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中泰证券:“硬科技”是什么 有哪些值得关注的

  如何在硬科技领域寻找出值得关注的板块与投资标的,是我们这篇报告的写作初衷。考虑到对部分投资者而言,硬科技各领域仍然较为陌生,我们在第一部分对硬科技各领域目前的发展现状作出梳理,并在报告的第二部分提出针对性的分析框架,并筛选出一系列值得关注的股票。我们认为,投资硬科技领域的相关股票,要重点选择那些在产业链具备优势,目前盈利估值匹配相对合理,并且未来盈利与估值仍然有望得到支撑的领域与公司。

  硬科技(Key & Core Technology)包括人工智能、航空航天、生物技术、光电芯片、新一代信息技术、新材料、新能源、智能制造等八大产业以及数十个子行业。

  总体来看,全球硬科技产业规模在过去几年平稳上升。根据我们的测算,截至2018年全球硬科技的市场规模至少在7.4万亿美元,同比增速8.3%,在2014年至2018年期间的复合年增长率(CAGR)为8.2%。其中,人工智能在各领域中增速最快,同比达到50%以上, 2018年市场规模接近555亿美元;新材料在各领域中目前规模最大,超过2.5万亿美元,2018年同比增速超过10%。

  目前A股主营业务涉及相关产业的就多达825家,总市值约为12万亿,占总体A股市值的20%,由此可见,硬科技领域虽然风险较高,产业较新,但无论企业还是投资者参与热情高涨。

  投资硬科技产业需要选择那些未来有望得到基本面支撑,同时避免估值过高,后劲不足的风险。为此,我们从增长与估值、资产回报、现金、研发与收入、并购与投资偏好等不同角度进行分析比较。并根据产业在各个指标上的优劣程度给与1~4的评分,根据这个分析框架的研究结果,我们发现大类行业中生物技术、人工智能的整体优势较为明显,子板块中创新药、医疗器械、5G、大数据、工业互联网目前处于较为有利的区间。

  在综合考虑上市公司的技术、增长、抗风险能力,产业链特定环节市场领先地位以及显著的竞争优势后,我们精选了30只值得关注的投资标的。它们包括先导智能、启明星辰、恒生电子、凯利泰等。

  如何在硬科技领域寻找出值得关注的投资标的,是我们这篇报告的写作初衷。考虑到对部分投资者而言,硬科技各领域仍然较为陌生,我们在第一部分对硬科技各领域目前的发展现状作出梳理,并在报告的第二部分提出针对性的分析框架,并筛选出一系列值得关注的股票。我们认为,投资硬科技领域的相关股票,要重点选择那些在产业链具备优势,目前盈利估值匹配相对合理,并且未来盈利与估值仍然有望得到支撑的领域与公司。一

  硬科技(Key & Core Technology)一般是指基于科学发现和技术发明而产生的技术产品、设备和系统,其底层是科学研究支撑的,具有较高技术门槛和技术壁垒,难以被复制和模仿,有明确的应用产品和产业基础,对产业的发展具有较强的引领和支撑作用。具体来说,包括人工智能、航空航天、生物技术、光电芯片、新一代信息技术、新材料、新能源、智能制造等领域。1.2

  过去几年全球人工智能市场经历了快速增长。近年来,在海量大数据获取、大规模云计算以及先进微处理器的推动下,以机器学习和深度学习为代表的人工智能取得了重大进展。根据中国产业信息网与中国信息通信研究院的统计数据,到2020年世界人工智能将达到6800亿元人民币,复合增长率26.2%;中国人工智能市场将达到710亿元人民币,复合增长率44.5%。

  从技术发展看,智能应用、机器学习近年来在人工智能领域发展势头最为强劲。我们延续前期报告《科技股的“尬”与“惑”》中的思路,基于同源原则,以Gartner的AI技术成熟度曲线年以来处于不同阶段的人工智能技术进行梳理。通过追踪各细分领域AI技术发生的时间、频次以及所处的阶段,来回顾近些年人工智能领域的发展变化。频次在5次以上的技术包括NLP、规范分析、预测分析、商用无人机、智能应用、智能机器人、机器学习、认知计算、神经神态网络、图谱分析、无人驾驶、语音识别。其中,智能应用、机器学习在短暂的萌芽期后,持续稳定的处于过热期,这也就意味着这种新技术近年来的建设与预期持续处于高峰阶段,拥有大规模的媒体报道,企业出现扩大生产的迹象,成为近年来发展势头最为强劲的领域。从组织架构看,目前中国的人工智能企业主要集中在应用层,基础层与技术层的占比较低。根据新一代人工智能战略发展研究院统计的数据显示,2018年中国人工智能领域应用层企业占比75%、技术层企业占比22%、基础层企业占比仅有3%。从具体的领域看,大数据、云计算、机器学习、语音设备与自然语言处理、人脸/步态、表情识别的企业数量最多合计占比近6成。1.22

  生物技术产业规模平稳上升,但全球生物产业集聚趋势明显,美国领跑全球。据MarketLine咨询公司的2018年行业报告显示,全球生物技术产业在2018年的总收入为4200亿美元,在2014年至2018年期间的复合年增长率(CAGR)为8.5%。其中,美国是全球产值最大的地区,占2018年总产值的48.2%,远高于亚太、欧洲、中东等地。

  生物医药领域:市场规模稳步上升,但是新药研发回报率逐年下降。根据赛迪顾问统计的数据看,2015~2019年全球生物医药市场规模增速稳定在3%以上,中国发展速度更快,稳定8%以上;从市场规模来看, 2019年全球生物医药市场规模预计达到1.7万亿美元,中国则有望达到2.5亿元。然而,严峻的的是2010~2018年企业投资回报率持续下降,新药平均成本上升。这都迫使药品开发商扩大投资组合,通过并购来补充产品线。此外,从生物医药的各领域看,癌症药品仍是最大的医药市场。全球对癌症领域新药与新疗法的投资亦远超其它疾病领域。生物能源领域:生物能源占可再生能源消费的70%,在全球能源结构中继续发挥重要作用。2017年,全球最终能源消耗总量为370 EJ,比2016年增长2%,化石燃料依然处于能源结构中占主导地位,全球消耗的能源中有40%来自石油和石油产品,可再生能源占全球最终能源消费总量的比重为17.7%,比上一年下降0.2%。其中,生物质供应量占可再生能源供应总量接近四分之三,被广泛用于交通运输、供暖、烹饪等多个领域。生物农业领域:转基因技术成为世界上采用最快的作物技术,美国,巴西,阿根廷,加拿大和印度,主要作物的采用率接近100% 。全球转基因农作物的面积已从1996年的170万公顷增加到2018年的1.92亿公顷,增幅约为113倍。其中,26个国家播种,另外44个国家进口。播种国家中排名前五的分别是美国,巴西,阿根廷,加拿大和印度,占全球面积的91%。因此,生物技术使这五个国家的19.5亿人受益,占当前全球77亿人口的26%。从播种内容看,四大主要的转基因作物分别是大豆,玉米,棉花和油菜。其中,基因大豆的种植面积最大,达到9590万公顷,占全球生物技术作物采用量的50%。从全球单季作物种植面积来看,2018年转基因作物大豆的应用率为78%,转基因棉花为76%,转基因玉米与油菜的应用率分别为30%与29%。生物制造领域:我国的生物基产业亟需进行转型升级,生物基材料未来市场空间广阔。目前我国的生物基产业主要集中在技术含量相对较低的大宗发酵产品,与欧美日等发达国家及地区相比,在产品的性能、精细化程度以及下游产业的衍生性上仍有一定的差距。与此同时,根据欧洲生物塑料协会和nova-Institute调研数据显示,随着需求的不断增长,以及更复杂的生物聚合物、应用及产品的出现,全球生物基塑料产能将从2017年的约205万吨增长至2022年的244万吨,且市场增速在20%以上。1.23

  新材料产业规模不断扩大,但高端材料寡头垄断现象显著。据前瞻产业研究院的行业报告显示,全球新材料产业在2019年的规模达到2.82亿美元,同比增长10%。中国新材料产业规模增长至4.5万亿元,同比增长15.4%,预计到2021年有望突破7万亿元。虽然产业规模平稳上升,但在经济实力、核心技术、研发能力、市场占有率方面,地区差异明显。例如2018年前五大硅片供应商信越、SUMCO、Siltronic、德国Siltronic AG、台湾环球晶圆股份有限公司和韩国SK Siltron Inc,产值合计占据超过90%的市场份额。杜邦、大金、Hoechst、3M、Ausimont、ATO 和 ICI 等 7 家公司拥有全球 90% 的有机氟材料生产能力。信息材料技术向高性能、低功耗方向发展。2019年美国斯坦福大学的研究人员将聚合物基氧化还原晶体管与导电桥存储器进行集成,研制出名为“离子浮栅内存”的非易失性、可寻址的突触存储器,为人工智能和大数据等信息技术突破提供可能;英国卡迪夫大学成功开发出一种由化合物半导体组成的雪崩光电二极管(APD),新型APD具有灵敏度超高、数据传输速度快等特点,未来有望大规模应用于激光雷达、3D激光测绘、自动驾驶和地震预测等领域。美国华盛顿大学等通过将两种单层二维半导体材料叠在一起扭曲,开发出可精确捕捉并操控数百激子的人工量子平台。

  生物材料领域心血管医用材料需求最为广泛。从应用类型来看,全球生物材料市场可以分为心血管、矫形、眼科、牙科、整形手术、伤口愈合、组织工程、神经 / 中枢神经系统和其他应用。其中,全球生物材料以骨科和心血管两类产品的需求最大,共占全球生物医用材料市场近80%份额。根据世界卫生组织估计,心血管病已成为全球的头号致死因素。而根据《中国心血管病报告2018》的推算,我国心脑血管病现患人数约为2.9亿,死亡率也是城乡居民总死亡原因的首位。考虑到全球人口老年化的增长,人类心血管和骨科疾病发病率不断增加,未来心血管医用材料的需求仍会较为广泛。新能源汽车材料领域,新型锂电池材料不断涌现,为开发高容量、高安全性电池奠定重要基础。新能源汽车研发的重点与锂电池为代表的电池材料的开发密不可分。2019年3月,日本东北大学等开发出一种新的复合氢化物锂超离子导体。该材料对锂金属显示出了极高的稳定性,使锂金属有望成为全固态电池的最终阳极材料,催生出迄今能量密度最高的全固态电池。6月,美国卡内基梅隆大学研究人员开发出一种容量更高、更安全的半液态锂金属阳极,这种阳极设计有望成为下一代电池的新范式。

  全球能源转型大势所趋,可再生能源市场规模市场广阔。2019年以来德国、韩国、波兰等众多国家先后发布能源发展规划,宣布向可再生能源转型,同时,随着太阳能发电、风能发电以及生物能源等非传统可再生能源的成本持续下滑与技术水平逐步提高,也为再生能源市场规模的扩大提供了重要的基础。根据美国能源信息署《2019年能源展望》报告指出,未来30年,可再生能源发电将从2018年的5000亿千瓦时增加到2050年的1.5万亿千瓦时。2019年BP也对未来能源转型作出了渐进与积极的两种预测,具体数据变化,我们整理如下:动力电池回收与梯次利用引起发达国家重视。2019年以来,政府层面,美国、德国、日本加紧布局动力电池回收产业,与此同时,企业层面,德国大众集团推出一款新型移动充电站,其内部电能存储单元由二次回收的电动车动力电池组成,已在德国率先投放使用。日本本田汽车公司与美国电力公司展开合作,共同开发一个能够将废旧电动汽车电池集成至AEP电网中的新商业模式。中国北汽鹏龙、北汽新能源等企业合伙在河北省黄骅市实施了北汽鹏龙动力电池梯次利用及资源化项目,标志着动力电池梯次利用商业化得到快速发展。

  2019年全球半导体销售放缓,内存产品销售下滑明显。在持续的全球贸易动荡和产品价格周期性等因素的综合作用下,2019年全球半导体销售总额为4121亿美元,与2018年相比下滑12.1%,创下2000年以来全球半导体产业销售额的最大跌幅。分产品来看,按美元价值计算,2019年内存产品的销售额显着下降,与2018年相比下降了32.6%,在内存类别中,DRAM产品的销售额下降了37.1%,NAND闪存产品的销售额下降了25.9%。而不包括内存产品的销售额,所有其他产品的销售额合计在2019年下降了1.7%。亚太地区是全球半导体行业收入的主要贡献者,各区域半导体市场2019年销售皆呈现下滑。从地区划分看,2019年亚太地区在全球的销售占比达到63%,远超美洲(18%)与欧洲(10%)。其中,中国市场的半导体销售占比最大,达到全球的1/3。但中国本土晶片厂商的销售额仅有约400亿美元,中国是全球制造中心,美国则在半导体设计领域依然占据龙头地位。此外,所有地区的年销售额均出现下降:欧洲(-7.3%),中国(-8.7%),亚太地区/其他地区(-9.0%),日本(-10.0%)和美洲(-23.8%)。疫情冲击下,2020年全球半导体行业收入下滑压力明显上升。根据IDC在3月最新的预测结果,受COVID-19的影响,到2020年,全球半导体收入将有80%的机会显着萎缩,而不是此前预期的2%的总体小幅增长。在四种不同的情景假设下,最有可能出现的情况是,2020年全球半导体市场的收入同比增长为-6%。在这种情况下,整个夏天,供应链将开始恢复,隔离和旅行禁令将缓解。对于全球半导体市场,其影响将达到258亿美元。1.26

  目前全球智能制造发展梯队相对固定,形成了智能制造“引领型”与“先进型”国家稳定发展,“潜力型”与“基础型”国家努力追赶的局面。根据《全球智能制造发展指数报告》评价结果显示,美国、日本和德国名列第一梯队,是智能制造发展的“引领型”国家;英国、韩国、中国、瑞士、瑞典、法国、芬兰、加拿大和以色列名列第二梯队,是智能制造发展的“先进型”国家。根据前瞻产业研究院保守估计,未来几年全球智能制造行业保持10%左右的平均复合增速,预计到2022年全球智能制造产值将达到1.51万亿美元左右。目前中国智能制造行业发展并不均衡,优势行业继续保持领先地位。据2019年《智能制造发展指数报告》的数据显示,目前中国制造业的智能制造水平实现了快速发展,85%的企业正在践行智能制造。在此阶段,企业对实施智能制造有了初步规划并开始实践,能够实现对设计、生产、物流、销售、服务等核心业务进行流程化管理。12%的企业处于成熟度二级,自动化特征显著。但与此同时行业间发展差异明显。根据《智能制造发展指数报告》的统计,目前电子、汽车、食品、运输、医药等处于行业的排头兵地位。尤其是汽车、家电等龙头企业在智能制造方面进行了大量的探索和实践,智能化特征明显,带动行业整体水平的提升。1.27

  航空领域,高超声速技术、新一代战斗机和无人作战平台等新航空技术装备已成为未来军事能力发展的重点领域,将为新型作战模式提供重要支撑。目前,世界新军事革命加速发展,新技术与新装备不断涌现,军队体制编制深入调整,新作战样式和战法不断生成,对军用航空装备技术发展提出严峻挑战。在此背景下,世界主要航空大国不断增加对新技术研发的投入力度,不断推进新型作战平台建设和军队转型,以维持空中优势,保卫国家安全。我们在下表中列出了主要国家在2019年航空领域的技术新变革:资料显示,为夺取技术优势,美、俄等国近年来在高超攻防领域展开了新一轮技术竞争。同时,美、俄、日、法等国家也在战机技术领域不断发展和升级。航天领域,卫星板块在全球航天产业中占绝对优势,美国在商业航天领域优势明显。2018年全球航天经济规模达3600亿美元,而卫星产业总收入就达到2774亿美元,占全球航天产业规模的77%,同比增长3%。从卫星发射的类型看,2018年排名前三的领域分别是遥感卫星(39%)、商用通信卫星(22%)以及研究与开发卫星(18%),较2017年占比分别下降25%,上升4%,上升22%。此外,从国家层面看,在全球商业航天发展中,美国无疑居于领军地位,涌现了大批优秀企业。1.28

  信息技术是一个比较广泛的范畴了,它包含了一切与信息有关的技术,它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。此处,我们重点梳理下2019年技术或应用上有较大突破的量子技术、5G、超级计算机等前沿领域。各国加快5G部署,竞争趋于白热化。2019年4月,美国联邦通信委员会主席表示,未来10年美国将向 5G 通讯基础设施建设投入 204 亿美元,通过补贴推动基站和天线G 技术更紧密地联系起来。2019 年 4 月,日本政府电信监管部门正式向日本 NTTDocomo、KDDI、软银公司和乐天移动 4 家移动运营商分配 5G 频谱,希望运营商建造覆盖大城市及农村广泛地区的 5G 基础设施。这 4 家移动运营商计划在 2020 年开始推出商用 5G服务,并在 5 年内累计投入约 152.9 亿美元建设 5G 网络。2019 年 7 月,德国电信宣布投资约 56 亿美元用于 5G 网络基础设施建设,并率先在德国推出 5G 商用网络。英国政府将简化 5G 部署流程,并投资 4000 万英镑用于 5G 测试平台和试验项目。

  量子技术屡获突破,各国谋求抢占先机。2019 年 9 月,美国 IBM 公司表示将上线 比特量子计算机进行商用,并保证提供 95%的服务可用性。2019 年 5 月,澳大利亚新南威尔士大学研究人员成功测量硅双量子比特操作的准确性,首次验证了硅双量子比特逻辑运算的保真度。与此同时,美国、德国、英国和日本等国均加大对量子技术的政策倾斜和资金支持,旨在构筑竞争优势,抢占发展先机。2019 年 2 月,美国国家科学基金会发布“量子跃迁挑战研究所”项目指南,拟投资9400 万美元推动量子信息科学与工程前沿研究,涵盖量子计算、量子通信、量子模拟和量子传感等方向。5月,德国政府宣布将拨款 6.5 亿欧元开展大型量子通信研究项目,以拓展德国及欧洲在量子通信技术领域独立自主的能力。6 月,英国政府宣布投资 1.5 亿英镑用于量子技术商业开发,资助产品和服务创新、行业主导的技术开发项目、供应链、投资加速器等各个领域,以最大限度发挥英国在量子技术方面的潜力。

  中美超算领先全球,下一代研发竞争加剧。在超级计算机分布上,美国超算能力位于世界第一。2019 年 6 月,第 53 届全球超算 TOP500 名单在德国法兰克福举办的国际超算大会上发布,中国大陆有 219 台超算上榜,占比 43.8%;美国以 116 台位列第二,占比 23.2%。但在总计算力上,美国占据全部超算算力的 38.4%,中国占据 29.9%。往后看,美国下一代超级计算机“极光”浮点运算能力将达每秒百亿亿次级,计划在 2021 年底全面投入使用。新一代超级计算机“Post 京”,最早也有望在2021 年投入运行。

  总体来看,全球硬科技产业规模在过去几年平稳上升。根据我们的测算,截至2018年全球硬科技的市场规模至少在7.4万亿美元,同比增速8.3%,在2014年至2018年期间的复合年增长率(CAGR)为8.2%。其中,人工智能在各领域中增速最快,同比达到50%以上, 2018年市场规模接近555亿美元;新材料在各领域中目前规模最大,超过2.5万亿美元,2018年同比增速超过10%。具体各分项的变化,如下表所示:1.3

  A股市场中从事硬科技领域的上市公司不在少数,尤其是随着科创板的建立,使得更多的小微科技创新型企业获得融资支持,得到迅速发展机会。其中,主营业务涉及相关产业的就多达825家,总市值约为12万亿,占总体A股市值的20%,由此可见,硬科技领域虽然风险较高,产业较新,但无论企业还是投资者参与热情高涨。二

  我们根据这些产业在各个指标上的优劣程度并给与1~4的评分,得分越高,表明该指标表现越好。并通过雷达图来展示不同行业的投资优势。从这些图中,我们发现生物技术、人工智能的整体优势较为明显。具体计算分析过程如下:2.1

  硬科技领域内部估值分化明显,但较A股市场整体偏高。我们从市盈率以及所处的历史分位两个维度分别计算了硬科技各领域的估值分布,数据显示,信息技术、生物技术、半导体估值偏高,而新能源、新材料的估值相对较低。考虑到高估值不仅蕴含着较高的增长预期,更隐藏着较高的风险。我们根据分析师的预测自下而上估算了2019~2021年各领域的盈利增长情况,半导体、生物技术、信息技术在八大领域中脱颖而出,复合增长率达到30%以上。在了解哪些板块有望得到基本面支撑的情况后,我们进一步希望寻找到那些盈利增长可期同时估值没有高到无法下手的板块。从下图的数据中,我们可以看到目前5G、工业互联网、机器人、光通信等领域处于相对值得关注的区间。2.2

  对投资者而言,无论选择哪一个行业最关心的莫过于最终的回报,如果说支撑这种回报的变化主要来自背后财务杠杆的持续上升,而非营运能力的改善以及盈利能力的好转,那么这种回报的持续性就有待进一步观察。从上市公司的数据来看,目前智能制造、新材料、生物技术的盈利回报相对较高,而航空航天、信息技术领域的盈利回报相对较弱。通过进一步梳理硬科技子领域背后盈利的构成,我们发现目前创新药、基因检测、工控自动化、医疗器械、生物疫苗领域较高的ROE是来自于净利润率或资产周转率的支撑,能较好的回避负债过高的财务风险。2.22

  大类行业中人工智能领域的现金流水平较好,子领域中医疗器械、体外诊断、创新药、在线教育、工业互联网、云计算、非金属新材料等现金流状况最好。现金流对上市公司的重要性不言而喻,尤其是对科技行业而言,如若企业遇到财务困境,资金缺乏,暂停或终止研发项目都会使得企业遭受重大的损失。我们发现无论是从现金流总量(经营+筹资+投资)占营业收入的比重,还是从自由现金流占营业收入的比重看,2015年以来多数领域的现金流状况一直处于起伏波动的状态。尽管如此,人工智能领域现金流在上述两种计算口径下始终为正,成为少数的现金流水平较为稳定的板块。进一步我们从现金流类型筛选了硬科技细分领域现金流水平较好的行业,主要集中在医疗器械、体外诊断、创新药、在线教育、工业互联网、云计算、非金属新材料等领域。2.3

  与传统行业不同的是,研发创新是科技股赖以生长的源动力,是支撑科技股业绩,甚至是估值的重要前提。考虑到硬科技领域对技术壁垒的较高要求,我们用三类指标筛选各行业上市公司的研发情况,分别是(1)研发支出的投入情况;(2)研发人员的参与情况;(3)专利数量的拥有情况。通过估算我们发现2015年以来上市公司研发资金投入增加较高的行业主要集中在航空航天、半导体等领域,而研发人员占比方面信息技术、人工智能领域的排名靠前。行业研发投入上升的背后,往往标志着经营者对该领域的关注度与期望值的上升,而研发上升同时收入增长则意味着现有的研究已经取得了一定实践性的成果,开始得到市场认可,步入快速的成长期。从分析师盈利预测的情况来看,半导体、生物技术、新能源的收入增速最快,分别达到26%、24%、22%,其它行业稍低,但也在10%以上。在了解哪些板块有望得到基本面支撑的情况后,我们进一步希望寻找到那些研发投入较高同时风险较低,已经可以获得稳定收入的板块。从下图的数据中,我们可以看到目前传感器、半导体分立器件、大数据等领域处于相对值得关注的区间。2.32

  信息技术、智能制造板块最近3年来并购表现持续活跃。我们在前期《从市场担忧,把脉科技股的机遇与风险》中对历史上影响科技股估值大幅向上波动的触发因素进行了详细的梳理,发现上市公司并购重组的热情上升对科技股估值提升有较为明显的促进作用。通过整理,我们发现制造制造、新一代信息技术领域是最近三年硬科技各行业中最为活跃的板块,而细分板块中又主要集中在区块链、5G、大数据领域。

  智能制造、人工智能是硬科技领域目前最为投资者偏好的板块。剔除股价效应扰动后,我们计算了2019年海外资金、基金、保险等不同类型投资者对硬科技上市公司的持股情况。数据显示,保险与QFII对硬科技的持股相对较少,远低于基金与北上资金持仓规模。其中,信息技术、智能制造、人工智能又稳定的位于基金与北上资金持仓的前三名。进一步我们筛选了细分板块中的持仓偏好变化,我们发现主要集中在5G、工业互联网、医疗器械、创新药、云计算等板块。三

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