华依科技：国内汽车冷试设备龙头，前瞻布局IMU开启第二成长曲线
（报告出品方/作者：民生证券，邵将，李哲，张永乾，郭雨蒙）
1、国内汽车测试龙头企业，跨领域布局智能驾驶
1.1、汽车动总冷试龙头，前瞻布局IMU打开成长空间
汽车动总冷式龙头，前瞻布局 IMU 打开成长空间。华依科技成立于 1998 年， 是一家专注于汽车动力总成智能测试技术开发的高新技术企业，2004 年交付首台 发动机冷试台架，打破外资垄断局面，后逐步研发变速箱、涡轮增压器、水油泵等 设备产品，2016 年进入汽车动力总成测试服务领域，由测试设备供应商向测试服 务商转型，2020 年惯导组合系统通过上汽乘用车前瞻技术研究部的验证测试，切 入智能驾驶领域，随着 IMU 项目逐步落地，有望打开公司的新成长空间。
公司股权结构集中，励寅及其一致行动人持股比例达 42.8%。公司董事长励 寅为发行人控股股东和实际控制人，直接持有 24.5%的股份。黄大庆、秦立罡系 励寅的一致行动人，励寅及其一致行动人合计持有公司 42.8%的股份。
公司主营业务包括汽车动力总成智能测试设备和测试服务，其中，1）测试设 备：发动机智能测试设备、变速箱测试设备、涡轮增压器测试设备、水油泵装配及 检测设备、新能源汽车动力总成测试设备，2）测试服务：纯电动汽车动力总成测 试服务和混动汽车动力总成测试服务。为是国内少数能覆盖汽车动力总成各细分 测试领域的自主创新企业。2020 年 12 月 30 日，公司开始与上汽集团前瞻技术 研究部联合开发高精度惯性测量单元芯片。
公司具有良好的品牌影响力，客户涵盖国内外知名品牌。公司客户上汽通用、 广汽本田、长安福特、长安马自达、上汽集团、一汽集团、东风集团、福田汽车、 江淮汽车、奇瑞汽车、潍柴集团、广西玉柴、蔚来汽车、博格华纳、洋马、石川岛、 电产、西门子、卡特彼勒、湖南机油泵、格特拉克、皮尔博格、舍弗勒、采埃孚等 国内外知名品牌车企及汽车零部件供应商。
1.2、新能源贡献新增量，业绩有望触底反弹
疫情影响导致业绩短期承压。2017-2019 年，公司营收从 0.99 亿元增长到 2.96 亿元，自 2020 年起，受疫情影响，公司营收增长缓慢。2021 年实现归母净 利润 5801.37 万元，同比增加 38.53%，系测试服务占营收比例同比增加 12.76Pcts 所致，测试服务毛利率高于传统测试设备。公司 2022H1 年营业收入 7080.01 万 元，同比-16.55%，系受疫情影响，客户项目有所延迟所致；归属于上市公司股东 的净利润-1782.47 万元，同比转亏，系在上半年营收承压情况下，管理类人工成 本及研发投入同比增加所致。随疫情影响逐步缓和，公司业绩有望实现触底反弹。
公司传统业务保持稳定，测试服务相关业务贡献新增量。2021 年公司动力总 成测试设备/测试服务/其他业务营收占比分别为 71.65%/27.10%/1.25%，营收同 比分别-10.14%/+97.15%/+99.17%，测试服务营收同比大幅增加。其中，新能源 相关业务占比持续走高，随着新能源汽车行业蓬勃发展，将继续助力业绩高增长。
1.3、盈利能力短期承压，长期总体向好
公司成本管理能力优异，2021 年毛利率/净利率分别为 50.68%/18.42%，同 比+7.41Pcts/+3.56Pcts，利润率保持高位。2021 年公司动力总成智能测试设备 和动力总成测试服务业务毛利率分别为 46.91%和 59.18%，2022H1 受疫情影响 严重，利润率显著下滑，随疫情缓解，项目逐步交付，公司盈利能力有望实现反弹。
22H1 公司三费费用率达 48.14%，同比+15.58pct，其中，管理费用同比 +44.54%，主要系人员数量、薪酬增加，以及股权激励计划增加了股份支付费用 所致，财务费用同比+11.75%，系银行借款增加导致利息支出较多所致。22H1 公 司研发费用达 1489.6 万元，较去年同期增长 29.16%，占营业收入的 21.04%。 公司重视技术研发的投入与研发团队的建设，通过自主研发和实践积累坚持发展 前沿的汽车动力总成智能测试技术，已逐步建立起了领域内技术优势。
2、国产替代打破外资垄断，新能源赋力加速腾飞
2.1、汽车行业中长期向好，赋予测试行业高增量空间
中国汽车保有量远低于发达国家，中长期仍有发展空间。虽然新冠疫情等原因 造成汽车产业短期景气度偏低，但中国当前汽车保有量仍处于较低水平，中长期成 长潜力依旧，未来增量市场发展空间广阔。根据公安部数据统计，截至 2022 年 9 月底，我国汽车保有量达到 3.15 亿辆。从增量维度和存量维度，我国消费者需求 足以推动着市场继续发展。从长期来看，根据乘联会秘书长崔东树发文，2021 年 我国千人拥车量约为 209 辆，与 2019 年时的美国（837）、澳大利亚（747）、 意大利（695）等传统发达市场相距甚远；与马来西亚（433）、俄罗斯（373）等 发展中市场相比也有较大差距，发展前景广阔。
随疫情影响减弱，汽车市场逐步恢复。2021 年，国内疫情防控形势转好，消 费者消费信心逐渐恢复，被抑制的需求快速释放，汽车销量转好。2021 年，国内 汽车销量为 2627 万辆，同比增长 3.81%。随着大环境进一步向好，市场需求仍将 不断恢复，中汽协预计 2025 年中国汽车销量将达到 3000 万辆，将赋予汽车测试 设备和服务行业较大的增量空间。
汽车测试保障车辆的技术特性、可靠性、耐久性和环境适应性。由于汽车需在 不同的道路、地理和气候条件下使用，它的性能、效率、可靠性和耐久性等不能只 依靠计算，必须经过试验证实。在实际使用环境中、专用试验场中或室内试验台上， 按照预定程序对汽车或其零部件、材料等进行的试验。 汽车测试设备是指在汽车的生产、研发环节所需的特定性能的检测设备。根据 汽车测试的应用场景划分，汽车测试设备主要包括汽车下线检测设备和汽车研发 试验设备。汽车下线检测设备指应用在汽车整车及零部件出厂检测的专用设备，对 特定性能进行检测，帮助实现生产环节的质量把控；汽车研发试验设备指汽车研发 过程中动力性能试验、经济性试验、环境模拟试验、噪声试验与零部件性能改良试 验等试验环节的相关仪器设备，帮助测定和提升产品特定性能。
2021 年，发动机冷试设备中国市场空间约为 4.17 亿元，全球市场空间约为 13.49 亿元。据中汽协数据，2020 年国内汽车产量为 2522.50 万辆，对应等量的 发动机产量，根据发动机冷试设备对生产下线产品 100%逐台测试。根据招股说明 书，每台每年测试 10 万台发动机，测试设备平均使用寿命 6 年左右，使用率约为 70%，每台设备以 500 万元人民币计算，我国每年的发动机冷试设备市场新建的 需求约为 2.78 亿元，同时参照国家统计局公布的汽车制造业固定资产投资完成额 数据，其中改建和新建的投资完成额比例约为 1:2，我国每年的发动机冷试设备市 场改建的需求约为 1.39 亿元，因此我国每年的发动机冷试设备市场的总需求约为 4.17 亿元。同理，计算得全球每年的发动机冷试设备市场需求约为 13.49 亿元。
随着我国汽车行业的不断发展，冷试设备替代效应逐步显现，未来新增市场需求将 不断增加。
2021 年，变速箱测试设备中国市场空间约为 10.43 亿元，全球市场空间约为 33.73 亿元。2021 年国内非纯电汽车产量为 2336.36 万辆，对应等量的变速箱产量，根据变速箱测试设备对生产下线产品 100%逐台测试，每台每年测试 4 万台 变速箱，测试设备平均使用寿命 6 年左右，使用率约为 70%，每台设备以 500 万 元人民币计算，我国每年的变速箱测试设备市场新建的需求约为 6.95 亿元，同时 参照国家统计局公布的汽车制造业固定资产投资完成额数据，其中改建和新建的 投资完成额比例约为 1:2，我国每年的变速箱测试设备市场改建的需求约为 3.48 亿元，因此我国每年的变速箱测试设备市场的总需求约为 10.43 亿元。同理，计 算得全球每年的变速箱测试设备市场需求约为 33.73 亿元。随着汽车行业稳定发 展，变速箱产能也将逐步提高，从而将进一步带动变速箱测试台的市场需求。
2020-2024 年，涡轮增压器测试设备每年中国市场空间约 4.78 亿元，每年 全球市场空间约 12.96 亿元。随着各国节能减排政策的制定与实施，涡轮增压器 的配置率不断提升。根据国际涡轮增压器供应商博世马勒（BMTS）预测，2024 年 中国市场上使用涡轮增压器的汽车数量会达到 2400 万辆，即全年涡轮增压器需求 量将增加至 2400 万台，预计 2020-2024 年的 5 年期间完成增量布局。根据涡轮 增压器测试设备对生产下线产品 100%逐台测试，每台每年测试 10 万台涡轮增压 器，测试设备平均使用寿命 6 年左右，使用率约为 70%，每台涡轮增压器测试设 备以 500 万元人民币计算，因此未来 5 年期间我国涡轮增压器测试设备市场每年 新建的需求合计约为 3.19 亿元。
同时参照国家统计局公布的汽车制造业固定资产 投资完成额数据，其中改建和新建的投资完成额比例约为 1:2，我国每年的涡轮增 压器测试设备市场改建的需求约为 1.59 亿元，因此我国每年的涡轮增压器测试设 备市场的总需求约为 4.78 亿元。根据国际信息和数据分析公司 IHS Markit 的预 测，到 2025 年，全球汽车年产量将由 2020 年的 7762.16 万辆提升至 11000 万 辆，其中涡轮增压器渗透率将由目前的 45%提升至 66%，未来全球涡轮增压器测 试设备市场每年需求合计约为 12.96 亿元。
2021 年，水、油泵测试设备每年中国市场空间约 10.01 亿元，每年全球市场 空间约 32.38 亿元。2021 年国内非纯电汽车产量为 2336.36 万辆，按照一辆汽 车上配备三个泵（一个发动机油泵、一个变速箱油泵和一个发动机水泵）计算，根 据自动装配与测试设备对生产下线产品 100%逐台测试，每台每年测试 30 万台水、 油泵，测试装备平均使用寿命 6 年左右，使用率约为 70%，每台水、油泵装配及 检测设备以 1200 万元人民币计算，我国每年的水、油泵装配及检测设备市场新建 的需求约为 6.68 亿元。
同时参照国家统计局公布的汽车制造业固定资产投资完成 额数据，其中改建和新建的投资完成额比例约为 1:2，我国每年的水、油泵装配及 检测设备市场改建的需求约为 3.34 亿元，因此我国每年的水、油泵装配及检测设 备市场的总需求约为 10.01 亿元。同理，计算得全球每年的水、油泵装配及检测 设备市场需求约为 32.38 亿元。随着汽车行业稳定发展，水、油泵产能也将得到 逐步提升，从而将进一步推动水、油泵装配及检测设备的市场需求。
2020-2025 年，新能源车动力总成测试设备每年中国市场空间约 22.50 亿 元，每年全球市场空间约 42.19 亿元。根据我们的预测，到 2025 年，预计新能 源汽车销量为 1500 万辆，2020-2025 年的 6 年期间完成增量布局。根据新能源汽车动力总成测试设备对生产下线产品 100%逐台测试，每台每年测试 5 万台新 能源动力总成产品（电机、减速机、电池），测试设备平均使用寿命 6 年左右，使 用率约为 70%，每条生产线配备三台测试设备，每台测试设备以 700 万元人民币 计算，因此未来 6 年我国新能源汽车动力总成测试设备市场每年新建的需求合计 约为 15 亿元。
同时参照国家统计局公布的汽车制造业固定资产投资完成额数据， 其中改建和新建的投资完成额比例约为 1:2，我国每年的新能源汽车动力总成测试 设备市场改建的需求约为 7.5 亿元，因此我国每年的新能源汽车动力总成测试设 备市场的总需求约为 22.5 亿元。同理，计算得全球每年的新能源汽车动力总成测 试设备市场需求约为 42.19 亿元。随着新能源汽车行业稳定发展，新能源汽车动 力总成产品的产能也将逐步提高，从而将进一步带动新能源汽车动力总成测试设 备的市场需求。
2021 年公司产品国内市占率约为 4.43%，仍有提升空间。根据公司招股说 明书测算指引，以下游汽车行业的汽车对应各动力总成零部件的产销量为基础，结 合生产线的平均产能、智能测试设备的测试节拍、智能测试设备平均价格、汽车制 造业固定资产投资中改建和新建的占比等测算市场容量，我们测算中国汽车动力 总成智能测试设备每年市场规模约为 51.90 亿元，结合公司 2021 年智能测试设 备业务收入 2.3 亿元来计算，公司的市场占有率约为 4.43%。
2.2、冷试取代热试，国产替代打破垄断格局
汽车动力总成测试设备一般指针对发动机、变速箱、涡轮增压器、电机、减速 机等核心零部件进行测试的试验台架，是判定汽车动力总成是否合格，是否满足车辆匹配要求的主要测试设备。 汽车动力总成测试的发展大致经历了五个阶段，分别为简单测试设备、模拟电 控测试设备、数字化测试设备、动态测试设备和测试中心的建设、动力总成测试中 心持续升级和数据库建设。
国外汽车动力总成测试的发展已进入第五阶段，测试技术相当成熟，具有完善 的测试系统方案。汽车动力总成测试国外发展现状汽车产业及相关配套测试设备、 服务行业在全球市场已经有百年的发展历史，伴随着汽车产业跨世纪的发展历程， 动力总成测试领域的国际龙头企业，如奥地利 AVL、德国 FEV、英国 Ricardo、日 本 Horiba 和德国蒂森克虏伯等，通过长达半个多世纪的汽车行业实践，不但强化 了自身测试设备的设计和实践能力，还掌握了被测试的汽车动力总成产品的结构 及其工作原理，甚至能积极预见和协同开发新一代的动力总成产品，逐步延伸出产 品加服务的业务模式，形成综合设备、服务和工程咨询为一体化方案的业务模式。
借助先发优势和技术积累，测试技术已经相当成熟，具有比较完善的测试系统解决 方案，通过计算机仿真、人工智能等先进技术的集成和应用，能够将真实零部件和 虚拟零部件有效结合起来进行联合测试，已经代替了相当一部分的实况道路试验 验证，并对各类的动力总成系统进行多种项目测试。
中国汽车动力总成测试技术起步较晚，尚处于第三、四阶段，与国外先进技术 存在差距。中国汽车市场规模虽然依靠国家经济的快速发展、居民消费能力和意愿 的提升，已经位居世界龙头地位，但在自主技术方面，由于发展起步较晚，技术与 自主创新能力仍较为落后。由于汽车产业上下游发展的高度关联性，如同国内整车 厂较之国外同行起步较晚一样，国内汽车动力总成测试企业发展时间较短，技术水 平与国外先进技术相比也存在一定差距，国内汽车动力总成测试的发展尚处于第 三、第四阶段，面向高端应用市场的测试设备及服务基本被 AVL、Horiba、FEV 等 国外供应商垄断，导致了中国车企在进行动力总成独立自主的研发设计过程中，长 期无法摆脱对国外厂商测试技术和经验的依赖。
对标国际龙头奥地利 AVL，由测试设备生产商向综合测试服务供应商转型。 公司紧跟行业前沿企业的发展脚步，通过对标参照国际龙头企业奥地利 AVL 的技 术业务演变历程，将逐步形成综合测试设备、服务和工程咨询等协同业务体系的汽 车动力总成测试服务专业供应商。
冷试在效率、环保等多方面优势显著，将逐步替代热试成为主流方案。发动机 测试是发动机生产和研究工作中不可或缺的一个环节，发动机测试可分为冷试和 热试两大类。随着冷试技术的完善及大量实践应用，国内发动机生产厂家已经逐渐 意识到冷试技术的优越性，与传统的发动机热试设备相比，发动机冷试设备基于成 本、环保、安全、效率、精度等指标方面的优越性，正逐步成为发动机检测的主流 测试设备。
公司持续加大研发力度，现有技术稳定市场地位，在研项目有望持续提升公司 核心竞争力，后备力量充足。公司在发动机智能测试设备、变速箱测试设备、涡轮 增压器测试设备、水油泵装配及检测设备等领域具备领先的核心竞争力，此外，公司积极布局发动机冷试专家系统，测试结果可以准确匹配主要部件缺陷故障；对于 新的缺陷故障，通过人机交互窗口可快速配置生效；对于新的缺陷故障，可自适应 学习，并在后续的不良品中体现，持续强化公司在冷试领域的核心竞争力。
公司通过技术研发，打破国际巨头垄断，实现冷试技术国产化替代。国内大部 分测试设备供应商受到资金、技术等方面的制约，目前以热试为主。冷试技术早期 一直被 AVL、蒂森克虏伯等国外供应商垄断。经过多年的技术创新和行业经验积 累，公司获得了众多国内大型整车厂和动力总成产品供应商的认可，在国内打破了 国际厂商的垄断，实现了进口替代。
对比海外巨头，独具性价比高、反应速度快的核心优势。在同样满足客户测试 需求和产品技术性能指标相当的情况下，国内厂商产品的销售价格对比欧美品牌 同类产品具备性价比优势。此外，受益于本地化的售后服务以及定制化安装调试， 下游整车厂商及动力总成零部件供应商愈发青睐本土化测试设备及服务提供商。 在同国外厂商竞争时，性价比优势和本地化服务优势使国内企业具备了与下游客 户的议价空间和谈判余地，国内市场进口替代趋势越发明显。
测试设备产品实现出口，打开海外市场空间。2019 年公司首例海外发动机冷 试设备项目已交付于韩国雷诺三星，2020 年公司完成了通过上海 ABB 工程有限 公司承接的“雷诺总装线测试台（法国工厂）”及“日产总装线测试台（日本工厂）” 项目，2020 年公司向马来西亚宝腾汽车交付了发动机冷试测试设备，证明了公司 的产品和技术已逐渐积累和具备了在国际市场上与国际知名对手展开竞争的实力。
2.3、新能源赋力测试设备与服务，业绩增长双驱动
我国新能源汽车产业发展迅速。根据中汽协数据，2015-2021 年，我国新能 源汽车渗透率由 1.28%显著提升至 13.36%，中国电动汽车百人会副理事长兼秘书 长张永伟指出，根据工信部此前的规划，2025 年新能源汽车渗透率将达 20%，而 随着“双碳”目标的提出，汽车电动化明显提速，我们预计，到 2025 年中国汽车 的新能源化渗透率或将接近 50%。新能源汽车产业蓬勃发展，将带动新能源汽车 动力总成测试设备和服务市场空间进一步扩张。
2025 年国内汽车动力总成测试服务市场规模或将接近 140 亿元。根据全球 领先的市场分析报告服务供应商 Research and Markets 的数据统计，2019 年 全球汽车动力总成测试服务市场规模约为 424 亿元，根据中国汽车年产量占全球 汽车年产量的比例，中国汽车动力总成测试服务市场规模约为 119 亿元。同时， 新能源汽车相对传统汽车增加了动力电池、电机、电控等部件，在测试层面需要新 增多种测试项目，随新能源渗透率持续走高，将进一步贡献测试服务市场增量。动力总成测试设备具有高度集成化、数字化、定制化的特点，技术壁垒高。公 司测试服务面向新能源汽车动力总成的研发阶段，具有测试难度较高，技术更迭迅 速的特点。
公司持续加大新能源汽车相关检测技术布局，新能源测试服务业务迎来高速 增长期。顺应新能源渗透率持续提升，公司积极布局新能源汽车检测服务业务，当 前公司在纯电及混动动力总成测试等相关领域具备较强的核心竞争力。公司持续 加大在 BMS、新型油冷电机测试等领域的项目研发投入，可满足不同客户的不同 需求，同时，公司积极布局在电控领域的测试技术，当前已具备较为完善的新能源 动力总成测试服务能力。
公司自主研发生产了新能源车有关测试服务所用的测试台架，供客户研发新 产品使用，成功研制了 20000rpm 转速、500 牛米扭矩的电机和减速器测试台 架，已向大陆投资提供了服务。新能源汽车测试服务综合了传统能源和新能源两种 动力结构的特点，有较高的技术壁垒。其要求供应商的服务能够满足高转速、高动 态、小间距、大扭矩以及环境模拟的复合试验要求，同时也要完成国六标准下的精 准排放测试、新能源续航里程的精密测试。公司的新能源车测试技术的商业化落地， 反映在逐渐形成面向测试服务的技术壁垒，为未来打造针对新能源整车厂研发的 实验室提供了先行技术储备。
凭借新能源测试领域技术优势，为海内外头部企业提供服务。公司紧跟新能源 智能汽车领域的发展趋势，已经建成运行、在建和规划中的专业实验室共计 50 多 个，公司依托新能源测试领域核心技术优势，为大陆、长城、吉利、上汽、本田、 法雷奥西门子、比亚迪等海内外头部企业提供检测服务。2022 年 9 月 16 日，公 司公告，子公司与宁德时代达成合作，将为其提供新能源测试服务。2022 年 3 月 18 日公告，子公司华依检测业务获国家强检牌照，检测项目为 电动汽车用驱动电机及控制器。该项牌照是继公司获得 CNAS 实验室认可、CMA 资质认定后的新跨越，进一步稳固公司在检验检测行业的地位，为公司在汽车零部 件检验检测新业务方面实现突破奠定了坚实的基础。
新能源赋力测试设备与服务，驱动业绩增长。新能源测试设备业务营收从 2017 年的 0.03 亿元增长至 2021 年的 1.53 亿元，CAGR 高达 168.3%；新能源 测试服务业务营收从 2017 年的 0.18 亿元增长至 2021 年的 0.87 亿元，CAGR 高 达 48.1%。新能源收入占比由 2017 年的 21.3%提升至 2021 年的 75.0%，新能 源业务贡献业绩主要增量，随着新能源行业景气度持续上行，有望驱动业绩进一步 增长。
3、前期研发加速落地，IMU开启第二成长曲线
3.1、惯导是自动驾驶必不可少的核心零部件
INS 可实现自主导航定位，智能汽车发展带动 INS 核心部件 IMU 市场规模 增长。惯性导航系统（INS）是 L3+等级自动驾驶车辆必备的模块，可在 GPS、 GNSS、5G 等外部信号不佳时通过自身运动信息实现定位，该定位方式不向外部 辐射能量、不依赖于外界信号，因而具备强自主性。惯性测量单元（IMU）是 INS 的核心部件，通过测量运载体的加速度以确定其位置信息，实现导航和定位功能。 受益于自动驾驶技术的快速发展，惯性测量单元（IMU）的市场规模有望高速增长。
IMU 通常由惯性传感器加速度计、陀螺仪以及其他部件（磁力计、压力传感 器等）组成。通常情况下，每套 IMU 装置包含 3 组陀螺仪和加速度计，分别测量 三个自由度的角加速度和线加速度。陀螺仪用以获取运动体的角速度并测量其角 度变化，加速度计用以获取运动体的线性加速度并测量其速度变化，惯性导航解算 软件通过积分运算、姿态矩阵计算等方法计算出地理坐标系下运载体的速度、位置 和姿态。
GNSS+IMU 组合，具有良好的定位精度和稳定性。GNSS（全球导航卫星系 统）在卫星信号良好时可提供厘米级定位，但在信号微弱时定位精度会大幅下降， 且更新频率偏低，IMU 在复杂或极限运动状态下可实现定位，但存在误差累计的 问题，通过二者组合，可实现优势互补，具有良好的定位精度和稳定性。组合惯导提供异构冗余，组合惯导+卫星+摄像头方案保证多场景可靠度。在 开阔场景中，卫星定位精准但刷新率稍低，组合惯导定位精度不如卫星但刷新率较 高；在逆光或雨雪环境下，摄像头的效果明显变差；在有遮挡环境下如隧道里，卫 星精准度会明显下降。
百度阿波罗的多传感器融合定位系统解决方案中，惯性导航系统处于定位模 块的中心位置，将 IMU、GNSS、Lidar 等定位信息进行融合，通过惯性导航系统 解算修正后最终输出满足自动驾驶需求的 6 个自由度的高精度位置信息。惯性导航为 L3 及以上级别自动驾驶标配。惯性导航在自动驾驶中起到重要作 用，除提供独特定位功能和算法信息来源外，还是自动驾驶的最后一道安全防线。 对于 L3 级及以上的自动驾驶汽车，惯性导航是必不可少的高精度定位组件。随着 2022 年中国 L3 级自动驾驶汽车的逐步量产，惯性导航行业有望迎来需求激增和 技术升级等局面。
3.2、自动驾驶加速渗透，惯导需求持续释放
智能汽车已成为全球汽车产业发展的战略方向和汽车强国的战略选择，自动 驾驶顶层规划清晰，地方政府积极鼓励试点。2020 年，发改委、工信部等 11 个 国家部委联合印发了《智能汽车创新发展战略》，并制定了一系列目标：“智能化”： 到 2025 年，实现 L3 级自动驾驶规模化生产和 L4 级自动驾驶特定环境下市场化 应用；“网联化”：到 2025 年，LTE-V2X 实现区域覆盖，5G-V2X 在部分城市、 高速公路应用，高精度时空基准服务网络全覆盖；“标准建成”：到 2025 年，中 国标准的智能汽车体系基本形成。
2021 年 7 月，工信部印发《智能网联汽车产品准入意见》，为 L3、L4 自动 驾驶汽车量产奠定了基础，各级地方政府对自动驾驶也给予大力支持。截至 2021 年年底，地方政府已新建 20 余个智能网联示范区，开放 3500 多公里测试道路， 同时积极在示范区进行监管试点，覆盖准入、数据安全、事故处理及技术标准全链 条。并实现高级别无人驾驶（L3 级及以上）产业化和真正市场化。
多部国家政策、行业标准发布，惯性导航行业迎来历史发展新机遇。2020 年 2 月发布的《智能汽车创新发展战略》，推动惯性导航系统自主知识产权军用技术 的转换应用。国防科工局早在 1989 年和 2006 年已颁布多个惯性导航行业标准， 对惯性导航系统精度评定方法机载惯性导航系统技术要求等做出明确规定，引导 产业标准化发展，为惯性导航行业的发展带来历史机遇。
技术升级助力成本下探，惯导有望加速落地。惯性导航陀螺仪可分为激光陀螺 仪、光纤陀螺仪、MEMS 陀螺仪及半球谐振陀螺仪，当前车载惯性导航存在价格 过高（＞10 万元）而无法满足车辆成本和量产要求的弊病，而其中 MEMS 陀螺仪 由于体积小、成本适中、性价比最高等特点，在民用导航、控制领域及消费类市场 更易得到普及和应用。随着技术进步，中低精度的惯性器件尤其是 MEMS 惯性器 件成本进一步降低，体积逐步减小，惯性导航在民用领域开始得到广泛应用，民用 应用领域与规模正呈现快速增长态势。
智能汽车主机厂车型广泛搭载 IMU。GNSS+IMU 系统的互补优势逐渐得到 重视，目前其在车中的应用落地正不断加速。小鹏、蔚来、华人运通、理想、一汽 红旗、智己、埃安、华为 AITO 等车企主力车型广泛搭载 IMU。惯性导航作为 L3 及以上等级自动驾驶车辆的必要部件，其需求量有望迎来快速增长。
2024 年，中国惯性导航行业市场规模将达 429.7 亿元。据共研网统计，2021 年中国惯性系统市场规模为 245.8 亿元，根据头豹研究院预测，惯性导航下游主 要应用于军事和民用市场，因中国部队正在进行国防现代化建设，军用惯性导航更 新换代需求旺盛，军用市场在未来仍将保持惯性导航最大下游应用市场的地位。在 民用市场方面，受益于中国无人机及无人驾驶行业的发展，未来民用应用占比将逐 年提升。在军用和民用市场的双重刺激下，2024 年中国惯性导航行业市场有望达 429.7 亿元人民币。
中国惯导技术起步相对较晚，行业内龙头企业尚未显现，市场“玩家”发展潜 力较大。根据头豹研究院，美国国防部把从事惯性技术领域研究和开发的国家分为 4 个层次，中国的惯性导航组合研发起步晚于美英法等惯性技术强国，处于第三梯 队，技术上（良品率、产品精度、算法普适性）与国际领先水平存在差距。国际企 业在工业、汽车、军工和航空等下游应用领域市场份额领先，中国惯性导航器件层 技术仍与国际一流水平存在差距，且行业尚未在该领域形成绝对的龙头，市场“玩 家”竞争机会多，发展潜力较大。
美国的霍尼韦尔（Honeywell）、诺格（NorthropGrumman）和法国的赛峰 （SAFRAN）为全球惯性技术领域顶尖公司。国内具备惯性传感器制造能力的企业 主要有航天三十三所、航天电子、赛微电子等，多为军工企业，具备惯导系统制造 能力的企业包括航天三十三所、航天电子、赛微电子、晨曦航空和星网宇达、北方 导航、西安现代控制技术研究所、中国兵器工业导航与控制技术研究所等，民营企 业多集中在中游惯导系统设计和制造上。
3.3、紧耦合与域控集成已成趋势
3.3.1、紧耦合兼备精度与成本双优势
同样的硬件环境下，算法对定位精度有较大影响。惯导系统的算法包括 GNSS、 IMU 子系统内的算法、GNSS 和 IMU 耦合算法，对定位精度有较大影响。 1）IMU 子系统内算法：主要是 DR（Dead Reckoning，航位推算）算法， 指已知上一时刻导航状态（状态、速度和位置），根据传感器观测值推算到下一时 刻的导航状态。DR 算法包括姿态编排和位置编排两个部分。 2）GNSS 子系统内算法：GNSS 系统单点定位精度均在米级，需要使用 RTK （Real - time kinematic，实时动态）载波相位差分技术等增强技术达到厘米级 定位精度，由于实际环境、通信情况等因素会影响高精度定位算法的准确性，依赖 于长时间积累实现算法迭代。
3）IMU 和 GNSS 融合算法：INS 和 GNSS 的组合方式可分为松耦合（loosely coupled）和紧耦合（tightly coupled）两种： a）松耦合 GNSS/ INS 组合导航系统，使用 GNSS 位置和速度作为组合算法 的测量输入，这是位置域的组合。 b）紧耦合 GNSS/ INS 组合导航系统，使用 GNSS 伪距和伪距率、伪距增量 或者 ADR 测量作为组合算法的输入，这是距离域的组合。 c）深耦合 GNSS/ INS 组合导航系统，将 GNSS/ INS 组合和 GNSS 信号跟 踪合并为单个估计算法。这种组合采用 GNSS 相关通道中的 I 和 Q 信号作为测量，生成用于控制 GNSS 接收机中参考码和载波的 NCO 命令，这是跟踪 域的组合。 d）超紧耦合通常用来描述带有 GNSS 跟踪环辅助的跟踪域和距离域的组合， 而紧密耦合（closely coupled）这一术语用于位置域和距离域的组合。
在空旷、无遮挡环境下，三种耦合方式都能搜到卫星，没有差别。在完全遮挡 环境下（地库、隧道等），三种耦合方式都不能搜到卫星，没有差别。三者差别主 要在于有部分遮挡的环境下，此时卫星信号时好时坏，极易出现频繁失锁、观测量 跳变等引发定位异常的问题。基于更前端融合的深耦合可以通过辅助信号跟踪来 解决这个问题，紧耦合次之。产品实测发现，在部分遮挡环境下，深耦合定位精度 是紧耦合定位精度的 3 倍，是松耦合定位精度的 5 倍。
组合惯导产品生产厂商主要分为三类，1.非 GNSS 和 IMU 自研厂商：全外购 做系统层面集成，以松耦合算法产品为主；2.GNSS 自研厂家：外购 IMU，以紧 耦合或深耦合算法产品为主；3.IMU 自研厂家：外购 GNSS，以松耦合/紧耦合算 法产品为主。世面上量产的高精度组合导航产品以松耦合算法产品为主，紧耦合算 法产品较少，深耦合算法产品十分罕见。 根据九章智驾对主流厂商的六款主流产品在高架桥底测试的一段结果显示， 六款产品里面包含一款深耦合算法产品，一款紧耦合算法产品，四款松耦合算法产 品。高架桥底天线上方卫星信号大部分被遮挡，因此主要测试高精度组合导航产品的抗遮挡性能。由测试结果可知，深耦合产品性能优于其他产品，紧耦合次之。
3.3.2、电子电器架构升级助力高精定位域控集成
车载高精定位组合导航系统主要以定位盒子（P-Box）的终端形式存在。其内 部一般包含：a. GNSS 卫星高精定位模块：提供绝对定位位置信息；b. IMU 惯导 模块（一般为 3轴陀螺仪和 3轴加速度计）。P-Box作为负责高精度定位的小ECU， 可将定位数据提供给地图模块，实现定位技术与高精地图的匹配。伴随技术进步， 定位盒子除了集成GNSS 和 IMU，还会进一步集成高精地图，通过加入高精地图 与高精度定位匹配，可以获得更精确的定位数据。
汽车电子电气架构正逐步由分布式 ECU 向域控制器、中央集中架构方向发 展。高精度定位模块在汽车中的搭载方案主要为：1.高精度卫星定位模块挂接到中 央网关；2.高精度卫星定位模块集成到自动驾驶域控制器。 高精度定位单元有望实现集中域控，GNSS 与 IMU 分拆采购趋势下公司迎来 机遇。将高精度定位模块集成到自动驾驶域控制器可以减少数据传输，有效降低信 息延迟，提升定位的精度。目前已有车企开始把组合导航盒子拆开，将 GNSS 模 块、IMU 模块融入到自己的域控制器中。随着域控制器技术的成熟和电子电气架 构的演进，高阶自动驾驶域控制器集成高精度定位单元或将成为主流方案之一。
3.4、先期研发布局，IMU当前已经入收获期
公司于 2020 年开始布局惯性导航业务，与上汽集团签署技术合作开发备忘 录，联合开发高级别自动驾驶中的定位技术。于 2021 年成立惯导事业部，进行 IMU 前期研发布局，现已进入收获期。当前惯导产品已有量产产品，2022 年 10 月 11 日，公司获得奇瑞汽车某项目高精定位模块系统定点的开发通知书，标志着 公司惯导产品正在加速落地。为适应市场需求，公司加大惯导项目的研发进度，预 计 2023、2024、2025 年陆续完成 RIMU7000、GINS6000A 等新产品的研制。
公司 IMU 产品已有批产，产品具有核心竞争力。华依科技 NS4050 产品，是 一款基于 MEMS 惯性导航技术、融合卫星导航（支持 RTK）和车辆信息（轮速、 档位等）、满足车规级标准设计和制造的高性能组合导航定位产品。其具备在各种 场景下（高速路、地库、高架桥、隧道、城市街道、港口等）通过数据总线向车辆 提供准确姿态、航向、位置、速度和传感器数据等信息的能力。产品采用良好的人 机设计，硬件（连接器）接口采用防错设计，便于用户生产、科研调试。重视研发创新，全面布局惯导领域相关技术。公司全面布局惯导组合导航系统、 域控产品、耦合算法等惯导领域相关技术，2021 研发投入 0.26 亿元，同比增长 12.7%，用以技术研发创新和提高产品市场竞争力。
伴随着自动驾驶等级的不断升级，自动驾驶对各传感器的精度及稳定性要求 逐步提升，高精度定位系统作为 L3 级别自动驾驶的核心硬件，精度及稳定性至关 重要。终端应用对惯导产品性能评价将围绕这一指标展开，其关键技术指标包括零 偏稳定性、零重复性、非线性度和随机游走系数等。华依科技现有多产品形态的 IMU，包括中高精度、高精度和超高精度等多种 类。对标市场其他 IMU 产品，其中陀螺仪零偏稳定性及零偏不稳定性表现均好于 对标产品，在保证精度的情况下稳定性表现优异，可满足自动驾驶对惯导产品的需 求。
公司产品具备算法和产品双优势，产品精度行业领先。公司具备虚拟传感器级 联技术，传感器融合为一个虚拟 IMU，这种融合从物理层和信息层两个方面提升 IMU 的输出精度。其中，物理层面，独特布局，可以有效抑制外部载体的运动不 确定状态对 IMU 输出精度的影响；信息层面，通过构建虚拟 IMU 的标定误差模 型，基于滤波算法，降低误差，提升 IMU 的融合精度，从而达到高精度。
上汽同步开发，惯导产品通过技术认证，进入与主机厂匹配阶段，已获奇瑞汽 车定点。2020 年 12 月 30 日，公司与上汽集团签署技术合作开发备忘录，联合开 发高级别自动驾驶中的定位技术，在研项目拟投资总额 655 万元（255 万元+400 万元）。公司充分发挥自身长期从事动力总成测试业务的综合研究能力，在延续智 能测试设备及服务优势的同时，积极在动力总成智能化测试中不断融入人工智能 等新兴技术。目前，公司已完成惯性测量单元（IMU）的测试验证，并与上汽集团 前瞻技术研究部进行深度合作，相关产品已进入与主机厂匹配阶段。2022 年 10 月 11 日，公司公告获得奇瑞汽车定点，负责开发高精定位模块系统，惯导产品受 到市场认可。
引入高端人才，实行股权激励，进一步加强研发团队实力，激发研发人才活力， 促进业绩增长。公司大力引入高端技术人才，于 22 年 5 月对核心技术人员进行调 整，新增认定王宇、张洁萍为公司核心技术人员。公司推行核心技术人员股权激励 机制，2022 年 1 月，公司针对 IMU 业务团队核心技术人等，拟推出限制性股票 激励计划，本次激励计划考核年度为 2022-2024 年 3 个会计年度，以 2021 年营业收入为基数，考核公司 2022-2024 年营业收入增长率以及研发项目产业化指 标，根据上述两个指标完成情况分别对应的系数 X、Y 核算各年度公司层面归属比 例。A 达到 Am，X=100%，A 未达到 Am 而达到 An，X=80%，A 未达到 An， 则 X=0%（B 评判机制与 A 相同）。通过实现激励机制，将组合惯导产品营收和 订单获取情况与个人奖励挂钩，促进业绩增长。
拟定增 7 亿元，加快 IMU 业务布局。2022 年 7 月公司发布预案，拟募集不 超过 6.95 亿元，其中约 3.1 亿元用于建设新能源汽车及智能测试基地。获得强检 资质后，近年测试服务订单不断增多，募投项目将改善公司产能饱和现状；另外 IMU 项目总投资 0.97 亿元，在上海嘉定完善惯导产业链布局。
（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。）
精选报告来源：【未来智库】系统发生错误