格物感知(深圳)科技有限公司業務研究報告 -高精度MEMS陀螺儀及慣性導航系統_第1頁
格物感知(深圳)科技有限公司業務研究報告 -高精度MEMS陀螺儀及慣性導航系統_第2頁
格物感知(深圳)科技有限公司業務研究報告 -高精度MEMS陀螺儀及慣性導航系統_第3頁
格物感知(深圳)科技有限公司業務研究報告 -高精度MEMS陀螺儀及慣性導航系統_第4頁
格物感知(深圳)科技有限公司業務研究報告 -高精度MEMS陀螺儀及慣性導航系統_第5頁
已閱讀5頁,還剩27頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

格物感知(深圳)科技有限公司業務研究報告2024年11月

目錄1 項目概況 31.1 公司簡介 31.2 業務概況 32 項目行業分析 42.1 氫儲運行業概況 42.1.1 儲氫環節 42.1.2 運氫環節 52.2 產業鏈分析 62.2.1 上游成本端 62.2.2 下游應用端 82.3 競爭格局 112.4 市場空間測算 13

項目概況公司簡介格物感知(深圳)科技有限公司是一家專注于高精度MEMS陀螺儀及慣性導航系統國產化、產業化的國家級高新技術企業,擁有一批國內頂尖的技術專家和工程師,以及豐富的國際化合作經驗。自2022年底開始銷售,22年實現營收170萬元,23年實現營收1200萬元,24年預計超3000萬元。作為國產化自主可控產業鏈和供應鏈最大的短板之一,公司在高精度MEMS陀螺儀及慣導系統方面著重國產化工作,擁有完全自主知識產權的國產化產品。業務發展方面,公司是唯一成功實現在該領域與全球頂尖的國外領軍企業合資合作;唯一貫通高精度MEMS陀螺儀全產業鏈;唯一在全國首屆HY行動中摘得該領域項目桂冠的民營企業,成功服務中國航天科技、中航工業集團等標桿企業。近期,團隊在國防科工局的揭榜掛帥競爭中,以大比分優勢PK掉行業龍頭企業兵器214(芯動聯科母公司),贏得重大市場勝利,再次證明公司在該領域的競爭優勢和行業領先地位。業務概況MEMS陀螺儀和MEMS加速度計均包含一顆微機械(MEMS)芯片和一顆專用控制電路(ASIC)芯片,產品主要應用于慣性系統。慣性系統是一種不依賴于外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導航、定位和測量系統,陀螺儀和加速度計通過慣性技術實現物體運動姿態和運動軌跡的感知,是慣性系統的基礎核心器件,其性能高低直接決定慣性系統的整體表現。公司業務以高性能MEMS陀螺儀和慣性測量單元(IMU通常包含三個軸向陀螺和三個軸向加速度計)為主,同時也具備MEMS加速度計生產能力。本輪募資主要用于公司規劃的生產制造中心建設項目第一期,以滿足國內高端裝備市場對高精度MEMS陀螺儀及慣性系統的需求,目標實現產能從目前3萬軸/年向20萬軸/年的提升,其中,就包括對高精度MEMS陀螺儀及慣導產品的設備及產線投入0.3億元,以及加速度計+三軸新品的工程化和產業化項目投入各0.1億元。MEMS慣性傳感器行業分析技術特征與應用測量原理MEMS慣性傳感器主要分為加速度傳感器、陀螺儀,以及由加速度傳感器和陀螺儀組合而成的慣性導航單元(IMU)。MEMS傳感器內部采用質量塊,在運動過程中質量塊產生運動,通過測量質量塊和參考面之間的電容特性,就可以計算出線性加速度或者轉動的角速率。MEMS加速度計加速度計主要用于測量物體相對運動,其模型是一個由彈簧質量塊組成的阻尼系統,當質量塊由于慣性作用壓縮彈簧的時候會產生彈性力,該彈性力符合胡克定律F=KX,K是彈簧的勁度系數,X是彈簧壓縮或者伸長的距離。力是改變物體運動狀態的原因,符合牛頓第二定律F=Ma,M是質量塊的質量,a是產生的加速度。因此,通過聯立KX=Ma可推導出加速度a=KX/M,只要知道X值就可得出加速度a(K和M是定值)。加速度計內部質量塊結構都帶有伸出來的手指對(fingersets),在移動過程中,手指對與固定極板可形成可變的電容,加速度計就是通過檢測該電容值變化來反饋移動距離的。Source:駿龍科技官網MEMS陀螺儀MEMS陀螺儀主要利用了對科里利奧力的測量,對MEMS內部施加一個X方向的激勵信號,當質量塊相對于震蕩的系統產生Z軸方向的旋轉運動時,由于Y方向的科里利奧力,質量塊就產生Y方向的運動,通過計算電容的變化,就可以計算出對應的角加速度值。Source:AnalogDevices官網陀螺儀類別比較MEMS即微機電系統(Micro-Electro-MechanicalSystem),是利用大規模集成電路制造技術和微加工技術,把微傳感器、微執行器、微結構、信號處理與控制電路、電源以及通信接口等集成在一片或者多片芯片上的微型器件或系統。MEMS器件種類眾多,主要分為MEMS傳感器和MEMS執行器。MEMS傳感器可以感知和測量物體的特定狀態和變化,并按一定規律將被測量的狀態和變化轉變為電信號或者其它可用信號,MEMS執行器則將控制信號轉變為微小機械運動或機械操作。陀螺儀屬于MEMS傳感器,最早基于牛頓經典力學原理,利用高速旋轉的陀螺轉子來測量計算運動載體的旋轉角速率。按照不同測量原理和發明先后,慣性技術發展通常分為四代,MEMS陀螺儀是第三代陀螺儀的代表。慣性技術總覽及代表產品測量原理代表產品優點缺點第一代牛頓經典力學原理靜電陀螺/動力調諧陀螺種類多、精度高體積質量大、系統組成結構復雜、性能受機械結構復雜性和極限精度制約、產品制造維護成本昂貴第二代薩格奈克效應激光陀螺/光纖陀螺反應時間短、動態范圍大、可靠性高、環境適應性強、易維護、壽命長成本高、體積大,應用領域受到一定限制(光學陀螺主要為戰術級和導航級應用,在陸、海、空、天等領域得到批量應用)第三代哥氏振動效應和微納加工技術半球諧振陀螺/MEMS陀螺體積小、重量輕、環境適應性強、價格低、易于大批量生產精度較激光陀螺和光纖陀螺仍有很大差距第四代現代量子力學技術核磁共振陀螺/原子干涉陀螺靈敏度高、穩定性好,可實現對極低角速度和極小角位移的精確測量宏觀系統物質波干涉所需條件苛刻,與實際應用中所面臨的復雜電磁環境很難匹配Source:芯動聯科招股書應用進度方面,現階段半球諧振陀螺儀主要應用于高精度的空間領域,而核磁共振陀螺儀和原子干涉陀螺儀則分別處于工程樣機階段和原理樣機階段,目前我國應用最多的主要包括光纖陀螺儀、激光陀螺儀、動力調諧陀螺儀以及MEMS陀螺儀。主要陀螺儀的應用時間及組件數(件)Source:YoleDevelopment,High-EndInertialSensorsforDefense,AerospaceandIndustrialApplications2020性能等級方面,由于不同應用領域對陀螺儀的性能要求有所不同,根據陀螺儀核心指標零偏穩定性(衡量陀螺儀在一個工作周期內,當輸入角速率為零時,陀螺儀輸出值圍繞其均值的離散程度,數值越小表示性能越高),一般將陀螺儀自下而上分為工業級、戰術級、導航級和戰略級。高精度MEMS陀螺儀性能對應等級Source:YoleDevelopment,High-EndInertialSensorsforDefense,AerospaceandIndustrialApplications2020聚焦各等級陀螺儀的應用領域,(1)戰略級應用場景集中于航天和航海領域,包括戰略導彈核潛艇、航空母艦或者洲際導彈等,精度要求高水平,多使用激光陀螺儀;(2)導航級應用場景多為飛機、中遠程導彈武器等,精度要求中高水平,多使用激光陀螺儀、光纖陀螺儀;(3)戰術級應用場景包括裝甲車輛、中短程制導武器等,精度要求中低水平,多使用光纖陀螺儀、動力調諧陀螺儀和MEMS陀螺儀;(4)工業級應用場景為民用,常用領域包括汽車導航、消費電子產品等,精度要求較低,多使用MEMS陀螺儀。不同運用領域對陀螺儀的性能要求不同,通常需要綜合考慮精度、體積與成本等因素。例如小型化制導武器對精度要求適中,但需要小體積、低成本與高穩定性的特性,而戰略級應用則追求極致的精度特性,體積與成本則可以適當放松要求。各類陀螺儀的應用場景差異類別戰略級導航級戰術級工業級應用領域航天、航海航空、長航時無人系統地面武器、短航時無人系統汽車及消費電子零偏穩定性(°/h)<0.010.01-0.150.15-15>15陀螺儀主要應用情況激光陀螺儀、靜電陀螺儀、光纖陀螺儀激光陀螺儀、光纖陀螺儀、動力調諧陀螺儀光纖陀螺儀、動力調諧陀螺儀、MEMS陀螺儀MEMS陀螺儀、光纖陀螺儀、動力調諧陀螺儀Source:天箭慣性招股書格物感知高性能MEMS陀螺儀的核心性能指標可達到戰術級陀螺儀精度水平,以陀螺儀GT101型號為例,其零偏穩定性、標度因數精度、角度隨機游走等核心性能指標滿足戰術級陀螺儀,如下表所示。由于現有產量有限,公司前期主要還是面向國內軍工企業(導航級+戰術級),定位于戰術武器-制導武器、對中低端光纖/激光陀螺的國產化替代以及中高端無人機市場,后續將大力拓展穿戴式導航系統、無人駕駛汽車、高端機器人、商業航天、工業高可靠等工業級應用領域。單軸陀螺儀性能差異類別戰略級導航級戰術級消費級公司產品(陀螺儀GT101)零偏穩定性(°/h)<0.010.01-0.150.15-15>151標度因數精度(ppm)<11-100100-1000>1000200角度隨機游走(°/h)<0.010.01-0.050.05-0.5>0.50.1Source:公司盡調資料市場規模與競爭格局全球層面市場規模方面,根據YoleIntelligence的統計,全球MEMS慣性傳感器的市場規模從2018年的28.31億美元、31.21億顆增長至2021年的35.09億美元、39.39億顆,預計該市場將于2027年增長至49.43億美元、60.60億顆,2018-2027年銷售額及銷量CAGR分別為6.39%和7.65%。其中,全球MEMS陀螺儀與IMU的市場規模從2018年的18.64億美元增至2021年的22.04億美元,預計2027年將進一步增至31.33億美元。2018-2027E全球MEMS慣性傳感器市場規模(億美元)Source:明皜傳感招股書、YoleIntelligence國產化率方面,據StatusofMEMSIndustry2022,2021年全球MEMS慣性產品銷售額被博世公司、意法半導體、TDK、亞德諾半導體、霍尼韋爾、村田等國際巨頭MEMS慣性傳感器公司所占據,上述國際巨頭的市場份額占比超過91%,其他主體的市場占有率不足9%,且其他主體中依然以國外企業為主,細分領域國產化率極低,國產替代邏輯明顯。對于公司所處的高性能慣性傳感器領域,據Yole發布的StatusofMEMSIndustry2022,2021年全球高性能MEMS慣性傳感器市場規模為7.1億美元(含MEMS慣性傳感器系統),約合45.23億元人民幣,全球市場份額集中在Honeywell、ADI等行業龍頭手中,CR3達到50%以上。2021年全球高性能MEMS慣性傳感器市場結構排名廠商名稱銷售額(萬元)市場份額(%)1Honeywell153,771.8034%2AnalogDevices58,795.1013%3NorthropGrumman/Litef36,181.608%-其他203,521.5045%合計452,270.00100%Source:芯動聯科招股書、Yole國內層面國內市場方面,根據頭豹研究院預測,2024年中國慣性導航軍用市場規模為310.2億元,民用市場規模為119.5億元,其中軍用市場占比為72.2%,是中國慣性導航的主要下游應用場景。2015-2024E中國慣性導航行業市場規模(億元)Source:天箭慣性招股書在此基礎上,2024年我國軍費開支預算達1.67萬億,同比增長7.2%,預計未來幾年將維持超過7%的增長率,并于2027年突破2萬億。從軍費結構角度來看,裝備費用占比持續提升,由2010年的33.2%提升至2023年的44.1%,慣性器件作為多種裝備關鍵分系統的核心器件,將受益于裝備采購費的支出上行。2013-2024年中國國防支出規模與同比增長情況Source:國防部技術對比核心技術儲備目前,公司擁有集成電路布圖設計2項,發明專利5項,實用新型和軟年著作權26項。橫向對比來看,友商芯動聯科在上市前除估價9784萬元的四項專利及一項專有技術外,未增加任何專利技術,對源自美國的技術依賴性極強。公司核心專利技術概覽序號專利技術技術特點核心優勢與前景1全解耦、全對稱的MEMS芯片微結構方案可減小運動共模噪聲及誤差的四質量全對稱MEMS芯片結構;可實現動力學全解耦、減小互擾的反向雙對稱驅動-傳感模式;可提高環境適應能力的高效減振“彈簧”;可增大敏感面積、提高靈敏度的整體質量布局。該方案為公司獨特、先進且具有自主知識產權的結構設計方案2基于多維度設計和多參量制造的微結構仿真技術一是基于多維度的微結構的設計仿真,涉及微電子、微結構、微動力、微流體、微熱力、微摩擦等多參量的微觀物理特性和變化規律,形成三維設計模型(掩膜理想版圖);二是采用基于多參量的制造工藝仿真,模擬刻蝕(濕、干法)過程,提前評估真實加工后尺寸精確度、表面質量及溝槽深度/深寬比等重要加工參數,優化加工工藝,形成三維加工模型(掩膜工藝版圖)目前國內的MEMS工藝仿真技術基本處于空白,該技術是公司的獨有競爭力之一3低應力與抗沖擊封裝工藝MEMS陀螺儀需要分析封裝材料(如芯片、中間層、底板及粘接劑等)的特性差異(如溫度特性、剛度特性等)和匹配性,優化粘合劑、中間層、引線方式和封裝形式,開發應力穩定工藝。同時,為了滿足各種環境應用的需求,必須采取抗沖擊措施,研究材料的彈性特性、點膠形式、點膠工藝及減振方式等低應力和抗沖擊封裝技術是提高精度及提升產品一致性、良品率核心競爭力之一4正交校正及多回路控制技術多回路控制技術包括驅動-傳感匹配頻率回路、驅動的自動增益調整控制回路、閉環檢測回路、溫度補償回路、機械和電綜合的正交校正等5個以上的控制回路該技術代表著國內在回路控制技術方面的最高水平5IMU實用性集成應用技術從用戶出發,充分考慮傳感器數據對導航系統性能的影響以及用戶的便捷使用,如在開發的模塊中嵌入時間同步及時標、安裝誤差標定、誤差建模和補償以及故障檢測等功能。根據公司發展計劃,正在進行IMU模塊和系統產品的一次性封裝工藝的開發,對減小體積重量、降低產品成本、提高產品市場競爭力意義重大Source:公司盡調資料具體產品序列及性能指標如下所示:(1)GT101高精度MEMS陀螺儀GT101是一款性價比超高的芯片級國產微機電陀螺儀,零偏和比例因子穩定性高、工作環境適應力強,功耗低。GT101采用完全自主可控國內技術方案、獨特全解耦驅動傳感設計方案、晶圓級多層鍵合及真空封裝、獨創低應力器件封裝工藝、特有正交閉環和誤差補償技術等自主原創的核心設計。該產品專為國防、航空航天航海及高端工業領域的應用而設計,為用戶提供極具競爭力的性價比。GT101關鍵技術指標產品圖示測量范圍499°/S帶寬200~500Hz標度因素0.01(°/S)/LSB非線性度0.03%FSO角度隨機游走0.1°/√h零偏不穩定性1°/hG靈敏度0.005(°/S)/g抗沖擊5000g格物GT101廣泛適用于如飛行器、潛航器和車載平臺的制導與控制、航姿航向參考、平臺及天線穩定、組合導航等。(2)GU601高性能六軸慣性測量組合格物GU601系列高性能慣性測量組合(IMU)采用3軸自研高精度MEMS陀螺儀芯片,同時集成3軸MEMS加速度計芯片,實現六自由度運動數據采集和輸出功能。產品采用鋁合金密封封裝提高可靠性,內有減震結構提高抗干擾能力,同時內置溫度補償算法,可有效補償環境溫度影響,保證器件全溫工作性能。GU601關鍵技術指標產品圖示陀螺測量范圍±499°/s零偏穩定性0.1°/h加計性能(可根據客戶需要調整)加計測量范圍10g零偏穩定性0.05mg分辨率1.9ug隨機游走0.06m/s√h全溫零偏穩定性2mg(RMS)標度因數精確度300ppm格物GU601的典型應用場景有:短程彈道導彈、可回收火箭姿態控制、中高端無人機、動中通天線穩定等等。(3)GC101高精度MEMS組合導航系統格物GC101系列高性能組合導航系統采用3軸自研高精度MEMS陀螺儀芯片,集成3軸MEMS加速度計芯片、3軸磁傳感器、氣壓計及內置GNSS接收芯片,實現慣性器件與GNSS數據融合,提供精確的姿態角輸出、以及方位、位置、速度、時間等信息。GC101關鍵技術指標產品圖示位置(SP)≤3.0m速度(SP)≤0.1m/s姿態≤0.1°航向≤0.2°位置(衛星失鎖60s)5.0m產品可用于自動駕駛車載高精度定位、地理測繪系統定位、中大型固定翼無人機、海上動中通天線穩定、智能農業姿態控制等高精度應用場景。未來三年,公司研發目標鎖定在如下幾個方面:(1)提高產能、優化生產流程、設備升級與改造、提高生產效率;(2)進一步縮小產品的尺寸,提升集成度;(3)提高產品的運算精度和穩定性,確保在高集成度的同時,性能不打折扣;(4)在縮小芯片尺寸和提升精度的同時,努力降低研發和生產成本;(5)設計優化,延長使用壽命,優化算法和電路設計,提升芯片的運算效率和精度;(6)定制和系列化發展,擴大產品應用范圍。國外業務技術對比從技術路線角度來看,公司的MEMS陀螺設計目標與Sensonor、Honeywell的同類產品基本相當,均采用四質量對稱結構設計,但在運動模態上有所差異(Sensonor為蝶形運動、Honeywell為音叉運動模態,本公司為平面運動模態)。產品均具有精度高、成本高、環境適應性強等優點(可滿足軍用、高端裝備和運載體的運動檢測、導航、制導等)。但上述兩家公司的產品現已對中國實施禁運(Sensonor自2020年下半年才明確禁止向中國銷售)。與ST、ADI等公司的同類產品相比,設計理念和產品路線則完全不同,這兩家公司采用的是平面工藝,雖然制造成本低、價格便宜,但環境適應性和長期穩定性較差,屬于民用消費級。全球主要玩家MEMS慣性傳感器技術路線對比公司名稱技術水平技術路線技術指標(零偏穩定性)技術層次MEMS結構設計電路設計技術特點波音(研發暫停)設計結構:環結構分立電路,閉環控制工作模式可實現正交耦合誤差補償,模態匹配國際先進Honeywell(在研項目)設計結構:雙質量塊音叉結構分立電路,開環控制工作模式可實現正交誤差補償國際先進Honeywell(HG4930)設計結構:雙質量塊音叉結構分立電路,開環控制工作模式可實現正交誤差補償國際先進諾格(在研)設計結構:四質量音叉結構在研發中,電路設計情況未知可實現正交誤差補償,模態匹配,自校準國際先進ADI(ADIS16547)設計結構:四質量音叉結構ASIC電路,開環控制工作模式可實現正交誤差補償國際先進Sensonor(STIM210)設計結構:蝶型結構ASIC電路,閉環控制工作模式可實現正交誤差補償,模態匹配國際先進SiliconSensing(CRH03-010)設計結構:環形結構分立電路,閉環控制工作模式可實現正交誤差補償,模態匹配國際先進芯動聯科(陀螺儀33系列-HC-L1)設計結構:四質量全解耦音叉結構ASIC電路,閉環控制工作模式全硅MEMS芯片工藝,可實現正交誤差補償,模態匹配,標度因數自校準,耦合消除國際先進格物感知(GT101)設計結構:四質量全解耦全對稱式結構ASIC電路,閉環控制工作模式晶圓級鍵合工藝,模態全解耦設計,四閉一開五回路協同控制技術,可實現正交誤差補償、模態匹配等國際先進Source:公司盡調資料國內業務技術對比與芯動聯科的業務對比反觀國內,芯動聯科與公司在產品序列與下游應用等方面具有較強的競爭性,故對二者技術進行對比分析。鑒于外界普遍不清楚芯動聯科MEMS陀螺的具體方案和技術,無法從方案上進行比較說明,但從招股說明書及樣機測試進行分析可知,該公司業務仍存在部分弊端。(1)技術可實現性存疑雖然芯動聯科招股書所表述的核心技術幾乎覆蓋了關鍵工藝,但從國內工藝水平來看,部分關鍵環節的國內工藝還無法滿足,如引線的引出方式、鍵合工藝等;格物感知高精度MEMS陀螺儀均系自主研發,技術自主可控為產品基礎和核心。(2)產業鏈布局有所隱憂MEMS慣性傳感器產業鏈主要分為設計-流片-封裝測試和系統集成四部分,由于芯動聯科技術源于美國,掌握核心技術的人員有美國綠卡,但均不在該公司管理層擔職,設計和技術發展的可持續性存疑;格物感知核心技術人員均是中國公民,擁有自主知識產權,專利權安全可控,不受制于國外。(3)生產自主可控性不足芯動聯科流片、封裝和測試部分均為外包,該公司在流片、封裝測試等重要環節缺少自主性,同時不具備系統集成能力,無法向客戶和市場提供定制化、個性化的解決方案,產品是否能穩定供應存在不確定性;格物感知從一開始便瞄準產業化能力建設,打通設計、流片仿真,封裝和測試,產品系統集成等全產業鏈流程,從設計與工藝及設備匹配、原材料供應鏈建設、工程技術人員培訓、質量體系建設等著手,提高產品良率、穩定性和控制批產成本在國內率先打通全產業鏈和價值鏈,并形成閉環。(4)關聯交易占比較大芯動聯科與某央企股東的關聯交易占比居高不下,盡管毛利數據亮眼,但長期來看不利于其自身市場發展;格物感知直接面對各行業與各類別客戶,不存在關聯交易。與其他可比公司的業務對比根據Yole發布的High-EndInertialSensing2022,高性能MEMS陀螺儀在工業級應用領域使用較為廣泛,占據了該應用領域86%的市場份額,具體應用場景包括資源勘探、測量測繪、光電吊艙等高端工業領域。可見民用級市場仍是MEMS陀螺儀的主要陣地,公司業務發展重心在于軍工領域,行業內可比公司不多,選取的可比(擬)公司及業務信息如下:公司簡稱主營業務情況與公司業務的區別主要產品的對應關系具有相同類別或應用領域的相關產品星網宇達信息感知、衛星通信和無人機系統三大業務板塊,2023年度三大業務板塊收入占比分別為21.16%、12.67%及65.21%星網宇達信息感知類產品主要為慣性導航、光電吊艙等,而公司主要產品為MEMS陀螺儀,慣性系統、光電吊艙及配件收入較少星網宇達主要產品慣性導航處于公司主要產品MEMS陀螺儀的下游慣性導航系統理工導航慣性導航系統及其核心部件的研發、生產和銷售,主要產品為慣性導航系統和核心零部件,2023年度慣性導航系統收入占比為9.18%理工導航主要產品為基于光纖陀螺儀的慣性導航系統,而公司主要產品為慣性器件中的MEMS陀螺儀,慣性導航系統收入較少理工導航主要產品光纖陀螺儀與公司主要產品MEMS陀螺儀技術路線不同,同時慣性導航系統處于MEMS陀螺儀的下游慣性導航系統芯動聯科主營業務為高性能硅基MEMS慣性傳感器的研發、測試與銷售,主要產品為MEMS陀螺儀,2023年度MEMS陀螺儀收入占比為82.13%芯動聯科主要產品為慣性器件中的MEMS陀螺儀,公司主要產品同樣為MEMS陀螺儀,前者應用于高端工業、無人系統及高可靠領域,公司主要面向軍工及高端工業領域芯動聯科主要產品與發行人主要產品均為MEMS陀螺儀,但各自陀螺儀產品用的設計結構不同,精度與應用范圍有差異MEMS陀螺儀、MEMS加速度計和IMU明皜傳感主營業務為MEMS傳感器研發、設計和銷售,產品包括高性能MEMS加速度計、MEMS壓力傳感器和傳感器模組,2022年度MEMS加速度計收入占比為98.70%明皜傳感主要產品為MEMS加速度計,公司主要產品為MEMS陀螺儀,二者技術特性與應用邏輯不同明皜傳感主要產品MEMS加速度計與公司主要產品MEMS陀螺儀同屬MEMS慣性傳感器,前者疏于測量Z軸變動,后者難以測量靜態變化MEMS加速度計重慶天箭主要從事慣性器件及慣性系統的研發、生產、銷售。主要產品為微型化動力調諧陀螺儀和光纖陀螺儀。2022年度微型化動力調諧陀螺儀收入占比為64.38%重慶天箭主要產品為機械陀螺儀和光纖陀螺儀,分屬第一代和第二代,與公司主要產品第三代MEMS陀螺儀技術路線不同,二者性能等級和應用領域不同重慶天箭主要產品為機械陀螺儀和光纖陀螺儀,分屬第一代和第二代,與公司主要產品第三代MEMS陀螺儀技術路線不同,二者性能等級和應用領域不同,重慶天箭MEMS陀螺儀研發剛剛起步,收入占比不足1%,MEMS陀螺儀北微傳感主要從事通用慣性傳感算法及模組開發,自研微系統/芯片,主要產品包括傾角傳感器、IMU和光纖慣導系統等,2023年實現營收6107萬元北微傳感以通用慣性傳感算法及模組工藝起步,瞄準工業級慣性傳感器市場,七軸微系統及加速度計陀螺儀芯片暫未批量出貨,公司業務聚焦軍工市場,具有全產業鏈配套能力北微傳感七軸微系統中包括MEMS慣性傳感器部件,此外還有傾角傳感器等產品IMUSource:各公司公告采購端分析主要原材料采購情況采購模式由采購需求人草擬采購需求;由工藝、設備、品質、采購、專家委成員組成評審小組進行評審;采購需求人填寫請購單;采購委員會評審并形成會議記錄;采購根據申請人的基本信息制定詢價單聯系供應商報價、議價、最終定價、確認交期;采購專員制作采購申請單;采購申請單由申請人、申請人部門經理、采購經理及總經理批準;采購專員制作統一編號(年-月-序列號)的采購訂單,由采購經理審核、總經理簽字蓋章并下達給供應商;采購專員和采購經理對供應商產品交付交期確認、進度進行跟蹤;物料到貨之后,采購專員通知品管及請購人等相關人員驗收,驗收合格之后提交驗收單,由倉管進行入庫登記,通知采購付款。公司已打通設計、流片仿真,封裝和測試,以及產品系統集成等全產業鏈流程,但未設置流片產線(重資產),因此主要采購MEMS晶圓、ASIC晶圓、測試服務等。公司將完成的芯片設計交付Foundry進行晶圓加工,之后由封裝廠/自有封裝產線進行封裝,再由公司進行產品測試與標定。原材料成本構成2023年,公司MEMS晶圓、ASIC晶圓和封裝測試服務的采購情況如下表所示,目前,公司產線瓶頸主要為測試設備,如要擴大產量,需購買較多測試設備。單位:萬元項目2023年度占比晶圓MEMS晶圓110.5657.09%ASIC晶圓14.897.69%合計125.4564.78%封裝服務4.292.22%測試服務48.8425.22%其他15.087.78%合計193.65100%成本結構通過對比2022年芯動聯科和明皜傳感的主要原材料采購數據,可以發現,公司前期同挪威Sensornor合作的自建封裝測試產線成本優勢明顯,成本占比遠小于可比公司,在晶圓及測試環節的成本與可比公司差異不大。單位:萬元芯動聯科2022年度明皜傳感2022年度金額占比金額占比晶圓MEMS晶圓2,966,0451.10%晶圓MEMS晶圓6,258.6239.84%ASIC晶圓163.482.82%ASIC晶圓4,653.6529.62%合計3,129.5253.92%合計10,912.1769.46%封裝服務764.1313.16%封裝測試4,171.6926.55%技術服務1,187.6820.46%其他722.9812.46%其他627.313.99%總計5,804.30100.00%總計15,711.27100.00%單價波動公司MEMS晶圓、ASIC晶圓采購單價和封裝服務單位價格如下表,其中,ASIC晶圓制造工藝較為標準化,且下游應用領域較為廣泛,因此采購價格主要以市場價格為基礎確定;MEMS晶圓具有較強的定制性,涉及工藝導入方案,加之不同芯片設計對應的晶圓制造工藝有所不同,導致單價存在差異,晶圓制造工藝難度越高、工藝流程越長,單價越貴。采購周期方面,MEMS晶圓的生產周期通常為9-12個月,ASIC晶圓的生產周期通常為3-6個月左右。序號項目樣品階段(3wafers/lot)批產階段(25wafers/lot)1MEMS晶圓+流片費(元/片)34398052480MEMS晶圓+流片費(元/顆)859.95131.22ASIC晶圓+流片費(元/片)100000028000ASIC晶圓+流片費(元/顆)714.2921.433封裝費用(元/顆)198162下圖為芯動聯科2021-2022年MEMS晶圓、ASIC晶圓采購單價和封裝服務的單位成本價格,整體來看,公司原材料價格略高于可比公司,預計單位成本將隨規模化逐步下降。項目2022年度2021年度金額同比金額同比MEMS晶圓(元/片)43196.381.90%42,390.780.92%(元/顆)231.05-8.03%251.21-5.71%ASIC晶圓(元/片)6239.620.03%6,241.7520.00%封裝服務(元/顆)54.681.37%53.945.52%成本展望公司量產階段較試產階段的單位成本降幅顯著,其中“MEMS晶圓+流片費”試產階段的成本約為批產階段的6-7倍,“ASIC晶圓+流片費”試產階段的成本約為批產階段的33-36倍,封裝費用規模效應相對較弱。進一步對應公司主要產品的梯度成本,可知MEMS陀螺儀走量策略的降本幅度十分客觀。目前公司批量較小,所以單獨議價權較弱,且易受市場波動影響。今后公司在產品進入批量生產和規模化銷售之后,會采取長期訂單和價格鎖定的策略,預期主要原材料成本總體會有20%左右的降幅,同時,因采購批量大和價格長期鎖定,受市場波動的影響也會減小。產品名稱銷售單價(含稅價)銷售成本:小于1萬套銷售成本:大于10萬套銷售成本:大于100萬套GT101-A系列(單軸)1200027291139491GT101-B系列(單軸)3000301-A系列(3軸)1200020001000500301-B系列(3軸)6000綜上所述,公司原材料成本主要受三點影響:(1)匹配環節與采購目的:若MEMS晶圓、ASIC晶圓采購用于驗證工藝的工程批晶圓數量占比較高,則可能拉高MEMS晶圓整體采購成本;(2)匯率因素:公司目前仍與海外Foundry合作進行晶圓代工,整體價格將受匯率波動影響;(3)采購數量:采購數量與晶圓單片價格成反比,上游供應商的價格優惠將優化原材料成本結構;(4)代工廠產能:晶圓代工廠的產能緊張將直接對公司晶圓成本造成沖擊;(5)封裝測試自建產線:陀螺儀企業將受封裝廠制約,如芯動聯科受封裝廠封裝用材更換影響,導致封裝單價和采購占比提升;而明皜傳感持續加強自有測試產線定制化功能驗證設備的采購量及產線人員配備,自主測試比例逐年遞增,相應封裝成本呈下降趨勢。主要供應商采購情況公司已具備芯片設計、工藝仿真、封裝測試和系統集成能力,是國內唯一貫通了全產業鏈各關鍵技術環節的企業。在重資產的流片產線方面,采用類似Fabless的經營模式,前期主要因良品率和成本考量,流片在國外長期合作的Foundry進行,去年起公司開始在國內考察篩選流片供應商。目前,已從多家備選產線中篩選出三家流片產線。供應商的選擇與管理方面,由采購部門主導,組織質量、工程進行評審,填寫“供應商資質認證表”,對工廠調查評審、資質確認、樣品評估、工藝流程評審、質量和可靠性評審、現場評估供應商生產能力和管理體系、過去相似產品的歷史記錄,評審合格后錄入“采購合格供應商清單”;采購每個年度組織品質、工程等相關部門填寫“供應商定期評估表”(目前為一年一次),對供應商來料合格率、產線批次質量問題、來料準時率、包裝質量、品質服務、價格及賬期、PCN/ECN的管理、供應商技術支持和服務等方面進行評審,評估合格將繼續保持合格供應商資格,不合格將解除合作。通過上述對供應商的選擇與管理,公司嚴格控制產品生產過程中的風險。銷售端分析銷售場景產能方面,公司目前已具備規模化量產能力,產能為每年生產3萬軸高精度MEMS陀螺儀,市場前期以軍品為主(軍品的成品測試每個都需要進行標定補償),本輪生產制造中心建設項目第一期預計將產能從目前3萬軸/年提升到20萬軸/年。由于現有產能所限,公司前期主要面向國內軍工企業,后續隨著規模化生產,將由上至下進一步拓展穿戴式導航系統、無人駕駛汽車、高端機器人、商業航天、工業高可靠等應用領域。公司高性能MEMS陀螺儀潛在的重點行業包括軍工行業、無人系統以及高可靠領域,同時可向下兼容消費電子和汽車等中低端MEMS傳感器應用領域。分市場來看:戰術武器-制導武器高精度MEMS陀螺儀廣泛應用于各種軍用戰術武器的制導,包括航空制導彈藥如航空制導炸彈如JDAM、JDAM-ER、PJDAM等及JSOW、導彈、火箭炮、智能炮彈、導彈攔截系統等。它可以提供精確的姿態和運動信息,幫助武器系統實現精準的目標跟蹤、導引和命中。高精度MEMS陀螺儀除了幫助導彈、巡飛彈、火箭炮實現姿態控制、導航和定位、還能起到彈道校正以及振動補償等作用。根據美軍發布數據,加裝了高性能慣性制導組件的智能炮彈作戰性能比普通炮彈提升46倍以上。在俄烏戰爭及哈以沖突中引人注目的巡飛彈也采用了MEMS慣性制導技術,如美國“快看”155毫米偵察型巡飛彈、彈簧刀300、彈簧刀600、“鳳凰幽靈”;以色列的“哈洛普”、“天空襲擊者”、“英雄”、“黛利拉”;俄羅斯的“柳葉刀”、“立方體”、“游蕩彈藥”;歐洲的“海鷗”、“火力陰影”、“暴風陰影”等。無人系統中高端無人機中高端無人機必須使用高精度陀螺儀實現安全自主導航,高精度MEMS陀螺儀可以提供準確的姿態和運動信息,使無人機保持穩定的飛行姿態。(1)使用高性能MEMSIMU能為無人機減重、節省消耗實現小型化、集成化的設計,契合無人機輕量化、大載荷、長航時的需求。高精度MEMS陀螺儀的重量和體積比光纖陀螺低數十倍到數百倍,從而降低無人機自身重量,可增加有效載荷,提高無人機的航時和航程。(3)提升無人機的自主作業能力慣性導航是一種不依賴外部信息,不易受干擾的導航技術,在失去信號、視覺及雷達無法探測的情況下,讓無人機依然能正常作業。(4)IMU是無人機多源融合解決方案的重要組成部分高性能的IMU更新率高,能為無人機提供實時的定位導航數據和姿態信息,結合其他傳感器提供的數據進行融合和分析,能讓無人機獲取更全面的信息和決策支持。(5)保持高性能、兼顧低成本的最佳選擇目前格物自研的以MEMS陀螺儀和加速度為核心的IMU性能已達到傳統中低精度光纖陀螺IMU的水平,但價格較傳統IMU更有競爭力,大幅降低了成本。同時由于高性能的MEMSIMU重量輕、體積小、功耗低,使得無人機能夠獲得更大的有效載荷和航程。自動駕駛MEMS慣性測量單元正被逐步用于自動駕駛并輔助GPS導航,在衛星信號較弱甚至丟失的情況下,根據慣性測量單元實時測量的加速度和角速率信息,繼續利用慣性導航以推算出最新的位置,在短時間內仍可得到較高精度的位置信息,利用航跡推算實現短時導航,大大提高了用戶體驗。(1)提高位置信息的更新率,實現感知信息的時空同步高精度MEMS陀螺儀具有較高的采樣率,能夠以較高的頻率獲取車輛的角速度數據,可以更精確地捕捉車輛的運動變化。(2)在車路協同自動駕駛系統中發揮著重要作用通過與其他傳感器(如攝像頭、雷達和GPS)進行融合,高精度的MEMSIMU可提供更準確和穩定的車輛狀態估計,幫助系統檢測和糾正傳感器誤差,提高自動駕駛系統的可靠性。(3)有利于提高自動駕駛的安全性和舒適性高精度MEMS陀螺儀可以對車輛震動、顛簸等情況進行檢測和補償,提高自動駕駛系統的穩定性和平滑性,從而提高自動駕駛的安全性和舒適性。(4)慣導的自主性使其成為高精定位的關鍵部件慣性導航技術是一種自主式導航,當車輛在行駛中失去GPS信號后或其他傳感器受損失效時,IMU仍能讓車輛保持安全感知和控制,在較長時間實現車道級定位。(5)降低自動駕駛系統運算力要求、降低系統復雜度高性能的IMU可以提供更精確、穩定和可靠的慣性測量數據,從而減少對其他傳感器和系統的依賴,簡化系統設計和算法實現。高可靠領域航空航天(1)航空裝備高精度MEMS陀螺儀可用于飛行員頭盔、彈射座椅、各種導引頭、穩定平臺、數字應急姿態儀等各類航空裝備,也可作為有人機的備份導航使用,它能測量運動體的姿態和位置信息,以及推算方位、軌跡,為各類航空裝備提供精確的數據支持。(2)飛行器高精度MEMS陀螺儀可用于飛行器的振動控制,在飛行器的穩定系統中發揮重要作用。通過高精度MEMS陀螺儀測量飛行器的振動信息,可以實時調整飛行器的控制系統,減小各種擾動對飛行器性能和乘客舒適度的影響,提高飛行器的穩定性和安全性。(3)可回收火箭高精度MEMS陀螺儀能在可回收火箭上使用。美國Space-X公司實現了火箭的多次發射、回收和重復使用,使火箭發射成本降低90%以上。該公司的可回收火箭所使用的高精度MEMS陀螺儀就是Sensonor公司的STIM318,為Space-X火箭實時提供姿態穩定所需的運動參數。該系列產品的核心精度指標零偏不穩定性為0.5度/小時,而公司的陀螺儀產品精度是其5倍(0.1度/小時),若公司該系列產品能在我國可回收火箭上得到應用,將對我國在全球火箭發射市場的競爭力產生重大的影響。(4)航天器高精度MEMS陀螺儀能幫助航天器實現姿態控制、慣性測量以及各種精密測量。通過測量航天器的角速度、角位移,控制反饋系統來實現姿態控制。同時,可以用于航天器的俯仰角、滾轉角和偏航角等姿態參數的測量,以及微重力測量、震動分析等精密測量,為航天器提供慣性測量信息和精密測量數據。根據賽迪顧問的統計,2019年全球衛星產業規模為2860億美元,我國衛星互聯網市場規模約700億元,中國在軌衛星的數量位于世界前列。我國商業航天市場的逐步開放,將帶動通信小衛星研制、衛星通信系統終端設備與軟件應用市場發展。(5)單兵裝備高精度MEMS陀螺儀可以為單兵(1)提供導航和定位、姿態測量和穩定,給武器系統提供穩定和瞄準,更好地幫助士兵在復雜環境中進行導航和精準射擊;(2)提供位置和方向信息,即使在GPS信號丟失或受到電磁干擾的惡劣環境,士兵仍然能確定自己的位置、目標的位置和行進方向等等;(3)測量姿態,包括傾斜角度、旋轉角度和方向等信息幫助士兵進行精確的瞄準、射擊和定位,以及保持穩定的姿勢和準確的目標鎖定,大幅提高作戰能力和戰場生存能力。產品周期從芯動聯科招股書來看,MEMS慣性傳感器產品的研發流程從計劃、開發、驗證、試生產到實現量產狀態一般需要2-5年的時間。其中,高可靠、無人系統領域從產品研發成功到通過客戶測試、試/量產的周期一般為3-5年;高端工業領域(資源勘探、測量測繪、工業物聯網等)周期為2年左右;無人系統領域內的民用客戶產品導入周期較短,一般在2年左右,產品導入客戶的時間周期快于高可靠領域的客戶。銷售策略銷售體系公司采取直銷和代理相結合的模式進行產品銷售。直銷模式下,通過招投標或者客戶直接下訂單,簽訂銷售合同,公司根據客戶訂單進行生產和銷售,產品銷售給終端使用方;代理模式下,代理商根據其渠道客戶需求向公司下達訂單,簽訂銷售合同,公司根據訂單進行生產和銷售,產品銷售給代理商。就慣性傳感器領域而言,下游客戶集中在高可靠領域的,主要采用直銷模式進行銷售,例如理工導航(光纖陀螺儀慣導),即模組類軸慣性測量組合適合采用直銷模式進行銷售;公司自主研發的高精度MEMS陀螺儀及慣性導航系統具有小型化、高集成、低成本的優勢,能夠較好滿足軍民兩用客戶的應用需求。公司對大部分下游用戶會推薦IMU和組合導航系統等慣性模組,在降低客戶自行軟硬件集成難度的同時,提供更具性價比優勢和個性化的產品。小部分客戶(尤其是科研院所)會在采購MEMS慣性傳感器后,進一步開發成慣性模組和系統,一般情況下,其慣性系統對應的產品技術路線確定和產品導入完成后,不會輕易更換作為核心組件的MEMS慣性傳感器,因此慣性系統廠商對作為組件、模組的供應商和產品的選擇較為謹慎,同時也需要較長的測試驗證周期。綜上,公司高精度MEMS陀螺儀及慣導系統會采取直銷和代理兩種模式,一方面逐步建立公司自身銷售團隊進行市場開發和產品推廣,另一方面挑選具有地區行業資源的經銷商向用戶群體導入公司產品,加快產品市場推廣和應用,迅速提高市占率。量產環節上,下游慣性系統廠商測試驗證周期長,放量速度較緩慢。定價策略目前產品備貨3千軸,生產組織周期8-12個月(正常生產周期5-7個月),2023年12月生產GT101-A系列成本3212元/軸,銷售價格(含稅價)為15000元/個。可比公司芯動聯科2022年陀螺儀產品的平均單價為2670.21元/個,該公司采用階梯定價策略,隨著客戶采購數量的逐年增加,給予的價格優惠力度加大,主要產品的銷售價格整體下降,22年平均單價較20年(4095.95元/個)降低34.8%。對于具體產品,公司GT101系列產品對標芯動聯科33系列,2022年芯動聯科33系列產品平均單價為7566.11元/個。產品名稱2022銷售單價(元/個)銷售數量(個)陀螺儀20L系列2,095.4158,186陀螺儀33系列7,566.113,843陀螺儀32系列5,937.54312陀螺儀21H系列8,815.311,417陀螺儀21L系列3,052.073,299客戶資源與銷售戰略現有客戶資源報告期內,公司核心主要客戶為重慶軍工產業集團旗下西南計算機有限責任公司和中國航天科技集團旗下北京強度環境研究所,客戶類型以軍工高可靠領域與科研院所為主。其中,西南計算機是國家軍用電子自動化指揮系統的科研、生產、培訓、維修基地。在大型指揮自動化集成、計算機應用產品、移動通信、精密機械和智能儀表等的生產研發方面具備較強實力,現已成為國家電子軍工領域的骨干型企業。北京強度環境研究所是中國航天系統結構強度和環境可靠性工程的專業中心研究所,承擔了中國航天各種型號運載火箭、衛星及其地面設備的強度、環境與可靠性研究、計算、分析和試驗。單位:萬元客戶名稱產品名稱2022年度2023年度金額占比(%)毛利率(%)金額占比(%)毛利率(%)西南計算機單軸陀螺儀80079.1%75.81%六軸慣性測量組合21220.9%44.62%北京強度研究所定制單軸陀螺儀科研費7040.2%/其他10459.8%/合計174100%/1012100%/目前,公司潛在客戶還包括國內十大軍工集團及下屬企業、中國無人機、長光衛星、東方紅衛星、北斗星空、開拓導控、億航、峰飛等,預計達成業務合作開始起量的客戶為中國航天科技集團(北京強度研究所)、中國航空工業(中國飛機強度研究所)、中國兵器集團,以及與開拓導控、敏芯股份、星網宇達等類似的下游慣導系統客戶。銷售策略在客戶拓展方面,公司主要將銷售路徑分為軍品和民品兩個層次:軍工領域:航空航天、航海、國防等(1)隨著新技術的不斷發展,客戶傾向于選擇能夠與現代導航和控制系統集成的新型陀螺儀。客戶對MEMS陀螺儀的精度、穩定性和抗干擾能力有很高要求,需要在極端環境下保持熱穩定性和長期可靠性。(2)對于軍工領域,公司有以下市場拓展策略:①作為應用前景廣闊的創新性關鍵技術,格物通過參與各類軍方組織的競賽、活動,經角逐脫穎而出,通過軍方在各裝備領域快速轉化應用,獲得更多的市場機會和持續性訂單。②積極參與北京、深圳、南京等多地的軍博會。通過展會能夠與軍方、科研院所及行業領軍企業建立直接聯系,展示格物最新的技術成果和產品,促進面對面的技術交流與反饋,提升客戶的采購意愿。通過展會亦有助于格物把握行業發展動態和市場趨勢,及時調整產品策略和市場定位,以適應不斷變化的軍方需求。③積極參與航天、航空、航海等行業的技術研討會和需求對接會,通過技術交流增加客戶信任,強調MEMS陀螺儀在國防及航空、航天等領域的適用性,展示格物的產品技術如何滿足軍方在性能、可靠性和兼容性上的高標準。通過參會提升格物在軍工領域的影響力,擴大品牌、產品的認知度。④加強渠道合作。與軍工行業的分銷商和合作伙伴建立長期穩定的合作關系,拓寬銷售渠道。⑤針對軍方特定的項目招標和采購需求,快速響應、報價,并提供專業支持,提升中標率。⑥公司高層和技術團隊在軍工領域的深厚背景,在行業內有著豐富的工作經歷和精湛的專業技能,對市場動態有著深刻理解。團隊成員與行業內的重要機構、企業和專家之間有著廣泛聯系,運用這些網絡資源能夠為項目合作、信息交流和市場拓展提供有力支持。同時,團隊成員的豐富經驗和資源,能對項目快速響應并提供符合軍工標準的定制化解決方案的能力。高端工業領域:機器人、無人機、衛星、商業火箭等(1)隨著技術進步和自動化需求的增加,低空經濟、商業航天等領域對導航、姿態控制和精確定位的需求日益增長。MEMS陀螺儀因其小型化、輕量化和高精度的特點,能幫助各類設備實現實時可靠的運動檢測和控制,提升運動體的自主導航能力和操作精度。在機器人領域,這項技術有助于優化作業路徑和增強智能決策能力;在無人機領域,則可提高飛行穩定性和導航精度;在衛星和商業火箭中,高精度MEMS陀螺儀則在軌道控制和姿態調整中發揮關鍵作用。(2)對于高端工業領域,公司有以下市場拓展策略:①參展觀展。近年,格物積極參與全國各地的大型展會、行業專業展會,包括深圳高交會、上海國際傳感器展、深圳人工智能國際展覽會、北京軍博會、武漢裝備展

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論