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文档简介
雷电微力专题研究-深度聚焦有源相控阵微系统1、专注毫米波有源相控阵微系统,精确制导产品驱动业绩爆发1.1、公司简介:深耕行业成都雷电微力科技股份有限公司(雷电微力)成立于2007年,是国内少数能够提供毫米波有源相控阵微系统整体解决方案及产品制造服务的企业之一。公司起步早,技术路径清晰,自创立以来始终聚焦于军用毫米波有源相控阵领域。目前,公司生产的毫米波有源相控阵微系统可广泛应用于精确制导、通信数据链、雷达探测等专用领域。在“需求牵引+技术驱动”的发展模式下,公司同时推进前瞻性技术布局和产品工程化研究,未来将积极布局5G通信、天基互联网、智慧交通等通用领域。公司上市前总股本为7260万股,本次拟公开发行不超过2420万股,发行后总股本为9680万股。发行前,公司实控人及一致行动人直接和间接持有公司30.67%股份;发行上市后,实控人及一致行动人合计持有公司股份将降为23%。1.2、主要产品:高度聚焦公司主要产品为毫米波有源相控阵微系统,其本质是一种天线技术。传统天线是由机械转动装置控制天线的指向,无法实现快速移动目标的跟踪和搜索,且抗干扰能力较差。相控阵天线利用电子技术控制阵列天线各辐射单元的相位,使天线波束指向在空间无惯性的捷变,与传统天线相比,具有空间功率合成、快速扫描、波束赋形、多目标跟踪、高可靠性等优势。公司产品主要用于精确制导、通信数据链和雷达探测等领域。公司精确制导类有源相控阵微系统主要应用于精确制导导弹。毫米波有源相控阵精确制导体制兼有毫米波高精度、抗干扰的优势和相控阵波束指向灵活等特点,能够提高导弹在复杂电磁环境下对高机动目标的打击功能和命中概率,提升装备的攻击效率和效费比。公司通信数据链类有源相控阵微系统主要应用于卫星,通过在卫星间建立通信链路,以实现卫星之间的信息传输和交换,降低卫星通信系统对地面网络的依赖,适用于星间链路、机载卫通等高价值应用场景。毫米波有源相控阵技术作为目前雷达探测领域最前沿的技术之一,主要应用于机载、舰载雷达装备,但由于生产成本及产成技术制约,目前我国有源相控阵微系统及T/R组件的批产研制还处于量产化初期阶段。毫米波有源相控阵技术作为目前雷达探测领域最前沿的技术之一,主要应用于机载、舰载雷达装备,但由于生产成本及产成技术制约,目前我国有源相控阵微系统及T/R组件的批产研制还处于量产化初期阶段。1.3、财务分析:厚积薄发公司营收、业绩实现跨越式增长。2020年公司实现营收3.42亿元,同比增长15.08%,2018~2020年营业收入复合增速为173%。2020年公司实现归母净利润1.21亿元,同比增长46.38%,2018~2020年归母净利润复合增速为121%。2021年上半年公司实现营收3.89亿元,同比增长113.31%,归母净利润为1.15亿元,同比增长46.14%。精确制导产品定型批产驱动公司业绩爆发式增长。2018~2020年,精确制导类产品销售收入分别为0.26亿元、2.87亿元、3.17亿元,占总营收比例分别为57.21%、96.88%、92.81%,毛利率分别为48.99%、45.76%、55.88%,2019年销售收入大幅增长的原因系对应型号精确制导产品定型后开始大规模列装所致。报告期内,通信数据链产品销售收入分别为0.19亿元、0.07亿元、0.18亿元,占总营收比例分别为41.23%、2.22%、5.32%,毛利率分别为73.38%、85.48%、76.05%,2019年收入降幅较大主要系下游项目进展不达预期,产品交付延迟。2021年上半年,精确制导类产品和通信数据链产品的销售收入分别为3.89亿元、150万元,占总营收比分别为99.38%、0.39%。从产品型号来看,公司目前有M03、R03、TG120三个定型批产型号。精确制导类型号M03和R03分别于2018和2019年实现批产,自2019年后成为公司营收的主要来源,2020年分别实现销售收入2.66亿元、3743万元。通信数据链类型号TG120销售数量少,单位附加值高,2019年受交付计划影响未产生收入,2020年完成交付并确认收入1000万元。公司在数据链有源相控阵微系统领域具备较高的技术壁垒及先发优势,该类产品未来收入有望稳定增长。前期研发开花结果,盈利能力显著提升。2018年和2020年,公司综合毛利率均保持在55%以上的高位,2019年同比下降11.9pct主要系当年毛利率较高的TG120延迟交付未产生收入。2018年公司净利率为-66.87%,主要系前期研发投入巨大,叠加确认了自17年以来的0.13亿元股权支付费用所致。2020年公司净利率为
35.42%,同比增长7.57pct。2018-2020年,公司前期研发投入逐渐变现,叠加产品定型放量推动营收快速增长,研发费用率从44.31%大幅下降至6.18%。2021年上半年,公司综合毛利率为46.07%,净利率为29.59%。存货与营收双高增,业绩增长可期。2020年年末公司存货为3.1亿元,同比增长118.3%,主要系主营业务产销规模持续扩大所致。2018~2020年,公司发出商品分别为4505万元、223万元、5526万元。2018年和2020年发出商品金额较大的原因系公司产品价值量高、技术复杂,验收周期长,产品交付后未在当年取得验收证明;2019年发出商品金额大幅降低的原因系下游客户因自身排产需要,加快了对公司产品的验收流程。目前公司在手订单充足,相关订单按计划生产、交付并验收,业绩具有可持续性和稳定性。1.4、首发募投:产研并行公司首发募集资金主要投向生产基地技改扩能建设项目,研发中心建设项目和补充流动资金项目,拟需要资金6.3亿元,实际募集资金14.7亿元,扣除发行费用后募集资金净额为13.6亿元。本次首发募投项目能够提高公司产能储备,增强公司响应客户需求的能力,提高公司研发水平,拓展产品应用领域,对公司业务创新提供较强的支持作用。其中,生产基地技改扩能建设项目拟投资2.25亿元。项目将用于增强公司产品在专用、通用领域的工程化应用能力,以配合公司未来战略布局;引进先进设备,建设高洁净度车间,以提升柔性化、自动化生产水平,提高产品可靠性和稳定性;新增微波暗室,以提升自有检测和试验能力。研发中心建设项目拟投资2.05亿元,旨在提升公司软硬件研发实力,扩充研发人才队伍,进一步推动研发方向纵深发展,为公司积极参与新型武器装备研制项目提供有力的技术支持。2、军工信息化高度景气,民用领域远景广阔2.1、行业基本概念2.1.1
相控阵雷达“相控阵雷达”是“相位控制阵列雷达(PhasedArrayRadar,
PAR)”的简称。具体来说,就是通过控制阵列各个单元的馈电相位来改变波束指向的雷达,由于波束是以电子方式控制而非传统的机械转动天线面方式,故相控阵雷达又称电子扫描阵列(ElectronicallyScannedArray,
ESA)雷达。相控阵雷达由发射系统、天线阵列和波束控制、接收和信号处理系统、中心计算机、数据处理和显示系统等组成。在生物学中,蜻蜓的眼睛是复眼,每只眼睛均由许多个小眼组成,且每个小眼都能完整的成像,从而使得蜻蜓所看到的范围要比人眼大得多。与此类似,相控阵天线的辐射单元少则有几百,多则数千,甚至上万。每个阵元(或一组阵元)后接一个可控移相器,每个移相器可控制辐射源发射出来的电磁波。通过控制这些移相器相移量的大小来改变各阵元间的相对馈电相位,从而改变天线阵面上电磁波的相位分布,使得波束在空间按一定规律扫描。与普通雷达相比,相控阵雷达最根本的差别在于它靠控制阵列天线各辐射单元的相位来改变相位波前的倾角,从而改变波束的方向。相控阵雷达从根本上解决了传统机械扫描雷达的先天问题,在相同的孔径与工作波长下,相控阵的反应速度、目标更新速率、多目标追踪能力、分辨率、多功能性、电子反对抗能力等都更为突出。2.1.2
有源相控阵雷达相控阵雷达根据天线的差异,可分为有源(ActiveElectronicallyScannedArray,
AESA)和无源(PassiveElectronicallyScannedArray,
PESA)两类。“有源”的含义是辐射的功率在雷达天线本身的辐射组件内产生。即相控阵天线孔径的每一单元皆由有源的发射/接收组件(T/R组件)构成,每一个T/R组件都能自己产生、接收电磁波。而无源相控阵雷达则是使用统一的发射机和接收机,外加具有相位控制能力的相控阵天线而成,而天线本身不能产生雷达波。因此有源相控阵雷达在频宽、信号处理和冗余度设计上都比无源相控阵雷达具有巨大优势。无源相控阵雷达常被作为成本可承受的折中方案,而有源相控阵雷达以其显著的技术特点及难以估量的潜在优势为现代雷达的发展开辟了一条新的途径。它综合了脉冲多普勒、单脉冲、脉冲压缩及捷变频等多种雷达体制的优势,是集现代相控阵理论、超大规模集成电路、高速计算机、先进固态器件及光电子技术于一身的高技术产品。只有有源相控阵雷达才能同时满足雷达的探测距离、数据更新率、多目标跟踪及测量精度等众多需求。有源相控阵雷达代表了相控阵雷达的发展方向,也是现代雷达发展的主流。2.1.3
毫米波有源相控阵微系统常用雷达的工作频率范围为220MHz~35GHz,毫米波指频率30GHz—300GHz、波长10mm—1mm的电磁波。毫米波由于其波长短、频带宽,可有效地解决高速宽带无线接入面临的许多问题,有着广泛的应用前景。随着精确制导系统、战略和战术通信、毫米波雷达的发展,相应的电子对抗手段也得到快速发展。当前,毫米波在制导、通信、雷达、电子对抗、遥感、辐射测量等方面均已展开应用尝试。同时,毫米波通信还是一项典型的通信基础技术,在通用领域可以应用于宽带多媒体移动通信、测量雷达、车船防撞、地形测绘等,进一步扩大其市场潜力。毫米波产品可根据在系统中的层级分为毫米波器件、毫米波组件和毫米波微系统。其中毫米波微系统即以微电子、光电子、微机电等技术为基础,通过系统架构和算法软件,将微传感器、微机构或微执行器、微控制器、各种接口及微能源等集成形成的多功能一体化系统。微系统将信息获取、处理和执行融为一体,派生出更多种新技术、新器件和新系统,进一步促进产品微型化和智能化,达到节能节材以及大幅提高产品附加值的
目的,是一项引发军工电子新一轮革命性变革的重大创举,在军事、航天、信息等领域具有广泛应用前景。可以说,微系统是继集成电路之后的下一个基础性、战略性、先导性产业,是未来战场对抗的核心技术。除军事领域外,微系统在移动通信、天基互联网、智能交通等领域也有广泛的应用前景。毫米波有源相控阵微系统是毫米波技术和相控阵技术结合的产物,指在毫米波频段工作的有源相控阵微系统,也是军工电子微系统的重要分支。该微系统由芯片、T/R组件、电源、波控等组成,在精确制导、通信数据链、雷达探测、电子对抗等系统中得到不同程度的应用,可完美适应多种小型平台的安装使用条件,甚至可与载体共形,无需扫描伺服机构,是当前公认的各种高速平台、多功能、多任务应用系统的最佳体制。2.2、产业链及工艺流程公司产品在军工产品供应体系中属于三、四级配套产品。毫米波有源相控阵微系统上游主要是各类结构件、元器件、LTCC、电源等。下游主要为各系统科研院所、总体单位等专用产品客户和5G通信运营商、商业卫星运营商、无人驾驶汽车制造商等通用产品客户。公司所生产的毫米波相控阵有源微系统产品主要供应给军工集团下属科研院所,由其总成为具有独立功能的系统,再交由整机厂总成为终端国防装备。公司最终下游产品形态为各类型国防装备。公司主要产品生产工艺流程主要包括:芯片研制、组件集成、组件测试、系统集成和系统测试五大生产工序,每个大生产工序之中有若干不同的小生产工序。公司生产过程中的PCB贴片、筛选和表面处理等一般工艺通过外协加工完成。2.3、下游需求及市场空间2.3.1
国防信息化建设加速产业需求释放国防科技工业作作为国家战略性产业,是国防现代化建设的重要工业基础,也是国家科技创新体系和先进制造业的重要组成部分。我国国防科技工业围绕军事装备的研发和生产展开,主要涵盖航天、航空、兵器、核工业、船舶和军工电子六大产业集群。其中,军工电子是国防信息化建设的基石和高端武器装备的核心。军工电子不仅作为独立的产业集群存在,其涉及的电子信息技术、部组件及装备同时也服务于航天、航空、兵器和船舶等其他产业集群,为飞机、舰船、卫星等军事装备由机械化向信息化转变提供了技术和装备的支持。在此背景下,以雷达、卫星通信等为代表的电子信息装备正飞速发展。毫米波有源相控阵微系统是军工电子微系统的重要分支。该微系统在精确制导、通信数据链、雷达探测、电子对抗等系统中均有不同程度的应用,可完美适应多种小型平台的安装使用条件,是当前公认的各种高速平台、多功能、多任务应用系统的最佳体制。随着我国周边安全局势的变化及国防战略的调整,我国国防支出预算稳步增长。经过三个五年规划的高速发展,军队武器装备现代化建设已走过从0到1的原始积累阶段。2017~2020年,我国国防预算增速分别为9.4%、6.0%、7.5%、6.6%。在我国经济进入新常态、GDP稳健增长的背景下,国防费的GDP占比维持在1.3%左右的稳态范围内。相较于美、俄、法等国占比仍然偏低,随着国防需求提升以及国防建设的进一步加强,我国国防支出仍有较大提升空间。相对于整体军费的稳健增长,军费开支的结构变化对军工行业的影响更加值得关注。根据2010年国防白皮书的披露,国防费约三分之一用于装备采购。2019年《新时代的中国国防》披露,装备费在我国国防费中的占比已从2010年的33.2%提高到2017年的41.1%,提高了7.9个百分点。2010-2017年我国国防费复合增速10%,装备费增速达到13.6%。国防信息化建设作为当前和未来国防建设的重点方向之一,我们认为其增速将高于装备费的增速。军工电子行业是国防工业的基础和重要组成部分,承担着“信息系统一体化、武器装备信息化、信息装备武器化、信息基础设施现代化”的重大战略任务。毫米波有源相控阵系统作为电子信息装备技术发展的重要成果之一,未来将显著受益于国防和军队的信息化、现代化程度提升。2.3.2
弹载有源相控阵微系统:精确制导占比提升,备战拉动需求增长现代战争已发展成为高科技信息化战争,导弹因为其精确制导技术,已成为信息化战争中提高命中率的主要杀伤手段,在现代战争中起着举足轻重的作用。弹载雷达作为武器装备的“千里眼、顺风耳”,能大幅提升导弹武器系统的探测识别性能,是精确制导武器系统中的重要组成部分。精确制导在现代战争中应用比例不断提高。为提高打击效果,在历次局部战争中,美军精确制导弹药被大规模应用。精确打击对于美军震慑敌军、迅速取得战争胜利发挥了极为重要的作用。战争形态变化与战略中心转移促使美军弹药结构向制导化、远程化倾斜。2001年“911”事件之后的十余年间,美军战略重心在反恐领域。2018年,《美国国防战略》明确指出,“国与国间的战略竞争,而不是反恐,将是现阶段美国国家安全方面的首要关系。”标志着美军战略重心从反恐转变为应对大国“挑战”。据OUSD,2019-2021年,战术导弹在美国导弹与弹药预算中占比自48.79%提升至53.05%,常规弹药占比逐步下降。美军导弹与弹药采购呈现向中远程、防区外、制导化倾斜的趋势。据《相控阵雷达导引头技术现状及发展趋势》,有源相控阵雷达技术的成功应用是对传统雷达的技术性革命。有源相控阵雷达拓展了雷达的使用功能,可以同时针对多个目标,有效提高抗干扰能力,确保导弹武器系统己方作战优势。弹载有源相控阵雷达凭借其巨大的性能优势有望引领未来雷达导引头的发展方向。有源相控阵雷达导引头是当今世界上最前沿、最复杂的雷达导引头之一。随着微电子及微机械技术的发展,弹载AESA的很多技术已接近或达到实用标准,美国、日本、俄罗斯在弹载相控阵雷达导引头技术方面取得了明显进步。雷达导引头是导弹武器的核心部件,价值占比最大。随导弹系统技术的发展,制导分系统的成本占导弹总成本的比例有逐渐增加的趋势。据《导弹武器的低成本化研究》,大部分导弹的制导控制系统成本占全弹成本比在达40%以上,而先进中程空空导弹的制导控制系统成本占比高达77%。伴随着制导系统在导弹中的成本占比进一步提升,弹载有源相控阵微系统在导弹系统中的平均价值量有望进一步增加。耗材属性叠加我军全面加强练兵备战,有望拉动导弹武器装备爆发式增长。据2019年中国国防白皮书披露,“火箭军组织对抗性检验性训练、整旅整团实案化训练,强化联合火力打击训练,常态化开展“天剑”系列演习。”
2019年1月,中央军委军事工作会议提出
“要大抓实战化军事训练,提高练兵备战质量和水平”。从产品属性来看,不同于机载雷达的可重复使用,弹载有源相控阵雷达属于一次性耗材。在军队全面加强练兵备战工作的大背景下,弹载有源相控阵微系统需求将持续扩大。2.3.3
机载有源相控阵微系统:军机列装缺口巨大,新型战机加速换代机载有源相控阵(AESA)雷达具备机械扫描式雷达无可比拟的作战优势,可以提高复杂电磁环境下军机作战能力、增强军机隐身性能、提高多目标攻击能力并具备高可靠性。据《机载有源相控阵雷达的作战优势、性能对比及军事应用》,当前,机载火控雷达主要由美国、俄罗斯和欧洲形成三足鼎立的格局。美国从机械扫描向直接有源相控阵过渡,目前已在F-16E/F、F/a-18E/F、F-22和F-35等诸多机型上配置了AESA雷达。俄罗斯在无源相控阵雷达领域的研究开始较早,但有源相控阵雷达的研发起步较晚,AESA雷达逐步装配在米格-35、米格-29、T-50等机型上。欧洲AESA雷达主要安装在“台风”战斗机、法国“阵风”和瑞典JAS-39E/F战斗机上。我国有源相控阵雷达技术起步早,成熟晚,共经历过三次迭代。J-10C装配一代AESA雷达;J-16装配二代AESA雷达;J20、J-11B和J-15装配三代AESA雷达。军机迭代加速有源相控阵雷达向新机型渗透。20世纪90年代,美国APG-77研制成功,标志着火控雷达新时代的到来。随着技术进步,APG-77装备F-22战斗机,APG-81装备F-35战斗机投入使用,F-15C、F-16C/D和F-18E/F战斗机已从装备机械扫描雷达升级为装备有源相控阵雷达(APG-63(V)2、APG-80、APG-79、APG-77和APG-81均为有源相控阵雷达)。据《机载有源相控阵火控雷达的新进展及发展趋势》,装配AESA雷达后,以F-18的火控雷达为例,APG-79与APG-73相比,对空中目标的探测距离前者为后者3倍,探测和跟踪的目标数量为2倍,可靠性为5倍,而工作和维护成本仅为40%。有源相控阵雷达已成为先进战机机载火控雷达的首选,并被大规模生产以应用于新型战机。新型军机航电系统更新换代推动有源相控阵微系统价值量提升。早期飞机的航电系统价值占比较小,随着电子通信技术和计算机技术在航空领域的渗透,飞机的功能和结构越来越复杂,航电系统的价值占比大幅提升。据产业信息网,先进战斗机上航电系统价值占整机价值的比例达40%左右,电子战专用机、预警机和电子侦察机等飞行平台的航电系统价值占比可达50%左右。美国最具代表性的四代战机F-35
采用了高度综合化的航空电子系统,采集飞机内部和外部的各种数据并进行有效处理,形成对战场环境的正确感知,实现飞机和武器系统的智能化控制,形成全新的作战模式和能力。航电系统在其中的价值占比也大幅提升至35%-45%。未来随着信息化、网络化、集成化的进一步发展,航电系统占军用飞机的成本比例仍有望继续上升。作为新型军机提升作战性能的重要保障,未来单架飞机所需的有源相控阵雷达有望大幅增加。据公司招股说明书,有源相控阵微系统在有源相控阵雷达中的成本占比高达50%以上,未来有望持续受益于机载有源相控阵雷达的广阔市场空间。我国军机更新换代和新增列装需求将极大地促进有源相控阵微系统的发展。据《WorldAirForce2021》统计,当前我国军用飞机在数量和结构方面,均与世界先进国家存在较大差距,未来新机列装市场空间巨大。军队聚焦实战背景下,武器装备列装规模有望大幅提升,我国航空装备需求有望在较长时期内保持高速增长。2.3.4
舰载有源相控阵微系统:海军现代化建设叠加舰艇升级,相控阵微系统为发展主流随着科技的发展,现代海战已进入电子化和信息化的阶段。舰载雷达不仅是现代舰船防御作战系统的重要组成部分,而且还是舰船的关键探测装备。舰载雷达性能的优劣对整个作战起到至关重要的作用。目前,舰载雷达主要分为单一功能舰载雷达和多功能舰载雷达两大类。单一功能舰载雷达通常按照单一功能进行设计,包括远程警戒雷达、目标指示雷达、对海探测雷达、火控雷达、照射雷达等形式。多功能舰载雷达包括无源相控阵和有源相控阵两种体制。舰载相控阵雷达可以同时实现搜索、识别、跟踪、制导和探测等功能,能同时监视和跟踪多个目标,抗干扰性好,可靠性高,是舰载雷达的主流发展趋势。舰载无源和有源相控阵雷达各有优势,并存发展,我国舰载相控阵雷达技术世界领先。舰载雷达由于造价高昂、能耗巨大、易受杂波干扰等原因,在未来一段时间内,两种制式雷达将并存发展。据产业信息网预测,2025年有源相控阵雷达将占据全球舰载雷达市场65%的份额,长远来看,有源相控阵是舰载雷达的主流发展方向。目前我国装配有源相控阵雷达的舰艇包括052C、052D和055三个型号,均装配346系列有源相控阵雷达。虽然近年来我国驱逐舰、护卫舰和潜艇等舰艇的数量和质量都在快速提升,航母也已开始列装我国海军,但我国目前海军力量与世界传统军事强国还存在一定差距,因此在未来较长一段时间内中国海军仍有大量更新换代驱逐舰、护卫舰、潜艇以及建造大型舰船的需求。根据《MilitaryBalance2020》,我国海军相较美军尚有较大差距,除潜艇以外,我国海面舰船数量均明显落后于美军。随着我国新舰船不断列装以及部分舰艇上舰载雷达更新升级,我国海军对舰载雷
达的需求将会持续增加。据产业信息网披露,以护卫舰为例,电子系统约占护卫舰总成本的近30%,舰载有源相控阵雷达微系统作为电子系统中的重要组成部分及主要发展方向,市场空间巨大。2.3.5
通信数据链:军民应用需求旺盛,卫星产业或迎爆发式增长公司毫米波有源相控阵技术在通信数据链领域主要用于卫星通信。由于卫星通信具有通信距离远、费用与通信距离无关、覆盖面积大、通信频带宽、传输容量大等优点,已成为现代强有力的通信手段之一。据《毫米波卫星通信及抗雨衰技术》,从轨道高度上看,卫星通信呈现出从高轨道卫星通信系统(GEO)向中低轨道卫星系统(MEO,LEO)发展的趋势;而从频段上看,卫星通信正经历着从低频段向高频段发展的道路。相对于光通信而言,卫星通信的频率资源是有限的,目前C/Ku波段的卫星频谱和轨道都日趋饱和,已无法满足高速、宽带、小口径终端等应用的需求。开发新的频率资源是卫星通信的重要发展方向。而Ka波段宇航级毫米波有源相控阵微系统可以令卫星具备更强的目标搜索和定位能力,因此毫米波有源相控阵微系统技术作为促进卫星组网发展的关键技术之一,正逐步成为搭建星间链路的主要选择。据《毫米波卫星通信技术》,相对于微波频段而言,毫米波频率更高,可利用的频谱资源更加丰富,可使用频带可以达到几个GHz,为宽带信息传输创造了良好的条件;毫米波波长较短,在相同增益要求条件下,具有较小的天线口径和体积,利用MMIC(单片微波集成)技术易于实现系统集成化、小型化,更适合星载使用;毫米波波束宽度较小,方向性较好,抗载收能力强,保密性比较好;在毫米波频段,特别是在60GHz附近大气衰减显著,而使用毫米波的星间链路可以有效避免来自地面的信号干扰,同时也可以防止星间链路信号泄露到大气层以内干扰其他通信系统。同时,毫米波关键元器件及测试设备的研发已取得了重要进展,高可靠空间应用器件逐渐成熟,例如,微系统组件的损坏并不影响其整体性能,在使用周期内能够实现免维护,以提高卫星通信的可靠性。因此,毫米波有源相控阵微系统技术是卫星通信发展的必然趋势。2010年-2020年全球卫星产业规模稳步增长,2010年全球卫星产业规模为1680亿美元,2020年增长至2710亿美元,年均复合增长率为4.90%。卫星产业收入主要由卫星服务、地面设备、卫星制造和发射服务组成,其中卫星服务和地面设备是卫星产业最重要的组成部分,近年来两者收入占比超过90%。民用卫星领域:卫星互联网纳入新基建,政策扶持需求向好卫星互联网是基于卫星通信的互联网,通过在轨道部属一定数量的卫星形成规模组网,为全球提供宽带互联网接入等通信服务。按照轨道高度,卫星星座主要分为低轨、中轨、高轨三类。低轨卫星由于具备低时延、链路损耗低、发射灵活、覆盖范围广、应用场景丰富、成本低等优点,最适合发展卫星互联网业务。卫星互联网最早可追溯到1987年摩托罗拉公司发布的铱星计划,至今主要经历了3个发展阶段。卫星争夺战拉开序幕,卫星市场前景可期。低轨卫星通信网络在全球通信和互联网接入、5G、物联网、太空军事等应用领域具有巨大潜力,是商业航天和大国太空军事博弈的必争之地。以
OneWeb、SpaceX、O3b等为代表的公司开始主导卫星互联网建设,相继推出OneWeb、Starlink、O3b等星座计划。其中,SpaceX公司实施的Starlink星座计划是全球迄今为止部署在轨卫星最多的成功案例,累计发射了540颗星链卫星;O3b星座系统是全球唯一一个成功投入商业运营的中轨卫星计划。轨道和频谱资源有限,大国开启卫星发射争夺战。根据《卫星互联网发展现状及安全风险研究》,卫星互联网系统使用的频率主要是Ku和Ka频段,按照当前的国际规则,星座中只需要有一颗在轨卫星,就相当于激活了整个卫星互联网项目的网络资料,并获得轨道和频率资源的优先权。一旦星座系统建成,将对后建的星座造成极大的频率协调难度。目前已经发射一颗以上卫星的项目有OneWeb、O3b、Iridium、Starlink、Telesat、以及我国的鸿雁星座以及虹云星座等。我国在卫星Ka频段申请方面具备一定主动权,但未来仍需加速推进卫星发射以获取太空资源的优先权。“鸿雁星座”与“虹云工程”加速我国卫星互联网产业布局。“十三五”期间,以中国航天科技、中国航天科工为主的两大央企集团分别提出了“鸿雁星座”和“虹云工程”低轨卫星互联网计划,并发射了试验卫星。2020年4月,国家发改委首次明确“新基建”范围,将卫星互联网纳入通信网络基础设施的范围,我国卫星互联网产业迎来快速发展机遇。军用卫星领域:军事信息化建设推进,卫星通信有望加速发展军事卫星系统的迅速发展极大地提高了武器装备的整体作战效能,已成为直接支援作战行动不可替代的手段。《TheGlobalMilitarySatelliteMarket2015-2025》显示:2025年全球军用卫星市场规模将从2015年的57亿美元增长至97亿美元,规模提升70%以上。美国建立了世界上最庞大的军用卫星系统,包括信息获取类卫星、信息传输类卫星、时空基准类卫星,发展重点为侦查、预警及通信卫星,这些卫星在未来信息战、空间战中均将起到十分重要的作用。截至2021年1月,在环绕地球运行的3372颗活跃人造卫星中,有1897颗属于美国,我国仅占412颗,和美国仍存有较大差距。太空战将是一段时期内的战争至高点,美国军用卫星系统可以作为空间力量发展建设的借鉴,同时也可以针对其薄弱环节探寻对抗方法,为未来信息化战争中夺取制天权提供支撑。作为构建卫星组网和星间链路的核心技术,毫米波有源相控阵微系统将受益于星载领域军民两用的广阔市场空间。2.3.6
民用5G市场:5G浪潮加速基站建设,毫米波微系统前景可期据工信部数据显示,截至2021年上半年,我国累计建设5G基站96.1万个,5G终端连接数约3.65亿户。2021年7月,工信部等十部委联合发布《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》,标志着我国5G应用发展第一个总领性文件正式出台,明确到2023年,我国5G应用发展水平显著提升,综合实力持续增强。基站是5G网络的核心设备,提供无线覆盖,实现有限通信网络与无线终端之间的无信号传输。据公司招股说明书,5G基站需要采用波束赋形技术,通过调整天线增益空间分布,使信号能量在发送时更集中指向目标终端,以弥补信号发送后在空间传输的损耗,并大幅提高网络覆盖能力。毫米波由于其波长短、频带宽、传输效率高、安全可靠性强,可有效解决高速宽带无线接入面临的许多问题,在民用领域应用前景广阔。毫米波在5G时代的优势将带动毫米波天线微系统在5G基站建设中的应用。根据3GPP的标准,无线基站按功能可划分为宏基站和小基站。由于5G通信采用的是高频波段,绕射能力与穿透能力较弱,容易产生信号死角;而小基站体积小,布设简单,可以部署在宏基站无法触及的领域,有效解决信号盲点,因此“宏基站+小基站”协同组网将是5G基站建设的趋势。小基站是5G时代重要的增量点。毫米波高频段小基站的覆盖范围是10-20m,应用于热点区域或更高容量业务场景,保守估计数量将是宏基站的两倍。我国5G小基站建设规模将从2019年的8.1亿元增长至2023年的342.5亿元,年均复合增长率高达155%。毫米波天线微系统适配5G小基站,将受益于小基站建设规模的持续扩大。2.4、行业竞争格局:军工集团下属院所主导,民营企业深耕细分领域由于国防武器装备要求较高,研发周期较长,以及军工企业资质壁垒较高的限制,并非所有企业可以在该领域充分竞争。目前,我国具备毫米波有源相控阵研制量产能力的主要单位包括以下两类:一是国内大型军工集团的下属单位;二是具备三、四级配套能力的民营供应商。大型军工集团的下属单位大多从事国防装备关键系统的研制和总成,甚至是国防装备整机总成,同时具备对核心微系统的整体设计与器件、组件设计生产能力。目前,国内雷达装备重点研制单位以中电科下属十四所、三十八所等为代表。个别实力较强的民营企业已具备毫米波有源相控阵解决方案提供能力,成为军品三、四级配套供应商。但整体上,该类企业一般为经营规模较小、市场相对单一、产品和服务有限、市场高度集中于单一应用或单一产品的中小型企业,主要在某个细分领域中获得生存空间。天箭科技与雷电微力相比主营业务覆盖领域不同。2018-2020年,天箭科技有源相控阵微系统收入占主营收入比例均在10%以下;同期雷电微力的毫米波有源相控阵微系统产品销售收入占比分别为78.18%、95.90%、96.02%。据公司招股说明书,天箭科技主要产品为固态发射机,属于分部件(四级配套),用于传统雷达或相控阵微系统。天箭科技是公司的电子元件主要供应商之一,2019-2020年,向公司销售驱动功放产品金额分别为793万元、780.8万元。因此,天箭科技主营业务居于产业链上游,不与公司构成直接竞争。3、公司核心竞争优势:研发为基,壁垒已成3.1、专注毫米波相控阵十五载,构建核心技术优势毫米波有源相控阵是当前通信领域的前沿技术之一,涉及学科众多、技术复杂、工程化难度高。公司管理层自2007年起开始布局毫米波相控阵微系统产品研发;2010年完成关键技术突破,实现首台原理样机的阶段性测试;2010-2012年,公司通过前期大量技术研发和积累,逐步形成了高性能、高密度、低成本有源相控阵微系统的技术路线,并开始与A01、B01、C01等单位开始合作进行有源相控阵微系统的研发;2012-2015年,公司通过与重点单位合作,不断进行技术积累和迭代;2015年至今,公司开始加大产业化方面的布局,通过可制造性设计和生产自动化两方面入手,实现产品的低成本。大批量工业化生产制造。受益于公司起步早、市场定位高度聚焦、技术路径清晰等优势,经过长达十余年的不断投入和技术攻关,公司目前已成为国内少数能够提供毫米波有源相控阵微系统整体解决方案及产品制造服务的企业之一。公司已取得专利108项,集成电路布图设计专有权23项,计算机软件著作权8项,正在申请国防专利5项,多个型号产品已成功实现工程化。公司推出的精确制导有源相控阵微系统,已成功应用于国内某型号国防装备,并相继参与多项通信数据链相关毫米波有源相控阵微系统的承研承制。公司五项核心技术均为自主研发的特有技术,覆盖T/R组件封装、电源网络设计、波束综合优化、热技术和高精度测试五类技术环节,积累了多项专利及非专利技术,技术水平国内领先。3.2、主要客户长期合作,核心产品深度绑定由于毫米波有源相控阵雷达的技术难度高,开发周期较长,定型列装审核程序严格,因此单一型号产品的换代周期基本在十年以上(M03产品的前一代武器装备列装周期超过15年),产品的研制、技术升级改进和备件采购对供应商存在较强的技术路径依赖。目前公司在毫米波微系统细分市场已形成良好的口碑和声誉,得到了A01、B01、C01等主要客户的高度认可,并且与之形成了密切的合作关系。据公司招股说明书披露,公司自2011年起与三家主要客户开展合作,合作时间近10年,构成公司的客户资源核心优势。公司自研发阶段切入,与核心客户形成深度绑定。公司与C01
在某型号武器装备研发初期即保持紧密的合作关系,M03产品是该型号武器装备的关键部件,C01
与公司及其他相关部件供应商一同展开该型号武器装备的研发攻关,经过公司与客户的不断努力,相关产品不断实现技术突破,并最终完成军方的评审、验收等工作,达到量产列装阶段。公司生产的M03
产品随着对应型号武器装备的定型批产而开始大规模批产并交付,2020年占公司主营业务收入的77.8%。目前已批产的三种产品中,公司为R03产品和TG120产品的唯一供应商,并与某央企下属单位同时向C01客户供货M03产品。按照军品供应体系,通常定型且批产产品的供应商更换流程复杂且可能性较低。同时,公司是国内少数具备毫米波有源相控阵微系统整体解决方案实施能力的企业之一,依靠自主研发逐渐掌握核心技术,并经过十余年发展,建立起科研生产、人才培养以及供应链等完整的研制体系,实现了有源相控阵微系统的低成本大规模应用,随着部分重点型号陆续定型,公司在我国精确制导导弹、卫星通信系统中起到了关键作用,是多家总体单位的核心供应商。因此,公司与主要客户的合作将保持稳定,定型批产产品不存在被替代的风险。3.3、前期投入开花结果,下游订单纷至沓来研发为基,积跬步以至千里。公司主要产品有源相控阵微系统是高端武器装备的核心部件,是当前精确制导领域的前沿技术之一,涉及学科众多、技术复杂、工程化难度极高,同时也受到军工产品研制周期较长的影响,因此需要参与方持续投入大量的资源进行研发。据公司招股书披露,公司成立后至2017年间,累计研发投入达到1.67亿元,约占期间累计收入的30%左右。2018年,公司研发投入2038万元,占当期总营收的44.31%。2
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