20160505-东兴证券-机械行业深度报告_太赫兹永不消逝的电波_25页_2mb

太赫兹永不消逝的电波 - 机械行业深度报告总结

核心内容概述

太赫兹技术是一种频率在 $10^{12}\mathrm{Hz}$ 量级的电磁波，具有独特的物理特性，如瞬态性、宽带性、稳定性、相干性、穿透性和低能性。它在通信、安检、工业检测等领域展现出巨大的应用潜力，被认为是未来技术发展的关键方向之一。随着石墨烯、MEMS和超材料等技术的成熟，太赫兹技术正逐步从实验室走向产业化，成为新一代科技发展的核心驱动力。

主要观点与技术突破

三大技术推动太赫兹产业化

1. 太赫兹+超材料制作太赫兹源

   • 超材料可被 $1.5 \mu \mathrm{m}$ 激光激发，产生太赫兹波。
   • 超材料技术使太赫兹带宽可达 $4\mathrm{THz}$，远超传统无机晶体光源的 $1\mathrm{THz}$。
   • 超材料厚度仅为40纳米，为便携式太赫兹检测设备提供了可能。

2. 太赫兹+MEMS集成太赫兹芯片

   • MEMS技术可制造高性能的THz无源器件，实现发射极和接收极的微型化集成。
   • 有助于THz无损检测技术的工业成熟，降低制造成本。

3. 太赫兹+石墨烯打造纳米级元件

   • 石墨烯在太赫兹波段具有优良的电导率，其尺寸可缩小至 $10\mathrm{nm}$ 以下。
   • 石墨烯可作为太赫兹调制器、滤波器、波导、起偏器和分光器等关键元件的材料。
   • 为半导体进入碳基时代提供了技术基础。

太赫兹技术的市场潜力

1. 太赫兹颠覆无线网络技术

• 物联网设备数量激增，导致带宽需求巨大。
• 太赫兹通信技术可实现高达 $100\mathrm{Gb} / \mathrm{s}$ 的传输速率，远超当前技术。
• 未来无线通信载波将进入太赫兹频段，解决带宽瓶颈问题。
• 140GHz、220GHz 和 340GHz 有望成为高速通信的频率窗口。

2. 复合材料工业检测需求

• 复合材料因其质轻、高强度等特性，广泛应用于航空、汽车、风电等领域。
• 传统无损检测技术存在局限性，如超声波检测需要耦合剂、射线检测有辐射风险等。
• 太赫兹技术可有效检测纤维复合材料，具有非接触、无辐射、高灵敏度等优势。
• 2016年全球复合材料需求预计达到约14万吨，用于工业检测的太赫兹技术将迎来产业化拐点。

3. 太赫兹开辟人体安检2.0时代

• 当前安检设备存在对非金属违禁品检测能力不足的问题。
• 太赫兹波对人体无害，能穿透衣物检测液体、粉末、塑料等物质。
• 人物同检技术可实现1秒通关，提升安检效率和用户体验。
• 2016年后，人体安检设备市场将逐步扩大，成为千亿级市场。

关键信息与投资建议

投资主线推荐

1. 太赫兹安检设备

   • 推荐公司：同方股份（600100）
   • 同方威视是全球集装箱安检领域的领军企业，市场占有率超60%，产品已覆盖海关、航空、铁路等领域，年收入增速超40%。

2. 太赫兹通信技术

   • 推荐公司：华讯方舟（002639）
   • 公司已研发出石墨烯太赫兹芯片，技术领先，未来有望在高速通信领域占据优势。

3. 太赫兹检测技术

   • 推荐公司：大恒科技（600288）、远方光电（300306）
   • 大恒科技在光机电一体化和半导体器件研发方面具有领先优势，太赫兹产品已小批量供货。
   • 远方光电与院士工作站合作，加大太赫兹产品研发投入，具备技术储备。

盈利预测与评级

行业发展趋势

• 物联网市场规模预计在2020年达到3.04万亿美元，对带宽需求持续增长。
• 太赫兹技术将在安检、通信、检测等领域率先实现商业化应用。
• 未来将形成“太赫兹安检2.0”、“太赫兹通信”、“太赫兹检测”三大产业格局。

行业背景与研究热度

• 太赫兹技术在电磁波谱中处于微波与红外之间的空白区域，既不完全适合光学理论，也不完全适合微波理论。
• 全球太赫兹技术专利申请主要集中在材料检测、光谱测定和太赫兹源开发等领域。
• 美国、日本、欧洲等国家和地区均将太赫兹列为国家战略技术，投入大量资源进行研发。

总结

太赫兹技术正逐步从实验室走向市场，成为推动新一代通信、安检和工业检测技术的关键力量。随着三大技术（超材料、MEMS、石墨烯）的突破，太赫兹设备的产业化条件已基本成熟。未来，太赫兹将在物联网、安检、复合材料检测等领域打开千亿市场，为相关行业带来新的增长机遇。东兴证券推荐同方股份、华讯方舟、大恒科技和远方光电作为重点关注公司，预计未来几年内将实现业绩稳步增长。