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来源：机械军工e洞察
报告摘要
公司是空天信息网络授时产品龙头。的时频产品可分为：频率类产品如原子钟、晶振、频率组件及设备，时间类产品如时间同步板卡模块、同步设备等，其核心是原子钟和高稳晶振，这也是国产替代的主要部分。公司80%以上利润源自军品，下游包括星载、机载、弹载、车载、地面、舰载等应用场景。公司是国内唯一可量产原子钟的厂家，综合毛利率达32%，近6年营收cagr为14%，净利润cagr为10%，也是华为基站授时模块的重要供应商。北斗产品包括北斗卫星手表、北斗应急预警通信终端及系统等。
时频产品在“空间”和“地面”广泛使用。在航天领域，对时间基准要求高的导航卫星需装载原子钟，其它卫星使用高端晶体振动器，单星2-3个晶振。同时，卫星地面测控系统也要使用大量的高精度时频产品。原子钟单价1.38万元，晶振单价900元。同时，公司的cpt原子钟（芯片级原子钟）是目前唯一可实现小型化、微型化的原子钟，体积小，功耗低，成本低，可通过电池供电长期工作。芯片原子钟可广泛应用于物联网、5g通信、智慧城市、大数据等领域，未来有望成为常用的普通电子消费品。随着后续募投新增产能落地，公司的芯片原子钟、铯钟等将批量生产。晶振方面，公司拥有两条军标生产线，主要生产中高端恒温、温补晶振等，毛利率60%以上。预计公司2020年新建产能释放可期，军品方面也将在单兵装备上实现国产化替代。
5g基站直接拉动时频设备增量达175亿元。5g基站对传输速度要求很高，每平方公里支持百万终端数的连接是4g的10倍。假设每100个基站需要1个中心基站提供时间同步服务，每个中心基站需要1台时间同步设备，则500万个5g大基站需要约5万台时间同步设备。同时假设中心基站还需要2台频率选择与分配设备，则需要频率10万台频率组件及设备；同时每个中心基站在配备1台铷原子钟。按照时间同步设备单价20万元、频率组件及设备单价1.2万元、原子钟单价1万元计算，整个5g基站拉动的时频市场空间在130亿元左右。公司作为华为原子钟及频率组件设备、branch合路器等高端产品供应商，市场空间较大。公司还开展了针对5g基站的mimo天线技术研发，未来5g相关产品线将进一步拓展。另外，为了实现自动化、智能化，任何涉及各子系统协同工作的应用场景都需要时间同步，电力、轨交、金融等市场容量约为100亿左右。自动驾驶、远程医疗等极低时延场景对时间同步精度的要求更高。在5g普及后，预计智能汽车相关的车联网系统对芯片原子钟的需求也将大大提升。
大股东电科10所优质资产有待证券化。公司大股东电科10所聚焦航天测运控和卫星载荷研制，在卫星地面终端站和航天测运控领域处于第一阵营，微波通信技术先进。同时在航空通信数据链、敌我识别等领域也是第一方阵。电科集团以10所为基础成立了中电天奥子集团，销售了多套商业卫星测运控设备，同时大力发展商业卫星数据接收与应用业务，下属公司还包括天奥信息、天奥测控、天奥软件工程等。在2019年12月20日发射的“玉衡”、“顺天”低轨空间双子星上，搭载了中电天奥研制的ns-1双星微波通信载荷，包括星载收发信机、星载相控阵天线等。这标志中电天奥具备了商业互联网低成本卫星平台研发相关相控阵天线的能力。中电天奥2019年实现利润约8亿元左右，是上市公司的8倍。考虑到电科集团资产证券化率仅有30%左右，天奥电子未来的资产整合潜力值得关注。
盈利预测：不考虑资产注入，我们预测公司2019-2021年上市公司归母净利润分别为1.10亿元、1.33亿元和1.67亿元，eps分别为1.03元、1.25元和1.57元，对应2月28日收盘pe分别为31x、25x和10x。首次覆盖给予“强烈推荐”评级。
风险提示：公司芯片级原子钟产业化进度不及预期，5g基站建设不及预期。
报告正文
1.公司是时间频率行业龙头
1.1 公司业务发展稳定
天奥电子成立于2004年1月，拥有国家认定企业技术中心，是高新技术企业。主要从事时间频率、北斗卫星应用产品的研发、生产、销售和服务。公司拥有完整的时间频率产品线，具备时频系统集成能力，可为客户提供完善的时频解决方案。近年来公司营收和净利润均保持稳定增长，2018年实现营收8.64亿元，同比增长5.35%，实现净利润0.97亿元，同比增长4.93%；2019年q3公司实现营收4.35亿元，同比增长2.58%，实现净利润0.34亿元，同比增长7.18%。
目前公司主要有三个产品系列，分别为频率系列产品、时间同步系列产品和北斗卫星应用产品。目前频率系列在公司营收中占比最大，2018年达到52%。毛利率方面，公司频率系列产品和时间同步系列产品毛利率较为稳定，近年来一直保持在30%左右，而北斗卫星应用产品毛利率2018年出现大幅下降，由原本的40%左右降低至20%，虽有所下降但北斗卫星应用产品在公司营收占比有限，所以未对公司盈利能力造成重大影响。
1.2 业务情况简介
公司的时间频率产品包括频率系列产品和时间同步系列产品两类：其中频率系列产品通过产生和处理频率信号，生成电子设备和系统所需的各种频率信号；时间同步系列产品通过接收、产生、保持和传递标准时间频率信号，为各应用系统提供统一的时间和频率信号。
北斗卫星应用产品基于北斗卫星导航系统，融合通信、互联网等行业技术，用于满足客户在授时、定位和应急预警通信方面的需求。
时频行业体量虽小，但深入到了各行各业，地位及其重要。“时间”是表征物质运动的最基本物理量，而“频率”是单位时间内周期性运动的次数，是与“时间”密切相关的一个基本量。时间和频率的物理定义互为倒数，概念上密不可分。现代时间由高稳频率源产生和保持，频率的精度即决定了时间的精度，时间和频率常联系在一起称为“时间频率”或“时频”。随着科学技术的进步，时间频率已经发展成为信息技术的重要支撑技术之一，在国防科技领域、国民经济建设和社会生活中具有举足轻重的作用。
在时间频率产品中，频率产品以原子钟和晶体器件为核心产生稳定的频率信号，频率组件及设备对频率信号进行合成、变换、滤波及放大等处理，产生和输出电子系统所需的各类频率信号，扩展了频率覆盖范围。时间同步产品采用原子钟或高稳晶振作为频率源，产品类型包括板卡、模块、设备及系统。时频板卡及模块可嵌入各用户设备和系统中，并与时间同步设备共同组成时间同步系统。
2. 原子钟：追逐时间的机器
原子钟是现代量子力学和电子学相结合的产物，它利用原子不同能级之间跃迁所发射或吸收的电磁波频率作为标准，具有高准确和高稳定的特点。在原子钟诞生前，人类以地球的自转或公转周期作为时间单位（天文时）。世界上第一台原子钟于1948年问世，由于其准确度不高未能成功取代传统时间基准技术。英国于1955年研制的第一台铯束原子频率标准准确度达到1×10-9，超过了当时天文观测所能达到的水平。时间频率测量领域也因此发生了划时代的变化，由传统的天文学的宏观领域过渡到现代的量子物理学的微观领域。
当前高精度原子钟制造是制造业的绝对高端领域，技术门槛极高。我国原子钟研究始于20世纪60年代，1969年提出独立自主地建设我国的原子时系统，并陆续研制成功了包括铯、氢和铷等三类原子钟，在当时和美国几乎处于相同技术水平。随后原子钟的研究停滞了较长的时间，导致我国各行业所需的原子钟几乎完全依赖进口。直到2002年召开的“卫星导航星载原子钟与同步技术”香山科学会议，认识到原子钟对卫星导航、未来高技术战争和现代信息技术的重大意义，我国对原子钟的技术研究和产品研制生产重新获得了高度重视。目前，铷原子钟、氢原子钟在国内已实现了批量化生产，而铯原子钟、cpt原子钟在我国尚未实现国产化批量生产，主要依靠进口。
当前我国原子钟市场竞争格局根据不同类型的原子钟呈现出不同情况，总体上看我国目前在高端原子钟市场正处于国产替代的初级阶段。世界上只有少数国家能批量生产原子钟。铯原子钟主要由国外的symmetricom公司和osa公司生产，实行出口管制；铷钟是目前批量生产最大和应用最广泛的原子钟产品，能批量生产铷钟的国家包括美国、瑞士、俄罗斯和中国，市场竞争充分。随着国内制造商对铷钟的产业化发展，国内军民用领域的铷钟产品逐步由天奥电子、航天203所等生产的产品所替代。cpt钟是未来最具批量生产和应用前景的产品，国际上目前具备批量生产能力的主要为symmetricom公司。
公司是国内主要的铷原子钟批量生产企业，技术性能达到国际先进水平，先后推出了满足航空航天、卫星导航以及军民用通信的系列化铷原子钟，也是华为公司铷原子钟的主要供应商。激光抽运小型铯原子钟于2017年推出国内首台商品化产品，2018年荣获第20届中国国际工业博览会创新金奖。2019年，公司自主研发的ta1000型铯钟入选国际计量局守时钟名单，是我国目前唯一入选国际计量局守时钟名单的商用原子钟。公司正抓紧募投项目建设，以实现我国铯原子钟、cpt原子钟的产业化。
3. 芯片级原子钟是公司最具潜力的发展市场
cpt原子钟是利用原子的相干布局囚禁原理而实现的一种新型原子钟，由于不再需要微波谐振腔，因此可以做到真正的微型化。cpt原子钟被认为可以集成到一个芯片上，因此也被称为芯片尺度原子钟（chip scale atomic clock（csac）），国内也称之为芯片级原子钟。
目前普通gnss市场发展已较为成熟，gps、北斗等系统具备了一般场景下的定位导航服务的能力。根据gnss定位的原理，以gps为例，一个gps接受器通过四个卫星的信号进行定位，一个用来校正接收器的时间，三个用来确定接收器的位置。
因此常用设备的精确授时高度依赖导航卫星，对于无法接受授时信号和不具备卫星信号接收器的设备而言，原子钟级的高精度时间服务是一种奢望。
随着芯片级原子钟技术逐步成熟，原本依赖卫星才能实现精确时间的设备以及传统依靠晶振的提供时间信息的产品有望加装芯片级原子钟来实现时间精度的大幅升级。2016年symmetricom执行副总裁兼总经理dan scharre表示：“csac产品为各种各样的便携应用和水下探测应用提供了超高精度和低功耗，这些应用无法依赖于持续接收gps信号，而且直到现在，各种传统的基于石英的授时选择一直在迫使用户在尺寸、精度和功耗之间做出选择，尽管它们只能提供精确度较差的授时。利用symmetricom公司在提供先进授时系统和设备方面的悠长的历史和专长，向广阔的应用市场推出了首款csac产品，并以最小的封装和最低的功耗向终端用户提供了最好的性能。”
在军用领域，芯片级原子钟的主要发展前景在于卫星授时的备份以及无人作战的普及。当前无人作战平台在军队中越来越普及，尤其是无人机的大量列装已成为军事强国的发展趋势，这些无人作战设备对于时空服务的精度要求非常高，同时其使用环境一般都比较恶劣，在作战中一旦gnss卫星的时间信号无法正常传递则会对作战任务产生严重影响。因此有必要在装备上为gnss的时间服务提供备份——让装备终端自身具备高精度的时间信息。在远程打击领域同样需要为gnss提供的时间信号进行备份，巡航导弹和弹道导弹的长距离飞行目前依然依赖gnss系统提供的高精度导航，只有在末端飞行时依赖其他制导系统实现目标打击，芯片级原子钟可以在有效备份gnss时间信息的同时，为惯导提供更高精度的时间。
民用领域，芯片级原子钟则除在能为工业级需要高精度时间信息的设备提供gnss高精度时间备份外，还有望对高端消费级时间产品实现时间精度的升级，比如传统使用晶振提供时间的手表可以通过芯片级原子钟来获得更加精确和稳定的时间。
4. 空天互联网发展为星载原子钟提供增量市场
空天信息产业市场空间巨大，原子钟在卫星和地面测控广泛使用。信息技术产业已经走过主机时代、互联网时代、移动互联时代，现已进入空天信息时代。空天信息产业是迈入全互联时代涌现的前沿新兴信息产业形态，也是支撑产业和社会数字转型的重要产业，更是引领全球经济发展主线的重要基础设施。空天信息产业以提供信息服务为目标，包括从航空航天设备与器件的研制，到利用航空航天设备采集数据和信息，以及加工处理这些数据和信息形成产品和服务等各环节。随着我国卫星产业的快速发展，通导遥融合发展态势基本形成，通导遥等多载荷集成技术日渐成熟。空天信息的全面性、灵活性、时效性和准确性大幅提升，定时、定位和遥感观测的综合应用服务日益丰富。
根据目前各国的低轨通信卫星网络建设计划，未来10年将有上万颗低轨卫星升空，专业的通信卫星一般都装配有星载原子钟，卫星数量的增加对于星载原子钟的需求会起到同步拉升的作用。
公司原子钟产品中包含星载铷钟，星载铷原子钟代表了铷原子钟的最高水平，是定位导航卫星系统的核心部件，其精度决定了卫星系统的整体性能。公司研制的星载铷原子钟采用“三泡三温控”技术和特殊配比缓冲气体，具有高信噪比、零温度系数和超低漂移等特点，技术指标国内领先、国际先进。
目前国内星载原子钟的主要供应单位为航天科工203所和天奥电子。航天科工203所专精于星载铷原子钟，天奥电子拥有能够满足电信、航空、航天及国防应用的系列化铷钟。随着低轨通信卫星网络建设逐步提速，公司有望在星载铷原子钟的市场中大展拳脚。
在芯片级原子钟方面，美国microsemi公司的sa.45s型芯片级原子钟可用于低轨通信卫星，无人机等，公司的芯片级原子钟对标sa.45s进行研发，也有望在低轨通信卫星中发挥重要作用。
5. 5g基站建设拉动时频设备放量
同步网是通信网必不可少的重要支撑网，是保证网络定时性能的关键。移动通信技术的发展离不开同步技术的支持，载波频率的稳定、上下行时隙的对准、高质量的可靠传送、基站之间的切换、漫游等都需要精确同步控制。没有良好的同步，数字信息的传递就会不可避免的出现误码、滑码问题，导致语音和图像质量很差。
在民用通信领域，铯原子钟产生的标准时间频率信号为通信网络主节点机房设备提供了统一的基准。铷原子钟作为通信同步网的高精度频率源在各省局、枢纽中心广泛使用。随着通信基站间对时间同步精度要求的提高，需要采用大量铷原子钟作为频率标准来提高通信系统的性能。移动通信基站、设备也都可以大量使用cpt原子钟、高稳晶振，提高系统精度和守时能力。
5g对于整个传输网的时间同步误差要求为±130纳秒，而4g时间的要求则是±1500纳秒。同步误差大幅缩小意味着对时间同步设备的精度和数量有更高的要求。我们假设时间同步设备主要由中心基站提供，按照500万个5g大基站，每100个基站需要一个中心基站提供时间同步服务，1台时间同步设备能够满足需求，则时间同步设备的需求在5万台左右；同时假设中心基站还需要2台频率选择与分配设备，则需要频率10万台频率组件及设备，同时每个中心基站在配备一台铷原子钟，按照时间同步设备20万元订单价，频率组件及设备单价1.2万元，原子钟1万元的单价计算，整个5g基站拉动的时频市场空间在130亿元左右。
具体到5g基站方面，随着通信基站间对时间同步精度要求的提高，需要采用大量铷原子钟作为频率标准来提高通信系统的性能。公司是华为铷原子钟和高端频率选择与分配设备的主要供应商。招股说明书显示，近年来公司对华为的销售频率组件及设备、原子钟产品，收入占总收入的5%左右。由于华为根据市场需求对产品参数进行调整，公司因此配合进行新型号产品的研发和试制，使得公司2016年、2017年向华为的销售金额有所下降。考虑到目前华为是独一无二的5g基站供应商，在国产自主可控和国产替代的大背景下，我们认为公司时频设备对华为的供货有望进一步放量。
根据公司年报，公司同时还开展了针对5g基站的mimo天线技术研发，未来在5g领域的相关产品或将进一步拓展。
6. 中电科10所下唯一上市平台，未来想象空间较大
6.1 中电科10所是通信的总体设计单位，或为空天互联网国家队
中国电子科技集团公司第十研究所（以下简称“10所”）于1955年5月25日组建，是新中国成立后创建的第一个综合性电子技术研究所，主要从事航空电子、航天电子、通信与数据链、情报侦察、敌我识别、精确制导等专业领域的总体设计、系统和设备的研制、生产和服务。10所拥有四个事业部、二个中心、一个装备部和一个制造部，在职员工约4000名。2005年因“神舟”号飞船发射成功两次荣获全国总工会“五一劳动集体奖”。
2019年12月20日11时22分，长征四号乙运载火箭在太原卫星发射中心，成功执行“一箭九星”任务，“玉衡”“顺天”双星顺利进入预定轨道，任务圆满成功。12月24日，信关站、用户站通过卫星成功建立了双向通信链路，信号一次连通。项目中，中国电科天奥子集团项目团队从星地天线动态波束灵活控制、高动态宽带信号波形设计、星间/星地一体化通信载荷实现、基于软件定义的星上载荷网络化控制、cots器件的航天应用等方面开展攻关，突破了多个关键技术。本次任务的成功，标志着天奥子集团成功进入天基网络低轨卫星通信载荷领域，开启了子集团低轨卫星通信的新征程。
其中，星载相控阵天线是中电天奥第一套完全自主研制并发射入轨运行的星载相控阵天线产品。标志着中电天奥的毫米波有源相控阵天线专业在占领了机载、车载、弹载多种平台广泛市场后，具备了商业互联网低成本卫星平台研发相关相控阵天线的能力。
2019年3月31日23时51分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，将“天链二号01星”送入太空，卫星成功进入地球同步轨道。“天链二号01星”是我国第二代数据中继卫星系统的第一颗卫星，将为载人航天器、卫星、运载火箭以及非航天器用户提供数据中继、测控和传输等服务。电科10所是天链二号01星的地面终端站总体。
此外，长征三号乙火箭搭载了10所研制的外测应答机，该设备为火箭飞行提供实时精确的飞行轨迹、速度，好比火箭的眼睛，实时判定数据，及时修正，按照预定的发射轨迹，精准的将卫星送到预定轨道。
6.2 中电科10所资产优异，体量巨大
大股东电科10所优质资产未来存在较强证券化预期。10所聚焦航天测运控和卫星载荷研制，在卫星地面终端站和航天测运控领域处于第一阵营，微波通信技术先进。
电科集团现以10所为基础成立了中电天奥子集团，拟发展商业卫星测运控和商业卫星数据接收与应用业务，下属公司还包括天奥信息、天奥测控、天奥软件工程等。在2019年12月20日发射的“玉衡”、“顺天”低轨空间双子星上，搭载了中电天奥研制的ns-1双星微波通信载荷，包括星载收发信机、星载相控阵天线等。这标志中电天奥具备了商业互联网低成本卫星平台研发相关相控阵天线的能力。中电天奥2019年实现利润约8亿元左右，是上市公司的8倍。
7. 盈利预测
不考虑资产注入，我们预测公司2019-2021年上市公司归母净利润分别为1.10亿元、1.33亿元和1.67亿元，eps分别为1.03元、1.25元和1.57元，对应2月28日收盘pe分别为31x、25x和10x。首次覆盖给予“强烈推荐”评级。
5. 风险提示
公司芯片级原子钟产业化进度不及预期，5g基站建设不及预期。
本报告节选自2020年3月1日发布的《天奥电子（002935）：空天信息网络时频龙头》报告
研究作者：陆洲，执业证书编号：s1480517080001；王习，职业证书编号：s1480518010001
研究助理：刘彬，朱雨时
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