感測器技術與通訊技術、計算機技術並稱現代資訊產業的三大支柱，是當代科學技術發展的重要標誌之一。如果說計算機是人類大腦的擴充套件，那麼感測器就是人類五官的延展。據前瞻產業研究院測算，2020年我國感測器市場規模為1878億，其中氣體感測器產業規模將達到600億元以上。氣體感測器的應用範圍最廣，氣體是人類賴以生存的重要物質，也是眾多工業過程的原料以及產物。只要對氣體的溫度、溼度、壓力、流量、濃度有檢測和控制需求，相關裝置及系統就需要配置氣體感測器，由此可見，氣體感測器市場前景廣闊。在政策支援方面，工信部《2019年度工業強基重點產品、工藝“一條龍”示範應用計劃》首次將感測器“一條龍”作為六條龍之一，標誌著我國已將感測器產業作為工業強基工程的重要組成部分。四方光電依託申報的“發動機用氧氣氮氧感測器”入選感測器“一條龍”應用計劃示範企業，子公司湖北銳意申報的“微流紅外菸氣感測器研究及產業化”入選感測器“一條龍”示範專案，兩個專案同時入選工信部工業強基工程專案，標誌著四方光電處於感測器產業鏈重要環節，迎來政策支援紅利期。四方光電核心競爭力主要體現如下：

一、領先的光學感測技術

四方光電於2003年在武漢光谷成立，是一家專業從事氣體感測器、氣體分析儀器研發、生產和銷售的高新技術企業。

四方光電十餘年來專注於氣體感測器的技術創新和產業化。創始人為華中科技大學熱能工程博士熊友輝，透過組建包含光學、電子、自動化、機械設計、軟體工程、材料學等多學科專業人員的技術團隊，依託四方光電省級技術中心、湖北省氣體儀器儀表工程中心兩個技術平臺，積極融入國家技術創新體系，先後獲得國家科技部創新基金重點專案、重大科學儀器專項、工信部物聯網發展專項、湖北省重大技術創新專案、武漢市重大科技成果轉化專案等多個專案的支援，逐步建立了包括紅外、紫外、熱導、鐳射拉曼、超聲波、電化學、MEMS金氧半導體等原理的氣體感測器技術平臺。自2003年開始研發非分光紅外氣體感測器技術以來，相繼推出尾氣、沼氣、煤氣、煙氣分析儀並持續迭代更新，於2011年以來憑藉光學氣體感測器技術成功進入家居、汽車等民用消費類市場。目前擁有氣體感測器以及基於核心氣體感測器技術的氣體分析儀器兩大類產業生態、幾十款不同產品，廣泛用於室內、車內、室外空氣品質監測以及醫療健康、安全監控等領域。

目前公司技術平臺在主要應用領域的運用情況如下圖所示：

截至2020年6月末，四方光電累計獲得101項專利，其中包括33項境內外發明專利，獲批國家重點新產品4項，透過省級科技成果鑑定為國內領先的產品4項，獲得湖北省專利金獎1項。

2017-2019年，四方光電緊抓光學氣體感測技術的風口，營業收入年複合增長率達49.01%。

氣體感測器根據感知原理差異可以分為半導體、熱催化燃燒、電化學、光學等各種型別，半導體結構簡單，成本低，但是檢測精度低，抗干擾差。催化燃燒氣體感測器可對絕大多數可燃性氣體進行檢測，產品結構簡單；但測量需要有氧氣存在，測量精度較低，容易高量程中毒，壽命短。電化學氣體感測器體積小、功耗低、線性範圍寬、重複性好；但易受干擾，壽命不長。光學氣體感測器（四方光電核心技術所在領域）雖然開發時間較晚、技術難度較高，但因其具有測量精度高、抗干擾能力強、壽命長、穩定性好的優點，適合於檢測CO、CO2、HC、NOx、SO2 等氣體及測量粉塵的粒徑分佈以及、粒子數量或者質量濃度。

微流紅外氣體感測器模組結構示意圖

隨著光學技術的不斷髮展，近年來其市場份額呈現上升趨勢。主要歸因於：

一是隨著物聯網高速發展，氣體感測器在智慧家居、汽車電子、智慧移動終端等領域的應用持續拓展。該領域檢測物件以CO2、粉塵為主，要求報告精確濃度數值，且終端裝置通常在較長使用週期內不更換氣體感測器，因而需要大量使用高精確度、長壽命的光學氣體感測器。

二是在部分應用領域光學技術替代傳統電化學等技術，如針對在用機動車尾氣檢測，光學技術在測量精度、響應時間、壽命等方面表現更優。2018年11月公佈的機動車尾氣排放檢測新政規定機動車檢測站（I站）、維修站（M站）等終端使用者僅能採用以光學技術（紫外差分吸收，微流紅外）測量氮氧化物（NOx）的尾氣分析儀。

從戰略上優先發展光學氣體感測器。四方光電緊追機動車尾氣排放檢測新政動向、針對氮氧化物檢測要求升級的契機，所開發的針對NO、NO2 檢測的尾氣感測器模組，快速進入市場並實現規模化銷售。針對新風空調、農業物聯網需要，在工業NDIR氣體感測器的基礎上，四方光電透過最佳化設計光路，採用雙引擎（雙光源、單探測器）技術，以及鍍膜氣室等技術創新，開發成功低成本、長壽命的紅外CO2感測器。目前已經批次配套使用在大金、松下、美的等國內外著名企業的產品中。

二、廣闊的下游應用市場

近年來國內外物聯網、人工智慧快速發展，氣體感測器需求迅速擴容，公司主要產品結構已由發展初期基於核心氣體感測器的氣體分析儀器，逐漸轉變為氣體感測器與氣體分析儀器並重的“雙輪驅動”格局。

憑藉熱電堆紅外氣體感測技術、粉塵感測技術及電化學甲醛感測技術，四方光電擁有鐳射及LED粉塵感測器、CO2氣體感測器、VOC氣體感測器和具備多種感測器的整合化產品。業務主要圍繞六大產業佈局——空氣品質、醫療健康、環境監測、工業過程、安全監控和智慧計量。持續拓展氣體感測器在家電、汽車、醫療等民生領域的應用場景佈局。

（一）空氣品質方面

隨著人們對生活品質的要求不斷提升，城市化帶來的環境問題日益受到重視。空氣質量監測覆蓋室內、車內、室外等主要應用場景，所監測物件不斷拓寬。

以室內場景為例，根據前瞻產業研究院的資料，我國空氣清淨機的家庭普及率不足2%，每百戶擁有量僅為5臺，未來市場潛力較大。同時，近年來鐳射粉塵感測器逐步替代LED粉塵感測器、市場佔比逐漸提升。

此外，針對日益受到重視的揚塵汙染，四方光電在2019年成功研製並推廣室外空氣品質粉塵感測器，用於揚塵網格化監測裝置。

2020以來，受新冠肺炎疫情影響，居民對室內淨化除塵、殺菌消毒、除異味等需求的重視程度有所提升。

此外，基於多年研發投入，四方光電將氣體感測技術延伸至汽車，成功研發適用於車內空氣品質的鐳射粉塵感測器及CO2 氣體感測器，可有效應對車載場景對高低溫、抗震動性的要求。

四方光電已成為路虎捷豹、一汽股份、寶沃汽車、合眾汽車等整車廠的一級供應商，並與法雷奧、馬勒等國際著名汽車空調廠商建立合作關係。透過與優勢企業戰略合作，四方光電目前也已經進入一汽大眾、東風汽車、長城汽車、吉利汽車、奇瑞汽車、車和家等整車廠的供應商體系。

（二）醫療健康領域

醫療健康氣體感測器主要是基於超聲波技術的氧氣感測器，配套於製氧機、呼吸機。四方光電與國內多家制氧機廠商保持長期合作，每年持續供應制氧機用氧氣感測器。同時，四方光電向呼吸機領域開拓，已成功向多家醫用呼吸機生產廠商提供配套呼吸機的氧氣感測器。

疫情爆發後，四方光電被列入醫療裝備配套企業，自2020年2月中下旬以來積極復工復產，以支援下游醫療器械企業生產醫用呼吸機、製氧機等疫情防控醫療物資。

截至2020年6月末，四方光電共計取得配套呼吸機、製氧機的氧氣感測器訂單19.23萬個，已交付氧氣感測器約搭載於2.23萬臺呼吸機和9.94萬臺製氧機。

2019年推出的《健康中國行動（2019—2030年）》明確提出將肺功能檢查納入40歲及以上人群常規體檢內容。而本次疫情使得居民進一步認識到呼吸系統疾病的危害性。

四方光電基於超聲波流量感測技術開發了針對醫院、社群和家庭用途的肺功能檢查儀。

未來隨著肺功能儀檢測及肺功能康復訓練儀器的普及，四方光電的技術儲備和產品經驗能夠協助公司搶佔市場機遇、取得市場突破。

（三）環境監測方面

憑藉微流紅外及紫外差分吸收光譜技術，四方光電所生產的配置自產尾氣感測器模組的尾氣分析儀，有效克服電化學原理檢測儀器精度較低、穩定性較差的缺陷，實現對國內多家機動車檢測裝置或系統廠商的銷售。

同時，微流紅外及紫外差分吸收光譜技術亦適用於煙氣及船舶廢氣排放監測，四方光電得以把握市場需求、擴大煙氣分析儀器銷量。

整體而言，空氣品質、醫療健康、環境監測三大產業共同構成了四方光電的現有重要業務，同時，在工業過程、安全監控、智慧計量三大模組開闢新業務。

例如，四方光電獲得國內發明專利以及國際PCT專利的紅外煤氣分析儀可同時測量六組分氣體濃度且無交叉干擾，已廣泛用於工業煤氣測量及高校、科研院所各種煤氣成分和熱值分析。微型紅外氣體感測器可滿足工農業現場和實驗室對CO2、甲烷、丙烷、乙炔等氣體的實時測量，起到安全監控作用。

此外，針對高階氣體分析儀器領域的進口替代需求，四方光電透過科技部重大科學儀器專項研製生產的鐳射拉曼光譜氣體分析儀可同時對多種氣體進行線上和實時檢測，有望在我國天然氣、石化、大型煤化工等高階工業過程儀器領域替代進口儀器。

三、多頭並進推動業績高增長

2017-2019年，四方光電營業收入分別為1.05億元、1.18億元和2.33億元，年複合增長率為49.01%；同期，歸母淨利潤分別為1486.75萬元、1104.79萬元和6494.96萬元，年複合增長率為109.01%。

毛利率方面，同樣經歷了先抑後揚。2017-2019年，公司銷售毛利率分別為47.56%、38.34%和49.55%。

2018年，在下游空氣淨化家電行業增速放緩、去庫存背景下，四方光電透過加大成本投入以提升產品效能、降低銷售價格以凸顯競爭優勢，淨利潤短暫下滑，但擴大了市場佔有率。

2019年，四方光電前期結構調整及研發佈局效益顯現，優質客戶資源帶動氣體感測器銷量大幅增長、規模化效應凸顯以及機動車尾氣排放檢測新產品的應用落地促進產品結構最佳化，實現營業收入和淨利潤大幅增長。

2020年第一季度受新冠疫情影響，武漢“封城”及下游客戶的生產活動放緩使得四方光電銷售收入出現同比下滑。隨著國內第二季度疫情防控形勢趨緩，以及具備氣溶膠淨化、殺菌消毒功能的空氣清淨機和新風系統的市場需求增加，促使其粉塵感測器和CO2氣體感測器的銷售收入大幅增加。

2020年1-6月，四方光電實現營業收入為1.05億元，同比增長40%以上，佔2019年度營業收入的比例為45%。由於四方光電主營業務收入具有一定的季節波動性，如2019年下半年營業收入佔全年的67.82%，因此今年有望繼續保持增長。

正如前文所述，四方光電業績高增長有兩方面的原因：一是研發驅動，持續擴大產業規模和市場空間；二是市場驅動，行業應用領域和場景不斷豐富。

目前，四方光電營業收入主要來自空氣品質、環境監測、醫療健康三大產業，但這只是氣體感測器應用的冰山一角。根據前瞻產業研究院資料，預計到2020年，氣體感測器產業規模將達到600億元以上，約佔感測器市場整體規模的1/3。

在空氣品質、環境監測、醫療健康、工業過程、安全監控和智慧計量六大產業，以及更廣闊的市場中，四方光電仍大有可為，市場前景值得期待。

四方光電已有大量的技術儲備，為了加快市場開拓，四方光電將在科創板募資5.7億元，從公司戰略角度出發，對公司現有業務進行深化和擴充套件。

在氣體感測器方面，發揮其在粉塵感測器、CO2 氣體感測器等空氣品質氣體感測器領域現有優勢，持續深耕細分市場，不斷增加產品種類，豐富應用場景，開發基於MEMS工藝的MOX空氣品質感測器，培育新的技術平臺。

在燃氣表方面，憑藉在超聲波氣體感測技術領域的長期探索和積累，四方光電自主研發超聲波燃氣表核心感測器，已與國內燃氣儀表廠商簽訂框架性合作協議。近年來我國每年生產銷售近4000萬臺燃氣表，因此具有廣泛的技術替代市場空間。加快開發民用及工商業用超聲波燃氣表，基於超聲波氣體感測核心技術，在廣闊的燃氣表市場實現突破。

在配套尾氣後處理系統方面，四方光電已建設O2及NOx感測器元器件晶片以及感測器封裝生產線，目前處於試生產階段。積極推動發動機O2及NOx感測器的產業化轉化，在汽車感測器領域形成新的業績增長點，逐步實現進口替代。

在醫療健康方面，大力開拓基於呼吸監測的智慧醫療健康板塊，除鞏固並提升製氧機配套市場佔有率之外，加大在呼吸機、麻醉機、監護儀等更廣闊醫療器械開拓力度，推動提升肺功能檢測儀在醫療機構、社群及家庭的配置率。已在麻醉氣體測量領域申請多項專利，為未來開拓超聲波氣體感測技術在麻醉機市場的運用做好了充分準備；另在配套監護儀的主流呼末二氧化碳模組方面亦有產品儲備。

在基於核心氣體感測器技術的氣體分析儀器方面，四方光電利用在環境監測領域既有優勢，進一步提升煙氣、尾氣分析儀器的市場佔有率；同時，基於全面技術平臺，加快發動機便攜排放檢測系統（PEMS）、發動機實驗室排放檢測系統等新產品的開發，延伸在尾氣排放監測領域的產業鏈條。

加快解決鐳射拉曼光譜氣體分析儀在不同行業的應用問題，以此來開拓石油天然氣、頁岩氣、石化、大型煤化工等工業過程高階市場。

四方光電採用自主創新為主的研發模式，同時積極開展產學研合作。與中國科學院微電子所、中國科學院聲學所、中國科學院廣州能源所、華中科技大學、武漢大學、華中師範大學、重慶大學、中國地質大學、武漢科技大學、湖北工業大學等10餘家科研院所及高校進行了良好的產學研合作，形成多項基礎技術。

未來，隨著募投專案的投產，四方光電將多頭並進，延續業績高增長的勢頭。