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1、中简科技:高景气、高弹性的碳纤维稀缺龙头 Table_CoverStock 中简科技(300777.SZ)首次覆盖报告 Table_ReportTime 2021 年 01 月 03 日 证券研究报告 公司研究 深度报告 中简科技中简科技( (3 30077700777.S.SZ Z) ) 投资评级投资评级 买入买入 上次评级上次评级 - - 资料来源:万得,信达证券研发中心 公司主要数据 收盘价(元)50.61 52 周内股价 波动区间(元) 29.38-57.12 最近一月涨跌幅() 10.38 总股本(亿股)4.00 流通 A 股比例()65.5 总市值(亿元)202 资料来源:万得,信
2、达证券研发中心 中简科技:中简科技:高景气、高弹性的碳纤维稀缺龙头高景气、高弹性的碳纤维稀缺龙头 2021 年 01 月 03 日 本期内容提要本期内容提要: : “十年磨一剑”国内高性能碳纤维的稀缺龙头,中简科技正驶入新一轮腾飞黄金期,“十年磨一剑”国内高性能碳纤维的稀缺龙头,中简科技正驶入新一轮腾飞黄金期, 目标价目标价 72 元,首次覆盖给予元,首次覆盖给予“买入买入”评级。评级。公司于 2008 年成立,承袭山西煤炭所技术 优势,开启产业化之路,自 2014 年首次实现盈利后,业绩突飞猛进,2014-2019 年营 收和归母净利 CAGR 为 31.3%、60.2%。市场可能担心公司未
3、来高增长的持续性或竞 争加剧风险,我们认为“好赛道决定高弹性,高壁垒铸就高增长,稀缺性带来高盈利”, “十四五”将是我国国防装备建设的黄金发展期,公司作为国内宇航级碳纤维领跑者,随 着 2021 年千吨级产线开始投产,将突破产能瓶颈,有望在航空、航天等最高景气赛道 里一马当先。我们预计 2020-2022 年公司归母净利润为 1.9/3.6/6.2 亿元,CAGR 为 80.2%;EPS 为 0.48/0.90/1.55 元,参考行业估值并考虑到公司稀缺性,给予 2021 年 80 倍估值,目标价 72 元,空间 42%,给予“买入”评级。 “好赛道决定高弹性” :航空航天碳纤维需求爆发拐点,
4、尽享“乘数效应”带来的行业好赛道决定高弹性” :航空航天碳纤维需求爆发拐点,尽享“乘数效应”带来的行业 红利。红利。1)高性能碳纤维具有质轻、高强高模、可设计性好等无法替代的优良性能,是 火箭、卫星、导弹、战斗机和舰船等尖端武器装备必不可少的战略新兴材料。2)“新一 代机型放量+单机利用量大幅提升”叠加,碳纤维需求“乘数效应”尽显:据我们测算,我 国航空装备升级换代,未来将新增碳纤维需求或将超过 500 亿元。3)“十四五”将是国 防建设关键期, 我们预计未来碳纤维在无人机、 导弹、 卫星等航空航天新领域应用也有 望迎来爆发拐点。 “高壁垒铸就高增长” :高技术壁垒、高客户粘性赋予产品高附加值
5、,公司先发优势明“高壁垒铸就高增长” :高技术壁垒、高客户粘性赋予产品高附加值,公司先发优势明 显,脱颖而出绝非偶然。显,脱颖而出绝非偶然。1)纵观世界范围,高端碳纤维市场也被日本东丽、美国赫克 塞尔等寡头垄断。而我国碳纤维产业虽始于 1960 年代,但长期发展滞后,从依赖进口 到自主研发,在困难中不断摸索,碳纤维企业更是经历大浪淘沙,从高峰时超 40 家减 至如今的 10 余家,自主生产高性能碳纤维的企业更是屈指可数;2)碳纤维技术壁垒 高,生产流程复杂,对原丝生产、碳化氧化等环节精度、温度和时间的控制都将影响产 品质量;3)我们认为,目前国内仅公司和极少数同业可生产高可靠、高稳定性碳纤维,
6、 议价能力较强,而航空航天装备一旦定型批产,所用材料及其价格一段时间内将保持 平稳,且核心供应商将呈现强者恒强特征,深厚的“护城河”带来盈利增长的持续性。 “稀缺性带来高盈利” :千吨级产线投产在即,打破产能瓶颈,规模效应可期“稀缺性带来高盈利” :千吨级产线投产在即,打破产能瓶颈,规模效应可期。1)公 司千吨级氧化碳化生产线已于 2020 年建设完成, 我们判断, 随着等同性认证完成和产 能陆续释放,每年新增 1000 吨 T700 级碳纤维产能,将大幅缓解公司现有产线压力, 也有助于新领域、新市场的开拓。2)参照 2014-2019 年公司不断通过产线技术改造提 升现有产能,综合毛利率由
7、50.3%上升至 82.3%。我们认为,公司作为高性能碳纤维 稀缺龙头,新产线未来的盈利能力提升,规模效应可期。 催化剂:催化剂:千吨级产线验证完成并正式投产、开拓新领域或新型号等。 风险提示:风险提示:千吨产线产能不及预期;军品价格大幅波动;公司核心技术人员调整。 3 目 录 1. 十年磨一剑,铸就高端碳纤维稀缺龙头 . 6 1.1 技术驱动研发生产,自主可控贯穿始终 . 6 1.2 需求放量促进规模效应,盈利能力持续攀升 . 8 1.3 立足高端制造,航空航天深度聚焦. 10 2. 好赛道+高景气,航空航天碳纤维需求爆发拐点已至 . 11 2.1 碳纤维刚柔并济,为航空航天必备材料 . 1
8、1 2.1.1 碳纤维介绍与分类 . 11 2.1.2 碳纤维为航空赋能,有效提升军、民机飞行能力 . 12 2.2 航空航天占据国际碳纤维需求主导,国内需求有待挖掘 . 14 2.3 装备升级放量、民航需求爬坡,碳纤维新增需求破万吨 . 16 2.3.1 军机迭代将产生 1.37 万吨碳纤维复材需求,市场规模超 540 亿 . 16 2.3.2 导弹部署体现国防实力,碳纤维放量在即. 17 2.3.3 民用航空订单饱满,上游新材料持续受益. 18 3. 高端民用多点开花,碳纤维迎成长风口 . 19 3.1 风力发电将成碳纤维行业新驱动 . 19 3.2 碳纤维,引领新能源汽车材料革命. 20
9、 3.3 我国碳纤维进口替代特征初显,未来可期 . 22 4. 千吨线投产在即,打破产能瓶颈,助力公司跨越发展 . 23 4.1 碳纤维制造工艺复杂,公司掌握核心技术 . 23 4.2 千吨级”ZT-7 碳纤维产线即将投产,突破原有产能束缚 . 24 4.3 政策扶持加快产业化进程,龙头公司持续受益 . 25 5. 盈利预测与估值分析 . 26 5.1 核心假设与盈利预测 . 26 5.2 公司估值:目标价 72 元,空间 42%, “买入”评级 . 26 6. 风险提示 . 28 6.1 千吨生产线产能释放不及预期 . 28 6.2 军品需求及价格变化 . 28 6.3 公司内部核心人员发生
10、调整 . 28 图 表 目 录 图表 1:为承国家重点项目设立,技术创新驱动研发生产 . 6 图表 2:公司产品谱系持续丰富,性能达到国际一流水平 . 7 图表 3:公司实际控制人为杨永岗先生和温月芳女士 . 7 图表 4:截至 2020 年 12 月公司股东减持情况 . 8 图表 5:2013-2019 年公司研发支出增长近 3 倍 . 8 图表 6:公司 2020 年新增授权专利 5 项 . 8 图表 7:2014-2019 年公司营收由 6029 万元升至 2.3 亿元 . 8 图表 8:2014-2019 年公司归母净利润由 1271 万元升至 1.4 亿元 . 8 图表 9:2014
11、-2019 年碳纤维织物收入占比由 18%升至 25% . 9 图表 10:2014-2019 年碳纤维为公司利润主要来源 . 9 图表 11:2016-2019 年公司年产能与销量均实现翻番 . 9 图表 12:2016-2019 年公司产能利用率逐年提升 . 9 图表 13:2015-2019 年公司生主营业务成本总体呈下降趋势(万元) . 10 图表 14:2015-2019 年公司碳纤维与织物毛利率持续上升 . 10 图表 15:2016-2019 年前 5 大客户销售额占当期营收比重均超 98% . 10 图表 16:2016-2019 年第一大客户占销售额比重在 68%-97% .
12、 10 图表 17:碳纤维性能优异,广泛应用于航空航天等领域 . 11 图表 18:我国碳纤维与东丽碳纤维分类标准 . 12 图表 19:各牌号碳纤维对应拉伸模量和拉伸强度 . 12 图表 20:世界范围内先进战斗机已大量使用碳纤维复合材料 . 12 图表 21:碳纤维在 F-22 战斗机上的应用 . 13 图表 22:飞行器减重可带来极大经济效益 . 13 图表 23:民航飞机碳纤维复合材料需求强烈 . 14 图表 24:2019 年全球碳纤维需求达 10.4 万吨,同比增长 12% . 14 图表 25:2019 年全球碳纤维下游需求量结构 . 15 图表 26:2019 年全球碳纤维需求
13、产值结构 . 15 图表 27:2019 年我国碳纤维需求达 3.8 万吨,同比增幅 22% . 15 图表 28:2019 年风电叶片、体育休闲为国内碳纤维主要需求来源 . 16 图表 29:2019 年我国与世界碳纤维需求结构差异较大(千吨) . 16 图表 30:2019 年我国军机数量仅为美国的四分之一(架) . 16 4 图表 31:我国三、四代战斗机数量落后于美国 . 17 图表 32:我国各机型数量均小于美国 . 17 图表 33:军机迭代将新增 13660 吨碳纤维需求,市场规模达到 546 亿元 . 17 图表 34:碳纤维复合材料在美国战略导弹上的应用实例 . 18 图表
14、35:国产客机在手订单兑现将产生 1383 吨碳纤维复材需求,市场规模超 55 亿元 . 18 图表 36:风力发电系统结构 . 19 图表 37:叶片长度相同时碳纤维复合材料重量更低. 19 图表 38:2019 年全球风电累计装机容量突破 650GW . 19 图表 39:2019 年各国全球陆上风电新增装机容量占比 . 20 图表 40:2019 年全球各国海上风电新增装机容量占比 . 20 图表 41:宝马 i3 中碳纤维材料的应用 . 21 图表 42:碳纤维助力汽车产业实现轻量化蜕变 . 21 图表 43:2014-2019 年我国新能源汽车产量 CAGR 达到 71.4% . 2
15、1 图表 44:2014-2019 年我国新能源汽车销量 CAGR 达到 100.3% . 21 图表 45:2019 年大陆从日本、台湾进口量最大(按量) . 22 图表 46:2019 年大陆总日本、美国进口金额最大(按金额) . 22 图表 47:各碳纤维企采用的纺丝工艺不尽相同 . 23 图表 48:碳纤维纺丝工艺流程 . 23 图表 49:碳化氧化过程须对温度进行严格控制 . 23 图表 50:碳纤维碳化氧化流程 . 23 图表 51:公司 ZT7 系列产品性能优于东丽 T700S . 24 图表 52:公司 ZT7 系列产品具有优异的稳定性 . 24 图表 53:千吨产线助力公司突
16、破产能瓶颈,开拓增量市场 . 24 图表 54:政策扶持加快碳纤维产业化进程 . 25 图表 55:可比公司相对估值比较 . 26 图表 56:财务报表和主要财务比率 . 29 5 与众不同的观点 我们认为, “好赛道我们认为, “好赛道+高壁垒高壁垒=高增长高增长”。部分投资者认为中简科技虽然 2014-2019 年业绩表 现亮眼,但担心公司当前下游客户类型过于单一,同时可能还将面临着降价的风险,进而认 为公司未来的高增长难以持续。但我们认为,“好赛道+高壁垒=高增长”,即一家公司的业绩 能否持续高增长,主要取决于两大方面: 1) 是否处于一个方兴未艾、蓬勃发展的行业,或者说是否处于高景气的
17、赛道?是否处于一个方兴未艾、蓬勃发展的行业,或者说是否处于高景气的赛道? 本报告深入回顾了国内外碳纤维发展历程与现状,我们认为,毫无疑问,碳纤维将是未来最 具增长潜力与弹性的领域之一。高性能碳纤维作为航空航天领域不可或缺的战略新兴材料, 长期被美日为首的发达国家所垄断和禁运, 以中简科技为代表的极少数企业, 率先打破了发 达国家对宇航级碳纤维的技术装备封锁,国内自主研发的碳纤维推广应用刚刚开始, “十四 五”期间将是国防建设关键期,新一代战机、新型导弹、民用航空等领域对高端碳纤维的数 百亿级的市场需求将迎来爆发拐点。 2) 行业壁垒够不够高?公司自身竞争力如何?是否拥有较强的议价能力?行业壁垒
18、够不够高?公司自身竞争力如何?是否拥有较强的议价能力? 我们认为,高技高技术壁垒、高客户粘性将赋予产品高附加值术壁垒、高客户粘性将赋予产品高附加值。首先,在航空航天领域,由于 应用的特殊性,碳纤维产品的质量标准高、研发周期长、资金投入大,行业壁垒高,对稳定 性要求苛刻, 这意味着, 高端碳纤维领域的进入门槛很高, 但一旦获得客户认可并批量供货, 便具有非常高的客户粘性,在一段时间内难以被竞争对手替代。其次,中简科技包括董事 长在内的核心技术团队, 承袭中科院山西煤化所半个多世纪以来的技术积累, 产业化能力也 得到客户认可,竞争实力不言而喻。最后,我们判断,在航天航空领域,已定型批产的高 性能碳
19、纤维大幅降价可能性极低。就公司而言,2021 年随着千吨级产线正式投入,将大幅 解决产能瓶颈问题,规模效应叠加新领域、新客户的不断开拓,仍将维持较高的盈利能力。 中简科技的投资逻辑“思维导图”中简科技的投资逻辑“思维导图” 1、十年磨一剑,铸就高端碳纤维稀缺龙头 1.1 技术驱动研发生产,自主可控贯穿始终 中简科技中简科技是国内高性能碳纤维稀缺龙头,是国内高性能碳纤维稀缺龙头,2008 年年因承接国家重点项目而成立,因承接国家重点项目而成立,高端产品高端产品打打 破国外垄断,破国外垄断,填补国内空白填补国内空白。中简科技股份有限公司(下称“中简科技” )是专业从事高性 能碳纤维、织物及相关产品
20、研发、生产和销售的高新技术企业,拥有完全自主的知识产权和 雄厚的技术积累。 2008 年 4 月,中简科技为承担科技部“863 聚丙烯腈基碳纤维工程化”重点项目而成 立;2010 年 8 月建成首条碳纤维产线,设备 98%以上为自主研发设计和国内制造; 2011-2017 年生产谱系持续完善,先后制成 ZT7、ZT8、ZT9、ZM40J、M55J 和 M60J 系列碳纤维,填补国内高端碳纤维空白;2019 年 5 月公司于深交所创业板上市。 图图表表 1:为承国家重点项目设立,技术创新驱动研发生产为承国家重点项目设立,技术创新驱动研发生产 资料来源:公司招股书,信达证券研发中心 经十余年自主研
21、发,经十余年自主研发,中简科技中简科技碳纤维生产技术与产品质量均处于业内领先水平:碳纤维生产技术与产品质量均处于业内领先水平: 产品种类产品种类持续丰富持续丰富,批量供应满足批量供应满足航空航天航空航天需求。需求。目前公司产品种类有高强型 ZT7、 ZT8、 ZT9 系列和高模型 ZM40J 石墨纤维, M55J 和 M60J 高强高模型碳纤维也在进行 工程规模化转化,部分产品参数已超越世界碳纤维巨头日本东丽。 据公司招股书表述,ZT7 系列产品(高于 T700 级)率先打破发达国家对宇航级碳纤维 的技术装备封锁,各项指标达到国际先进水平,经严格验证,已批量稳定应用于我国航 空航天八大型号,优
22、先满足国家战略需求。 柔性产线柔性产线实现灵活作业,有效实现灵活作业,有效提升生产效率提升生产效率。公司拥有一条 150 吨/年(12K)或 50 吨 /年(3K)高性能碳纤维柔性产线,最快可在半小时内切换生产不同规格和级别的聚丙 烯腈(PAN)基碳纤维,极大提升产线利用率和生产效率。 技术技术助力助力原产线升级与新产线建设原产线升级与新产线建设,公司突破产能瓶颈公司突破产能瓶颈。据公司 2020 年 3 月公告披 露,公司现有产线的设计产能为 50 -100 吨/年(3K) ,早年实际产能 20-30 吨/年,经 技术改造与管理流程优化,目前该产线年产能最高可达 100 吨以上,且仍有 10
23、%-30% 提升空间; 此外, 公司募投项目 1000 吨/年 T700 级 (12K) 碳纤维柔性生产线已于 2020 年 4 月转固,未来将逐步释放产能,进一步提高公司满足客户高端需求的能力。 图图表表 2:公司产品谱系持续丰富,性能达到国际一流水平公司产品谱系持续丰富,性能达到国际一流水平 资料来源:公司招股书,信达证券研发中心 中简科技中简科技实控人均为业内顶尖专家,实控人均为业内顶尖专家,高度高度重视研发,促进产学研深度结合。重视研发,促进产学研深度结合。公司实控人为杨 永岗先生和温月芳女士,其分别直接持有公司 3.53%和 0.97%股权;二人通过华泰投资控 制公司 15.17%股
24、权;通过中简投资控制公司 7.64%股权;合计控制 27.31%股权。 杨永岗与温月芳均为杨永岗与温月芳均为博士博士,二人都毕业于我国最早从事新型,二人都毕业于我国最早从事新型碳材料研发的机构碳材料研发的机构山西山西煤煤 炭化学研究炭化学研究所:所: 杨永岗先生是公司董事长, 自身长期从事高性能聚丙烯腈基、 粘胶基碳纤维及其复合材 料研究,作为项目负责人曾承担完成国家“863 项目”5 项,“973 项目”2 项,中科院、 国家发改委和科技部等部委的科研项目 10 余项并入选中组部第二批“万人计划”。 温月芳女士是公司总经理,其致力于聚丙烯腈(PAN)基碳纤维科研生产工作多年,曾 作为课题负责
25、人/技术负责人承担科技部、 中科院、 国家发改委等部委的多项科研项目。 图图表表 3:公司实际控制人为杨永岗先生和温月芳女士公司实际控制人为杨永岗先生和温月芳女士 资料来源:公司公告(截至 2020 年 12 月),信达证券研发中心 杨永岗 董事长 温月芳 总经理 华泰 投资 管理 有限 公司 中简 投资 合伙 企业 华泰投资:30.08% 中简投资:63.34% 华泰投资:30.08% 中简投资:30.91% 60.16% 94.25% 中简科技 15.17%7.64% 袁 怀 东 赵 勤 民 5.51%4.99% 施 秋 芳 其 他 合 计 1.81%60.38% 3.53%0.97% 8
26、 图图表表 4:截至:截至 2020 年年 12 月公司股东减持情况月公司股东减持情况 资料来源:公司公告,信达证券研发中心 公司研发投入公司研发投入 6 年增长年增长近近 3 倍,技术不断向纵深拓展,授权专利总数超倍,技术不断向纵深拓展,授权专利总数超 20 项。项。2013-2019 年公司研发支出由 625 万元上升至 1669 万元,6 年增长 2.7 倍,CAGR 达 17.8%,2020 年仅前三季度研发支出就高达 1969 万元,超过 2019 年全年水平,同比增幅 58.2%。 公司 2020 年新增授权专利 5 项,截至 2020 年 12 月,公司拥有授权专利总数达 25
27、项,其 中发明专利 10 项,新型专利 15 项。 图图表表 5: 2013-2019 年公司研发支出年公司研发支出增长近增长近 3 倍倍 图图表表 6:公司公司 2020 年新增授权专利年新增授权专利 5 项项 资料来源:Wind,信达证券研发中心 资料来源:Wind,信达证券研发中心 1.2 需求放量促进规模效应,盈利能力持续攀升 中简科技中简科技归母净利润归母净利润 5 年翻年翻 10 倍,倍,2020 年前三季度表现抢眼。年前三季度表现抢眼。2013-2019 年公司营收由 2109 万元升至 2.3 亿元,CAGR 达 49.4%;归母净利润由亏损 678 万元至盈利 1.4 亿元,
28、 2014-2019 年 5 年翻 10 倍,CAGR 达 60.2%。2020 年前三季度,公司营收与归母净利润 分别为 2.6 亿/1.3 亿元,同比增幅 63.4%/77.9%,增速强劲,业绩亮眼。 图图表表 7: 2014-2019 年公司年公司营收营收由由 6029 万万元升至元升至 2.3 亿元亿元 图图表表 8:2014-2019 年公司年公司归母净利润由归母净利润由 1271 万元升至万元升至 1.4 亿元亿元 资料来源:Wind,信达证券研发中心 资料来源:Wind,信达证券研发中心 9 碳纤维为碳纤维为中简科技中简科技收入收入/利润主要来源,近年来织物占比有所上升。利润主要
29、来源,近年来织物占比有所上升。2014-2019 年碳纤维收 入占比在 75%-83%, 毛利占比在 83%-89%, 为公司业绩的主要驱动器。 2014-2019 年公司 碳纤维织物收入占比由 18%上升至 23%,作为碳纤维加工物,织物销量的增加反映公司生 产和销售根据客户定制化需求调整的特点,亦反应公司产线向产业下游延展的趋势。 图图表表 9: 2014-2019 年碳纤维织物收入占比由年碳纤维织物收入占比由 18%升至升至 25% 图图表表 10:2014-2019 年年碳纤维为公司利润主要来源碳纤维为公司利润主要来源 资料来源:Wind,信达证券研发中心 资料来源:Wind,信达证券
30、研发中心 公司下游订单饱满公司下游订单饱满,产产能能利用率利用率逐年提升,逐年提升,规模效应凸显,利润率维持高位规模效应凸显,利润率维持高位。 据公司 2019 年年报披露,2019 年公司与主要客户签订金额为 3.4 亿元产品订货合同, 年内实际履行订单 2.2 亿元,占订单总量的 65.15%,剩余部分于 2020 年陆续履行。 据公司重大销售合同公告和2020年半年报披露, 2020年上半年公司与某客户签订2.65 亿元碳纤维及碳纤维织物销售合同, 占最近一会计年度经审计营业收入的 112.88%, 半 年内共履行 4967 万元,剩余未履行部分正在有序推进。 2016-2019 年,公
31、司产量与销量均实现翻番, 年产量由 45.3 吨升至 90.6 吨,年销量由 44.4 吨升至 79.9 吨,产销率在 88%-105%,产能利用率逐年提升。 图图表表 11:2016-2019 年公司年产能与销量均实现翻番年公司年产能与销量均实现翻番 图图表表 12:2016-2019 年年公司公司产能利用率逐年提升产能利用率逐年提升 资料来源:公司招股书,2019年年报,信达证券研发中心 资料来源:公司招股书,2019年年报,信达证券研发中心 生产规模扩大降低单位成本,公司综合毛利率不断提高。生产规模扩大降低单位成本,公司综合毛利率不断提高。2015-2020 年上半年,公司综合毛 利率由
32、 67.9%升至 83.9%。 其中碳纤维毛利率由 67.7%上升至 81.8%, 织物毛利率由 57.5% 上升至 83.1%。 10 图图表表 13: 2015-2019 年年公司生主营业务成本总体呈下降趋势 (万元)公司生主营业务成本总体呈下降趋势 (万元) 图图表表 14:2015-2019 年年公司碳纤维与织物毛利率持续上升公司碳纤维与织物毛利率持续上升 资料来源:Wind,信达证券研发中心 资料来源:Wind,信达证券研发中心 1.3 立足高端制造,航空航天深度聚焦 中简科技中简科技产品秉持高端定位产品秉持高端定位,下游下游瞄准航空航天领域瞄准航空航天领域。据公司招股书披露,公司军
33、品销售占 比达 99%以上, 现有客户主要为国内航空航天领域企业, 产品应用于相关型号, 较小部分销 售给其他军工企业集团、民营复合材料公司及国内高校科研院所。 公司 ZT7 系列碳纤维经权威单位三年摸底和多阶段多批次严格评价,已正式进入批产 阶段,公司也成为国内航空航天领域国产 T700 级碳纤维稳定批量供应商。 业内横向对比,公司业内横向对比,公司军品军品占比显著。占比显著。据公司招股书统计,以 2018 年碳纤维企业销售收入为 例,中简科技 2.1 亿销售额约 99.8%来自于军品,光威复材 13.6 亿销售额约 46%左右来自 于军品,江苏恒神 1.7 亿销售收入约 35%来自于军品。
34、 公司客户集中度高, 2016-2019年前5大客户合计销售额占当期营收比重均超过98%, 其中第一大客户占比分别达到 68.7%/82.2%/96.3%/76.1%。 图图表表 15: 2016-2019 年年前前 5 大客户销售额占当期营收比重均超大客户销售额占当期营收比重均超 98% 图图表表 16:2016-2019 年年第一大客户占销售额比重在第一大客户占销售额比重在 68%-97% 资料来源:公司招股书,2019年年报,信达证券研发中心 资料来源:公司招股书,2019年年报,信达证券研发中心 高客户粘性与高客户粘性与行业行业壁垒壁垒确确保保了了公司收入的连续性和持久性。公司收入的连
35、续性和持久性。 据公司招股书表述,在航空航天装备生产过程中,一旦型号确定,所用材料及其价格均 会保持稳定。公司自 2011 年开始为航空航天企业供货,目前已与下游客户就 T700 等 碳纤维产品定价达成一致,可确保批量供应产品价格的相对稳定。 碳纤维生产流程复杂,制备难度高,属技术密集型行业,且据武器装备科研生产许可 管理条例规定,未取得武器装备科研生产许可的企业不得从事相关活动,公司在柔 性产线、原丝生产等方面具有独家技术,已获得武器装备科研生产许可证 、 三级保 密资格单位 、装备承制单位资格证书 等资格证书, 护城河宽厚, 行业龙头地位稳固。 11 2、好赛道+高景气,航空航天碳纤维需求
36、爆发拐点已至 2.1 碳纤维刚柔并济,为航空航天必备材料 2.1.1 碳纤维介绍与分类 碳纤维(碳纤维(Carbon Fiber,简称,简称 CF)是一种含碳量高于)是一种含碳量高于 90%的无机纤维。的无机纤维。由有机纤维(粘胶 基、沥青基、聚丙烯腈基纤维等)在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构而制得。 碳纤维具有出色的力学性能和化学性能。碳纤维具有出色的力学性能和化学性能。 作为新一代增强纤维, 碳纤维具有碳材料固有的本 性特征, 又兼备纺织纤维的柔软可加工性, 广泛应用于航空航天、 新能源、 交通运输等领域: 质量轻:质量轻:碳纤维密度与镁和铍基本相当,不到钢的 1/4,采用碳纤维复合材料
37、作为结构 件材料可使结构质量减轻 30%-40%。 高强度、高模量:高强度、高模量:碳纤维的比强度比钢高 5 倍,比铝合金高 4 倍;比模量则是其他结构 材料的 1.3-12.3 倍。 膨胀系数小:膨胀系数小:大多数碳纤维在室温下的热膨胀系数为负数,在 200-400时为 0,在小 于 1000时仅为 1.510-6/K,不易因工作温度高而膨胀变形。 耐化学腐蚀性好:耐化学腐蚀性好:碳纤维纯碳含量高,而碳又是最稳定的化学元素之一,导致其在酸、 碱环境中表现均十分稳定,可制成各类化学防腐制品。 抗疲劳能力强:抗疲劳能力强:碳纤维结构稳定,据高分子网统计,其复合材料经应力疲劳数百万次循 环试验后,
38、 强度保留率仍有 60%, 而钢材为 40%, 铝材为 30%, 玻璃钢只有 20%-25%。 图图表表 17:碳纤维性能优异,碳纤维性能优异,广泛应用于航空航天等领域广泛应用于航空航天等领域 资料来源:信达证券研发中心 碳纤维可按照原丝类型、制造方法、性能等不同维度分类:碳纤维可按照原丝类型、制造方法、性能等不同维度分类: 按原丝类型分类:按原丝类型分类:聚丙烯腈(PAN)基、沥青基(各向同性、中间相) ;粘胶基(纤维 素基、人造丝基) 。其中,聚丙烯腈(聚丙烯腈(PAN)基碳纤维占据主流地位,产量占碳纤维总)基碳纤维占据主流地位,产量占碳纤维总 量的量的 90%以上,粘胶基碳纤维还不足以上
39、,粘胶基碳纤维还不足 1%。 按照制造条件和方法分类:按照制造条件和方法分类:碳纤维(800-1600) 、石墨纤维(2000-3000) 、活性碳 纤维、气相生长碳纤维。 按力学性能可分为通用型和高性能型:按力学性能可分为通用型和高性能型: 通用型碳纤维强度约 1000MPa、 模量约 100GPa; 高性能型又分为高强型(强度 2000MPa、模量 250GPa)和高模型(模量 300GPa 以 上) , 其中强度大于 4000MPa 的又称为超高强型, 模量大于 450GPa 的称为超高模型。 按丝束大小可分为小丝束和大丝束:按丝束大小可分为小丝束和大丝束:小丝束碳纤维初期以 1K、3K
40、、6K 为主,逐渐发展 12 为 12K 和 24K,主要应用于航空航天、体育休闲等领域。通常将 48K 以上碳纤维称为 大丝束碳纤维,包括 48K、60K、80K 等,主要应用于工业领域。 拉伸强度和拉伸模量是衡量碳纤维性能最主要的两大指标。拉伸强度和拉伸模量是衡量碳纤维性能最主要的两大指标。以此为依据,我国 2011 年颁布 了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维国家标准(GB/T26752-2011) 。同时,由于日本东丽在全 球碳纤维行业具有绝对领先优势,国内厂商大多也同步采用日本东丽的分类标准作为参考。 图图表表 18:我国碳纤维与东丽碳纤维分类标准我国碳纤维与东丽碳纤维分类标准 图图表表 1
41、9:各牌号碳纤维对应拉伸模量和拉伸强度各牌号碳纤维对应拉伸模量和拉伸强度 资料来源:光威复材招股书,信达证券研发中心 资料来源:中简科技/光威复材招股书,信达证券研发中心 2.1.2 碳纤维为航空赋能,有效提升军、民机飞行能力 碳纤维已成为碳纤维已成为飞机结构飞机结构材料不二之选。材料不二之选。 当前, 由于碳纤维性能的不断提高和基体树脂增韧性 技术的突破, 碳纤维正逐步取代传统金属材料被广泛应用于航空制造业中, 特别是高强中模、 大伸长碳纤维,能够显著提高冲击后的压缩强度和耐热/湿性,成为飞机结构材料首选。 碳纤维复合材料在航空领域的应用大致可分为三个部分:1)应用在受力不大或非承力构件 阶
42、段(如舵面、口盖等);2)应用在次承力或承力较大构件阶段(如机翼等);3)应用在主承 力构件或复杂受力构件阶段 (如机身、中央翼盒)等; 世界范围内世界范围内各类型军用飞机各类型军用飞机均大量使用碳纤维复合材料:均大量使用碳纤维复合材料: 战斗机:战斗机:先进机型碳纤维复材占比正逐步提升,据碳纤维及石墨纤维统计,美国 F- 14A的复合材料仅占1%, 到英国生产的战机“台风”EP2000时复合材料含量已达40%。 图图表表 20:世界范围内先进战斗机已大量使用碳纤维复合材料世界范围内先进战斗机已大量使用碳纤维复合材料 资料来源:碳纤维及石墨纤维,信达证券研发中心 13 对战斗机而言, 采用碳纤
43、维复材不仅可实现轻量化和设计过程的自由化, 且可整体成型, 减少零件和禁锢件的数目,降低生产成本,提高生产效率。例如某战斗机采用复合材料 去取代金属后,零件和禁锢件数目均减少 61.5% 图图表表 21:碳纤维在:碳纤维在 F-22 战斗机上的应用战斗机上的应用 资料来源:碳纤维及石墨纤维,信达证券研发中心 直升机:直升机:理论上 1kg 碳纤维复合材料可代替 3kg 的铝合金,对于直升机而言,碳纤维 不仅具有高比强度和比模量,且具有优异的阻尼特性,即不易起振,起振后能迅速吸收 动能并停止下来,这可降低飞行载荷在直升机悬翼上产生的交变动值。此外,碳纤维复 合材料具有突出的耐疲劳性,静强度与疲劳
44、强度比为 0.6-0.7,而玻璃纤维仅为 0.3,芳 纶纤维为 0.5。 以 MBB 公司研制的 BK117 直升机为例,该机型碳纤维复合材料占比高达 75%,于使 用复合材料的构件,平均减重 33%,平均零件数目减少 79%。同时,我国由哈尔滨飞 机制造公司生产的直-9 型直升机复合材料用量也超过了 60%,该机不仅武装了驻港部 队,而且参加了上海合作组织在俄罗斯举行的反恐演练。 碳纤维可为民用航空带来显著经济效益。碳纤维可为民用航空带来显著经济效益。据碳纤维及石墨纤维描述,利用碳纤维及其复 合材料替代钢或者铝减重效率可达 20%-40%,对客机而言,减重可有效节省燃油、 提高航 程和净载能
45、力,具有显著的经济效益。 图表图表 22:飞行器减重可带来极大经济效益飞行器减重可带来极大经济效益 资料来源:碳纤维及石墨纤维,信达证券研发中心 在早期 A310、 B757 和 B767 上, 碳纤维复合材料占比仅为 4%-7%, 随着技术的不断进步, 碳纤维复合材料逐渐作为次承力构件和主承力构件应用在客机上, 其质量占比也开始逐步提 升。至 A380 时,复合材料占比达到 25%,具体应用于客机主承力结构部件如主翼、尾翼、 机体、中央翼盒、压力隔壁等和次承力结构部件如辅助翼、方向舵及客机内饰材料等,开创 了先进复合材料在大型客机上大规模应用的先河。 14 在最新的 B787 和 A350
46、机身上,复合材料的用量达到 50%以上,有更多部件使用碳纤维, 例如机头、尾翼、机翼蒙皮等,使碳纤维需求量极大提升。 图表图表 23:民航飞机碳纤维复合材料需求强烈民航飞机碳纤维复合材料需求强烈 资料来源:先进材料在航空航天中的应用,复合材料在新一代大型民用飞机中的应用,维基百科,信达证券研发中心 2.2 航空航天占据国际碳纤维需求主导,国内需求有待挖掘 2019 年全球碳纤维需求首次突破年全球碳纤维需求首次突破 10 万吨。万吨。据碳纤维产业释放良机 2019测算,2019 年 全球碳纤维需求总量达 10.4 万吨, 同比增长 12%, 金额达到 28.7 亿美元, 同比增幅 11.6%。
47、2008-2019 年全球碳纤维需求量 CAGR 为 10%。 这是全球碳纤维发展 60 余年来需求量首次突破 10 万吨大关,直接反映碳纤维下游需求的 持续扩张。随着各国对碳纤维投入加大,核心技术将不断突破,极大缩短下一个 10 万吨需 求增长所用时间,据碳纤维产业释放良机 2019预测,2025 年全球碳纤维需求量将达到年全球碳纤维需求量将达到 20 万吨,万吨,2030 年将达到年将达到 40-50 万吨。万吨。 图表图表 24:2019 年全球碳纤维需求达年全球碳纤维需求达 10.4 万吨,同比增长万吨,同比增长 12% 资料来源:我国碳纤维工业现状和碳纤维应用,信达证券研发中心 航空
48、航天稳占碳纤维需求主体地位。航空航天稳占碳纤维需求主体地位。2019 年航空航天领域碳纤维需求量 2.35 万吨,同比增 长 12%,占总需求量的 23%。由于航空航天高端碳纤维单价较高,因此该领域 2019 年需 求金额达 14.1 亿美元,占需求总金额的 49%。据碳纤维产业释放良机 2019统计,2019 年航空航天领域碳纤维需求的增加主要来源于波音 787 和空客 A350 产能的扩张。 15 图图 25:2019 年全球碳纤维下游需求量结构年全球碳纤维下游需求量结构 图表图表 26:2019 年全球碳纤维需求产值年全球碳纤维需求产值结构结构 资料来源:碳纤维产业释放良机2019,信达
49、证券研发中心 资料来源:碳纤维产业释放良机2019,信达证券研发中心 我国碳纤维需求迅速提升,我国碳纤维需求迅速提升,12 年增长近年增长近 5 倍。倍。据赛奥碳纤维技术统计,2008-2019 年我国 碳纤维需求量已经由 0.8 万吨上升至 3.8 万吨,占全球总需求量的 36%,CAGR 达 15%, 超过全球平均增速。预计到 2025 年,我国碳纤维需求总量将达到 11.9 万吨 图表图表 27:2019 年我国碳纤维需求达年我国碳纤维需求达 3.8 万吨,同比增幅万吨,同比增幅 22% 资料来源:碳纤维产业释放良机 2019,信达证券研发中心 风电叶片、体育休闲领域为主要需求来源,航空
50、航天需求严重不足:风电叶片、体育休闲领域为主要需求来源,航空航天需求严重不足: 2019年风电叶片高增长拉动行业整体需求。年风电叶片高增长拉动行业整体需求。 2019年我国风电叶片碳纤维需求量为 1.38 万吨,同比增长达 72.5%,占总需求量的 36.5%。其中,国产碳纤维约 1000 吨,相较 2018 年的完全进口,迈出了国产替代的第一步。 体育休闲领域为国内碳纤维需求最大来源。体育休闲领域为国内碳纤维需求最大来源。2019 年中国大陆与台湾体育休闲领域碳纤 维需求合计 1.4 万吨,同比增幅 4%,占总需求量高达 37%,2014-2019 年体育休闲领 域一直是我国碳纤维需求最大来