北斗行业的历史机遇:高精度(下)
北斗行业的历史机遇:高精度(下)
 

更新时间:2014-10-27 11:41:01
 

北斗行业的历史机遇:高精度(下)
作者:宏源证券 赵国栋(i投资会员) 顾海波

六、北斗导航从“有没有”到“好不好”,高精度是杀手锏

(一)北斗产业将高速发展,打破GPS在国内的垄断地位

2013年10月9日,《国家卫星导航产业中长期发展规划》印发。根据《规划》,到2020年,我国卫星导航产业创新发展格局基本形成,产业应用规模和国际化水平大幅提升,产业规模超过4000亿元,北斗卫星导航系统及其兼容产品在国民经济重要行业和关键领域得到广泛应用,在大众消费市场逐步推广普及,对国内卫星导航应用市场的贡献率达到60%,重要应用领域达到80%以上,在全球市场具有较强的国际竞争力。《规划》提出的主要任务包括完善导航基础设施、突破核心关键技术、推行应用时频保障、促进行业创新

应用、扩大大众应用规模、推进海外市场开拓等。

根据中国卫星导航定位协会的数据,中国卫星导航与位置服务2010年产业规模700亿元,到2012年产业规模达810亿元,其中北斗产值2010年仅15亿元,到2012年约40亿元。2014年3月,中国卫星导航定位协会编写的2013年度《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》在中国测绘创新基地正式发布。根据统计,2013年我国卫星导航与位置服务产业总体产值超过1040亿元,比2012年增加了28.4%,其中北斗产值超过100亿元,占比达9.8%。

截至2013年底,我国北斗终端社会持有量已超过130万套。现阶段我国涉足卫星导航与位置服务产业的企事业单位数量超过11000家,从业人员数量接近33万人。若要达到《规划》提出的目标,到2020年,北斗将在4000亿元的产业规模中占比60%,即2400亿元;由此计算,中国未来几年,北斗产业的年复合增速约在66%。

(二)北斗产业投资链条:“星—芯—端—服务”

北斗大产业链包括“星—芯—端—服务”。首先是“星”。北斗卫星的制造和发射时北斗产业链最初的投资机会。在卫星布网的后期,“芯”会跟上。“芯”是指终端里面的一些核心芯片和器件,包括基带处理芯片、射频芯片、板卡等。然后是“端”,待流片成功后,各种功能终端产生,终端包括与终端生产相关的一些器件;终端和芯片关联紧密,在初期,终端的功能特性很大程度上由芯片的性能和对各种芯片的组装来决定。最后,行业更加重视“服务”,服务类收入占比将增大,企业需要有能力将软件、硬件和平台融合在一起为用户提供各种服务。尽管北斗行业成长迅速,但仍然逃不开这个发展规律。目前,卫星亚太布网完毕,投资重点在“芯”和“端”上面。特别是考虑到,在不少领域北斗要完成对GPS的替代,因此北斗的“芯”和“端”首先要在性能和可靠性与GPS相当,这在一开始就对北斗提出了高要求。

(三)从“有没有”到“好不好”,目前重点在“芯”和“端”

根据产业链发展历程,中国北斗导航产业出现了芯片和终端紧随卫星布网的特点,前后时间间隔较小。2012年10月,北斗二代1期布网完成,覆盖亚太区域。同年,北斗二代手持终端装备军队,开始试用。而2010年,首颗军用北斗二代基带芯片就已经流片。2013年,高通、博通在自己的集成芯片中加入北斗导航功能;更多的芯片和终端出现。

我们认为,这里面有几个因素促成了中国北斗产业链的迅速成长:

1.中国IC设计水平的提高。

2.国家安全时不我待,潜在市场需求释放。

3.政策的强力推动。

 

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尽管如此,我们认为,技术的成熟不是一蹴而就的。产业链的迅速成长只是让我们不必等待几年的时间再去投资,而其中的投资逻辑是不变的。一开始,很多公司为了推出北斗产品,不得不自己开发核心技术,加上参股或者收购其它公司,形成从各种核心器件到终端到服务的全产业链布局。这首先解决了市场上对北斗产品的需求,解决了“有没有”的问题。

随着市场上北斗相关的公司越来越多,各种终端和芯片的大量出现,目前要解决“好不好”的问题。“好不好”的关键在于底层的芯片、算法、射频、天线、板卡等核心器件。因此目前的投资重点应该放在那些性能突出的芯片和终端上面。同时,市场上北斗厂商将像GPS那样,出现分工化,每个公司都将有自己较强的方面,而不再以全产业链布局作为竞争力。


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目前,中国市场有不少上市和非上市公司涉足北斗产业链。我们重点关注有突出核心技术的芯和端类公司。


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(四)高精度/高动态是“好不好”的重要指标,高精度应用广泛

随着北斗相关公司越来越多,北斗产业的深入发展,市场对北斗产品的性能要求也在提高。如果说初期是解决了北斗系统“能不能用”的问题,那么眼下的重点将是“好不好用”。2012年,欧洲卫星导航局发布了《全球GNSS市场报告》。该报告指出,从2010年到2016年全球GNSS市场将以13%的复合增长率增长。其中高精度市场占整个GNSS应用市场的15%,而在高精度市场中测绘地理信息仅占高精度应用的10%,高精度在其它行业如精准农业、无人机、智能交通等领域广泛应用。在高精度GNSS技术越发成熟的大方向下,高精度测量型产品对传统测量仪器的替代进程将继续进行,同时,国内测绘领域总规模将随着经济规模的增长、基础设施的建设、城市化进程的推进,还将继续保持增长势头,而高精度测量型产品的市场规模还将继续保持较好增长,预计2014年,中国高精度测量型产品市场规模将达31亿。


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1、“好不好”主要指高精度和高动态

在解决了“有没有”之后,现在要重点解决“好不好”的问题。“好不好”的标准,我们认为主要是高精度和高动态。高精度指定位精度高,在定位平面和高程方面达到厘米级,是测绘等应用的关键指标。高动态指能够实时地更新位置信息,是导航等应用的关键指标。在满足高精度的前提下做到高动态,技术难度较大,是军用、飞行、高铁等应用的关键指标。一般而言,高精度是行业应用的杀手锏,高动态是军用武器应用和某些特种行业应用的杀手锏,目前国内的针对北斗的各种评测,主要以高精度和高动态为考量指标。高精度一般用位置定位的水平和垂直精度为指标,比如是否能达到静态定位厘米级别精度。高动态一般用动态情况下的定位精度、初始化时间、定位测速更新频率等。

2、国内高精度应用渗透低,未来市场空间广阔

根据北斗卫星导航系统官网的数据,相对于国外高精度市场占整个GNSS应用市场的15%,国内高精度市场仅占比3%;国外测绘地理信息仅占高精度应用的10%且逐年减少,而国内占比高达50%。我国高精度GNSS产业仅在测绘于地理信息方面发展较快,其它行业应用基本处于初始期甚至空白。仅就测绘于地理信息市场而言,2020年有可能达到100亿元的市场规模。而其它行业的应用,比如精准农业、智能交通等,有可能在未来三五年内得到快速增长。总体而言,国内高精度市场无论从GNSS市场占比还是行业应用结构,都与成熟市场差距明显,处在发展期。未来国内高精度市场将必然高速增长,行业应用也会出现爆发。

3、高精度产品的高性价比催生新应用是趋势

目前,驾考、航空、精准农业、高铁、地理测绘等领域对高精度需求明确。随着高精度产品的价格下探,部分行业将出现应用需求。比如,去年出现的驾考应用,就是驾照考试市场出现的新需求。而这种需求往往不在传统观点的预期中。未来部分行业可能会随着高精度产品的高性能低价格,而诞生应用需求。换句话说,高精度行业应用广泛,甚至可以催生新市场,而市场规模反过来使高精度产品受益。

4、国内企业实现高精度突破,从政策到市场带给国内企业弯道超车机会

目前,我国高精度板卡的市场主要由Trimble、NovAtel和麦哲伦占据。随着北斗产业的发展,国内公司开始在芯片模块和高精度板卡市场实现突破。中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其在2014年5月的第五届中国卫星导航学术年会上指出,截至2014年第一季度,北斗/GNSS导航型模块出货量已达200多万片,占国内市场的15%(不含智能手机领域),主要以车载导航、监控为主,而面向民政减灾、海事搜救的专用手机及对讲机、手持机等应用领域也在形成规模。这不仅完成了北斗应用产业化初期的可靠性验证,也培育了用户信心。国产北斗/GNSS高精度测量型基础产品的市场占有率也正在稳步增长。截至2014年第一季度,国产北斗/GNSS高精度OEM板卡总销量达4.5万套,约占国内市场总量的30%。其中,2013年,上海司南出货15000套,涉及多个应用领域。合众思壮2013年收购Hemisphere,大力研发高精度板卡等产品。北斗为内资企业提供了难得的加速发展弯道超车的机会。我们预计,未来中国市场的高精度板卡将出现明显的进口替代。根据上海司南提供的信息,通过实际产品的市场应用反馈,在中国广大区域,北斗与GPS的系统组合优于原有GPS与GLONASS的系统组合(我们认为,这与北斗覆盖良好,以及俄罗斯GLONASS卫星数量相对较少有部分关系)。同时,根据国家规定,北斗B3频段没有开发给外国企业只开放给内资企业,利用北斗三频进行精确定位是国内企业弯道超车的政策优势(三频定位将最高达到厘米级精度),未来两三年,将是国内企业在高精度领域的关键时期。国家对B3频段的保护政策,加上实际应用市场对北斗的正面反馈,以及高精度市场在国内的广阔前景,为内资企业弯道超车提供了从政策到市场的绝好环境。北斗高精度应用将是未来几年重要的投资机会。

(五)星

卫星产业链包括卫星制造、卫星发射、地面设备和卫星应用及运营服务。2012年全球卫星产业收入1895亿美元,11年间,复合增长率11.2%。地面设备占比30%,应用服务占比最大达60%,也是增长最快的部分。我们定义的“星”,主要集中在卫星制造、卫星发射。地面设备主要指北斗导航终端,应用服务领域就是我们通常所说的卫星导航应用等。

1、卫星研制

中国空间技术研究院是卫星制造的龙头。中国空间技术研究院(五院)隶属于中国航天科技集团公司,是中国最具实力的空间技术及其产品的研制基地和中国空间事业发展的骨干力量。中国空间技术研究院下设10个研究所、一个工厂,建立了空间技术研制试验中心。目前五院已经形成返回式遥感卫星、东方红通信广播卫星、风云气象卫星、实践科学探测与技术试验卫星、地球资源卫星和北斗导航定位卫星等6个卫星系列,海洋卫星系列也即将形成,取得了70余颗卫星升空、6艘“神舟”飞船飞天、“嫦娥”成功绕月的辉煌成就。

2、卫星发射

中国运载火箭技术研究院是我国最大的导弹武器和运载火箭研究、设计、试制、试验和生产基地。下属10个事业单位、3个企业单位、3个全资公司、2个院本级实体单位和3个控股公司。主营业务包括航天型号工程、航天技术应用产业等领域,覆盖系统总体、空间飞行、结构与强度、自动控制、地面发控、伺服机电、计量测试、强度与环境、新材料、特种制造、总装总测、新能源、煤化工等多方面专业技术,具有先进雄厚的生产制造能力。

3、地面设备及运营服务

地面设备收入占比高。全球卫星产业链中,地面设备的占比为30%左右,占比仅次于卫星运营服务的收入占比。地面设备涉及面广。地面设备涉及到卫星数据的接收、传输、处理、综合应用等各个方面,需要的设备也种类繁多。在北斗卫星加速发射,北斗布网的过程中,地面系统架构和专业应用平台的搭建必须快速跟进。其中,以航天恒星为代表的“国家队”,承担着核心技术、产业规划和标准制订的责任;而以北斗星通、振芯科技、海格通信、合众思壮等为代表的众多卫星应用民营力量,承担着终端设备开发和行业应用服务的产业链角色。卫星应用研究院以中国卫星全资子公司航天恒星为依托。卫星应用研究院在航天恒星的基础上,重点加强战略规划、系统论证和战略市场开拓等三大职能。同时借助中国卫星等资本平台,联合集团内外优势资源,加速卫星应用产业化发展。

(六)芯

我国在导航领域一直以来被GPS占领,国内厂家卫星导航芯片研制起步较晚,GPS芯片基本上被外资厂商垄断,其中面向测绘、GIS等专业市场的厂商主要有Trimble、Novatel和Javad等,面向大众市场的厂商有Broadcom、SiRF、TI等。这些厂商具有较强的技术、规模和品牌优势,因此GPS芯片市场的格局将很难被打破。现在北斗系统为国内基带芯片制造厂商崛起创造了很好的条件。

芯片除研发成本外,还要考虑权利金的影响。目前,北斗系统每天维持的费用就高达2000万元人民币。我们认为,北斗系统建设方将参照GPS系统的运营方式,采取对芯片制造商收取权利金的方式收费,以弥补巨大的运营维护费用。用户购买北斗终端的时候就算作交了使用费。

北斗终端在技术上与GPS终端是一样的,研发和生产成本相似,加上权利金,北斗终端的价格会比GPS终端高,在零售市场上没有竞争力。所以,估计北斗的定位、授权服务收费会集中在高端企业用户。因为GPS系统的民码早已遭到破解,目前国内生产的GPS终端使用的芯片大部分是未经授权的,所以现在国内的GPS终端价格非常便宜。如车载GPS终端,其GPS解码芯片所占的成本很小,成本大部分是购买数字地图产生的费用。

清华大学精仪系的本科毕业生高杏欣,在斯坦佛大学攻读博士学位期间破解了北斗的民用编码规则(此人早前曾破解伽利略导航系统的民码编码规则)。这可能导致将来大众市场出现很多价格便宜的未授权的北斗芯片,尽管面临监管风险。

1、北斗与GPS相比还有差距,自研芯片/板卡意义重大

与发展了近30年的GPS相比,北斗的主要差距体现在三个方面。一是国外的GPS基带芯片技术已经发展了十几年,在抗多径、加惯导方面积累了大量的实践经验,芯片技术非常成熟,出货量大,成本优势非常明显。北斗也要经过若干年的经验积累,才能达到类似的成熟度。二是要实现高质量的服务,还需要建设地基增强系统,开展运营和服务。由于北斗的用户数量少,还没有运营商投资建设地基增强系统。三是北斗系统还在升级当中,要到2020年全球布网结束,才会结束技术更新(民用部分)。芯片也要跟着不停地更新。

尽管北斗芯片发展的困难很大,但是做自己的北斗芯片和板卡的意义很大。首先,发展北斗产业,必须要有相应的基础芯片做支撑,否则既谈不上产业发展,也无法达到保障国家经济和社会安全的目的。从这个意义上说,北斗芯片关系到整个北斗产业的发展。北斗芯片对整个北斗产业和信息产业的发展起着重要作用。一是产业拉动。芯片的1元产值,可以带动整机的几十元甚至上百元的产值。二是扩大整个市场的规模。芯片成本的稳步降低,将使北斗在越来越广阔的范围内获得应用,从而带动市场规模的扩大。三是促进我国信息化程度的进一步提高。未来,基于位置的广告、社交、安全等服务将成为移动互联网的重要服务内容。把北斗的位置服务与车辆的信息服务相结合,将使车联网的服务内容更加丰富。

2、芯片市场状况简介

芯片是地面导航接收设备的核心器件,包括:基带芯片、射频芯片、核心算法、天线等、板卡。射频芯片、基带芯片以及板卡是设备中的核心器件。我们将重点考察。不管是军用还是民用,对导航终端都有三个基本要求:一是灵敏度,二是捕获时间,三是精度。军用对这三个指标要求更高,民用除了这三个要求还要加上价格的要求。

考虑到目前北斗芯片以及整个产业链还处在初始开发阶段,因此,按照我们的投资逻辑,开发出性能卓越的芯片、定位导航的效果参数领先的企业,才有能力领导技术驱动,具有很强的竞争力。考虑到GPS设备的性能在市场上的榜样作用,技术领先的因素在北斗现阶段更加具有意义。

(1)板卡

2013年9月,由中国卫星导航定位协会(GLAC)组织的卫星导航定位科学技术奖评选中,上海司南卫星导航技术有限公司的《基于BDS/GPS的双模四频高精度GNSS接收机的研制及应用》项目获得工程和产品类的特等奖。

上海司南卫星导航技术有限公司《基于BDS/GPS的双模四频高精度GNSS接收机的研制及应用》项目实现了我国在高精度定位OEM板卡市场上国产品牌“零”的突破,一举打破国外企业长期垄断我国市场的局面。该项目仅仅用了一年多的时间就已占据国内1/4市场份额,实现产值2400万元。该项目广泛应用于RTK测量、驾考驾培、机载导航、大坝监测、高精度授时、精细农业、南极科考、矿山机械控制等行业。项目的各项技术指标达到静态平面精度(2.5+D×10-6)mm,实时动态平面精度(10+D×10-6)mm精度(D为两台接收机之间的距离),20km基线平均动态初始化时间短于10秒,可靠性99.9%。这些关键指标均已达到国际最高水平,而成本仅是国外同类产品的40%。

与上海司南设备的性能先进所对应的是,该公司在市场上屡有斩获。2013年获新疆农八师149团订单,帮助该团实现基于北斗导航的自动驾驶与精密播种作业系统。2014年,上海司南中标溪洛渡水电站(中国第二、世界第三大水电站)库区滑坡第二期应急监测设备GNSS部分的采购。

除此之外,合众思壮是国内高精度板卡的领先企业。2013年2月,合众思壮以1496万美元收购加拿大Hemisphere的高精度产品部门和配套业务。Hemisphere是全球第三大高精度卫星导航定位芯片与OEM板卡企业(另外两家是Trimble和Novatel)。通过收购,合众思壮不仅获得了Hemisphere的高精度定位的相关专利,还获得了整个顶级研发团队,技术位列世界前三。目前,Hemisphere开发的三系统六频板卡P306、P307已小批量测试。

和芯星通是北斗星通旗下负责北斗开发的控股子公司,目前拥有全系列核心器件以及板卡和终端等技术。和芯星通板卡系列主要是UB240、UB280和UB370,分别是北斗/GPS双系统四频板卡、双系统八频板卡(用了两个Nebulas芯片)和三系统七频板卡。性能指标国际一流,且采用自己研发的芯片。

(2)基带

在基带芯片领域,泰斗微电子和和芯星通是市场上最有竞争力的两家。泰斗微电子在北斗卫星导航领域的专利申请量排名国内第一。2013年9月,由中国卫星导航定位协会(GLAC)组织的卫星导航定位科学技术奖评选中,东莞泰斗微电子的《双模导航基带芯片》获科技进步类一等奖。

在中国第二代卫星导航管理办公室组织的北斗专项应用推广与产业化招标项目中的实物比测中,和芯星通(母公司为北斗星通)研发的基带芯片和多模OEM板卡分别获得第一名,射频芯片获得第四名。

2012年3月,泰斗微电子中标交通运输部示范项目,为北斗卫星导航系统提供芯片及模块研发和生产。这是北斗卫星导航系统专项启动的第一个民用示范工程,8万辆车使用的北斗车载导航系统,全部由泰斗微电子研发和生产。据泰斗方面介绍,截止2012年7月,量产化的北斗产品中,军用授时手表,已出货4万片,“两客一危”导航模块出货8万片,加上其他应用1.5万片,共计13.5万片,占北斗民用市场90%份额。

同洲电子参股泰斗微电子,股权占比18.9%。

北斗星通则中标北斗一代渔船应用,在5万多艘远洋渔船上安装北斗终端。合众思壮目前也具有北斗基带开发能力,芯片样片已处于小规模测试阶段。依托Hemisphere的研发实力,此款芯片有望在北斗市场占据一席之地。

华力创通在芯片领域,主要集中在北斗/gps双模双频。其特点是将导航功能与多媒体等功能集成在一起,代表产品是GNiStar-2BD-2/GPS智能多媒体SoC芯片,目前被应用于汽车电子领域。2013年11月,华力创通公布了与广东好帮手公司签订的1.82亿元合同,向好帮手供应此款BD-2/GPS智能多媒体SoC芯片。

(3)射频

在射频芯片领域,主要厂家有,广州润芯(海格通信参股)、西南集成、振芯科技等。其中,广州润芯在北斗射频芯片技术水平及市场占有率方面均处于全国第一位。但国产的北斗芯片大部分仍处于130nm以上CMOS工艺水平,芯片在功耗、面积和噪声等技术性能方面与GPS芯片差距较大。为了缩短与GPS的距离,北斗芯片需突破以65nm以下CMOS工艺为主流设计工艺。广州润芯计划于2014年年中推出55nm样片,计划今年下半年量产。

这里我们仅对民用领域的公司进行对比。

(1)和众思壮

公司业务较多,在北斗导航领域,产品线主要有天线、板卡、终端。公司的板卡主要由收购的Hemispher研发,技术水平全球一流。公司目前主要瞄准高精度应用市场。目前推出了多款板卡,包括功能强大三模六频的OEM板卡P306/P307。

(2)上海司南

产品线包括板卡、天线、接收机。主打产品为高精度板卡。接收机方面基本实现了三大导航系统(北斗、GPS、Glonass)的两两排列组合(即分别支持北斗+GPS、GPS+Glonass、北斗+Glonass)以及同时支持三大系统。各板卡均瞄准高精度,性能指标达到国际水平。其中功能最全面的K508板卡支持三星八频,高精度性能指标国际一流。司南板卡的具体型号和特征如下:

•K508三星八频(北斗B1/B2/B3+GPSL1/L2/L5+GLONASSL1/L2)

•K500三星单频(北斗B1+GPSL1+GLONASSL1)

•K501双星四频(GPSL1/L2+GLONASSL1/L2)

•K505双星五频(北斗B1/B2/B3+GPSL1/L2)

(3)泰斗微电子

泰斗微电子拥有芯片(集成基带+射频)和各种模块,包括导航模块、差分模块、组合导航模块、授时模块等。泰斗微电子芯片主要有TD1010和TD1020,其中TD1020为55nm制程,功耗仅为90mw。两款均为北斗2+GPS双系统解决方案。

(4)东方联星

产品线包括多模芯片、天线、模块、终端。其芯片并没有集中于高精度。其代表产品为OTrack-32三模单频芯片。具体参数可参见后面的产品比较。

(5)和芯星通

和芯星通是北斗星通旗下子公司,主要研发北斗芯片和板卡。公司是北斗星通和原美国Sirf公司(全球最大的GPS芯片提供商之一)副总裁韩绍伟共同成立。产品线包括芯片、模块、板卡、接收机、天线。其中公司的芯片在尺寸和功耗方面业界领先,公司的模块和板卡主要都是基于自己的芯片。芯片产品主要为Nebulas和Humbird两款SoC芯片,集成度高,功耗低。Nebulas系列芯片已经出货超过20万,其瞄准的是多系统多频高精度市场。Humbird是国内第一颗多系统多频率高性能SoC,也是世界上第一颗支持全部现有GNSS的芯片。Humbird兼容支持北斗L1/GPSL1/GLONASSL1/GALILEOE1(单频),支持双系统联合定位和单系统独立定位模式。独有的Ultra-sense高灵敏度基带设计,使接收机在城市峡谷及复杂环境中仍保持出色的定位效果。除适用于车辆监控/导航、授时等专业应用外,也非常适合于便携导航、GIS手持等应用。该芯片采用55nm工艺和公司完全自主知识产权的GNSS技术,可同时运行64通道,功耗仅35mw,目前技术指标国内领先。和芯星通板卡系列主要是UB240、UB280和UB370,分别是北斗/GPS双系统四频板卡、双系统八频板卡(用了两个Nebulas芯片)和三系统七频板卡。性能指标国际一流。

(6)华力创通

北斗系列产品线包括芯片、板卡、模块、天线、终端、组合导航等。华力创通的芯片主要集中在北斗/GPS双系统导航,其HwNavChip芯片主打精密导航,应用于其定位定向以及专业导航板卡和终端中。GNiStar芯片主打北斗/GPS双系统导航,可应用于对精度要求不高的场合,如汽车导航,另一卖点是与多媒体功能结合,进入汽车电子领域。

(7)总结

我们将以上厂家的代表性产品进行比较。通过下表比较,目前在高精度板卡方面,和芯星通和上海司南技术指标不分伯仲,合众思壮目前尽管高精度板卡并没有开始大规模出货,但部分技术指标甚至优于和芯星通和上海司南。合众思壮的三星六频P307/P306板卡最大可支持五种导航系统(包括Gallileo和日本QZSS这两个可选系统),数据更新频率达到了20Hz,均优于和芯星通和上海司南的板卡,定位精度等指标不分伯仲。而普通芯片方面,和芯星通的Humbird在功耗等性能指标上优势明显。我们预计,合众思壮、和芯星通和上海司南将领衔中国高精度领域应用。考虑到合众思壮已经收购了Hemisphere的商标使用权和海外渠道,公司在品牌认知和市场方面更具有优势。

4、总结

在民用领域关注的重点公司如下。表中列出射频是为了分类更全面。但实际市场中,大部分芯片或板卡厂商都有自己的射频芯片,一般会自产自销。


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(七)端

芯片成熟之后就是各种终端,包括手持终端、测绘终端、车载终端等等。不同应用场景对终端需求不同,比如

军用手持终端注重:低耗电、高精度、高可靠性、定位快

民用手持终端注重:低耗电、低成本

车载终端等:高可靠性、连续工作低发热

测绘、授时等:高精度、高可靠性、高灵敏度

目前,很多芯片企业直接生产各种终端,向市场销售,各企业的终端差别不大。在北斗的初期阶段,这种偏标准化的产品是必经阶段。在后期,终端渗透率达到一定程度,强调各种细化功能的终端将推出。因为芯片存在规模效应,现阶段终端应该重点应用在对价格不太敏感的军用和行业用领域,但性能一定要达标。性能优异的芯片/板卡带来性能优异的终端,因此,一定要关注有领先技术的公司。

1、高精度GNSS终端市场状况简介

高精度GNSS市场可细分为:测绘应用、地理信息GIS应用、海洋应用和系统集成应用四个细分市场。其中测绘应用,目前基本形成了中海达、南方测绘两大主流国产品牌及上海华测、易测等新兴品牌。截至2009年底,中海达、南方测绘合计占有国产品牌70%左右的销售额(中海达34.2%、南方测绘35.9%、其他品牌30.0%),而国产品牌在整个市场的合计占比超过70%。目前,中海达市场占有率第一。地理信息应用领域,合众思壮、中海达、麦哲伦、天宝是主要厂商。海洋应用领域的厂商主要包括中海达、海鹰加科等。目前,中海达市场排名第一,销售规模占比超过36%。系统集成应用领域,南方测绘、中海达、拓普康、上海华测为主要厂商。从以上的竞争分析可以看出,中海达涉及领域较多,且总体规模最大。合众思壮在GIS领域,特别是中低端GIS数据采集器市场,占比较大。

2、高精度板卡/芯片的性能直接决定终端的性能

以国外厂商Trimble(天宝)为例,该公司同时拥有芯片、板卡和终端产品线。其高精度板卡全球第一,这也是其终端产品全球第一的原因。而国内公司,包括合众思壮和中海达在内,虽然拥有终端开发能力,但核心的高精度板卡和芯片主要采购自Trimble、Novatel等公司。核心技术仍然被国外公司掌握,国内公司也因此损失了不少利润。目前,随着芯片国产化和进口替代的深入,合众思壮等厂商开始进军核心的芯片/板卡开发。未来国内厂商将更多采用国产高精度板卡和芯片。2012年底,中海达与北斗芯片开发国家队和芯星通结成唯一战略合作伙伴,向用户提供基于和芯星通北斗芯片式板卡的RTK解决方案。合众思壮收购Hemispher,意图利用其国际一流的研发能力,借助北斗弯道超车。目前合众思壮不少高精度终端都采用了自己的高精度板卡/芯片。由于目前有能力研发高精度板卡/芯片的国内公司不多,尽管性能优异,但市场占有率暂时不高。在“端”领域,我们应重点关注拥有高精度板卡/芯片的公司(合众思壮),或者在打造“芯—端”产业链的公司(中海达)。

(八)服务

2012年,全球卫星大产业链中,应用服务占比最大达60%,也是增长最快的部分。考虑到北斗产业链目前还处在芯片开发和铺终端的阶段,北斗目前服务收入占比不高。长期来看,2020年北斗全球布网结束,技术升级完毕,如果能够达到《规划》提出的对国内卫星导航应用市场的贡献率达到60%,重要应用领域达到80%以上的目标,那么届时北斗在很多行业应用领域的服务类收入将随着终端渗透率提高而快速增长。

由于GPS已经在中国很多年,其衍生的各类服务,特别是大众消费领域,如LBS等,已经比较成熟。而北斗在大众消费领域并没有替代GPS的必要,更多是一个补充。同时由于上层服务和下层硬件关联不大,北斗在这些大众消费服务领域中,更多地是将北斗功能加入终端。

七、重点上市公司分析

根据我们上面的分析和投资逻辑,目前应该重点关注军用和行业应用领域(行业应用重点关注交通运输应用),在产品形态上,应重点关注具有较强芯片/板卡开发能力的公司。目前北斗二代刚刚亚太布网完毕,企业都在投入重金进行北斗二代研发,北斗处在二代替代一代,二代马上大规模进入行业和军事应用,新市场即将开幕。在这个时点,公司过往一两年的盈利状况无法说明未来前景。由于北斗行业现在处在技术驱动期,我们将关注那些技术领先的公司。只有技术领先的公司才可能在北斗二代市场上获取较大份额,实现业绩逆转和持续发展。科技行业的高投入高产出将在北斗产业重新上演。本节我们对相关的上市公司,以及和上述重点非上市公司有关联的上市公司进行分析。本节我们还将加入军用领域的厂商进行分析。

(一)合众思壮002383—高精度芯片/板卡遥遥领先,转型进行时

公司简介

公司是国内进入卫星导航领域最早、技术储备最深厚、产业布局最完备的公司之一。公司目前有“测绘与地理信息”,“北斗电子工程”,“空间数据应用”,“大众导航”,“位置服务”五大业务板块,服务于专业、大众、位置服务三大市场。

2013年2月,合众思壮北美分公司收购北美卫星导航公司Hemisphere非农业业务部门。该公司在高精度GNSS芯片领域排名世界第三(前两名是Trimble和Novtel)。这一收购不仅增强了公司本身的核心技术开发能力,同时也开启了国际知名厂商对北斗导航的支持。

公司积极切入行业应用市场。为新疆搭建了“公安缉毒扁平化指挥系统”,向新疆提供了2万台北斗移动警务手持终端,用于全疆全警种的公安移动执法工作,这也是我国北斗移动执法产品首次在公安领域开展规模化应用。目前,2万台警务通终端也已供货完毕。这套系统共需要6.5万台终端,分三年期实施,已提供的2万台终端属第一期,未来还将有4.5万台终端。

公司利用卫星定位导航系统遥控指挥农机自动驾驶进行精准耕作,在黑龙江和新疆等地已经实现规模商用,积累销售数百套产品。以黑龙江省为例,全省有超过2万台超大型拖拉机和50万台大型拖拉机,市场空间巨大。农机项目建设周期为2012年至2015年,公司共获国家补贴1600万元。大型拖拉机每台导航售价约为11.7万元,公司计划在2015年完成5000台的销售量。国家补贴公司10%,补贴农户25%。

业务结构

2013年公司实现净利润983.94万元,同比增长117.85%;实现营业总收入6.35亿元,同比增52.97%;基本每股收益0.0526元。2013年,公司与北京宇信易诚科技有限公司签署股权转让协议,合众思壮将其全资子公司思壮导航的100%股权转让,转让价为8880万元。去掉此次股权交易收益,公司2013年全年亏损。去年前三季度,公司净利润亏损4426.8万元,同比下降59.97%。2014年一季度亏损2200万元,去年同期亏2085万元。


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高精度板卡国内领先

公司收购Hemisphere的高精度GNSS部门和配套业务后,不光得到了Hemisphere在高精度定位导航方面的专利,而且得到了整个顶级研发团队。Hemisphere原主营业务是高精度和农业,位居全球第三,其中测向是世界第一。目前,公司在北斗板卡领域开发进展顺利,两款三系统六频板卡已经进入小规模测试阶段。在高精度定位方面,公司借助Hemisphere积累的丰富专利和经验,在国内有极强的竞争力。我们估计,公司有望在3~5年内借助北斗从世界第三中国第一做到全球第一。

(二)振芯科技300101(原国腾电子)—北斗军品技术领先,较纯粹的北斗公司

公司简介

振芯科技下属两个子公司,分别是国翼恒达(全资子公司)和国星通信。其中,国星通信是公司主要的利润来源和技术来源。公司IPO文件中的9项专利,8项属于国星通信,2009年国星通信对振芯科技净利润贡献达到42.76%。2012年国星通信实现营业收入9858.67万元,净利润777.98万元;2013年前9月实现营收1.09亿元,净利润967.77万元。

2013年12月公司宣布增持国星通信股份,持股比例从65.74%上升到到75.76%,按计划最终将增持到89.74%。

业务结构

公司主营业务以北斗卫星定位终端为核心,目前拥有卫星定位终端、设计服务、安防监控、元器件、北斗运营五大业务板块。公司主要产品是北斗/惯性导航(BD/INS)组合导航技术、北斗二代终端等,性能先进。北斗系列产品是公司的主营收入。公司还取得了成都安防监控的订单,但目前看来成长性不乐观,无法成为持续增长的收入来源。从公司历年营收状况观察,公司北斗系列产品的占比越来越大,与此相关的北斗运营增速也较快。导航元器件业务营收平稳。公司北斗产品毛利较高,在50%以上。

2013年,公司营收2.61亿元,卫星定位终端营收1.5亿元。但由于公司投入大量研发资金(管理费用占营业收入39.4%),造成振芯科技亏损1130万。


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北斗军品技术领先

目前国星通信是拥有北斗终端产品系列最全、品种最多、销量最大的企业之一。在2009年度全军卫星导航定位用户设备11个型号的集中采购招标活动中,国星通信所投的10个型号均中标,其中7个型号排名第一,2个型号排名第二,1个型号排名第三。北斗一代终端在军用领域占有率在40%左右,是我国国防领域北斗终端最大的供应商,且公司在国防领域的地位仍在不断增强中。根据公司2013年年报披露,公司抗干扰、基带信号处理等技术已处于国内领先水平,研制的5个型号“北斗二号”终端产品在国家主管机关测评中获得3个第一,1个第二和1个第三的测评成绩,并被中国人民解放军总装备部及国家国防科技工业局授予“北斗二号卫星工程建设突出贡献集体”荣誉称号。

子公司国星通信2013年12月与某传统客户(国防客户)签订总和为3.2亿元大单,是目前该客户的最大供应商。


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(三)海格通信002465—传统军工强者,参股广州润芯

公司简介

海格通信拥有3家全资子公司、11家控股子公司、1家参股公司;主要客户为军队、武警和人防。北斗导航主要由子公司长沙海格北斗信息技术有限公司承担。北斗射频芯片由其参股公司广州润芯信息技术有限公司承担。2011年,5月13日,公司中标广州市公务用车使用管理信息系统建设服务项目,中标金额1658.89万元。2013年11月11日海格通信与某国防机构客户签订1.52亿元订单。

业务结构

几大主营业务为军用无线通信、北斗导航、数字集群、卫星通信、频谱管理、民用通信、模拟仿真、气象雷达。其中,军用通信和民用通信的产品营收均出现不同程度的下滑。公司通过自研和收购,扩展业务领域,涉足了模拟仿真、气象雷达、频谱管理等业务。公司的主营业务收入构成在过去两年有较大变化,通过自研和并购扩展出了频谱管理、卫星通信、气象雷达等多项业务。新业务毛利较高。其中,北斗导航毛利56.85%,军用通信58.04%,数字集群28.62%,民用通信34.15%,频谱管理46.8%,模拟仿真63.17%,,气象雷达55.64%。受北斗导航的高毛利吸引,预计未来公司将继续投入研发北斗,北斗业务将继续增长。但公司在军用领域业务较多,军用北斗领域竞争力暂时不及振芯科技和华力创通。


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北斗导航占比较低

2013年上半年,海格通信北斗相关收入0.686亿元,同比增长86%;而全年北斗收入7514万元,北斗导航收入仅占比9.53%,同比增长32.73%。同期振芯科技北斗相关收入达1.94亿元(其中北斗终端1.5亿元)。考虑到公司目前新拓展出多项高毛利业务,公司在北斗导航方面投入的决心值得考量。

业务较多,参股广州润芯,受益北斗

市场观点普遍认为海格通信的北斗业务将受益于军用,但我们认为公司北斗类业务将从行业应用领域获益。公司持股广州润芯50.69%的股份。由于广州润芯在北斗射频芯片领域的龙头地位,将极大增厚公司的营收和净利。短期之内,公司将受益北斗行业应用;长期看,公司可能利用广州润芯技术加大军用北斗研发。

(四)华力创通300045—军用北斗技术领先

公司简介

公司目前战略为“立足国防军工,拓展民用市场”。2013年,公司推出自主研发的BD-2/GPS智能多媒体SoC芯片。2013年11月,华力创通公布了与广东好帮手公司签订的1.82亿元的《车载北斗/GPS多媒体智能模组购销合同》,目前为止这也是上市公司在北斗民用领域最大的单体项目,意味着公司正式进入北斗民用市场,开创了北斗应用在车载导航应用的新模。合同中,公司仅提供核心模块(BD-2/GPS智能多媒体SoC芯片),终端由好帮手来做。

业务结构

公司目前的几大主营业务是代理、北斗导航、仿真测试、雷达。北斗业务毛利最高达57%,机电仿真测试和雷达仿真测试毛利率均超过50%。几大业务板块中,北斗导航增速最快,2013年占整体营收的23.8%,但利润占比达到了31%。机电仿真测试收入下滑减缓,收入占比16%,利润占比21%。2013年,公司北斗业务收入6892万元,同比大幅增长62%。北斗业务有望成为公司的主要营收和利润来源。北斗目前营收集中在普通民用领域,已经量产北斗/GPS民用SoC芯片。

2013年公司管理费用大幅上升,主要原因是2013年属于持续投入期,研发投入巨大,人力成本也持续上升,同时北斗民用市场销售费用增幅较快,造成公司亏损4234万元。


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军用北斗技术领先

2013年,公司在军用领域,以军品为重点,中标了一系列军品型号项目,使公司自主知识产权的产品在多个军兵种得到广泛应用。公司有北斗军码授权。经过军队比较测试,可实际投入使用的,主要是公司和振芯科技。在定位精度、抗干扰能力、高动态等方面,公司连续几年产品是一直保持领先,军方的产品比测中公司获得多项都是第一。预计,未来公司将在北斗军用领域获得订单。


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(五)北斗星通002151—行业应用先行者,芯片技术领先

公司简介

北斗星通立足于导航定位技术的开发与应用,致力于为客户提供全面的导航定位产品、解决方案及服务,其主营业务有导航定位产品、基于位置的信息系统应用、基于位置的运营服务,以卫星导航为主、融合其他导航技术(光电导航、惯性导航)的综合性导航定位技术开发与应用企业。公司通过收购星箭长空拓展了光电导航、惯性导航等业务。公司是中国最早从事卫星导航定位业务的专业公司之一,在专业卫星导航市场竞争优势明显。公司在国内测绘领域占有90%以上市场份额。

业务结构

2013年实现营业总收入77,490.51万元,营业总收入较上年同期增长36.06%;营业利润4,224万元,营业利润较上年增长125%。营业总收入增长主要由于公司在北斗芯片及模块业务,汽车电子与导航产品业务上开拓新客户,扩大销售所致。营业利润的大幅增长主要由于北斗芯片及模块业务规模增长,该业务减亏后基本实现盈亏平衡所致,该业务2013年收入5700万,增长270%。目前高精度应用行业和汽车电子行业是公司主营收入,毛利率分别是36%和24%。海洋与渔业毛利最高,达50%,国防行业毛利40.5%。高精度应用行业增长65.75%,得益于开展的驾考业务;汽车电子行业增长29%,海洋有所下降。受Trimble公司高精度应用的竞争,公司产品毛利率有所下降。公司涉足军用北斗较晚,但由于技术先进,尽管国防行业收入2013上半年同比有所下降,但全年国防行业的收入同比增长20%。国防行业销售量增长,主要系本年北斗导航定位产品在国防行业市场规模扩大和基于北斗的国防行业系统应用项目实现较多的交付所致。结合振芯科技和海格通信在去年下半年的公告,这也说明国防订单在去年下半年有部分释放。


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芯片技术先进

北斗星通下属的和芯星通(公司占股76.52%)主要负责北斗芯片的研发。在北斗主管部门举行的2013年度北斗基础产品比测活动中,导航基带芯片及高精度OEM板卡以绝对优势取得三连冠。(2013年度北斗基础产品比测的最后一场比测-高精度OEM板现场测试中,和芯星通高精度OEM板卡第三次蝉联第一名。这是继先期进行的基带芯片比测之后,和芯星通拿到的第二个比测三连冠。)2013年5月,北斗首款兼容四大导航系统的55nm芯片“蜂鸟UC220”由和芯星通发布,这款芯片兼容支持北斗/GPS/GLONASS/GALILEO四大导航系统,该芯片实现业界低功耗,仅为35mW,尺寸为5X5X1.2mm,单机初始化速度达到1~2S。为国内业界领先水平。随着2013年北斗芯片和模块规模增长,盈亏平衡,公司早期巨额投入研发开始获得回报。由于芯片行业明显的规模效应,我们预计今年和芯星通将迎来收获期,将极大增厚北斗星通的营收和利润。

(六)同洲电子002052—电视互联网强者,试水北斗

同洲电子(全称:深圳市同洲电子股份有限公司)是中国数字电视龙头企业,致力于数字电视机顶盒、交互数字电视系统、集成电路、核心软件、卫星通讯设备、coship品牌手机、品牌pad等数字视讯产品的研制、生产、销售。2013年实现销售收入19.56亿人民币。

东莞市泰斗微电子科技有限公司是一家由专业团队领导的专注于卫星导航核心芯片、模组及解决方案研发和产业化应用的国家高新技术企业。2008年,公司由广东拓思软件科学园有限公司、深圳市同洲电子股份有限公司、东莞电子科技大学电子信息工程研究院联合投资创办,注册资本1850万。目前已成为卫星导航核心基带芯片、模组及解决方案研发和产业化应用的领军企业。

泰斗方面介绍,量产化的北斗产品中,截止2012年7月份,军用授时手表,已出货4万片,“两客一危”导航模块出货8万片,加上其他应用1.5万片,共计13.5万片,占当时北斗民用市场90%份额。

目前,同洲电子在泰斗微电子占股18.9%。但是以目前泰斗微电子千万量级的营业收入还无法对同洲电子的营收产生较大影响。

(七)中海达300177—国内GNSS设备龙头

公司简介

公司是国内测绘地理信息技术装备领域第一家、也是迄今为止唯一一家上市公司。公司专业从事高精度卫星导航定位系统(GNSS)软硬件产品的研发、生产、销售,提供基于高精度GNSS技术系统工程解决方案及相关服务。公司主要产品有高精度测量型GNSS产品系列、超声波数字化测深仪系列、GIS数据采集系统、海洋工程应用集成系统和地质灾害监测系统等。公司技术实力雄厚,拥有软件著作权30项,登记软件产品16项,已拥有的专利8项,已受理的专利申请7项,非专利技术10项。公司在全国建有7大技术服务中心、20多家分公司办事处等分支机构及覆盖全国的销售网络,是国内最具实力的GNSS龙头企业之一。

2014年6月,公司公告拟全资收购郑州联睿科技,进军UBW室内定位市场,实现室内室外无缝结合定位。联睿电子基于UWB定位技术已开发出“Uloc定位系统”和“防丢器终端”。Uloc定位系统定位精度达10-375px,不过该系统的接收机和同步器处于在研阶段,预计2015年可实现产业化。

业务构成

公司空间信息产业链布局架构初步形成,新业务开始收入贡献:公司主营业务包括空间信息数据采集装备(包括高精度卫星定位产品、光电测绘产品、声纳探测产品、三维激光产品)、空间信息数据提供(包括2.5维和真三维空间数据、三维全景空间数据)、空间信息数据应用及解决方案(包括数字文化遗产解决方案、智慧城市应用解决方案、移动GIS行业应用解决方案、地质灾害监测、农机自动化、精密机械控制和cors系统应用)等三大类产品。公司业务涵盖了从数据采集装备,到数据应用、数据解决方案,再到数据提供的信息产业链。

2013年,公司销售收入5.38亿元,数据采集装备收入4.877亿元,数据应用与解决方案收入4525万元,数据提供收入536万元。其中,数据采集装备收入占比90%,毛利率为49%,数据提供业务毛利率97%,数据应用及解决方案毛利率53%。全年净利1.07亿元。


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国内高精度GNSS设备龙头

公司在国内高精度GNSS设备市场占有率第一。公司目前与北斗星通旗下的和芯星通达成战略合作,生产采用和芯星通高精度板卡的RTK终端设备。公司目前在终端研发、行业应用等方面国内领先,且已布局全信息产业链,提供从设备、解决方案到数据提供的全部服务。

总结

合众思壮目前在高精度板卡领域技术实力超强,拥有国际级明星研发团队,且已涉足精细农业等领域;未来有望在公安和电力领域占主导,并为国内外终端厂商供货高精度板卡,营收前景看好。北斗星通目前在民用领域技术实力较强,芯片和板卡技术领先,高精度板卡指标先进,且已经涉足汽车电子行业,未来可能在交通运输行业的招标中占据一席之地(不一定直接中标,但有可能为中标终端提供芯片)。振芯科技和华力创通在军用领域技术实力较强,而海格通信虽然是军工强者,但业务较多,北斗占比约10%,2013年又新增雷达、仿真等业务,是否在北斗领域发力现在存疑。华力创通在民用领域也开始大规模出货芯片,涉足军民两个领域。同时,如果有行业订单,那么部分终端的射频很可能采用广州润芯(出货量第一也意味着该芯片价格相对低廉、性能稳定),继而会使海格通信间接受益。

终端方面,中海达目前是国内高精度GNSS设备龙头,另外已布局解决方案和数据提供等业务。终端研发和市场营销能力一流。为解决高精度板卡必须向天宝等国际公司采购的问题,公司目前与和芯星通达成战略合作,积极采用和芯星通的高精度板卡。

合众思壮目前是国内领先的高精度板卡和高精度测绘设备提供商。其高精度板卡性能国际领先,高精度终端设备目前使用自己的高精度板卡,自己掌握产业链上游。

基于以上分析,行业应用领域,我们重点推荐合众思壮;终端方面重点推荐中海达;北斗军用领域,当前阶段重点是振芯科技;华力创通在军民两个领域都有一定实力,也可以关注。

 

作者简介:

赵国栋(i投资会员)中国计算机学会会员、广东省应急产业协会专家会员、宏源证券研究所高级分析师、拥有15年的信息产业工作背景,曾获工信部颁发的计算机信息系统集成高级项目经理资质、国际信息系统审计协会(ISACA)会员。在移动互联网、云计算、大数据等新兴领域拥有深刻、独到的见解。代表作:《大数据时代的历史机遇》一书。

 
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