是中電天奧第一套完全自主研制并發射入軌運行的星載相控陣天線產品。標志著中電天奧的毫米波有源相控陣天線專業在占領了機載、車載、彈載多種平臺廣泛市場后,具備了商業互聯網低成本衛星平臺研發相關相控陣天線的能力。
2019年3月31日23時51分,我國在西昌衛星發射中心用“長征三號乙”運載火箭,將“天鏈二號01星”送入太空,衛星成功進入地球同步軌道。“天鏈二號01星”是我國第二代數據中繼衛星系統的第一顆衛星,將為載人航天器、衛星、運載火箭以及非航天器用戶提供數據中繼、測控和傳輸等服務。電科10所是天鏈二號01星的地面終端站總體。
此外,長征三號乙火箭搭載了10所研制的外測應答機,該設備為火箭飛行提供實時精確的飛行軌跡、速度,好比火箭的眼睛,實時判定數據,及時修正,按照預定的發射軌跡,精準的將衛星送到預定軌道。
6.2? 中電科10所資產優異,體量巨大
大股東電科10所優質資產未來存在較強證券化預期。10所聚焦航天測運控和衛星載荷研制,在衛星地面終端站和航天測運控領域處于第一陣營,微波通信技術先進。
電科集團現以10所為基礎成立了中電天奧子集團,擬發展商業衛星測運控和商業衛星數據接收與應用業務,下屬公司還包括天奧信息、天奧測控、天奧軟件工程等。在2019年12月20日發射的“玉衡”、“順天”低軌空間雙子星上,搭載了中電天奧研制的ns-1雙星微波通信載荷,包括星載收發信機、星載相控陣天線等。這標志中電天奧具備了商業互聯網低成本衛星平臺研發相關相控陣天線的能力。中電天奧2019年實現利潤約8億元左右,是上市公司的8倍。
7. 盈利預測
不考慮資產注入,我們預測公司2019-2021年上市公司歸母凈利潤分別為1.10億元、1.33億元和1.67億元,eps分別為1.03元、1.25元和1.57元,對應2月28日收盤pe分別為31x、25x和10x。首次覆蓋給予“強烈推薦”評級。
5. 風險提示
公司芯片級原子鐘產業化進度不及預期,5g基站建設不及預期。
本報告節選自2020年3月1日發布的《天奧電子(002935):空天信息網絡時頻龍頭》報告
研究作者:陸洲,執業證書編號:s1480517080001;王習,職業證書編號:s1480518010001
研究助理:劉彬,朱雨時

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