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利澳娱乐主管-首选注册
作者:an888    发布于:2023-12-01 01:28    文字:【】【】【

  利澳娱乐主管-首选注册电化学工作站的本质是控制和监测电化学池的电流和电位,以及其他电化学参数变化的仪器装置。其将电化学测量系统组成一台整机,内含快速数字信号发生器、高速数据采集系统、电位电流信号滤波器、多级信号增益、IR 降补偿电路以及恒电位仪、恒电流仪,可以直接用于超微电极上的稳态电流测量,并且测控不同情况下的某些电化学参数。

  将恒电位仪、恒电流仪和电化学交流阻抗分析仪有机地结合,既可以做三种基本功能的常规试验,也可以做基于这三种基本功能的程式化试验。

  在试验中,既能检测电池电压、电流、容量等基本参数,又能检测表现电池反应机理的交流阻抗参数,从而完成多种状态下电池参数的跟踪和分析。

  单通道工作站主要是在一定时间内只能完成一个样品的参数测量,而多通道工作站可以同时 对多个样品进行参数测量,能有效地提高工作效率。通过与微电流放大器等其他设备一起使用,电化学工作站的功能可以进行扩展。

  三电极电化学工作站包含工作电极、辅助电极、参比电极这三个电极。其中,工作电极主要用于被测量的未知电极。辅助电极在工作电极测量的过程中起到辅助作用,与工作电极一起形成闭合回路。参比电极在工作电极测量的过程中起参考作用。

  由于参比电极的电势是固定且已知的,因此可通过求解工作电极与参比电极之间的电势差,来得到工作电极的电势。其中下图的 1 为工作电极,2 为参比电极,3 为辅助电极。

  电化学发展历史悠久,与多个学科相互促进。电和化学反应相互作用可通过电池来完成,也可利用高压静电放电来实现,通过电池来完成的作用被称为电化学。

  1791年,伽伐尼发表的金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象一般被认为是电化学的起源。

  20 世纪 40 年代以后,随着电化学暂态技术的应用和发展、电化学方法与光学和表面技术的联用,人们可以研究快速和复杂的电极反应,提供电极界面上分子的信息。电化学作为物理化学中比较活跃的分支学科,它的发展与固体物理、催化、生命科学等学科的发展相互促进、相互渗透。

  在现代工业生产中,电化学原理广泛应用于电解工业、机械工业、环境保护等多个工业生产领域。电化学工作站作为主要应用电化学原理的测量系统,应用场景包括电化学机理研究、生物技术研究、物质的定性定量分析、纳米科学研究、传感器研究、金属腐蚀研究、电池研究、电镀研究等多方面。

  科学服务业是为从事科学研究和生产质量控制的企业、高校和研究机构,提供科学服务技术解决方案的服务性行业。

  行业内公司销售产品包括科研试剂、高端耗材、实验仪器、智能设备、科研信息化、特种化学品等,并提供配套专业技术服务。

  下游客户覆盖生物医药、新材料、新能源、节能环保、食品日化、分析检测、智能制造、化工化学等多个领域。科学服务业的发展对于下游研发机构提升研发效率、落地研发成果具有明显推动作用,是助力产业升级、保障创新发展的关键性行业。

  我国研发经费投入连年高速增长,投入强度仍可提升,科学服务业成长空间广阔。

  我国大力实施科教兴国战略,研究与试验发展(R&D)经费支出已连续多年保持 10%以上增速。2021 年,我国研发经费支出 27,864 亿元,比上年增长 14.01%。

  此外,以研发经费支出占 GDP 的比重衡量的投入强度逐年稳定提升,由 2015 年的 2.06%提升至 2021 年的 2.44%。但是,与美国、日本等科技强国相比,我国研发经费支出强度仍有较大提升空间。下游研发经费的巨量投入,为科学服务市场提供了广阔的成长空间。

  早在 2015 年,国务院颁布的《国务院关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》提出,力争用三年时间,基本建成覆盖各类科研设施与仪器、统一规范、功能强大的专业化、网络化管理服务体系。

  2017 年科技部、发改委、财政部共同颁布的《国家重大科研基础设施和大型科研仪器开放共享管理办法》又进一步对科研设施和仪器的管理进行了规范。“十四五”纲要中再次明确:全社会研发经费投入年均增长 7%以上、力争投入强度高于“十三五”时期实际。

  同时,纲要还提出要推进科研院所、高等院校和企业科研力量优化配置和资源共享,支持发展新型研究型大学、新型研发机构等新型创新主体。

  政策对研发投入的大力支持,将带动科学服务下游院所高校、科研机构、企业等客户的需求提升,科学服务业迎来政策机遇期。

  国内科学服务业起步较晚,业内公司按经营模式可分为生产制造企业(产品包括试剂、特种化学品、耗材、仪器等)、贸易企业和综合服务企业。

  受益于国家科教兴国、科技强国战略等政策大力支持,产业内公司蓬勃发展,在多个细分领域已涌现出初具规模的国产公司,打破了海外巨头的垄断。与海外巨头相比,国内公司在产品定制需求契合度、服务响应速度、政策支持等方面具有天然优势。

  乘着政策东风,预计行业内具备技术壁垒优势、拥有长期业务经验积淀的优质企业,将在国产替代进程中显著受益。

  电化学工作站市场规模稳步增长,国外企业开拓电化学工作站市场较早,我国企业奋起直追。

  根据 Market Watch 数据,2021 年全球电化学工作站产品市场规模为 2.20 亿美元。随着下游应用领域的扩展,电化学工作站产品销量持续增长。

  在竞争格局上,国际企业开始发展电化学工作站业务较早,在产品上具备较为深厚的积累。

  我国企业通过加强研发投入,不断提升产品竞争力和定制化程度。随着电化学工作站下游应用场景逐渐向中国转移,我国企业有望凭借性价比和售后服务优势导入客户产业链。

  阻抗是电路中电阻、电感和电容对交流电的阻碍作用的统称。阻抗为复数,实部称为电阻,虚部称为电抗,其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗,电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗,电容和电感在电路中对交流电引起的阻碍作用总称为阻抗。

  当电极系统受到一个正弦波形电压(电流)的交流讯号的扰动时,会产生一个相应的电流(电压)响应讯号,由这些讯号可以得到电极的阻抗或导纳。一系列频率的正弦波讯号产生的阻抗频谱,即电化学阻抗谱(EIS),又称为交流阻抗。

  19 世纪末起,交流阻抗持续应用于电化学体系,并逐渐成为电化学体系分析的重要工具。

  电池是一个典型的电化学器件,其也具有阻抗,作为电化学器件,其阻抗具有特殊性。对电池施加交流扰动,通过对电池上的电压、电流进行时频域分析可以得到阻抗,其反映了离子和电子在电池不同区域、不同过程运动所受到的阻力。

  通过对交流阻抗信息的研究,可以为锂离子电池及其他电池的应用与管理、电化学过程设计及电极材料开发与表征提供基本依据,最终服务于能量存储与转换器件的设计与开发。

  电化学阻抗的测量是实现阻抗应用的关键环节,通常运用电化学工作站等商业设备,作为一类通用设备,它们在电化学阻抗测量方面支持频率范围宽、测量范围广。

  当前具备交流阻抗功能的电化学工作站产品多为国外品牌,如美国普林斯顿 Solartron、美国 Ametek、德国 Gamry、法国 Bio-Logic 等,国内品牌如东华分析近年迅速崛起。

  锂离子电池化成、老化成本在质量控制措施成本中占比较高。基于动力电池的快速发展,动力电池制造已迈向了 TWh 时代,动力电池的品质也由 ppm 向 ppb 级别提升,因此准确测定产品质量是锂离子电池生产中的关键挑战之一。

  由于锂离子电池体系非常复杂,传统的质量控制措施如化成、老化等成本非常高且很耗 时。据 BCG 数据,锂离子电池化成和老化的成本占生产成本的比例高达 32.8%。

  通过交流阻抗手段的应用,电化学工作站可用于判断电解液浸润程度、缩短自放电筛选时间。

  在电池生产前期,可以通过监测电池的交流阻抗虚部、高频阻抗等,测量注液后电解液的浸润程度,缩短生产时间,提高生产效率。

  电池注液后高频阻抗会随着电解液浸润程度的增加而不断减小。但当电解液加注到一定程度后,即使继续注液,电池的高频阻抗也不会有太大变化,表明电池内部已充分浸润,继续加注将导致电解液过量。

  根据这一特征,在锂电池注液的过程中监测电池的交流阻抗,可以判断浸润程度并控制注液量在合适的范围,使电解液充分浸润的同时避免加注过量。

  另一方面,锂离子电池自放电筛选直接关系到成组后的电池组的可靠性,通常而言电池厂商会将锂离子电池常温或者高温存储 7-28 天,通过检测电压和容量衰降的方式筛选出不同自放电率的电池。

  英国纽卡斯尔大学的 PierrotS.Attidekou 通过交流阻抗手段的应用,将锂离子电池自放电筛选时间从数周缩短到了 10min 之内。

  通过对同一电池不同时间交流阻抗的纵向比较,可以实现对电池的温度估计、老化估计、老化诊断、寿命预测等;通过对不同电池间交流阻抗的横向比较,可以实现对电池一致性差异的评估、故障诊断等。

  析锂现象,即充电过程中金属锂在负极表面发生沉积,尤其在大电流及低温条件下更容易发生。

  析锂是当前锂电池经常面临的问题,大大降低了电池的寿命,并限制了快速充电的能力,在严重的情况下,锂镀层会形成锂枝晶,从而渗透到隔膜中并导致内部短路。

  快速充电技术的发展对析锂的实时识别提出了更高的要求,具体如在电池充电时实时检测锂镀层,准确检测和预测锂镀层等。针对析锂检测,目前业内已提出各种非破坏性检测技术。

  根据清华大学张强教授的研究,交流阻抗在该领域具备应用前景,通过测试工作中的锂电池的动态电容,可实现无损析锂检测,从而预警电池热失控。

  当前,交流阻抗分析已逐步走出实验室研究阶段,拓展出了大量的应用前景,如电池设计制造环节的材料特性、平衡体系分析及工艺控制,电池服役器件的寿命估计及预测、安全评估及预警、故障诊断,电池梯次利用及回收中的残值评估、安全评估、分选等。

  电化学储能是当前主流新型储能技术。在抽水蓄能外的新型储能技术中,电化学储能最为主流且技术相对成熟。

  根据 CNESA 数据计算,截至 2021 年,新型储能在我国电力储能市场累计装机规模中占比为 12.5%,而电化学储能在新型储能中占比为 96.7%。因此,截至 2021 年,电化学储能累计装机规模在储能市场中占比约为 12.09 %。

  各类储能方式中:抽水蓄能、压缩空气和熔融盐储热主要适用于长时储能。其中抽水蓄能当前最为成熟,但存在一定的地理约束;压缩空气技术进步较快;熔融盐储能主要作为光热电站的配套设施。

  锂电池优势在于 4h 以下储能,但长期需要考虑锂资源约束。液流电池优势在于 8h 以上的长时储能,钒电池对温度要求低。超级电容和飞轮储能主要用于调频。

  据 CNESA 统计数据,2016-2021 年,我国电化学储能累计装机规模始终保持 50%以上的同比增速,截至 2021 年底,在各种储能方式中,我国电化学储能累计装机规模仅次于抽水蓄能,位列第二,为 5541MW,同比增长 69%。

  2022 年 4 月,国家发改委、国家能源局下发的《关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》提出,到 2025 年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,装机规模达到 30GW 以上;到 2030 年,实现新型储能全面市场化发展,成为能源领域碳达峰碳中和的关键支撑之一。

  据 CNESA 不完全统计,近十年全球储能发生安全事故 60 余起。2021年全球储能市场崛起,大规模储能项目越来越多,储能安全隐患也随之增大。2021年-2022 年 4 月,全球共发生 18 起储能项目事故。

  从已披露的储能电站事故报告看,电池管理系统(BMS)早期未监测到电池内部故障,引发热失控,是引发事故的重要原因,其他重要因素还包括:电站缺少气体监测装置和通讯系统;BMS、PMS(电源管理系统)、EMS(能量管理系统)之间信息不能共享,数据无法发挥其最大价值,BMS 与 PCS(功率变换系统)控制器的信息交互程度较弱,协同控制能力不足。

  2022 年 5 月 25 日,国家能源局综合司发布《关于加强电化学储能电站安全管理的通知》,通知从高度重视电化学储能电站安全管理、加强电化学储能电站规划设计安全管理、做好电化学储能电站设备选型、严格电化学储能电站施工验收、严格电化学储能电站并网验收、加强电化学储能电站运行维护安全管理、提升电化学储能电站应急消防处置能力七个方面对电化学储能电站安全提出了具体措施。

  其中,加强电化学储能电站运行维护安全管理中,明确提出了要定期开展主要设备设施及系统的检查,规范电站、电池的退役管理等要求。电化学工作站作为一种高效的检测工具,有望从中受益。

  市场需求测算:2026 年我国电化学工作站在储能领域的需求空间为 28 亿元。

  1)据 CNESA 预测,保守场景下,2026 年我国新型储能总装机将达到 48.5GW,2020-2026 年复合增长率为 53.3%,我们参考该预测对 2022-2026 年我国新型储能累计装机规模进行假设。

  2)根据 CNESA 数据计算,截至 2021 年,我国电化学储能在新型储能中占比为 96.7%。我们谨慎假设 2022-2026 年我国电化学储能累计装机规模占新型储能累计装机规模的 90%。

  3)参考海辰储能 20 英尺集装箱式储能系统,我们假设储能电站单个集装箱额定功率 0.63MW,单集装箱需配备 1 台电化学工作站。

  4)根据仪器信息网,公司电化学工作站产品价格范围大部分在 3-5 万元/台,据此假设电化学工作站单价为 4 万元/台。

  目前国产电化学工作站所使用的电路板、电极等电子部件,有 70%以上使用国外产品,因而可靠性与稳定性不高,国内高端电化学站产品主要依赖进口,代表国外品牌如美国普林斯顿、法国 Bio-Logic 等。

  电化学工作站与公司传统结构力学测试仪器的技术本质均是数据采集与分析,公司依靠在测试技术及应用领域多年的技术积累,历经 7 年研发,成为我国成功研制电化学工作站产品的企业之一。

  受益于科研仪器赛道自主可控趋势,公司所处行业国产化需求不断提高,公司进入快速成长期。公司2021年营收为2.57 亿元,同比增速 25.22%,2022H1 营收为 1.40 亿元,同比增速 36.84%。

  公司净利润也呈现稳步增长态势,2021 年净利润为 0.80 亿元,同比增长 58.91%,2022H1 净利润为 0.27 亿元,同比增速达 73.59%。随着各大业务板块齐发力,公司营收净利有望实现进一步增长。

  2022H1 公司毛利率为 66.16%,同比提升 0.92 个百分点。公司提升运营效率,通过精益化管理降低期间费用率,整体盈利能力继续呈现上升,净利率同比增长。

  公司 2022H1 净利率为 19.25%,同比提升 4.08 个百分点,其中销售、管理、研发费用率分别同比下降 3.32、0.95、1.12 个百分点。

  公司全资子公司江苏东华分析仪器有限公司依托母公司在测试技术及应用领域的二十多年的技术积累,专注于电化学工作站的研发、生产和电化学运用研究。

  公司的电化学工作站产品通过测量组成的电化学电池待测物溶液所产生的电特性而进行分析,具备 nafion 膜离子电导率测试、双极板腐蚀测试、催化剂性能测试、氧还原测试、析氢测试、I-V 曲线测试、单体电池阻抗测试、燃料电池堆动态阻抗测试等上百种测试功能,是电化学分析测试、腐蚀过程分析、新能源电池性能分析等方面化学反应过程研究必不可少的智能测试分析科学仪器。

  公司经过 7 年的研发积累,技术已经成熟,拥有 DH7007(支持无限多通道扩展)、DH7008(便携式测试系统)等系列产品。

  公司的 DH7000 系列电化学工作站产品应用领域广泛,可用于电化学分析、腐蚀与防护研究、新能源研究、材料研究、生物研究、教学应用等多个领域。

  目前下游应用标准化需求较多,会基于客户流水线需求定制具备某一特定功能的产品,预计未来定制化需求会逐步增加。

  销售模式方面,目前公司以销售产品系统为主,会支持和配合客户做相关实验。市场拓展方面,一方面是针对高校、科研机构、企业研发机构等销售科研仪器;另一方面是做企业的配套服务,如产线检测、质量控制等,目前正积极对接合作,沟通具体测试参数。

  作为国产高端科学仪器产业化的成功实践者,公司产品已广泛应用于国内知名高校及研究所。

  公司交流阻抗技术实力优异,电化学工作站产品优势突出,与国外竞品对比性价比高。

  公司的电化学工作站相关核心技术拥有完全的自主知识产权,是能够自主研发、制造包括适调器、数据采集仪和分析软件全系列产品的供应商,产品的功能及性能指标在国内处于领先地位。

  公司的 DH7000 系列电化学工作站产品采用国际先进的单正弦技术,确保施加到电解池的振幅始终和设定值保持一致,阻抗测试时能够消除电极线带来的误差,较大地提高了 EIS 测试精度,交流阻抗频率可达 10MHz。

  产品实验方法齐全,实验设置灵活,具备信息提示、外部联用、二次开发接口等辅助功能,同时还可提供序列/循环实验过程中数据自动导出功能,可极其简便地实现数据处理、将数据导入到各种数据分析处理软件,还具备 DC 数据分析及曲线拟合等功能。

  一方面是实现新能源电池性能优化,通过测量组成的电化学电池待测物溶液所产生的电特性而进行分析,对储能电池化学反应的过程进行检测,实现最优的化学反应;另一方面是储能电站安全性在线监测,电化学工作站可以对交流阻抗、电池的内阻进行测量,通过交流阻抗的变化提前预知不安全因素,提升储能电站的安全性。

  公司已掌握相关核心技术,可根据客户需求针对性研发特定产品。此外,公司产品还可用于梯次利用电池筛选、充电桩安全性测试等动力电池领域。

  截至2021年底,公司的多个主要电化学工作站产品研发项目已取得积极进展,这些项目均应用于新能源领域,其应用场景包括工业现场的储能锂电堆的智能化监测,高阻腐蚀体系、 固态电解质等能源领域研发,腐蚀和能源领域研究等,并已在生产和客户匹配方面稳步推进。

  其中,DH7000C 电化学工作站可用于电池生产产线上的漏电流、分容等电化学测试,已经完成批量生产,向高校和研究所、电池生产厂家推广。

  除硬件研发外,公司还研发了阻抗分析拟合软件,可为客户提供一站式交流阻抗的拟合分析。

  公司的电化学工作站产品,被广泛运用于下游客户的各类电池研发测试需求。客户既覆盖中科院研究所、各大高校等科研机构,也包含各类新能源企业客户。

  根据产品应用的角度划分,公司收入可以划分为三大类:传统结构力学业务、PHM 系统业务、电化学工作站。

  公司作为结构力学性能测试仪器的领导者,技术实力在国内处于领先地位,能够满足下游客户的科研需求和多元化需求。

  2019年开始,公司战略重心放在市场开拓方向,搭建全新的销售体系,销售人员也得到快 速扩充。

  2020-2021年,受疫情影响,收入增长有所放缓。受益于“十四五”下科研服务赛道国产化进程推进,公司结构力学业务稳步增长,广泛应用于航天航空、车辆船舶、土木建筑、工程机械、能源电力等多个领域并持续获得订单。

  随着公司逐步克服疫情影响,业务有望实现高增长。此外,在我国军工推动装备自主可控的大背景下,军工业务高景气。

  公司获得某部的飞行器供油自定义测控分析系统项目的采购合同订单,业务发展进一步突破。我们预期公司 2022 年收入有望实现 50%的增长。

  随着业务规模增大,业务增速放缓,我们预测 2023-2024 年营收增速维持 20%。

  公司产品结构近年来持续得到优化,毛利率较高的动态信号测试分析系统占比不断提高,因此我们预计公司毛利率有望延续提升的趋势,假设 2022-2024 年毛利率分别为 68.00%、68.50%、69.00%。

  在民用方面,公司 PHM 产品应用领域多元,在国产替代趋势下持续获得订单。

  在军用方面,随着我国军工装备加速列装和产品的持续升级,PHM 产品将会持续推进在舰船、无人机、航空发动机等多领域的应用,并新增矿业等应用场景,业务快速发展,我们预测2022年该业务营业收入同比增速为 165%。

  随着业务规模扩大,我们预测2023-2024年营收增速会放缓至 65%、60%。由于军工领域的毛利率较高,随着军工占比的提升,毛利率相应也有望稳步上行,因此我们假设 PHM 系统业务2022-2024年毛利率分别为 67.00%、67.50%、68.00%。

  公司积极推动电化学工作站产品在新能源等领域的研发, 2021 年电化学工作站业务实现营收 0.19 亿元,同比增长 825%。

  随着公司研发项目的推进,DH7000系列产品有望逐步实现储能锂电堆的智能化监测、电芯模组的交流阻抗测量等功能,满足高腐蚀体系、固态电解质等能源领域的测量需求。

  由于该业务营收基数较低,我们预测该业务有望维持较高的增速,2022-2024年营收增速为 175.00%、106.00%、52.00%。

  随着电化学工作站产品销量增加,有望逐渐实现规模化生产,带动毛利率上升,我们预测该业务 2022-2024 年毛利率为 71.00%、71.50%、72.00%。

  1、销售费用率:公司 2021 年销售费用率为 13.56%,随着业务规模逐步提升,销售费用率会有所下降,我们预计 2022-2024 年销售费用率为 12.85%、12.76%、12.22%。

  2、管理费用率:公司2021年管理费用率为 13.49%,规模效应的显现将会逐步降低管理费用率,我们预测2022-2024年管理费用率为 12.00%、11.80%、11.50%。

  3、研发费用率:公司2021年研发费用率为 10.54%。公司持续推动“4+2”业务布局,不断开拓产品及相关应用领域,我们预计 2022 年研发费用率将会上升至 10.60%。

  之后随着公司营业收入的增长,我们预测公司2023-2024年研发费用率将会下降为 9.80%、9.50%。

  相对估值:东华测试为科学仪器细分领域的龙头,新产品 PHM 系统及电化学工作站正式推向市场,业绩拐点已来临。

  我们选取三家可比的上市公司:莱伯泰科(实验分析仪器制造商,与公司同样具备科研仪器属性)、谱尼测试(老牌国内检测名企,与公司同属仪器仪表行业)、苏试试验(专注于环境试验设备研发生产)。

  截至2022年 9 月 21 日,根据 wind 一致预期,目前三家可比公司2023年平均 PE 为 26x,而东华测试仅为 21x。

  公司发展充分受益科研服务黄金赛道及万物互联 PHM 大发展红利,我们看好公司有望取得快速成长。因此,参照可比公司估值,我们认为公司2023年合理 PE 估值为 26 倍,对应股价 40 元。

  1、长期增长率:公司深耕科研服务领域,业务发展具备长期成长性,我们假设长期增长率稳定为 2%。

  2、公司 β:我们采用 Wind 中信指数行业类(2021)-机械制造-通用机械-仪器仪表(即公司所在子行业)的行业 β 作为公司无杠杆 β 的近似。

  3、税率:公司为高新技术企业,2021年已更新认证,目前税率较低。我们假设未来税收政策较稳定,预测公司未来长期税率为 10%。

  东华测试为科学仪器细分领域的龙头,新产品 PHM 系统及电化学工作站逐步拓展,公司发展充分受益科研服务及万物互联 PHM 大发展红利。

  根据相对估值法以及绝对估值法,我们给予公司 40 元的目标价(23 年 26x)。

  1、新产品项目推进不达预期风险。电化学工作站、PHM 系统等新产品技术含量高、投入周期长,并面临国内外同行的竞争,存在推进不达预期的可能性。

  2、延迟交货风险。伴随公司业务增长,产品多品种、小批量的生产组织特征更明显,且定制产品多、年度销售分布不均,可能出现无法满足集中供货的情况。

  3、核心技术失密风险。公司开发和积累了多项核心技术,大部分处于国内领先或国际先进水平,关键核心技术失密将给公司发展带来不利影响。

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