先进技术规范标准，超声波量表“小巨人”助力供热节能

公司情况：国家级专精特新“小巨人”，产品达到国际先进水平 天罡股份是国内最早向市场推广超声波热量表和超声波水表的企业之一，对北方供暖15省市实现全覆盖，2021年被认定为国家级“专精特新”小巨人。2022年营收2.39亿元，归母净利润5716万元，净利率23.92%。下游客户主要为大型热力与水务公司，两大核心产品超声波热量表与超声波水表合计贡献1.8亿元营收，57.98%高毛利率水表销售额较2021年增长超50%，热量表营收位于行业前列。每年下半年需求旺盛，当前销售区域主攻华东、华北与西北。年均投入超1000万元研发，当前在研项目或填补国内核电热量表领域空白，产品达到或超过国家与国际标准，当前参与制定24项标准，获得91项专利。 行业情况：超声波路线为市场主流，热能表受益计量强制性标准 智能热量表和智能水表行业的关键设备及服务供应商，属于仪器仪表制造业。超声波热量表因量程、计量精度、压力损耗等特性已成国际市场主流，超声波水表亦是目前能够较好实现商业化应用的主流技术路线之一。配合国家《中华人民共和国节约能源法（2016）》的强制性标准，结算制度由“面积制”向“用量制”改革，促使了热量表的使用。当前我国供热面积增长率7%，以山东和辽宁为首，集中供热面积超过10亿平方米；智能水表需求量在2024年则有望达到6000万台。 未来看点：助力供热节能，外销与合作开发提升营收规模，募投扩产67%供热节能背景下，当前领域内最大痛点为水力不平衡导致的远近端用户受热不均，天罡股份研发的产品在减小水泵功率和扬程的同时避免了过热用户的热量损失，同时行业正应用物联网等技术进行智能化升级；公司还是为数不多的走出国门，与国外一线同行竞争的企业，中大口径超声波计量仪表方面具有显著竞争优势，配合水表出口达历史新高，海外业务2022年占比达13.92%；采用的经销与合作开发模式（核心为市场开拓和售后服务），二者有机结合调节毛利结构，开拓如晋城市沣晟热力设备安装有限公司等新客户；募投项目扩产35万台可柔性生产的超声波仪表，并减少生产周期13%-17%，若产能完全释放，将增加2.75亿元年营收与6700万元净利润。 估值对比：可比公司PE(2022)均值23.8X 从估值来看，可比公司市值均值42.21亿元，市盈率(2022)均值23.8X。公司超声波热量表业务规模市场前列，高毛利率超声波水表销量提升，客户涵盖国内外多家政府与大型客户。募投较原产能扩产65%，缩短生产周期，深化拓展供热节能领域，目标填补国内核电热量表领域空白。 风险提示：合作开发模式风险、新增产能消化的风险、新股破发风险 1、公司情况 1.1、发展状况:最早推广超声波量表，国家级“小巨人” 威海市天罡仪表股份有限公司自2002年以来一直专注于超声波流体测量技术的研发应用业务。初始业务为超声波热量表，国内较早自主成功研发。2015年开始布局超声波水表业务，成为国内最早向市场推广超声波热量表和超声波水表的企业之一，当前在线超声波热量表数量已经超过200万台，对北方供暖15省市实现全覆盖。2017年开始提出热网调度管控平台及相关解决方案。 公司是中国计量协会热能表工作委员会第三届常务副主任单位、中国城镇供热协会理事单位、中国计量协会水表工作委员会团体会员。2021年被认定为建议支持的国家级“专精特新”小巨人；2022年被认定为山东省制造业单项冠军。截至2022年12月，通过自主研发形成了20项发明专利、58项实用新型专利、13项外观设计专利以及68项软件著作权。 图1：2003年推出第一代户用超声波热量表，是建议支持的国家级专精特新“小巨人” 图2：当前营收规模处于2.4亿元水平 图3：2022年归母净利润5716万元，净利率23.92% 1.2、股权结构：董事长、总经理行业经验丰富 控股股东付涛与其兄弟付成林共同为公司实际控制人。前者持有天罡股份2,028.08万股，股权比例40.28%，同时通过员工持股平台间接控制300万股，股权比例为5.96%；付成林持有1,874.77万股，股权比例为37.23%。二者母亲戚其荣持有204.62万股，持股比例4.06%，为实际控制人的一致行动人。 图4：天罡股份股权结构，控股股东付涛控制权稳定 前十大股东中出现一级市场资本与证券公司身影。本次发行前锐和创业持有221.27万股，占比4.39%；广发证券持有78.16万股，占比1.55%。 表1：公司董事分别具备丰富的技术、管理、销售与投资经验 1.3、主要产品：超声波热量表与水表营收超1.8亿元，占比近8成 超声波热量表与超声波水表是天罡股份两大核心产品。 （1）超声波热量表 主要由计算器、流量传感器和配对温度传感器组成。计算器主要用来接收来自流量传感器和温度传感器的信号，通过嵌入式软件实现计算、存储、传输和显示热交换系统所释放或吸收的热量值、流量值；流量传感器安装在热交换系统中，计算器驱动流量传感器中的配对超声波换能器分别产生、接受超声波信号，计算器中超声波处理专用电路根据接收的超声波信号得出超声波的运行时间，计算器中的嵌入式软件根据顺水和逆水超声波运行时间及其他相关信息计算得出水流速度及流量； 配对温度传感器分别安装在热交换系统的入口和出口，温度传感器的电阻随温度的变化而变化，计算器中温度测量部分将随温度变化的电阻信号转换成计算器可测量的电压信号并经嵌入式软件处理得出对应的实际温度值。 表2：超声波热量表覆盖户用、楼栋和管网三大应用场景 目前已覆盖北方主要供热省市，产品的主要客户包括济南热电、济南热力集团有限公司、太原市热力集团有限责任公司、高密市交运热力有限公司、长春市供热（集团）有限公司、枣庄旭日热力有限责任公司等大型热力公司。 图5：超声波热量表主要客户为“北方供热省市的热力集团公司” （2）超声波水表 借助超声测流技术，采用超声波速度差原理，检测超声波声束在水中顺流和逆流运行时因叠加水流速度而产生的时差，通过嵌入式软件对时差及其他相关数据的分析计算得出水的流速，从而进一步计算出水的流量。具有低始动流量、高精度、宽量程比、工作稳定的特点。 表3：超声波水表在“饮用水标准”提供放心可靠的产品 主要客户包括广州市自来水有限公司、杭州市水务集团有限公司、济南水务集团有限公司、江苏水务投资有限公司、长沙供水有限公司、中国水务投资有限公司、香格里拉市供排水有限责任公司等大型水务公司。 图6：超声波水表主要客户为“大型水务公司” 除此以外，公司提供相关的物联网数据传输、智能调控终端等产品及配件。 综上，以下列示天罡股份产品矩阵： 表4：产品在供热行业与供水行业实现测量、管理等功能 图7：除超声波热量表、水表外产品图示 两大核心产品超声波热量表与水表合计年均为公司营收贡献超1.8亿元，占营收比例接近80%。2022年分别实现营收1.15亿元与7117万元，水表毛利率上升7.19 pcts至57.98%，销售额较2021年增长约50%。 图8：超声波热量表与水表合计贡献超1.8亿元营收 图9：营收比例合计近80%，2022年水表比例上升 1.4、商业模式 1.4.1、生产采购：直接材料占比超60%，劳务成本因水表客户提高下降 订单生产与计划生产相结合。在每年12月至次年5月间的生产淡季，进行计划生产，储备适量库存，根据客户需求再灌制软件；在生产旺季，公司主要采取订单生产方式，特别是规格差异较大的楼栋和管网超声波热量表和超声波水表。 对通用技术如表体机加工及表面处理和贴片式元器件焊接（SMT焊接）采用外协加工，技术附加值较低，可替换性较强。 采购的原材料主要包括表体、接件等机械构件，贴片集成电路、锂电池等电子构件以及其他辅助原材料。其中表体的金额占比较大，约20%。贴片集成电路主要采购自德州仪器，热表探头主要采购德国JUMO品牌。 图10：原材料采购主要包含表体、贴片集成电路与热表探头 成本构成中，直接材料占比约60%，劳务成本逐渐下滑至20%。其中劳务成本是指在合作开发模式（详见3.3合作开发）中，配套服务商提供的产品检测、配套服务等成本。因客户需求差异化使得以济南热电为首的热量表客户劳务成本占比较高，杭州水务为代表的水表相应劳务服务采购较少。 图11：劳务成本因水表收入占比升高下降，直接材料占约60% 1.4.2、不对特定客户存在依赖、下半年需求旺 由于我国北方10月下旬后陆续进入供暖期，每年的下半年市场需求较为旺盛，其余时间需求相对较弱。同时一季度天气寒冷不适合水表安装且适逢春节假期。 前五大客户营收占比小于40%，同时第一大客户小于20%，不对特定客户依赖。 当前销售区域集中在华东、华北与西北市场。 图12：华东地区销售额占比高，华北地区2021年销售额增加15.4%（万元） 图13：前五大客户占比小于40%，第一大客户小于20% 图14：季节性，下半年营收占比约60% 1.5、科技研发：国际先进，年投入研发超1000万元 天罡股份两大核心产品关键性能指标均已达到或超过国家标准、MID标准，部分关键性技术具有行业先进性和独创性，达到国际先进水平。 表5：热量表产品在最大适用环境等级、最低功耗及使用寿命等方面超过国家与国际标准 表6：水表产品在最小压力损失、电池及产品寿命和最大准确度等级方面达到最优或超过国家与国际标准 参与制定了24项热计量相关标准和技术规范的制定。其中国家标准与行业标准列示如下： 表7：24项标准制定中有6项为国家或行业标准，覆盖热量表与水表领域 每年研发经费支出超1000万元。2022年花费1127.27万元，占营收比例4.72%。 同时研发人员累计63名，占员工总量19.87%。 图15：2019年起研发费用支出超1000万元 根据2022年年报披露，当前有八大在研项目。降低成本，填补国内核电热量表领域空白，提高智能化。 表8：八大在研项目包含降本增效、业务扩张与智能化升级 2、行业情况 天罡股份属于智能热量表和智能水表行业的关键设备及服务供应商。按照证监会行业分类属于仪器仪表制造业（C40）；而根据国家统计局分类，属于器仪表制造业（C40）下的供应用仪器仪表制造（C4016）。 2.1、发展趋势 2.1.1、超声波热量表与超声波水表是当前市场主流产品 热量表起源于20世纪60年代的欧洲，因全球能源危机，燃料价格迅速上升，过去的福利供暖体制使得欧洲传统供暖地区国家的财政负担过重，各国陆续开始实施“分户控制、分户计量”的供暖收费方式。 当前已由早期机械式测量发展为电子测量方式。相比于电磁式热量表，超声热量表因其在测量量程、计量精度、压力损耗和环境适应性上的优异特性，成为国际市场上主流的智能热量表产品类型。 表9：超声波式热量表已成“主流”智能热量表 2013年以来，行业内优势厂商尝试计量技术创新，摒弃了传统机械水表的叶轮计量技术，将超声波、电磁、射流等电子传感技术应用于水计量领域，形成以电子传感技术为基础的电子水表。相比智能机械水表，电子水表一方面具有计量精度高、无磨损、压损小、始动量低、等方面优异特性，计量性能大大提升；另一方面，可进行双向流量计量、具备瞬时流量显示功能，能够实现流量实时抄读、管网漏损检测、压力在线监测等功能。 在各类采用电子传感技术的电子水表中，由于射流水表目前国内外研制、生产射流水表的单位较少，尚处于起步阶段；电磁水表在结构复杂度、电池续航、防电磁干扰、成本效益等方面还需进一步改进；因此目前能够较好实现商业化应用的为超声波水表。目前超声水表在户用水表以及管网、工业用的大口径水表中均已成熟应用。就欧美成熟市场而言，超声波水表为智能水表的主流技术路线之一。 表10：成熟市场中，超声波水表是智能水表的主流技术路线 2.1.2、“面积制”向“用量制”改革，强制性要求使热量表使用 我国冬季取暖曾经一直推行按照供热面积结算的方法，这种“包费制”的供暖方式存在诸多弊端，由于按照面积收取取暖费，房屋即使无人居住，暖气也不