2023年天罡股份研究报告:超声计量“小巨人”,两大战略业务并肩前行

1.立足供热、水务两大战略业务,聚焦技术研发与市场开拓

1.1.专注超声计量仪表二十年,股权结构稳定集中

天罡股份成立于 1988 年,在 2003 年推出第一代户用超声波热量表,开启天罡超声计量技术 探求之路;2015 年,公司推出超声波水表并在新三板挂牌;2020 年,公司正式成立水务、供 热两大战略业务单元;2023 年 6 月,公司在北交所挂牌上市。

股权结构集中,付涛与付成林为公司实际控制人。公司的第一大股东付涛为公司董事长,第 二大股东付成林为公司总经理,付涛与付成林为兄弟关系,截至 2023 年 6 月 30 日,两人的 持股比例分别为 33.25%、30.73%;第四大股东戚其荣为付涛、付成林的母亲,持股比例 3.35%, 与付涛、付成林为一致行动人。溢诚投资、溢信投资、溢民投资为公司员工持股平台。

1.2.两大核心业务:超声波热量表、超声波水表

公司的核心产品为超声波热量表和超声波水表。天罡股份专业从事超声波热量表、超声波水 表等物联网超声计量仪表的研发、生产与销售,通过构建软硬件相结合的一体化产品生态为 智慧供热和智慧水务提供系统解决方案。其中超声波热量表、超声波水表是公司的核心产品, 贡献了大部分的营业收入。2023 年上半年,超声水表业务的收入为 4028.49 万元,占总营业 收入的 38.3%;超声热量表业务实现 3523.36 万元的收入,占比 33.5%。

同时结合各种应用场景,公司开发出了软硬件相结合、涵盖完整产业生态链的全系列产品, 包括如超声波流量计、物联网传输产品、数据处理平台、智能调控终端等,并通过相关产品 的结合形成有机系统,广泛应用于城市供水、集中供热等领域,为智慧城市的建设和节能环 保提供从硬件产品到软件服务的整体解决方案,如向供热公司提供包括供热管网设计、二次 网智能平衡建设等供热节能管理。

超声波热量表: 主要由计算器、流量传感器和配对温度传感器组成。计算器用来接收来自流量传感器和温度 传感器的信号,通过嵌入式软件实现计算、存储、传输和显示热交换系统所释放或吸收的热 量值、流量值;流量传感器安装在热交换系统中,计算器驱动流量传感器中的配对超声波换 能器产生和接受超声波信号,计算器中超声波处理专用电路根据接收的超声波信号得出超声 波的运行时间,计算器中的嵌入式软件根据顺水和逆水超声波运行时间及其他相关信息计算 得出水流速度及流量;配对温度传感器分别安装在热交换系统的入口和出口,电阻随温度的 变化而变化,计算器中温度测量部分将随温度变化的电阻信号转换成计算器可测量的电压信 号并经嵌入式软件处理得出对应的实际温度值;热量值由嵌入式软件根据测量的流量及温度 计算得出。 超声波热量表根据应用场景可分为户用、楼栋和管网超声波热量表。

超声波水表: 借助超声测流技术,采用超声波速度差原理,并应用工业级电子元器件制造而成的电子水表, 具有低始动流量、高精度、宽量程比、工作稳定的特点。超声波水表检测超声波声束在水中 顺流和逆流运行时因叠加水流速度而产生的时差,通过嵌入式软件对时差及其他相关数据的 分析计算水的流速及流量。通过对嵌入式软件中的算法进行优化,公司的超声波水表具有更 高的检测频率以适应水表实际应用中流量快速变化的场景,同时大幅降低由于管网压力变化 造成水表误计量的可能性。 超声波水表根据应用场景可分为户用、楼栋和管网超声波水表。

1.3.盈利能力较为稳定,市场开拓力度持续加大

近年营收增速放缓,2023 年迎来增长。2020 年之后,公司的营业收入增速开始放缓,业绩在 2022 年出现小幅度下滑,营收同比下降 1.56%,归母净利润同比下降 5.04%。2023 年公司业 绩迎来增长,上半年营业收入 1.05 亿元,同比增长 23.58%,归母净利润 2527 万元,同比增 长 11.11%;前三季度实现营收 1.89 亿元,同比+15.27%,归母净利润 4811 万元,同比+7.63%。

公司毛利率、净利率均稳定在较高水平。2020/2021/2022 年公司的毛利率和净利率分别为 48.68%/50.90%/50.99%、23.44%/24.80%/23.92%,相对比较稳定;2023 年前三季度公司的毛 利率为 53.48%,净利率 25.43%,对比同行业其他公司处于相对较高的水平。

超声波水表、超声波热量表作为公司的两大核心业务,毛利率一直较为稳定,2023 年上半年, 超声水表毛利率为 58%,超声热量表毛利率 50.58%;智能控制终端的毛利率为 46.99%;而得 益于对供热节能管理业务的市场推广力度的加强,该业务在上半年实现 69.55%的毛利率,较 22 年提高 31.64%。

市场开拓使期间费用率处于较高水平。2022 年公司的期间费用率为 28.26%,2023 年上半年 为 31.78%,较同行业可比公司处于较高的水平。主要原因是近两年公司持续加大市场开拓力 度,市场开拓费在销售费用中占比超过六成,增长的市场开拓费用使公司的销售费用激增, 进而导致期间费用率的增长,2023 年前三季度销售费用率为 19.99%。

1.4.聚焦技术研发,产品覆盖完整生态产业链

公司专注于供热计量及节能业务二十余年,是国内最早从事超声波流体测量和热计量研究的 企业之一。公司的技术创新能力强,自设立以来一直聚焦于技术研发,研发费用率一直稳定 在 4.5%以上。近两年公司的研发投入保持增长的趋势,2023 年前三季度公司研发投入 987.68 万元,占营业收入比重 5.22%。

公司从智慧供热、智慧供水系统全局出发,针对“数据计量-数据传输-数据分析处理-智能调 控”四个功能层次,开发出了软硬件相结合、涵盖完整产业生态链的超声波热量表、超声波 水表、超声波流量计、数据集中器、数据处理平台、智能调节阀等全系列产品,参与了 20 多 项行业标准和技术规范的制定,截至 2023 年 6 月,共获得发明专利 20 项、实用新型与外观 专利 72 项、软件著作权 68 项。

2.政策+需求助力供热与水务领域,智能计量仪表加速发展

天罡股份专业从事超声计量仪表的研发、生产与销售。计量仪表行业上游原材料主要有表体、 活接件、线路板、电子元器件、贴片集成电路、温度传感器、锂电池等;下游主要应用于水、 热、气、电和油等类似气体或液体的供给过程中的计量。公司的产品主要应用于城市供热、 供水领域的集中供热、城市供水、节能减排、能效管理等领域。

2.1.智能热量表:政策推动+需求拉动,行业快速发展

2.1.1.节能减排成为重要推手,政策加码助理供热管理

热量表是用于测量、计算及显示水流经过热交换系统所释放或吸收热量值的仪表。按流量传 感器测量原理主要分为机械式、电磁式和超声波式三类,其中电磁式和超声波式热量表属于 智能热量表的范畴。相比于电磁式热量表,超声热量表因其在测量量程、计量精度、压力损耗和环境适应性上的优异特性,受到越来越多供暖国家或地区的青睐,成为国际市场上主流 的智能热量表产品类型。

近年随着我国工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级,能源需求刚性增长,资源环境 问题成为制约经济社会发展的瓶颈之一。当前我国节能减排形势严峻、任务艰巨,特别是大 气雾霾治理等需求刻不容缓,这对节能减排工作提出了更高的要求。2021 年 10 月国务院出 台的《2030 年前碳达峰行动方案》中明确提出要求推进煤炭消费替代和转型升级,积极推进 供热改造,实施城市节能降碳工程,加快推进居住建筑和公共建筑节能改造,持续推动老旧 供热管网等市政基础设施节能降碳改造;提升城镇建筑和基础设施运行管理智能化水平,加 快推广供热计量收费和合同能源管理,逐步开展公共建筑能耗限额管理。同时供热计量按量 收费的要求为热量仪表的创造了发展空间。

供热节能对于建筑节能乃至国家整体节能降耗意义重大,是实现节能减排的重要内容,在供 热按照面积收费的趋势下,智能热量表作为推动供热节能管理的核心设备预计将得到长足发 展。

2.1.2.供热面积持续增长,热量表市场发展空间广阔

热量表市场需求与供热面积存在较大的相关性。根据国家统计局数据,2009 年至 2020 年, 中国采暖地区(“三北”十三个省、直辖市和自治区,以及山东、河南两省)房屋竣工面积 持续保持较高水平。2009-2019 年,采暖地区城镇人口数也由 26570.34 万人持续增长至 35161.75 万人。而城市供热是北方采暖地区城镇居民的基本生活需求。 2021 年,我国城市集中供热面积约为 106.03 亿平方米,总体量巨大,自 2012 年以来,集中 供热面积的复合增长率达到 8.28%,热量表市场需求蕴含较大的发展空间。

从行政分区看,2021 年山东和辽宁城市集中供热面积超过 10 亿平方米;河北、黑龙江、山 西、吉林、北京、内蒙古、河南和天津 8 个省(区、市)超过 5 亿平方米;陕西、新疆、甘 肃、宁夏和青海 5 个省(区)超过 1 亿平方米;江苏、安徽、湖北、西藏、贵州、云南、四 川 7 个省(区)和新疆兵团不足 1 亿平方米。

影响节能减排的关键因素包括建筑节能、水力平衡和热计量,其中解决水力平衡问题是推进 供热计量改革的前置条件之一。由于水力不平衡导致用户冷热不均,即近供热管道端用户热、 远供热管道端用户冷,目前为满足远端过冷用户的需求,热力公司只能整体增加供热管道流 量,导致近端用户出现过热,部分节约下来的热量又会被其他用户吸收,形成用户节费、企 业不节能、排放未降低的局面。解决水力失衡问题或将成为推进供热计量改革,实现节能减 排的重要路径。超声波热量表、智能调控终端等产品以及供热节能管理可有效解决供热管网 水力失衡问题,在减小水泵功率和扬程的同时避免过热用户的热量损失,从而达到节能降耗, 实现良好的经济和社会效益。 根据中国计量协会热能表工作委员会统计相关行业数据测算,2019 年超声波热量表市场新增 出货量为 280 万只、已安装总数量为 3410 万只,预计 2023 年将分别达到 410 万只、4980 万 只,均呈稳步增长趋势。据智研产业研究院统计数据显示,2017 年中国热量表行业市场规模 44 亿元,2022 年中国热量表行业市场规模 95.4 亿元,CAGR 为 16.74%。随着节能减排和可 持续发展理念的逐渐深入,供热计量改革的进一步推进,同时我国供热面积的持续稳步增长, 从根本上保障了热量表行业的长久稳定发展,预计 2025 年我国热量表行业市场规模可达 143.5 亿元。

2.2.智能水表:智能化趋势明显,海外市场前景广阔

2.2.1.超声波智能水表优势明显,政策利好推广应用

水表按测量原理和技术水平可分为机械水表、智能机械水表和智能电子水表三类,其中智能 机械水表、智能电子水表属于智能水表范畴。其中智能机械水表主要是在机械水表上设置机 电转换装置,一定程度上满足了供水管理信息化应用需求;智能电子水表是将超声波、电磁、 射流等电子传感技术应用于水计量领域,形成以电子传感技术为基础的智能水表。 在各类采用电子传感技术的电子水表中,由于目前国内外研制、生产射流水表的单位较少, 尚处于起步阶段;电磁水表在结构复杂度、电池续航、防电磁干扰、成本效益等方面还需进 一步改进;因此能够较好实现商业化应用的为超声波水表,其在户用水表以及管网、工业用 的大口径水表中均已成熟应用。

与机械水表相比,智能水表具有计量精度高、无磨损、压损小、始动量低、等方面优异特性, 计量性能大大提升;另一方面,智能水表可进行双向流量计量、具备瞬时流量显示功能,并 通过与现代通讯技术深度融合,能够实现流量实时抄读、管网漏损检测、压力在线监测、数 据挖掘分析等功能,更好满足现代城市智慧水务管理需要。

一户一表等政策持续推进,智能水表加速对传统机械表替换。2013 年,国家发改委、住房城 乡建设部发布《关于加快建立完善城镇居民用水阶梯价格制度的指导意见》,提出加快建立 居民阶梯水价制度,“一户一表”改造是制度实行的重要基础条件;2019 年,国家发改委、 水利部发布《国家节水行动方案》,提出提出大力推进工业节水改造,推进取用水计量统计, 全面实施城镇居民“一户一表”改造。各种政策利好的推出与持续推进将会进一步加速智能 水表对传统机械表替换,带来智能水表的渗透率提升,未来市场需求巨大。

2.2.2.用水需求稳步增长,智能化推动行业发展

水表市场需求与我国居民用水量存在较大的相关性。2021 年全国城市供水总量 673.34 亿立 方米,同比增长 6.96%;城市供水管道长度 105.99 万公里,同比增长 5.26%;人均日生活用 水量 185.03 升;供水普及率 99.38%,比上一年增加 0.39%。

科学化、精细化、智能化,智能水表推动智慧水务发展。智慧水务是指运用物联网、云计算、 大数据等新一代信息技术,实时感知城镇水务系统的运行状态,并通过数据分析对水务信息 进行及时处理,提供辅助决策支持务的全方位水务系统,从而实现水务系统全流程的科学化、 精细化、智能化运行管理。 随着智慧水务的发展,智能水表更多应用于供水治水中的辅助决策及分析管理,如管网供水 分区计量、管网供水科学调度、渗漏水监测与定位、水质检测与预警、大用户用水综合分析 等领域。智能水表行业的竞争焦点也将从智能仪表产品的研发、生产与销售向以智能终端计 量仪表为基础、提供管控系统及数据服务上延伸。

随着中国智慧城市建设的推进,供水现状及水务管理中存在的问题以及超声波水表和智慧供 水平台等技术突破和融合,为智慧水务的发展营造了良好的环境,使得智慧水务市场保持稳 定增长态势,市场规模稳步扩大,2014 至 2021 年,中国的智慧水务市场规模由 65.6 亿元增 长至 140 亿元,CAGR 11.44%,预计 2026 年增至 370 亿元。

在一户一表、阶梯水价收费等政策推动,以及下游供水企业降低管网漏损率水平、提高供水 运营效益、加强智慧水务建设等长短期需求因素的驱动下,我国智能水表产品市场需求快速 增长。2009-2019 年,国内水表产品市场需求量由 4489 万只增长至 7193 万只,年均复合增 长率为4.83%;其中智能水表市场需求由571万只增长至3230万只,年均复合增长率达18.92%, 智能水表市场需求增长速度远高于水表行业整体增长速度。 根据迈拓股份招股书的预测,至 2026 年我国智能水表产量预计由 2020 年的 3764 万台上升 至 7174 万台,需求量由 2020 年的 3732 万台上升至 7094 万台。

2.2.3.出口业务快速增长,海外市场前景广阔

近年水表的生产基地逐渐从欧洲转向亚洲,特别是中国。随着我国水表品质的不断提升,国 内厂商逐渐适应了国际市场的不同需求,我国水表出口贸易市场日益强大。2023 年上半年中 国水表出口数量达到 1449 万台,出口金额 12787 万美元,较上一年同期分别增长 12.00%/6.20%。获得 MID 认证的生产厂商有望在海外市场获得快速增长。

3.智慧解决方案用途广泛,高效销售模式加速市场拓展

3.1.多重优势奠定行业领先地位

技术研发与产品质量优势: 公司是国内最早从事超声波热量表研发、生产和销售的企业之一,参与了多项国家、行业及 地方标准的起草工作,主要有 GB/T 34617-2017《城镇供热系统能耗计算方法》、CJ/T 188- 2018《户用计量仪表数据传输技术条件》、JJF 1434-2013《热量表(热能表)制造计量器具 许可考核必备条件》等。

在水务计量领域,公司超声波水表对流量计量需要快速响应的特点进行重点优化,在实际使 用中可有效降低计量误差,减少水务公司由于计量误差造成的收费损失;同时可测量管道压 力等多种参数,适用于供水管网的 DMA 分区管理,长期保证稳定的计量精度,在实际使用中 综合性价比优于传统的机械水表。 核心产品性能指标国际领先。经过多年的持续研发投入和生产经验积累,公司已形成了围绕 超声波热量表和超声波水表等产品的生产、检测、维护等一系列核心技术,相关产品已出口 至欧洲、南美洲、亚洲、中东等地区,需满足当地的认证标准及工作环境。公司的核心产品 的关键性能指标均已达到或超过国家标准、MID 标准,产品性能已达到国际先进水平,具有 较强的国际竞争力。

品牌与客户优势: 公司成立以来,技术研发能力、生产水平、质量控制、品牌形象等均取得了明显的进步和提 升,良好的声誉形成了较强的品牌竞争优势。 热量表行业集中度较低,公司处于市场领先地位。我国热量表行业集中度不高,主要的生产 企业有迈拓股份、汇中股份、瑞纳智能、天罡股份等,公司超声波热量表业务每年营收都超 过亿元,2023 年上半年收入 0.35 亿元,处于同行业领先位置。 智能水表市场较为集中,技术与品牌优势助力快速发展。而当前我国智能水表市场格局较为 集中,行业存在综合实力较为强劲的龙头企业。2021 年国内部分智能水表重点企业如三川智 慧、宁水集团、新天科技、山科智能、迈拓股份、汇中股份的智能水表产量分别为 723.22、 419.78、373.92、218.84、88.56、77.04 万台,占据全国智能水表市场份额分别为 11.38%、 10.14%、19.6%、5.93%、2.4%、2.09%,CR6 为 51.54%;2021 年天罡股份超声波产量为 8.48 万 台,市场份额 0.13%,近年公司凭借在超声波计量仪表领域积累的技术与品牌优势,把握智 能水表对传统水表替代的机遇,实现快速发展。

客户资源丰富,用户覆盖全国多地。作为国内较早自主成功研发超声热量表的企业之一,公 司积累了丰富的客户资源,目前公司已与众多供水、供热企业建立长期稳定的合作关系,其 超声波热量表已对我国北方供暖 15 省市实现全覆盖,超声波水表业务已覆盖全国多个省、 自治区和直辖市。

客户集中度较低,不对某一客户过度依赖。2022 年,公司在超声波热量表业务上的前五大客 户为弗陆米特(威海)国际贸易有限公司、晋城市沣晟热力设备安装有限公司、郑州卡天贸 易有限公司、济南热力集团有限公司及天津市新岭电子技术有限公司,销售金额占热量表收 入的比值分别为 7.81%、6.41%、4.61%、4.41%、4.19%,较上两年集中度有所降低;超声波 水表的前五大客户弗陆米特(威海)国际贸易有限公司、杭州市水务集团有限公司、中国水 务投资有限公司企业运营管理分公司、广州市自来水有限公司水表厂、新东亚电子(株)的 销售额占水表业务收入比值分别为 13.20%、11.36%、10.74%、5.67%、4.93%。公司客户较为 分散,不存在对某一客户过度依赖的情况。

出口势头正盛: 公司在发展国内业务的同时,还注重开拓国际市场。由于公司全系列产品在欧盟地区获得 MID 认证,超声波热量表获得了加拿大的 CM 认证,智能平衡阀、智能调节阀获得了欧盟 EN61000- 6-2:2005、EN61000-6-4:2007+A1 标准的 CE 认证,是超声波热量表、超声波水表制造企业中 为数不多的走出国门、业务布局海外、与国外一线同行竞争的企业,在德国、波兰、意大利、 英国、巴西、土耳其、奥地利、比利时、法国等数十个国家或地区均有产品销售,产品质量 得到国内外用户的一致认可。 凭借优异的产品性能和可靠的产品质量,公司的海外销售取得了积极进展,2022 年公司海外 经销业务与直销业务合计金额 3322.07 万元,同比+25.01%,未来有望成为新的利润增长点。

3.2.智慧解决方案,构建软硬件相结合一体化产品生态

数字化、信息化、全链条解决方案。在供热节能领域,公司的“物联网智能仪表终端-物联网 数据传输-数据分析处理-物联网管网调控终端”为一体的产品和服务涵盖从供热计量、数据 传输、数据分析到智能调控等智慧供热全部环节,从感知层、网络层到应用层全部层面的核 心设备和解决方案。

互联网+智慧水务,物联网技术与产品完美结合。公司的供水类产品是一个软硬件相结合的 有机系统,涵盖终端设备、数据汇聚和软件服务等三个功能层次,其构建的完整产品生态链 可广泛应用于市政、农业灌溉等领域,为客户提供完整的智慧水务综合解决方案。凭借在超 声波流体测量领域多年的雄厚技术积累并融合了最新的 NB-IoT、LoRa 等无线物联网技术, 结合数据集中器、无线数据终端和数字供水平台等产品,公司形成了完整的互联网+智慧水务 综合解决方案,将超声波水表从单纯的计量收费功能扩展到管网地理信息系统、DMA 漏损管 理等领域,成为智慧水务的核心基础产品。

数字供热平台: 数字供热平台基于云端 SaaS 管理系统,由集抄系统、热网监控系统、终端用热系统、全网平 衡系统、供热收费系统、供热客服系统等多个子系统组成,各个系统可单独部署,不同的子 模块配合相应的硬件产品可组合成多种供热环节的子解决方案,实现从热源、热网、热力站 到热用户的供热生产和经营服务全过程动态监控和管理,通过对数据的深度整合以及多维度 挖掘,极大的提高了供热数据的应用价值,并应用于供热生产运行,为热力行业实现社会效 益和经济效益奠定坚实基础。

数字供水平台: 数字供水平台可实现从水源、水厂、加压泵站、无负压泵站到用水用户的供水生产和经营服 务的全过程动态监控和管理,使供水生产过程实现全面的远程监控及数据存储,并通过网络 技术实时反馈完善的数据信息,为企业的科学管理、领导决策提供详尽的信息支持服务。通 过对保存的历史数据进行挖掘和分析,进而提高工作效率和经济效益。

标准化热力站自控系统建设: 公司可为供热客户、用热客户提供包含系统设计、施工、调试、运营等热力站标准工艺自控 改造服务,通过运行管理及能耗分析,实现换热站无人值守智能控制。

二次网平衡解决方案: 利用供热计量收费系统采集供热终端运行数据,经过数据分析及决策系统对运行数据进行加 工处理,产生最优的终端运行参数,并反馈至供热终端调控系统相应调控,以实现供热系统 最优的运行效果,有利于供热精细化管理、提高供热质量及节能减排。

3.3.合作开发+经销,两种销售模式高效开拓市场

公司以合作开发与经销的销售模式为主。合作开发是指公司与配套服务商合作,在其协助下 获取客户采购需求,公司直接参与招投标或商务谈判,并与客户签署购销合同后,与配套服 务商签署配套合同,向其支付一定的费用;经销模式为买断式经销,公司向经销商销售后, 经销商自行向终端客户完成销售。2019-2022 年,公司合作开发模式收入占比为 53.31%、 43.21%、43.72%和 49.38%,经销模式收入占比分别为 41.16%、47.54%、49.43%和 40.51%。

近年随着供热计量改革的进一步推进,越来越多的供热公司、水务公司等客户要求供应商具 备提供包括数据收集、分析、应用等综合解决能力,同时为了保障较长的质保期服务,要求 与仪表生产厂商直接合作,由仪表生产厂商直接参加项目招投标并签署业务合同。 公司专注产品研发,由公司自行提供全部售后服务并不经济,同时经过多年的合作,在过往 经销模式下主要经销商均具有本地化服务能力。在终端客户采购模式逐渐转为直采后,部分 经销商随之转化为配套服务商,协助公司开发客户,并在获取订单后将项目相关属地化服务 交由配套服务商来实施,该部分业务由经销模式演变成为直销-合作开发模式。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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