2024年索辰科技研究报告：机器人+民用+空间-三大预期差

2024年索辰科技研究报告：机器人+民用+空间_三大预期差1.国产CAE核心厂商，形成高壁垒我们于2023年10月25日发布深度报告《索辰科技：CAE核心探索者，先发优势有望产业整合》，主要对公司的发展历程、产品对比分析、市场格局、未来发展方向进行了阐述。本报告系索辰科技的第二篇深度报告，主要阐述公司目前的三个重要预期差：1）机器人业务：公司为何有能力拓展该方向；2）民用市场：推广动力如何，是否进入加速阶段；3）市场及估值空间：是否具备提升空间；公司核心业务是CAE的设计与开发，CAE（ComputerAidedEngineering，计算机辅助工程）是设计过程中，基于物理模型进行模拟仿真的标准化、工具型工业软件。公司专注于CAE核心技术的研究与开发，十几年间不断丰富产品领域，在多个行业领域内都开拓出一定的市场。公司处于发展上升期，营业收入持续快速增长。2023年，公司实现营业收入3.2亿元，yoy+19.5%，增速下滑主要系订单延期确认所致；24Q1实现收入3200万元，yoy+346%，单季度高增验证递延。2023年实现归母净利5748万元，在研发高投入的背景下依然保持稳健增长。对比来看，索辰处于高增速阶段。受益于国防科技领域软件国产化的大趋势，公司业务正处于高增速阶段，华大九天亦属于工具型设计软件国产化重要厂商，营收增速与公司接近；Ansys作为CAE全球主要厂商，部分市场份额被其他厂商蚕食，增速接近10%。2.机器人：突破六维力传感器，软硬结合新突破成立机器人事业部，推出六维力学传感器，已具备成熟应用。据公司官方公众号发布，索辰于24年2月成立机器人事业部，并成立于此前与上海智籍机器人共同成立子公司索辰仿真，并计划推出高性能六维力与力矩传感器，满足人机器人指尖、手腕、脚腕等力测量需要，并在人形机器人上开展实际应用。市场对于索辰布局机器人行业存在一定预期差，部分认为公司在此领域零基础，产品进度慢，且空间有限，我们认为：1）六维力学传感器是人形机器人核心环节，将带来重要增量。市场部分认为六维力学传感器应用较少，市场规模有限。我们认为由于六维力传感器价值量高，索辰目前整体收入体量较小（23年收入3.2亿元），即使利基市场也能带来重要增量，且随着人形机器人成熟度提升带来的爆发式增长，将为公司带来长期成长。2）索辰布局此业务，是力学求解能力的拓展，未来“软硬一体”解决方案或成主流交付模式。市场部分认为索辰布局机器人板块没有相应基础，产品实际处于前期规划阶段，或产品性能较传统传感器厂商有差距。我们认为，结合首席科学家高峰教授实验室此前机器人研发经验，以及较为成熟的硬件基础，索辰可充分发挥在力学求解领域长期积累的核心优势，实现动态性能算法优化，并减少“串扰误差”，以软硬一体解决方案交付，充分利用传感器优势，尤其是在发展较为初期的阶段。2.1六维力学传感器，人形机器人高价值核心零件特斯拉第二代Optimus在足部、手腕部配备六维力学传感器，行走及抓取等能力显著提升。此前一代产品推测使用的是一维传感器，核心传感器的升维带来了稳定性、准确性的重要提升。OptimusGen2在步行速度上相比前一代提升30%，并且单腿实现瑜伽动作之外，还能平稳实现90度深蹲。由11个自由度构建的灵巧手，实现抓取鸡蛋等复杂任务，是特斯拉机器人的核心亮点。触觉传感器由测量的力/力矩数量可分为一维、三维和六维传感器等。力矩传感器测量并输出在笛卡尔直角坐标系中各个坐标上的力和力矩，由测量的力、力矩数量可进行维度上的分类，一般分为一维、三维、六维传感器。随着测量维度提升，多维传感器有着高精度、协调性强、非线性特征显著等优势，在人形机器人领域得到广泛使用。六维力传感器此前场景较少，人形机器人带来重要增量。即使待测力的方向任意变化，作用点不在标定参考点，六维力传感器也能完成测量任务。六维力传感器目前广泛应用于医疗健康、航空航天、智能机器人、工业运输等场景，新兴拓展领域为人形机器人。通常人形机器人使用4个六维力传感器，分布于手腕和脚腕等关节末端，采集与外界环境交互的数据信息，从而调整姿态和动作。六维力传感器按照原理分为多种类型，不同类型优势各不相同。六维力传感器按照原理来分，包括硅应变传感器、金属箔传感器、电容传感器、光学传感器、压电传感器。经过稳定性、刚度、动态特性、成本与信噪比五个维度的比较可知，硅应变传感器和金属箔传感器之间，硅应变片在稳定性、信噪比以及动态特性方面要更优，两者刚度上相差不多，但成本上金属箔要优于硅应变片；电容传感器和压电传感器之间，电容传感器成本最优，其他几项弱于压电传感器；光学传感器在动态特性方便明显具有优势。目前主流方案为应变传感器，全球领先的ATI及索辰科技均主要采用此方案。六维力传感器目前场景局限，价格高是重要制约因素，人形机器人行业将带来突破式增长。根据睿工业数据，2023年中国市场六维力传感器出货量为9450套，市场规模仅2.35亿元。当下六维力传感器市场规模较小，主要因为价格昂贵、应用场景少，过去柔性化生产是推动六维力销量提升的主要原因，增速呈现平稳增长状态；近两年更多厂商布局六维力传感器参与竞争，产品价格有所下降，应用场景不断拓展。2.2实验室硬件成熟，结合软件算法打造高性能解决方案上海交大高峰教授实验室为基础，实现科研成果转化的重要途经。据索辰科技官方公众号，高峰教授将担任索辰机器人首席科学家，高教授担任上海交大机械系统与振动国家重点实验室主任，长期从事机器人学研究数十年，此前研发的滑雪机器人、六足机器人已在多领域实现应用。多足机器人此前已适配多款六维力学传感器，实验室已完成自研。此前高峰教授实验室已经将多款六维力学传感器应用于多足机器人的设计研发中，由于ATI等普遍采用“黑盒式”整体解决方案，对于很多场景的适配性有限，在结构等方面具备一定基础后，已经完成了六维力学传感器的自研，后续结合索辰的软件及算法能力将获得精度及稳定性的显著提升。由于需要软硬皆优，一维能力难以直接复用，六维力传感器壁垒较高，主要体现在：1）结构耦合设计：需要减少不同维度间的耦合，仅靠结构设计难以实现工程化应用的解耦，过高的装配和加工精度导致商业化难度大；2）六维联合加载标定研发：综合考虑六个维度进行标定，六维联合加载标定才可以实现目前需求的0.5%FS准度。六维联合加载设备目前一般由六维力传感器厂商进行自研，是核心壁垒；3）动态性能算法优化：快速时变信号是传感器需要测量的关键力信息，需要对力学求解有深入理解；4）耦合误差无法完全避免：各维度之间会产生耦合误差，需要解耦算法进行解耦以消除不同维度之间的互相干扰，需要根据情况和具体的传感器进行优化。综上，实验室此前在硬件端完成壁垒突破，索辰擅长的力学求解等算法，能够结合形成完整的高壁垒解决方案。ATI目前全球领域有优势，索辰产品精度已经达到全球先进水平。ATI总部设在加拿大，目前是较为领先的六维力学传感器供应商，其原理为应变式。根据官网介绍，ATI的力/力矩传感器被广泛的应用与各个工业领域，如产品测试，机器人装配，打磨和抛光等；在研究领域被用于外科手术机器人，仿生机器人，康复机器人，以及神经学等其他不同的应用中。目前六维力传感器集中度较高，但国产份额持续提升，未来有望延续这一趋势。2023年ATI、宇立仪器分别占22.4%、12.2%，TOP10厂商共占据接近70%的份额；外资品牌仍然占据主导，但份额已持续下降，从2020年的80.9%下降至2023年的67.9%。同时，国产品牌的份额持续提升，一方面，国内厂商的技术不断进步，技术差距缩小；另一方面，国内品牌的性价比优势和本体化服务有限明显。未来随着人形机器人不断成熟，逐步实现商业化落地和规模化生产，国内品牌将进一步发挥在性能、性价比、服务和响应速度等方面的优势，份额取得进一步提升。3.民用：CAE拓展加速，预计年内多点突破CAE软件业务民用市场突破，特别是新能源汽车厂商预计迎来加速期。此前市场部分认为索辰CAE在军工领域应用优势显著，但民用市场拓展难度较大、进度较慢。我们认为，1）产品路线：结合海外CAE成功厂商经验，先军用后民用的路线可充分验证产品能力，索辰产品已经进入可规模化拓展阶段；2）并购落地：公司完成收购在新能源车厂具备长期服务经验的阳普智能，预示在该领域快速布局，利用计算效率优势，实现差异化突破；3）高管加入：原西门子工业软件（上海）有限公司副总裁雷晓疆先生正式加入索辰科技，带领团队加速民用市场拓展进程。3.1拓展新能源车领域CAE应用领域广泛，目前下游行业集中，未来拓展空间广阔。CAE软件领域还可用于国防军工外的汽车、电子电气、医疗设备、工业装备等，目前这些市场主要被海外优势厂商占据，成熟的软件产品和丰富的应用经验是核心所在，但海外软件厂商普遍存在服务响应速度慢、产品定价高且模式相对单一等问题，未来可能成为国产化厂商重要的拓展领域。索辰民用市场收入占比较低。根据公司招股说明书，2021年公司民营企业客户收入占比为16.09%，客户主要包括两类：1）高端制造企业：宁波源海博创科技有限公司、上海轩田工业设备有限公司等；2）工业软件开发和集成企业：中云开源数据技术（上海）有限公司、广州阳普智能系统科技有限公司等。从航空航天领域，到汽车制造领域，下游行业场景具备一定重合度。汽车行业是CAE重要的应用领域，CAE技术在汽车行业的应用从最初的线弹性部件分析到汽车结构中大量的非线性问题分析，到现在汽车疲劳寿命分析、NVH分析、碰撞模拟等，CAE分析几乎涵盖了汽车性能的所有方面。飞行器制造过程中，涉及的部分场景领域可以复用汽车领域，从航空航天拓展至汽车领域，具备一定基础和优势。公司产品并行能力较强，可以提升运算效率，适配新能源汽车需求。根据招股说明书，上海超算以典型的三维方腔流模型对流体软件进行比较测算，结果发现Aries在显示求解格式下与Fluent效率相当，而在隐式求解格式下，Aries加速表现更好，并行效率更高；上海超算同样对结构仿真软件进行了类似的测算，结果显示，相较于Mechanical，Virgo前处理耗时短，但构建的网格更密集，实体单元和节点也更多，说明Virgo的计算效率更高。收购广州阳普智能，重点突破新能源汽车。阳普智能主要客户为离散型制造业，涵盖新能源、芯片设计等领域，成立已有20年，核心业务包括CAE、PLM、MES的开发销售，涵盖领域包括新能源汽车主机厂与供应链、芯片设计与封装、新能源设备、5G通讯、各类先进制造研究院所等，在华南地区具备一定影响力，成为索辰拓展民用市场销售渠道的关键一步。3.2前西门子高级领导加盟，并购实现产业整合原西门子工业软件（上海）有限公司副总裁雷晓疆先生正式加入索辰科技。据公司官方公众号，24年1月，公司任命雷晓疆先生为副总裁，将整体负责公司的营销市场工作。此前雷先生深耕工业软件行业25年，任职于西门子工业软件等知名企业，担任销售总监、副总裁等核心岗位，有望带领索辰在民用市场中实现快速突破。货币现金大规模补充，补充流动资金7亿元以上。公司23年4月上市，募集资金净额23.16亿元，其中3亿元用于补充流动资金，此外超募资金中的4.04亿元将用于永久补充流动资金。流动资金的大规模补充，有望支持公司进一步扩大先发优势，通过外延战略丰富产品功能模块，协同实现行业整合。索辰有望通过收并购实现行业整合。CAE软件可以应用于航空航天、国防军工、船舶、汽车等领域，工程应用场景丰富，CAE厂商在发展过程中，一方面通过自主研发，积极扩展CAE软件本身的功能，另一方面不断寻找机会收购小的专业软件商，通过并购整合提升分析技术、拓展应用范围。1）融资顺利，具备收购关键的资金优势。2）参与多项国家重大科研专项，合作单位级别高，具备一定资源优势和行业认可度。据公司招股说明书，公司参与了六项国家级重点科研专项，其中一项为牵头单位，五项为参研单位。2020年2月，公司与中船重工、航空工业、中科院及上海交通大学等7家单位，共同承担国家重大科研专项—A项目，公司为牵头单位，其他7家军工单位及科研院所为参研单位或验证单位。同时，公司作为参研单位，还参与分别由、中科院牵头的两项国家重大科研专项—B项目和C项目，独立承担其中若干子课题研发任务。4.空间：市场+估值具备持续提升空间4.1海外：CAE利基市场的高估值企业CAE软件诞生于航空航天装备的研制过程中，在国外的发展大致分为军工引导、政策支持、商业化推广、重组格局四个阶段。由于国产CAE软件起步较晚，目前尚处于前两个阶段，因此相关公司收入规模相对有限，但从军工领域向民用领域拓展是产品演绎的必然阶段，且军工领域的核心经验复用至民用市场后具备显著优势。1）军工引导（1956-1980）早期多为航空航天领域驱动，部分实现商业进程。1956年波音公司开发内部程序进行有限元分析；1966年NASA为实现阿波罗登月，开发内部有限元分析软件。项目成功后政府将NASTRAN源代码公开，推动其他行业应用，MSC被指定为维护商。1969年，ANSYS前身STASYS为计算核子反应火箭的结构应力和变形而开发，后发展为商用结构分析软件ANSYS。1972年，开发ABAQUS，客户是西屋核电，计算核反应堆中核燃料棒的接触、蠕变和松弛等问题。1974年，美国通用动力开发TSO软件，解决机翼气动弹性。2）政策支持（1980-2000）1983年美国就在“拉克斯报告”提出科学计算重要性，1984年美国国家科学基金会成立先进科学计算办公室全面制订高级计算科学发展计划。1991年高性能计算与通讯HPCC计划为探索采用计算方法解决科学工程重大挑战，投资重点是先进软件技术与并行算法。1995年美国国防部指定国防部建模与仿真主计划。3）商业化推广（2000-2010）美国、法国为代表的工业数字化水平较高的国家大量的相关软件进入公开市场，实现前期商业化，除了结构数值模拟之外，拓展了对工作状态和运行行为的仿真模拟，从而融入工业软件大体系当中，成为高端制造业的必备软件之一。4）重组格局（2010至今）具备先发优势的厂商逐渐加快一体化、平台化融合，通过商业手段进行大量收并购，在同一软件架构下，以产品全生命周期为场景，形成完善的结构分析系统，从而进一步扩大领先优势。Ansys已进入产业化后期的平稳增长阶段，索辰尚处于前期快速增长阶段。从收入体量看，Ansys在2023年全球范围内收入22.7亿美元，同期索辰仅为3.2亿元人民币，体量存在较大差异。从收入增速看，Ansys已经进入较后期的平稳发展阶段，且由于欧洲、亚洲等国家的安全性考虑加大扶持本国CAE软件，市场份额有被蚕食的趋势，在2023年收入增速低于10%；索辰受益于国产化趋势及产品能力提升，收入保持高增速，2023年受下游客户项目确认进度影响，部分订单延期确认至2024年一季度，若综合考虑递延影响，其增速有望实现30%以上增长。索辰股权激励彰显收入CAGR30%的增长信心。公司此前发布《2023年限制性股票激励计划（草案）》，按照草案内容归属条件中的业绩考核要求，2023/2024/2025的考核触发值分别为以2022年营收为基数，增长率不低于30%/69%/120%，综合三年CAGR为30%；目标值分别为以2022年营收为基数，增长率不低于40%/95%/170%，综合三年CAGR约40%。Ansys稳定阶段依然具备高估值。从近5年看，Ansys的估值波动较大，但大多数时间内保持在PS10x以上，结合收入增速看，在20-21年依然保持10%以上增速，此时结合美股科