1 現(xiàn)代戰(zhàn)爭加速向信息化、智能化戰(zhàn)爭演變
20 世紀 70 年代以后,以微電子技術為核心的信息技術迅猛發(fā)展并在社會各領域廣泛應用,人類社會逐步由工業(yè)社會向信息社會轉型。與此同時,信息化也成為軍事技術發(fā)展的重要內(nèi)容。美、蘇等軍事強國在 70 年代基本上實現(xiàn)了指揮自動化,武器裝備也向信息化方向發(fā)展。1976年,美國軍事理論家 T.羅那首次提出“信息戰(zhàn)”概念。1991 年的海灣戰(zhàn)爭,信息化武器裝備在戰(zhàn)爭中發(fā)揮出整體性作用,制信息權成為繼制海權、制空權之后新的軍事爭奪制高點?,F(xiàn)代戰(zhàn)爭加速向信息化戰(zhàn)爭演變,與此同時,伴隨著一系列新概念武器的出現(xiàn),智能化戰(zhàn)爭已初現(xiàn)端倪。隨著人工智能技術的快速發(fā)展,不斷加速其在軍事領域的應用,具有巨大的戰(zhàn)略價值。未來戰(zhàn)爭裝備形態(tài)正沿著“能量電力化和信息智能化”的道路上加速發(fā)展,智能化戰(zhàn)爭成為繼冷兵器戰(zhàn)爭、熱兵器戰(zhàn)爭、機械化戰(zhàn)爭、信息化戰(zhàn)爭之后的第五代戰(zhàn)爭形態(tài)。
2020 年 11 月 26 日,國防部新聞發(fā)言人任國強大校透露,解放軍已經(jīng)基本實現(xiàn)機械化,信息化建設也已取得重大進展。這是國防部首次對此消息給予證實,這預示著中國國防和軍隊建設的階段性戰(zhàn)略目標已經(jīng)達成。隨著戰(zhàn)爭形態(tài)加速演變,建設智能化軍事體系已成為世界軍事發(fā)展重大趨勢。戰(zhàn)爭形態(tài)演變和我軍自身發(fā)展實際,決定我們需要準確把握國防和軍隊現(xiàn)代化的時代內(nèi)涵,加快機械化信息化智能化融合發(fā)展,搶占世界軍事變革先機主動。
國防信息化以 C4ISR(自動化指揮系統(tǒng))為核心,集指揮(Command)、控制(Control)、通信(Communication)、計算機(Computer)、情報(Intelligence)及監(jiān)視(Surveillance)與偵察(Reconnaissance)于一體,C4ISR 是軍隊的大腦和神經(jīng)。如1991 年的海灣戰(zhàn)爭,伊拉克的“飛毛腿”發(fā)射完導彈難以跟蹤,美軍的預警衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)目標后,把信息傳送給有關部門,經(jīng)分析辨別再傳給指揮機關,再向部隊下達作戰(zhàn)命令,等作戰(zhàn)飛機匆匆趕來時“飛毛腿”早已消失的無影無蹤。12 年后的伊拉克戰(zhàn)場上,“飛毛腿”升空僅僅12 秒就被美國導彈預警衛(wèi)星發(fā)現(xiàn),信息被及時傳回位于美國本土的北美航天司令部,數(shù)據(jù)處理中心很快計算出必要的作戰(zhàn)數(shù)據(jù),然后迅速傳回部署在科威特的“愛國者”防空導彈指揮中心,從“飛毛腿”升空到被“愛國者”防空導彈擊中,前后不到 100 秒,這次行動看似是“愛國者”立了頭功,但真正“指點江山”的卻是它身后分布在全球的 C4ISR 系統(tǒng)。 C4ISR 系統(tǒng)的出現(xiàn),沒有為大炮擴展射程,也沒有為軍艦增強火力,更沒有為飛機提高速度,給導彈增加當量,但是它卻使得軍隊的整體實力得到了全面的提升,成為軍隊奪取信息化戰(zhàn)爭的新的制高點。新思界產(chǎn)業(yè)研究中心出具的《2021 年全球及中國C4ISR系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度研究報告》顯示,全球 C4ISR 系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模將從 2021 年的 1480 億美元增長到2026年的2150億美元,復合年增長率為 7.8%。
C4ISR 不是單一的武器裝備,也不是單一的指揮系統(tǒng),它包括偵察衛(wèi)星、雷達、無人機、探測器等信息采集設備,包括通信衛(wèi)星、光端機、交換機、電臺、網(wǎng)絡等信息節(jié)點、通道和中樞,包括各軍兵種的各級指揮機構的軟硬件設施,還包括飛機、軍艦、坦克、裝甲車、導彈車等作戰(zhàn)平臺中的信息單元。C4ISR 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)離不開軍工電子領域的支撐。
當前,我國軍隊正處于信息化建設關鍵階段,軍工電子信息行業(yè)承擔著“信息系統(tǒng)一體化、武器裝備信息化、信息裝備武器化、信息基礎設施現(xiàn)代化”的重大戰(zhàn)略任務。軍工電子信息行業(yè)的核心技術是現(xiàn)代電子信息技術,其不僅可以顯著提高軍隊指揮作戰(zhàn)的效率,而且可以極大提升軍隊獲取戰(zhàn)場信息的豐富度,有效地獲取、處理和利用信息成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中各方爭先搶占的戰(zhàn)略制高點。因此,隨著軍隊現(xiàn)代化建設的不斷加速和國防科技工業(yè)體系信息化程度的不斷深入,我國軍工電子信息行業(yè)將進入快速發(fā)展通道。
2 需求側: “十四五”期間軍工電子迎來高需求
2.1“十四五”周期開啟,國防信息化建設將成為重點
在新的歷史時期我軍有新的歷史任務,除了傳統(tǒng)的海陸空,還有航天、網(wǎng)絡等新的領域潛在的不安全因素,這就需要我軍建設與我國的國家安全、各方面的發(fā)展利益、我國的國際地位相適應的現(xiàn)代軍事力量體系。與傳統(tǒng)的純機械戰(zhàn)爭相比,現(xiàn)代戰(zhàn)爭更加注重信息化。云計算,大數(shù)據(jù),AI 等人工智能高科技領域的快速發(fā)展并與軍隊的快速融合,使信息化成為軍隊建設的主導,輔之以機械化,以高新技術為主導的現(xiàn)代武器裝備是奪取未來戰(zhàn)爭的關鍵。為建設世界一流國防力量,中央先后發(fā)布多項推動我國軍隊信息化建設的強軍政策。
2.2 大國崛起,國防開支及裝備費占比提高
據(jù)十三屆全國人大五次會議,2022 年中國國防支出預算為14504.50 億元人民幣,對比2019年的 11899.00 億元、2020 年的 12680.05 億元和 2021 年的 13553.43 億元,國防支出預算再次增加。增速方面,2022 年與 2021 年相比同比增長 7.02%,對比 2020 年的6.56%和2021 年的6.89%,2022 年的國防支出預算增長率小幅提高。從宏觀層面看,國防預算未來五年有望保持7%左右的穩(wěn)定增長。 中國國防費與其他軍事大國相比處于較低水平。2021 財政年度,美國國防費高達7405億美元,占世界各國國防費總量的近 40%,遠遠高于世界排名前10 位的其他9 個國家的總和。中國國防費預算 13553.43 億元人民幣,約合 2090 億美元,是美國國防費的28.2%。從國民人均和軍人人均水平看,2020 年,中國國民人均國防費為906 元人民幣,約合139美元,相當于美國的 6.2%、英國的 17.7%、法國的 18%、日本的34.8%、俄羅斯的43.3%;中國軍人人均國防費 63.4 萬元人民幣,約合 9.7 萬美元,相當于美國的18.3%、英國的37.3%、法國的 80.8%、日本的 51%、俄羅斯的 243%。
大國的崛起必然引起周邊局勢的擾動,將進一步刺激我國加大國防投入。2020年以來,新冠疫情疊加百年變局加速演進,中國周邊形勢并不平靜:2020 年6 月15 日,在中印邊境加勒萬河谷地區(qū),中印雙方發(fā)生激烈的肢體沖突;美國一直視中國為主要戰(zhàn)略競爭對手,持續(xù)增大對華的防范遏制力度,2020 年美國加緊在中國周邊投棋布子,不斷在臺海、南海挑釁滋事。
2.3 以銷定采,擴產(chǎn)預示業(yè)績的確定性
軍工屬于計劃經(jīng)濟性行業(yè),軍品采購具有國家壟斷并嚴格管理和嚴格計劃的特點,采購的數(shù)量、品種都是事先有計劃的。軍品不僅在交易過程中實行嚴格管制,而且在生產(chǎn)階段也是在國家計劃指導下有組織有計劃地進行。國家根據(jù)需要并利用經(jīng)濟規(guī)律來調節(jié)軍品交換,保證國防生產(chǎn)與國防消費的基本平穩(wěn)。同時,由于軍品產(chǎn)品定制化特性高,軍方對同一裝備會依據(jù)應用環(huán)境、指標、參數(shù)、性能提出特殊的要求,并要求配套廠商配合研制,定制化的特性較為明顯。 訂單需求自下而上傳導。軍方一般根據(jù)裝備訂購需求帶量采購,下達階段性訂單,與主機廠簽訂訂貨合同,并預付一定比例的款項,在主機廠負債端體現(xiàn)為預收賬款+合同負債的提升。主機廠簽署軍方訂單后,根據(jù)訂購計劃向中游零部件制造、系統(tǒng)配套等和上游原材料、軍工電子等軍工企業(yè)訂貨,并在一定時間范圍內(nèi)向中上游企業(yè)支付預付款,表現(xiàn)為存貨增長、產(chǎn)能擴充。但由于上下游營收確認與現(xiàn)金流入的時間點存在差異,上下游業(yè)績景氣度將存在一定時間差。
軍品的采購行為具有穩(wěn)定性。由于軍工客戶的采購具有強計劃性的特征,型號產(chǎn)品從列裝到最終淘汰的周期較長,后續(xù)維護、修理的售后需求延續(xù)性強,且變更供應商需要較復雜的流程,因此軍方采購一般較為穩(wěn)定。同時,由于軍方的結算流程較長,付款周期較長,所以軍工客戶往往會與供應商建立長期合作關系以確保穩(wěn)定、高質量的供貨。軍工企業(yè)根據(jù)未來訂單進行產(chǎn)能擴張。中上游企業(yè)存貨增長、產(chǎn)能擴張預示著景氣度提升,企業(yè)在手訂單充裕,后續(xù)收入增長有保障。自 2021 年至 2022 年6 月30 日,申萬行業(yè)分類下44 家軍工電子標的中,有 9 家企業(yè)定增募資,投產(chǎn)項目涉及軍用被動元器件、軍用集成電路、軍用光電系統(tǒng)等等,從側面反映了軍工產(chǎn)業(yè)鏈未來景氣度較好,軍工電子板塊業(yè)績有望實現(xiàn)高增長。
2.4 自主可控技術地位提升,軍工客戶優(yōu)先選用國產(chǎn)軍品
根據(jù)中國海關總署公布的 2021 年 1-12 月進出口數(shù)據(jù),2021 年我國進出口規(guī)模再上新臺階,首次突破 6 萬億美元關口。其中,集成電路進口數(shù)量達到 6354.8 億個,同比增長16.9%(2020年為 5435 億個),金額達 4397 億美元,同比增長 25.61%。
軍工行業(yè)作為國家層面的一個核心戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),在長期的發(fā)展過程中,一直受到美國的技術、材料和設備等方面的封鎖。在此背景下為保護國防安全,國家在軍工電子產(chǎn)品領域投入較早,如 2010 年設立總額超過 1000 億元的“核高基”專項基金,發(fā)布《信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》對芯片安全加固等核心技術做出指導等等。通過幾十年的艱苦奮斗,2017 年科技部及工信部表示中國核心電子器件關鍵技術與國外差距由 15 年以上縮短到 5 年,型號器件首次實現(xiàn)批量應用,提升了現(xiàn)有裝備的水平,促進現(xiàn)有體制的更新?lián)Q代,有效提升新型裝備與系統(tǒng)整體性能;中國已成功構建了系列高端技術平臺,核心電子器件長期依賴進口的“卡脖子”問題得到緩解,工信部刁石京表示,支撐裝備核心電子器件自主保障率從不足 30%,2017 年提升到85%以上。目前我國軍用電子元器件已經(jīng)實現(xiàn)較高水平的自主可控,在國產(chǎn)軍品技術指標和產(chǎn)品質量與進口產(chǎn)品一致的前提下,軍工客戶優(yōu)先選用國產(chǎn)軍品。
3 供給側:資產(chǎn)證券化仍待提高,軍民融合提高軍工電子天花板
3.1 十四五期間有望迎來軍工央企資產(chǎn)注入高峰期
“十三五”以來,軍工集團立足自身聚焦主業(yè),結合我國軍備科技發(fā)展業(yè)績不斷增長。自2015 年以來,我國十大軍工集團不斷提質增效、改革創(chuàng)新,多家集團總資產(chǎn)均獲得明顯增長,總資產(chǎn)復合增速在 4%-17%之間,其中中國電科復合增速高達16.27%。由于中船集團于2019年由中船重工集團和中船工業(yè)集團合并而成,為保證數(shù)據(jù)計算統(tǒng)一性,表格中展示中船集團總資產(chǎn)為原兩集團合并數(shù)額。2018 年 1 月中國核工業(yè)集團有限公司與中國核工業(yè)建設集團有限公司實施重組,表格中中核集團 2015 年總資產(chǎn)為原兩集團合并數(shù)額,2021 年總資產(chǎn)為中核集團數(shù)額。
近年來,軍工集團資產(chǎn)證券化運作持續(xù)不斷,包括獨立 IPO、借殼、協(xié)議轉讓、分板塊注入上市公司等,資產(chǎn)證券化率不斷提升。根據(jù) 2021 年的數(shù)據(jù),以總資產(chǎn)口徑統(tǒng)計的證券化率在50%以上的有 3 家,分別為中航工業(yè)集團、中國核工業(yè)集團和中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團,其中中航工業(yè)集團最高,為 74.52%;以凈資產(chǎn)口徑統(tǒng)計的證券化率在50%以上的有5 家,分別為中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團、中國船舶工業(yè)集團、中航工業(yè)集團、中國核工業(yè)集團和中國兵器裝備集團,其中中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團最高,為 74.25%。十大軍工集團總資產(chǎn)超6 萬億,資產(chǎn)證券化率大部分處于 30%-50%之間,相比國外 70%-80%的資產(chǎn)證券化率仍有較大提升空間??傎Y產(chǎn)及凈資產(chǎn)證券化率在 30%以下的有兩家,分別為航天科技和航天科工,資產(chǎn)證券化空間大。從注入資產(chǎn)性質的演變進程來看,整體呈現(xiàn)出從早期的外圍元器件資產(chǎn)到系統(tǒng)級資產(chǎn)再進一步到核心軍品、總裝類資產(chǎn)的循序漸進注入過程。
3.2 涉軍民企規(guī)模擴大,提高軍工電子天花板
我國的民營企業(yè)參與軍工開始于 2005 年國防科工委下發(fā)《關于非公有制經(jīng)濟參與國防科技工業(yè)建設的指導意見》,該政策為民營企業(yè)涉足軍工領域放開了口子。從那之后,越來越多的民營企業(yè)開始參與軍工項目,取得了很多成就,也崛起了一批實力強勁的民營軍工企業(yè)。
軍民融合是發(fā)展高精尖技術的抓手。2013 年 11 月黨的十八屆三中全會通過的《中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定》首次將國防和軍隊改革納入到中國改革開放總體部署的范疇,明確國防和軍隊的改革任務包括了編制調整改革、軍隊體制調整改革和軍民融合深度發(fā)展三個任務,要求在“國家層面建立推動軍民融合發(fā)展的統(tǒng)一領導、軍地協(xié)調、需求對接和資源共享機制”。黨中央進一步深化軍民融合的出發(fā)點,在于增強國民經(jīng)濟在和平和戰(zhàn)爭狀態(tài)轉換的能力,由于應用領域和管理體制的原因,科學技術通常都被劃分為民用和軍用兩大領域。這種劃分導致了科技資源的配置效率較低。據(jù)《2019 年中國軍民融合白皮書》,我國50%的軍用技術均具有轉化為民用技術的潛力。而如果將軍用技術轉化為民用技術,首先能夠帶動民營經(jīng)濟的發(fā)展,技術進步是促進經(jīng)濟發(fā)展的有效途徑,而技術進步的關鍵在于科技成果轉化。其次軍用技術通過軍民融合,更能夠和既有民用技術相互促進,反作用于國防前沿技術的開發(fā)。
3.3 軍工集團國企改革三年行動進入決勝關鍵期
軍工集團國企改革線索一——股權激勵。截止 2022 年 6 月30 日,9 家央企軍工集團旗下的 37 家上市公司自上市后實施了 50 次股權激勵。時間分布來看,2016 年之前共13次,2016年 3 次,2017 年 3 次,2018 年 3 次,2019 年 7 次,2020 年 6 次,2021 年7 次,2022年截至目前共 8 次,政策出臺后數(shù)量有顯著提升。分集團來看,中國電科共有6 家公司在2020年后實施股權激勵,中國電子共有 3 家。激勵方式上,以限制性股票激勵為主,其次為股票期權的形式。其中,??低?、中航光電、四維圖新等都進行過多次股權激勵。
軍工集團國企改革線索二——資產(chǎn)重組。6 月 10 日晚間,中航電子發(fā)布公告,公司擬以發(fā)行 A 股方式換股吸收合并中航機電。中航電子、中航機電兩家公司均屬于航空工業(yè)集團旗下公司,其中中航電子主要整合了航空工業(yè)集團旗下的航電資產(chǎn),中航機電則以機電資產(chǎn)為主。從營收與資產(chǎn)規(guī)模來看,中航電子 2021 年實現(xiàn)營業(yè)收入 98.39 億元,同比增長12.5%,總資產(chǎn)達262.63 億元;中航機電 2021 年實現(xiàn)營業(yè)收入 149.92 億元,同比增長22.64%,總資產(chǎn)達348.94億元。本次換股吸收合并中,中航電子擬購買資產(chǎn)的交易金額為換股吸收合并中航機電的成交金額,為 48.91 億元。中航電子、中航機電是國內(nèi)航空電子系統(tǒng)、航空機電系統(tǒng)領域的龍頭企業(yè),本次資產(chǎn)重組將進一步整合雙方優(yōu)勢資源,發(fā)揮協(xié)同效應,提升航空工業(yè)機載系統(tǒng)的核心競爭力,把握機載系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略機遇。
線索三——大集團注入資產(chǎn)預期。后續(xù)可以重點聚焦資產(chǎn)證券化率還較低的軍工集團,包括航天科技、航天科工、中國電科、兵器工業(yè)等,它們現(xiàn)階段資產(chǎn)證券化率較低,前期資產(chǎn)注入規(guī)模較小,后期提升空間大。
4 軍工電子兩大國家隊:中國電子與中國電科
目前中國軍工行業(yè)的基本分類主要有六大類別,即核工業(yè)、航空工業(yè)、航天工業(yè)、船舶工業(yè)、兵器工業(yè)、電子信息這六個大類別。
其中,軍工電子信息產(chǎn)業(yè)的代表企業(yè)為中國電子科技集團公司(簡稱中國電科)和中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團公司(簡稱中國電子)。二者前身都是“中華人民共和國第四機械工業(yè)部”(后改稱:電子工業(yè)部)。雖然中國電子和中國電科同屬于電子信息技術領域,但由于兩者組建的單元(企業(yè)主體)不同,在產(chǎn)業(yè)布局重點上也存在一定的差異。中國電子以提供電子信息技術產(chǎn)品與服務為主營業(yè)務,是國內(nèi)最大的國有綜合性電子信息產(chǎn)業(yè)集團。中國電科同屬IT信息化方向,但有更多的軍品業(yè)務,主要從事國家重要軍民用大型電子信息系統(tǒng)的工程建設,重大裝備、通信與電子設備、軟件和關鍵元器件的研制生產(chǎn)。
4.1 中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團公司
中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團有限公司(簡稱“中國電子”)是中央直接管理的國有獨資特大型集團公司,也是中國最大的國有 IT 中央企業(yè)。公司前身為中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團公司,成立于 1989 年 5 月。1995 年,原電子工業(yè)部對公司進行改組;2000 年,成為中央直接管理的國有重要骨干企業(yè);2005 年 8 月,中國長城計算機集團公司并入公司;2006 年11 月,公司變更為國有獨資公司;2007 年,重組整合熊貓電子集團等 7 家南京地區(qū)電子企業(yè);2009 年,并購冠捷科技有限公司、晶門科技有限公司,并于 2009 年 3 月變更為中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團有限公司;2010 年,重組整合中國振華電子集團公司;2012 年,重組整合成都錦江電器制造有限公司;2012年底,經(jīng)國務院批準,彩虹集團公司整體并入中國電子。2021 年12 月25 日中國電子集團總部正式遷駐深圳。截至 2021 年底,中國電子擁有 27 家二級企業(yè)、17 家上市公司、19余萬員工,實現(xiàn)全年營業(yè)收入 2710.1 億元,連續(xù) 11 年躋身《財富》世界五百強。中國電子以網(wǎng)絡安全和信息化為主,主營業(yè)務涵蓋信息安全、新型顯示、集成電路、高新電子、信息服務等國家戰(zhàn)略性、基礎性、先導性電子信息產(chǎn)業(yè)領域。多年來,中國電子成功突破高端通用芯片、操作系統(tǒng)等關鍵核心技術,構建了兼容移動生態(tài)、與國際主流架構比肩的安全先進綠色的“PKS”自主計算體系和最具活力與朝氣的應用生態(tài)與產(chǎn)業(yè)共同體,正加快打造國家網(wǎng)信產(chǎn)業(yè)核心力量和組織平臺。
中國電子近十年營收穩(wěn)步增長,2019 年、2020 年、2021 年主營業(yè)務收入分別為2235.65億元、2473.88 億元、2777.97 億元,凈利潤分別為-29.92 億元、4.07 億元、19.09 億元。中國電子 2019 年凈利潤為負主要是計提大額資產(chǎn)減值損失所致。2021 年公司業(yè)務呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢,主營業(yè)務收入同比增長
從研發(fā)費用來看,中國電子研發(fā)費用快速增長,同比增速超過營收端增速,研發(fā)投入力度再度加強。其中,中國電子 2018 年至 2021 年研發(fā)費用分別為59.05 億元、66.25 億元、81.09億元、96.62 億元,占營業(yè)收入比重分別為 2.70%、2.96%、3.27%、3.48%。
中國電子主營業(yè)務包括新型顯示、集成電路、高新電子、信息安全和信息服務五大板塊。2021 年新型顯示業(yè)務收入為 795 億元,占營收比重 28.60%;集成電路業(yè)務收入為279.40億元,占營收比重 10.00%;高新電子業(yè)務收入為 225.70 億元,占營收比重8.10%;信息安全業(yè)務收入為 409 億元,占營收比重 14.70%;信息服務業(yè)務收入為 1072.20 億元,占營收比重38.60%。
中國電子下屬 A 股上市公司共有 10 家。其中,信息安全業(yè)務板塊上市子公司為中國軟件和中國長城;新型顯示業(yè)務板塊上市子公司為冠捷科技和彩虹股份;集成電路業(yè)務板塊上市子公司為深科技、瀾起科技和上海貝嶺;高新電子業(yè)務板塊上市子公司為深桑達A、南京熊貓和振華科技。
4.2 中國電子科技集團公司
中國電子科技集團有限公司(外文名稱 China Electronics Technology Group Corporation,中文簡稱中國電科、中電科,英文簡稱 CETC)成立于 2002 年 3 月1 日,是中央直接管理的國有重要骨干企業(yè),是我國軍工電子主力軍、網(wǎng)信事業(yè)國家隊、國家戰(zhàn)略科技力量。截至2021年底,中國電科擁有包括 47 家國家級研究院所、15 家上市公司在內(nèi)的700 余家企事業(yè)單位;擁有員工 20 余萬名,其中 55%為研發(fā)人員;擁有 35 個國家級重點實驗室、研究中心和創(chuàng)新中心。自 1949 年新中國成立以來,經(jīng)歷了第一機械工業(yè)部、第三機械工業(yè)部、第四機械工業(yè)部、國防科委第十研究院、機械電子工業(yè)部、電子工業(yè)部、信息產(chǎn)業(yè)部等歷史變遷,2002年3月,經(jīng)國務院批準,在原信息產(chǎn)業(yè)部直屬 46 家電子類科研院所及26 戶企業(yè)基礎上組建中國電子科技集團公司,2017 年 12 月,完成公司制改制,更名為中國電子科技集團有限公司。2021年6月,經(jīng)國務院批準,中國普天信息產(chǎn)業(yè)集團有限公司整體并入中國電科,成為其全資子公司。
2021 年,中國電科以 2358.54 億元的主營業(yè)務收入和 223.24 億元的凈利潤位居2021年世界 500 強排行榜,連續(xù) 6 年入選世界 500 強,位列第 354 位,較2020 年,名次上升27位,為歷史新高。在國資委經(jīng)營業(yè)績考核中,中國電科連續(xù) 17 年獲得A 級,成為國資委實施央企負責人經(jīng)營業(yè)績考核制度以來一直保持此優(yōu)秀業(yè)績的八家央企之一。此外,中國電科還連續(xù)5個任期獲得“業(yè)績優(yōu)秀企業(yè)”和 3 次“科技創(chuàng)新優(yōu)秀企業(yè)。 中國電科集團近十年主營業(yè)務收入和凈利潤均實現(xiàn)較快增長,復合增長率均超過14%。2011年至 2021 年,中國電科主營業(yè)務收入從 703.96 億增長至 3565.61 億,凈利潤從65.10億增長至262.87 億,主營業(yè)務收入和凈利潤的復合增長率分別高達 17.61%、14.98%。
從研發(fā)費用看,中國電科研發(fā)費用逐年增長,近四年同比增長速度超過20%,研發(fā)投入力度強。2018 年至 2021 年研發(fā)費用分別為 99.75 億元、122.10 億元、155.54 億元、193.99億元,占營業(yè)收入比重分別為 4.54%、5.38%、6.59%、5.44%。
中國電科主營業(yè)務包括電子裝備、網(wǎng)信體系、產(chǎn)業(yè)基礎、網(wǎng)絡安全四大板塊。其中,產(chǎn)業(yè)基礎板塊業(yè)務 2021 年營收 1463.55 億元,占營收比重 40.91%;網(wǎng)信體系板塊業(yè)務營收1081.06億元,占營收比重 30.22%;電子裝備板塊業(yè)務營收 793.63 億元,占營收比重22.19%;網(wǎng)絡安全板塊業(yè)務營收 294.63 億元,占營收比重 8.24%。
5 電子元件——武器裝備信息化的根基
電子工業(yè)是研制和生產(chǎn)電子設備及各種電子元件、器件、儀器、儀表的工業(yè),處于電子信息產(chǎn)業(yè)鏈的前端,是通信、計算機及網(wǎng)絡、數(shù)字音視頻等系統(tǒng)和終端產(chǎn)品發(fā)展的基礎,對武器裝備信息化起著支撐作用。 軍工電子元器件大致劃分為兩個大類:一類為無源器件,另一類為有源器件。無源器件主要包括阻容感(重點產(chǎn)品如 MLCC、鉭電容)、連接器、繼電器、被動射頻元件等。有源器件主要包括模擬電路、數(shù)字電路和分立器件,其中,集成電路主要包括存儲芯片、GPU、DSP、IGBT、FPGA、ASIC、SOC、SIP、MEMS(重點產(chǎn)品如紅外 MEMS 芯片、振動/溫度/壓力MEMS芯片等)、微波毫米波射頻芯片、T/R 組件、基帶芯片等。
隨著國家政策的大力推動,我國軍工信息化市場持續(xù)增長。根據(jù)《中國衛(wèi)星導航與位置服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》,2020 年我國軍工信息化產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達到 1029 億元,市場規(guī)模達到1057億元,分別較 2019 年增長 6.96%和 6.55%。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù),2021 年中國軍工電子行業(yè)市場規(guī)模為 3508 億元,預計 2022 年我國軍工電子行業(yè)市場規(guī)模預計將達到3842億元,2021-2025 年年均復合增長率將達到 9.33%。
5.1 電容:MLCC&鉭電容廣泛應用于軍工
電容器是三大被動元件之一,是電子線路中必不可少的基礎元件。電容器通過靜電的形式儲存和釋放電能,在兩極導電物質間以介質隔離,并將電能儲存其間。主要作用為電荷儲存、交流濾波或者旁路、切斷或阻止直流電壓、提供調諧及振蕩等,廣泛應用于電路中的隔直通交、耦合、旁路、濾波、調諧回路、能量轉換、控制等方面。電容器主要可分為陶瓷電容器、鋁電解電容器、鉭電解電容器、薄膜電容器四大類。
陶瓷電容器可分為單層陶瓷電容器(SLCC)、片式多層陶瓷電容器(MLCC)和引線式多層陶瓷電容。單層陶瓷電容器由于只有單層結構,兩個電極的相對面積較小,電容量并不大,但其高頻特性好、耐壓高,適用于高頻電路和高壓電路。多層陶瓷電容器采用多層堆疊的工藝,其電容量與電極的相對面積和堆疊層數(shù)成正比,隨著疊層技術的不斷進步,層數(shù)不斷增多,電容量也日益趨大,電氣性能也不斷提高。與其他種類的電容器相比,多層陶瓷電容器具有電容量范圍大、體積小、低等效串聯(lián)電阻(ESR)、額定電壓高、高頻特性好等優(yōu)良特性,被廣泛應用于航空、航天、船艦、醫(yī)療電子設備、工業(yè)控制設備、汽車電子等各領域。
根據(jù)中國電子元件行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù),2019 年中國電容器市場規(guī)模為1102 億元,約占全球市場的 71%。同時在 2011-2019 年間中國電容器市場的平均增速為6.73%,高于同期全球平均增速 2.5%。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院保守估計,2021-2026 年電容器行業(yè)市場規(guī)模將以4.5%左右的增速增長,2021 年電容器行業(yè)市場規(guī)模預測為 1214 億元,2026 年電容器行業(yè)市場規(guī)模預測為1513億元。
MLCC 進口依賴度高。全球 MLCC 主要制造商主要集中在日本、韓國、中國臺灣、美國和中國大陸,龍頭企業(yè)包括村田、太陽誘電、京瓷、TDK、三星電機、國巨、華新科、基美等。根據(jù)電子元器件市場研究機構智多星顧問數(shù)據(jù)顯示,2020 年日本地區(qū)企業(yè)的整體市場占有率最高,達到 56%,而中國大陸 MLCC 制造商僅占全球 6%的份額。2020 年,中國MLCC進口量為3.08 萬億顆,出口量為 1.63 萬億顆,進口依賴度較高,國產(chǎn)替代缺口大。
隨著我國對軍工信息化的大力支持,我國軍工信息化程度將不斷提升,軍用MLCC市場規(guī)模有望持續(xù)增加。根據(jù)中國電子元件行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù),預計到 2024 年我國軍用MLCC需求量將達到 5.2 億只,前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預計到 2024 年我國軍用 MLCC 市場規(guī)模將達到51億元。
市場格局方面,由于軍用 MLCC 及軍用鉭電容器技術、資質壁壘較高,客戶粘性大,因此,軍用 MLCC 及軍用鉭電容器市場格局相對穩(wěn)定?,F(xiàn)有國內(nèi)軍用MLCC生產(chǎn)廠商主要包括鴻遠電子、火炬電子和成都宏明電子(非上市)等,三家企業(yè)占據(jù)了軍用MLCC絕大部分市場。從產(chǎn)品種類和產(chǎn)量情況來看,鴻遠電子專注于瓷介電容器,2021 年瓷介電容器占公司自產(chǎn)業(yè)務收入的比重為 97.52%,而火炬電子除陶瓷電容器之外,還有薄膜電路、微波無源集成器件、微波介質頻率器件、陶瓷材料等業(yè)務。2021 年火炬電子陶瓷電容器產(chǎn)量29.98 億只,高于鴻遠電子 9.99 億只產(chǎn)量。從盈利能力來看,鴻遠電子自產(chǎn)業(yè)務毛利率高于火炬電子。振華科技和宏達電子占據(jù)軍用鉭電容絕大部分市場。從產(chǎn)品種類來看,宏達電子及其子公司湘怡中元以鉭電容為主,振華新云除了生產(chǎn)各類鉭電容的同時,還有部分陶瓷電容器、鋁電解電容器產(chǎn)品。
5.2 電感、電阻:不可或缺的被動元件
電感器是能夠把電能轉化為磁能而存儲起來的元件。電感器的結構類似于變壓器,但只有一個繞組。電感器具有一定的電感,它只阻礙電流的變化。如果電感器在沒有電流通過的狀態(tài)下,電路接通時它將試圖阻礙電流流過它;如果電感器在有電流通過的狀態(tài)下,電路斷開時它將試圖維持電流不變。電感器按使用特征可分為固定和可調兩種,按磁芯材料可分為空芯、磁芯和鐵芯等,按結構可分為小型固定電感、平面電感以及中周。電感在電子設備(消費電子、汽車、工控、軍工和醫(yī)療等)中必不可少,有過濾噪聲、處理信號、穩(wěn)定電流和抑制電磁波干擾的功能。
電阻指有一定結構形式,能在電路中起到限制電流通過的二端電子元件,在電路中主要起到調節(jié)和穩(wěn)定電流與電壓的作用,可作為分流器和分壓器,也可作電路匹配負載。目前市場上電阻器種類繁多,按照阻值特性可分為固定電阻、可調電阻和特種電阻(敏感電阻),其中固定電阻在電子產(chǎn)品中應用最為廣泛,常用固定電阻器有 RT 型碳膜電阻器、RJ 型金屬膜電阻器和 RX 型線繞電阻器等;按安裝方式可分為插件電阻和貼片電阻;按制造材料則可分為合金型、金屬膜型和合成型等。 根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院測算,2020 年,我國電感器件行業(yè)業(yè)務規(guī)模約達117 億元。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2019 年由于電阻量價齊降,全球固定電阻市場規(guī)模降至259 億元,2020年受新冠疫情影響,估計市場規(guī)模降至 216 億元,同比下滑 16.6%,預計到2024 年將達到285億元左右,年復合增長率為 7.2%。
我國電感器件行業(yè)代表性企業(yè)主要分布在廣東省,其代表性企業(yè)有順絡電子、麥捷科技、合泰盟方、風華高科、鉑科新材、可立克等,電阻器行業(yè)代表性企業(yè)為風華高科。軍用市場格局方面,振華科技一家獨大,占據(jù)絕大部分軍用電阻和電感市場。其中國內(nèi)從事軍用電感研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)主要是振華科技旗下子公司振華富(2021 年營收7.13 億元,凈利潤3.12億元),國內(nèi)從事軍用電阻研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)主要是振華科技旗下子公司振華云科(2021 年營收7.87億元,凈利潤 2.65 億元)。由于電子元器件具有單位價值量低的特點,尤其電阻和電感,同質性較高,相較于軍用 MLCC、鉭電容,更依賴于規(guī)?;a(chǎn)和銷售,因此體量更大的振華科技在阻感元件方面更具優(yōu)勢。
5.3 連接器:市場規(guī)模增速快,馬太效應明顯
連接器是實現(xiàn)電子設備電能、信號傳輸與交換的電子部件,連接器作為節(jié)點,是構成電子系統(tǒng)連接必需的基礎元件。連接器種類繁多、功能多樣,按照傳輸介質的不同,可分為電連接器、射頻連接器、光連接器以及流體連接器。連接器在電子設備中主要用以實現(xiàn)電線、電纜、印刷電路板和電子元件之間的連接,進而起到傳輸能量和交換信息的作用,連接器可以增強電路設計和組裝的靈活性,是不可或缺的關鍵組件。連接器最初主要應用于軍事工業(yè)領域,早期出現(xiàn)于二戰(zhàn)時期的美軍,戰(zhàn)爭中飛機需要加油、修理,時間是影響戰(zhàn)役勝負的關鍵因素。連接器在起到電子設備電能、信號傳輸與交換的同時,還能通過批量生產(chǎn)、模塊更換快速響應戰(zhàn)局,二戰(zhàn)以后才開始大規(guī)模民用。
連接器功能多樣、種類繁多,因此呈現(xiàn)多樣化的特點。按照傳輸?shù)慕橘|,連接器可以分為電連接器、光連接器和流體連接器;其中,按照傳輸?shù)念l率,電連接器又分為低頻連接器、高頻連接器以及濾波連接器;按照外形,電連接器可以分為圓形連接器和矩形連接器等。根據(jù)連接器特點,可將連接器分為應用型和標準型:其中,標準型連接器主要應用于消費電子領域,注重批量化生產(chǎn)下的成本控制和質量控制;而應用型連接器主要應用于汽車和軍工等領域,基本按需定制,注重快速設計,大規(guī)模并高質量的生產(chǎn);對于軍用連接器,其不但應用廣泛,而且用量大,是組成飛機、導彈、艦艇等武器系統(tǒng)用量最多的電子元器件,例如單架戰(zhàn)機的最高用量就可達 5000 件。此外,軍用連接器性能要求高,對其工作溫度(-55℃~125℃)、工作環(huán)境(抗腐蝕、耐潮濕、耐高振動和沖擊)以及穩(wěn)定性等方面都提出了嚴格要求。
全球連接器市場規(guī)模穩(wěn)步上升,中國市場規(guī)模穩(wěn)居第一。數(shù)據(jù)顯示,連接器的全球市場規(guī)模已從 2016 年的 544 億美元增長到 2019 年的 722 億美元。從區(qū)域分布來看,全球連接器市場主要分布在中國、歐洲、北美、日本、亞太其他國家五大區(qū)域,這五大區(qū)域占據(jù)了全球連接器市場 90%以上的份額。隨著世界制造業(yè)向中國轉移,全球連接器的生產(chǎn)重心也逐步向中國轉移,中國已經(jīng)成為世界上最大的連接器生產(chǎn)基地。
近年來,中國經(jīng)濟保持持續(xù)快速增長,在中國經(jīng)濟高速發(fā)展的帶動下,通信、交通、電腦、消費電子等連接器下游市場也取得了快速增長,直接帶動我國連接器市場需求急劇增長,我國連接器市場從 2010 年 91.02 億美元增長至 2020 年的 249 億美元,復合增速為10.59%。受益于下游需求快速增長,軍用連接器增速明顯,2020 年我國軍用連接器市場規(guī)模達到124.4億元,2010-2020 年復合增速為 12%,高于連接器行業(yè)平均增速。
根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計,在軍用領域,中航光電在航空領域的市場占有率達60%以上,在艦船領域市場占有率約為 40-50%,綜合競爭優(yōu)勢突出;而航天電器是細分單項冠軍,在高端航天(包括宇航、導彈、運載等)用連接器等細分領域競爭優(yōu)勢明顯,市占率第一。盈利能力上,中航光電連接器產(chǎn)品單位價值量更高,其連接器毛利率約40.99%,高于航天電器連接器產(chǎn)品的 34.62%。
近年來我國軍用連接器行業(yè)集中度明顯提升,前五大軍用連接器廠家市場占比總和從2013年的 59%提升至 2019 年的 79%,提升了約 20pct,2020 年前五大企業(yè)市場占比達到76%,這主要源于我國軍用連接器已從仿制階段逐步走進自主研發(fā)階段,龍頭公司研發(fā)投入高,生產(chǎn)能力有保障,能更快地響應軍品產(chǎn)品的生產(chǎn)需求和滿足迭代更新需求,加之行業(yè)內(nèi)的收購兼并也促進了行業(yè)集中度的提升。隨著國內(nèi)頭部企業(yè)市場份額的不斷提升,強者愈強的馬太效應將更加明顯,未來連接器頭部公司將繼續(xù)擴大其市場份額。
5.4 FPGA:萬能芯片,國產(chǎn)替代前景廣闊
FPGA(Field-Programmable Gate Array)是現(xiàn)場可編程門陣列的簡稱。FPGA芯片屬于邏輯芯片大類,邏輯芯片按功能可分為四大類芯片:通用處理器芯片(包含中央處理芯片CPU、圖形處理芯片 GPU,數(shù)字信號處理芯片 DSP 等)、存儲器芯片(Memory)、專用集成電路芯片(ASIC)和現(xiàn)場可編程邏輯陣列芯片(FPGA)。 FPGA 是在硅片上預先設計實現(xiàn)的具有可編程特性的集成電路,它能夠按照設計人員的需求配置為指定的電路結構,是可以先購買再設計的“萬能”芯片。廣泛應用在原型驗證、通信、汽車電子、工業(yè)控制、航空航天、數(shù)據(jù)中心等領域。從 FPGA 內(nèi)部結構來看,主要包括:可編程輸入/輸出單元(I/O)、可編程邏輯塊(LC)、完整的時鐘管理(CMT)、嵌入塊式RAM(BRAM)、布線資源、內(nèi)嵌的底層功能單元和專用硬件模塊等。
無論是 CPU、GPU、DSP、Memory 還是各類 ASIC 芯片,在芯片被制造完成之后,其芯片的功能就已被固定,用戶無法對其硬件功能進行任何修改。而FPGA 芯片在制造完成后,其功能并未固定,用戶可以根據(jù)自己的實際需要,將自己設計的電路通過FPGA芯片公司提供的專用 EDA 軟件對 FPGA 芯片進行功能配置,從而將空白的 FPGA 芯片轉化為具有特定功能的集成電路芯片。加電時,F(xiàn)PGA 芯片將 EPROM 中數(shù)據(jù)讀入片內(nèi)編程RAM中,配置完成后,F(xiàn)PGA進入工作狀態(tài)。掉電后,F(xiàn)PGA 恢復成白片,內(nèi)部邏輯關系消失,因此,F(xiàn)PGA能夠反復使用,理論上,F(xiàn)PGA 允許無限次的編程。
FPGA 相比 ASIC 芯片有獨特的優(yōu)勢。FPGA 是制程工藝上的邏輯實現(xiàn)虛擬化層,允許芯片流片后再決定電路,其可編程屬性使得 FPGA 相比于其他處理器,在算力、成本、功耗之間取得平衡。采用 FPGA 可以避免 ASIC 或 ASSP 因工藝進步而增加費用的缺點,同時利于縮短開發(fā)周期,降低因沉沒成本巨大而對于新項目開發(fā)的影響。
FPGA 應用于特種領域的核心基礎來源于其鮮明的特性:并行性、靈活性、保密性。強大的并行計算能力成為 FPGA 在國防領域的應用基礎。FPGA 允許幾乎無限數(shù)量的操作同時發(fā)生,核心基礎在于理論上其 CLB 邏輯塊與 LUT 查找表結構可以無限復制,因此FPGA在定點操作和并行性上表現(xiàn)更為優(yōu)秀,更適合于緊密的定點數(shù)學操作。FPGA 的靈活性符合軍品小批量多品種特征。(1)在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭下,為了保持技術的領先性,往往不能準確的預測或者決定哪個標準占主導地位。而 FPGA 可編程特征的優(yōu)點是靈活性和適應大多數(shù)標準的能力與容量,可以消除由于引入錯誤選擇的技術或者標準致武器裝備造成損失。(2)縮短裝備設計與定型時間,ASIC 電路通常需要 14-24 個月的設計流程,而實現(xiàn)FPGA設計所需的平均時間為 6-12 個月。(3)可在不交換硬件的情況下改變武器信息系統(tǒng)行為。FPGA可以在不更換硬件的條件下改變武器裝備信息系統(tǒng)的輸出邏輯,其結果是具備快速同化新標準的可能性,允許武裝部隊以最小的延遲完成既定任務或實施創(chuàng)新,具備任何時候更新、本地或者遠程訪問的能力,通過部分重構提供包括支持、服務和對現(xiàn)場條件的更新操作。(4)實現(xiàn)硬件共享。通過對一個 FPGA 進行部分重新配置,可實現(xiàn)多個應用程序,進而實現(xiàn)硬件共享,其益處在于降低功耗、縮小電路板尺寸、降低外圍設備進而提高武器裝備效益比。
FPGA 的可編輯性使保密性突出,符合軍用產(chǎn)品的高安全性要求。軍事通信設備中的FPGA在設備丟失或者被敵軍捕獲時刻自動刪除,這使得相關裝備在敵軍逆向工程或者通信連接方面變得不那么脆弱。Xilinx 每一個 FPGA 都有一個獨特的 ID 用于用戶邏輯加密,也就是DeviceDNA。一般來說,用戶在邏輯上可以通過特定的接口把這個 Device DNA讀取出來,經(jīng)過一系列加密算法之后和預先在外部 Flash 存儲的一串加密后的字節(jié)串做比較,這個flash存儲的加密后的字節(jié)串也是由該 DNA 經(jīng)過加密后得到,F(xiàn)PGA 加載程序后可以先從flash 讀出該段字節(jié)做比較,如果相同,則讓 FPGA 啟動相應的邏輯,如不同,則代表該FPGA沒有經(jīng)過用戶授權,用戶邏輯上可以關閉 FPGA 的邏輯功能甚至可以通過一些手段讓硬件損壞。
全球及我國FPGA芯片市場需求高增。據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,全球FPGA芯片市場規(guī)模從2016年 43.4 億美元增長至 2020 年 60.8 億美元,2016-2020 年年均復合增長率為8.8%,預計到2025年全球 FPGA 芯片市場規(guī)模達到 125.8 億元。中國 FPGA 市場從2016 年的約65.6 億元增長至2020 年的 150.3 億元,年均復合增長率約為 23.1%。預計到 2025 年,中國FPGA市場規(guī)模將達到約 332.2 億元。
國內(nèi)公司主要面向中低端市場,技術水平仍存在差距。目前國內(nèi)主要有四家上市公司涉及FPGA 業(yè)務,分別是安路科技、復旦微電、紫光國微和航錦科技。目前國產(chǎn)的技術水平為28nm制程,與國外龍頭 7nm 制程大概有 2~3 代的差距,正在突破14nm 制程。在技術方面,復旦微電領先,毛利率最高,為 84.71%。航錦科技的 FPGA 芯片業(yè)務主要由其控股子公司長沙韶光負責,該業(yè)務主要應用于軍品上,規(guī)模較小。在出貨量方面,根據(jù)Frost&Sullivan 數(shù)據(jù),2019年以出貨量口徑統(tǒng)計,安路科技 FPGA 芯片在國產(chǎn)品牌中排名第一,2020 年公司產(chǎn)品出貨量突破兩千萬顆、2021 年出貨量超過 3800 萬顆,保持快速增長。在特種應用領域方面,紫光國微旗下的深圳國微營收規(guī)模最大。
5.5 T/R 組件:相控陣雷達核心
雷達是利用電磁波對障礙物(目標)的反射特性來發(fā)現(xiàn)目標的一種電子設備,通常由收發(fā)天線、發(fā)射機、接收機和顯示器組成。雷達發(fā)射電磁波對目標進行照射,并接收其回波,由此獲得目標至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率(徑向速度)、方位、高度等信息。
雷達的出現(xiàn)是由于戰(zhàn)爭需要,軍用雷達是戰(zhàn)場指揮監(jiān)測的重要途徑,具有廣闊應用與技術發(fā)展前景。軍用雷達是獲取陸、海、空、天戰(zhàn)場全天候、全天時戰(zhàn)略和戰(zhàn)術情報的重要手段之一,是防天、防空、防海和防陸武器系統(tǒng)和指揮自動化系統(tǒng)的首要傳感器。它不但可以預警、截獲、跟蹤、識別、引導攔截空中、海面、地面和外空的各類飛行目標,而且具有依靠空中或外空平臺對地大面積固定目標進行成像的能力。
技術方面,相控陣雷達替代機械雷達已成趨勢。相控陣雷達即相位控制電子掃描陣列雷達,利用大量個別控制的小型天線元件排列成天線陣面,每個天線單元都由獨立的開關控制,通過控制各天線元件發(fā)射的時間差,就能合成不同相位(指向)的主波束,而且在兩個軸向上均可進行相位變化,這些特點可以延伸雷達的有效作用半徑、提高測角的精度、有效探測到反射面積較小的低可探測的隱身目標。相控陣雷達分為無源相控陣雷達和有源相控陣雷達,其中,有源相控陣雷達通過大量的 T/R 組件實現(xiàn)高功率放大和高靈敏度接收,技術更為先進,是雷達制導技術發(fā)展的重點。 技術推動與需求牽引共振,毫米波相控陣現(xiàn)已成為當前微波領域內(nèi)新的技術熱點。在使用的全部電磁頻段中,毫米波(通常指頻段在 30~300GHz,相應波長為1~10mm的電磁波)介于微波與遠紅外波之間,兼有二者波譜特點,具有帶寬寬、波束窄、傳輸干擾小、多徑效應小、多普勒分辨力高,高空間分辨力、抗干擾能力突出以及器件尺寸小易集成等特點,除在探測領域應用外,在衛(wèi)星通信、戰(zhàn)術熱點、無線通信骨干網(wǎng)、移動通訊、物聯(lián)網(wǎng)等領域具有廣闊的應用前景。
相控陣從本質上解決了傳統(tǒng)機械掃描很多問題,在相同的工作頻率和雷達孔徑下,相控陣的更新速率、反應速度、多目標追蹤能力、分辨率、抗干擾能力、多功能性等都遠優(yōu)于傳統(tǒng)技術方案。然而,其性能雖然優(yōu)異,成本卻居高不下,因此在實際中多用于軍事用途。
根據(jù) Forecast International 分析,2010 年至 2019 年全球有源相控陣雷達生產(chǎn)總數(shù)占雷達生產(chǎn)總數(shù)的 14.16%,總銷售額占比 25.68%,整體來看,有源相控陣雷達的市場規(guī)模仍較小,替代市場空間巨大。
相控陣雷達系統(tǒng)的基本組成可分為天線陣列、移相器及其波控計算機、發(fā)射機組件、接收機組件、激勵器、信號與數(shù)據(jù)處理、顯示器和中心計算機等主要功能塊。T/R組件是相控陣天線的核心器件,T/R 組件主要由功率放大器、低噪聲放大器、移相器、衰減器、收發(fā)開關、濾波器以及相應的電源電路和控制電路組成。隨著固態(tài)有源集成電路的發(fā)展,T/R組件中的關鍵核心功能全部采用芯片實現(xiàn),T/R 芯片指的是內(nèi)嵌于 T/R 組件內(nèi)的核心功能芯片,其直接決定了 T/R 組件的各項性能,而 T/R 組件的性能則直接影響雷達整機的各項關鍵指標。因此T/R芯片實際已經(jīng)成為相控陣雷達的核心部件。在民用領域,衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、5G 基站是相控陣T/R芯片重要的下游應用領域,5G 時代的到來使得通信行業(yè)成為相控陣 T/R 芯片走向民用領域的重要驅動力。 相控陣系統(tǒng)占整個雷達系統(tǒng)一半的成本,其中,有源相控陣收發(fā)(T/R)組件芯片是有源相控陣系統(tǒng)的最核心部分,占了 45%的成本。有效降低相控陣部分成本的方式是降低收發(fā)模塊(T/R Modules)的成本,減少射頻板子(RF boards)和布線(Cabling)的成本,在微波集成電路設計領域,主要可以通過減低收發(fā)模塊的成本和在單片上盡可能得集成更多的功能,減少射頻板的使用量。
近年隨著軍方裝備升級,未來相控陣雷達市場空間廣闊。相控陣雷達主要產(chǎn)品用在衛(wèi)星、導彈、火箭上,涉及到多款國家在研的重大型號,服務于國家航天、航空、武器裝備領域的核心國家級單位,已經(jīng)形成較好的客戶基礎,市場發(fā)展前景廣闊。目前國家新一代雷達、通信、偵察等系統(tǒng)立項一般都會采用相控陣體制,因此未來相控陣 T/R 芯片的市場空間廣闊,A股相關上市公司有鋮昌科技、雷電微力、臻鐳科技和國博電子。
5.6 模塊電源:在通訊和軍工領域應用最為廣泛
電源是電子設備的心臟,一切電子設備都離不開電源提供能量。電源是將其它形式的能轉換成電能并向電路(電子設備)提供電能的裝置。根據(jù)中國電源學會出版的《中國電源行業(yè)年鑒(2016)》,電源按產(chǎn)品名稱和原理可主要分為開關電源、UPS 電源、線性電源、逆變器、變頻器和其他電源。
按在電能轉換過程中的順序做分類,電源可分為一次電源和二次電源。一次電源是指將電網(wǎng)市電變換成標稱值為 48V 的直流電(粗電),二次電源指再將直流電轉換為12V、5V、3.3V等不同大小的直流電壓輸出,為電子設備內(nèi)部單板供電(精電)。二次電源將主電源電能變換為另一種形式或規(guī)格電能的裝置,用以滿足不同用電設備的需要,是飛行器電源系統(tǒng)的重要組成部分。
模塊電源屬于二次電源,又稱電源模塊、板上安裝式電源,是采用優(yōu)化的電路和結構設計,利用先進的工藝和封裝技術制造,形成一個結構緊湊、體積小、高可靠性的電子穩(wěn)壓電源,是可以直接安裝(主要為焊接)在印刷電路板上的電源變換器。模塊電源是一個高度集成化的電源產(chǎn)品,強調封裝標準化,產(chǎn)品具有小、薄、輕的特點,從用戶角度一般將其歸為電子器件類產(chǎn)品。
國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品在基礎技術、產(chǎn)品高端化尚存追趕空間。由于特種電源對電路性能要求較高,國內(nèi)部分特種電源供應商所生產(chǎn)的產(chǎn)品中核心功率模塊依然需要從TDK-Lambda、Vicor、UMEC 等國外龍頭企業(yè)進口。我國軍用電源模塊核心供應商包括中電科43 所、新雷能、振華科技旗下的振華微,目前看特種電源市場集中度仍然較低,中電科43 所、新雷能作為行業(yè)第一梯隊,市占率也僅有 9%、6%,振華微、中電科 24 所處于第二梯隊,市占率分別為4%、3%。
從營收規(guī)???,2021 年新雷能特種電源營收達 8.80 億元,遠超振華微和升華電源等可比公司。從營收增速看,2018-2021 年振華微營收復合增速達到 46%,凈利潤復合增速達到163%,處于行業(yè)領先水平。隨著我國特種電源行業(yè)國產(chǎn)化進程的不斷推進,我國軍用電源模塊核心供應商充分受益國產(chǎn)替代帶來的增量市場。
6 研究框架
軍工行業(yè)特點鮮明,(1)政府主導,國家戰(zhàn)略方向對行業(yè)發(fā)展具有決定性的影響。(2)資質認證壁壘高,具有較高壟斷性,定價機制并非市場化運作,而是成本加成定價模式。(3)保密性高,在信息披露上有一定的豁免權,特別是高精尖武器裝備的技術與生產(chǎn),涉及國家安全和戰(zhàn)略意圖的實現(xiàn),因此往往處于高保密狀態(tài)。(4)跟蹤指標少,宏觀跟蹤指標僅為軍費開支,中觀跟蹤指標暫無,微觀跟蹤指標為公司業(yè)績、合同負債、存貨等。研究軍工電子行業(yè),要在需求層面把握周邊局勢和國家戰(zhàn)略,跟蹤軍費開支規(guī)模及投入方向,同時把握國防信息化建設以及國產(chǎn)替代的需求。供給層面把握政策導向引起的產(chǎn)業(yè)結構改變,例如資產(chǎn)證券化,軍民融合以及軍工國企改革。