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波段双极化有源相控阵天气雷达广东省内一枝独秀

2023-03-01黄盈、姜明国信证券比***
波段双极化有源相控阵天气雷达广东省内一枝独秀

公司成立以来一直从事相控阵雷达整机与相关系统的研发生产销售与相关服务。已掌握全极化有源相控阵雷达技术,并较早实现了X波段双极化(双偏振)有源相控阵雷达产业化,向气象部门等直销产品并提供相关服务实现收入利润。产品核心部件、材料等国产占比90%以上,核心技术自主可控,总体达到国际先进水平。目前得到中国气象局支持的X波段双偏振相控阵雷达研发单位约有10家,相比之下公司的产品技术附加值较高,在广东省中标率极高。整体来看,公司的雷达整机为标品且种类暂时较少,现阶段仍主要用于气象探测领域。计划逐步在水利防洪、民用航空、海洋监测、森林防火、公共安全等民用场景推广。 雷达整机销售贡献大部分营收,历史毛净利率较稳定。公司2019-2022年分别实现收入1.05/1.31/1.83/2.1亿元,19至22年复合增速约26%; 实现归母净利润0.71/0.67/0.97/1.05亿元,19至22年复合增速14.1%。 公司目前整体毛利率稳定在80%左右,净利率50%左右。公司绝大部分收入来自雷达整机销售,主要由广东省贡献。公司的客户主要为政府部门或事业单位,其在招标中一般要求雷达整机的使用寿命在10年以上,因此客户基本无重复。受财政预算管理、采购制度、产品验收等因素的影响,公司上半年在手订单较少,收入确认主要集中在12月份。 X波段天气雷达可弥补S、C波段天气雷达盲区,实现精细化探测。我国从1990年代后期开始建设新一代天气雷达网,至2020年全国已完成270部新一代天气雷达建设。目前我国主要应用的是多普勒天气雷达,东部多雨地区以S波段为主,西部地区以C波段为主,X波段偏振雷达处于推广阶段。随着人们生活水平的不断提高,对气象监测与精细化预报提出了更高要求。新一代S、C波段天气雷达存在低层大气探测能力不足、分辨率较低、扫描模式固定且体扫周期长的局限性。而X波段天气雷达能够获取暴雨、冰雹、龙卷风等灾害天气的三维监测数据,弥补S、C波段天气雷达近地层盲区,在反应速度、目标更新速率、多目标追踪能力、分辨率、多功能性等方面占优。 政策为需求的主要推手,产品早广东省内有望进一步推广。我国新一代天气雷达网布设基本完成,X波段天气雷达起“补短板”作用。假设X波段雷达布设达到中国新一代天气雷达的覆盖面积,需布设1000台左右(225/60*270台)。截至2020年末,我国X波段天气雷达总数在267台左右,且主要以传统机械扫描雷达为主。广东省将于省内12个地市建设69部X波段双偏振有源相控阵天气雷达。若公司全部中标,按每台整机700万计算,将为公司带来5亿左右营收。 可比公司情况:公司主要从事相控阵雷达整机及相关系统的研发、生产、销售以及相关服务。可比公司选择主营业务中包含雷达整机及配套销售的四创电子、国睿科技、海兰信。 风险提示:产品单一且价格较高风险;销售区域和新客户拓展不利风险; 产品应用领域较窄风险;市场竞争加剧导致毛利率下降风险。 公司概况 股东结构 XIAOJUNBAO(包晓军)和SULING LIU(刘素玲)夫妇通过加中通共同控制公司55.42%股份,为公司的共同实控人。公司的一致行动人包括刘素玲之父刘世良、之姊刘素红、之妹刘素心,合计持有23.705%股份。包晓军曾任超威半导体公司工程师,同时为中国气象局气象探测中心特聘专家、科学技术委员会委员,中国雷达气象学会雷达气象学委员会副主任委员,广东省气象探测数据中心特聘专家。 纳睿雷达:X波段双极化有源相控阵天气雷达广东省内一枝独秀 公司位于广东,2014年成立以来一直从事相控阵雷达整机与相关系统的研发生产销售与相关服务。2014-2016年为技术路线选择、研发投入阶段;2016-2018年实现样机小批量生产;2019年后实现稳定量产与规模化销售。目前公司已掌握全极化有源相控阵雷达技术,并较早实现了X波段双极化(双偏振)有源相控阵雷达产业化。主要向气象部门等直销X波段双极化(双偏振)有源相控阵雷达,并提供雷达精细化探测系统的相关服务实现收入利润。产品核心部件、材料等国产占比90%以上,核心技术自主可控,总体达到国际先进水平。 表1:公司主要产品情况 目前得到中国气象局支持的X波段双偏振相控阵雷达研发单位包括北京敏视达、南京恩瑞特、四创电子、南京鹏力、西安华腾、成都远望、成都锦江、航天新气象(中国航天科工集团第二研究院二十三所控股的混合所有制企业)等公司。这些公司都参与了科技部重点专项“超大城市垂直综合气象观测技术研究及试验”项目。从历史中标情况看,纳睿雷达在广东地区一枝独秀。 在气象探测领域,公司在粤港澳大湾区组建了国内首个超高时空分辨率的X波段双极化(双偏振)有源相控阵雷达天气观测网,并已纳入《粤港澳大湾区气象发展规划(2020-2035年)》。在其他应用领域,公司已与水利部信息中心签订了《基于X波段双极化相控阵雷达的超精细化面雨量监测试点应用合作协议》等,建设超高时空分辨率的超精细化面雨量预警系统,为水利部门提供实时精确的地表降水估计信息,有效提升洪水预报预警能力。目前已开始布设运行。 整体来看,公司的产品为标品且种类暂时较少,现阶段仍主要用于气象探测领域。 随着产品矩阵进一步丰富,将逐步在水利防洪、民用航空、海洋监测、森林防火、公共安全等民用场景推广。 表2:公司针对其他应用领域应用的成熟产品与样机 公司业务: 雷达整机销售贡献大部分营收,历史毛净利率较稳定 公司2019-2022年分别实现收入1.05/1.31/1.83/2.1亿元,19至22年复合增速约26%;实现归母净利润0.71/0.67/0.97/1.05亿元,19至22年复合增速14.1%。 公司目前整体毛利率稳定在80%左右,净利率50%左右。 图1:公司近期营收利润表现(百万元,左轴)与增速(右轴) 图2:公司近期销售毛利率、归母净利率、摊薄ROE水平 主营业务收入中,核心为雷达整机的销售(包括雷达硬件与配套软件)与少量租赁,产品单价年增长约1.4%。从历史收入的地区结构看,2019-1H22公司华南地区收入占比分别为99.61%、79.02%、59.77%、91.66%。一方面受销售团队规模影响,另一方面国内其他得到中国气象局支持的X波段双偏振相控阵雷达研发单位位于其他地区,在获取企业所在区域内的政府招标上有一定优势。截至2021年底,公司在粤港澳大湾区城市和在广东省外城市布网均超过30台、累计达60多台相控阵天气雷达。 图3:公司主营业务收入按项目拆分(百万元) 图4:公司雷达整机产能产量销量(左轴)与销售单价(右轴) 公司收入具有明显的季节性特征。公司先通过招标获取订单,再于招标文件中约定的时间内交付产品(一般要求中标90天内,部分要求30天内交付)。产品安装调试完毕后,由公司向气象局提出验收申请,分系统验收与终期验收两阶段(部分订单仅采用终期验收模式),验收完成后按约定比例收款。 根据中国气象局综合观测司2018年5月修订的《新一代天气雷达系统现场验收测试大纲》,要求S、C波段新一代天气雷达系统在出厂验收测试合格;承制方现场安装架设、调试、定标正常;且系统已现场正常运行至少3个月(VCP11、VCP21、VCP31每种模式交替连续运行1个月,用户提供雷达运行报告)条件下,承制方可向中国气象局相关业务单位提出现场验收测试申请。此大纲修订时还未考虑到对X波段天气雷达的验收要求。 表3:系统验收与终期验收的区别&历史订单验收时间与结款比例 由于客户主要为政府部门或事业单位,通常采取财政预算管理制度和政府采购制度,上半年进行项目预算审批,下半年组织采购验收交付。付款时审批流程较复杂,付款进度受资金预算、上级主管部门拨款情况影响,付款周期一般较长。公司2019-2021年第四季度主营业务收入占比分别为53.20%、56.01%、71.30%,收入确认主要集中在12月份。 标书中对产品使用寿命有要求,短期不存在复购 公司的客户主要面向政府和事业单位等,通常采取预算管理制度和集中采购制度,上半年进行项目预算审批,下半年组织采购验收交付,获取订单时间有一定的季节性。公司主要通过参与招标获取订单,招标文件中一般要求相关设备使用寿命在10年以上,且大多要求提供质保,因此主要客户基本无重复。 表4:1H22公司主要客户 相控阵与极化技术结合,创新且具备较高技术门槛 传统雷达通过机械扫描方式改变天线指向来实现波束对空间的覆盖。与传统的天气雷达相比,相控阵雷达拥有由多个辐射单元组成的相控阵阵面,采用电扫描方式进行探测。可实现多波束收发,通过改变阵面不同辐射单元的工作状态,实现波束扫描方向的改变,扫描速度快并实现多重功能较传统的天线单波束收发技术在有效时间内获得更多探测目标信息。 全极化的设计使雷达具备精细化探测优势,进一步提升雷达的识别能力及效果。 公司将相控阵技术与极化技术相结合,获得高时空分辨率的雷达观测数据,提高了雷达系统的探测性能,具有较高技术门槛。 与同业企业部分产品采用的天线体制不同,公司坚持采取双极化微带阵列天线技术路线,与美国ATD、日本MP-PAWR等产品技术路线一致。微带贴片阵列天线剖面低、体积小、重量轻、加工简单,可借助成熟的PCB加工工艺,便于量产减小雷达天线成本,并实现低旁瓣、高交叉极化隔离度的技术性能。 此外,公司针对有源相控阵雷达海量数据挖掘处理的特点,自主研发了基于全FPGA结构的高速、大数据量雷达信号处理平台。较传统的“现场可编程门阵列+数字信号处理器”(FPGA+DSP)的信号处理系统,全FPGA结构依靠纯硬件提升了雷达在高更新率工作模式下的数字信号处理能力。 表5:公司的技术先进性及具体表征 行业简析 X波段天气雷达可弥补S、C波段天气雷达盲区,实现精细化探测 绝大部分雷达工作于200MHz至10GHz频段,波段越长,雷达的搜索范围越大,但是精确度也相对较低。按天线扫描方式划分,雷达产品可分为机械扫描雷达和相控阵雷达。相控阵雷达扫描速度更快、探测精度及可靠性更高、探测能力更强的技术优势不断凸显,将逐渐替代传统机械雷达。根据Forecast International分析,2010-2019年全球相控阵雷达的总生产台数占雷达生产总数的14.16%,总销售额占比25.68%,可见其潜在替代市场空间巨大。 传统有源相控阵雷达主要应用于军事领域,近年来逐渐向民用拓展。民用雷达主要包括气象观测、空中航行管制(警戒&引导)、宇宙航行控制(飞船的交会对接、探测跟踪)、地球物理信息感受(探明环境污染、地质结构、测绘)、导航等应用方向。目前民用有源相控阵雷达应用于气象探测领域较多,随着其技术的进一步延展,水利、航空、公共安全等领域都有潜在需求。 表6:各波段雷达的用途 气象雷达分为天气雷达、风廓线雷达、探空雷达、激光雷达和云雷达,是用于探测大气中的各种天气现象和气象要素的主动式大气遥感探测设备。通过获取云、雨、风、温等数据,为天气预报、数值天气预报模式、民航飞行安全、国防建设等提供必要资料。 天气雷达主要用于大气、云及降水物理研究和探测,大致经历了模拟、数字、多普勒三个阶段。我国从1990年代后期开始建设新一代天气雷达网,至2020年全国已完成270部新一代天气雷达建设。目前我国主要应用的是多普勒天气雷达,东部多雨地区以S波段为主,西部地区以C波段为主,X波段偏振雷达处于推广阶段。随着天气雷达技术的发展,双偏振探测技术和相控阵探测技术逐渐被应用,其中具备双偏振探测功能的有源相控阵天气雷达,同时具有高时空分辨率和粒子形态探测能力,是下一代天气雷达的重要发展方向。 图5:气象雷达分类与图鉴 S、C波段的新一代天气雷达的天线直径高达5-8米,发射功率大,因此需更多相关配套设施,导致基础投资金额较大。相比之下,X波段天气雷达的体积与天线尺寸较小、安装方便,无需专门兴建雷达站、塔楼等基础设施,仅需将雷达安装在已有建筑物、车辆或新建小型铁塔之上。同时X波段天气雷达发射功率小、探测精度与分辨率高、可24小时远程操作,适合局地小