1、 研究源于数据 1 研究创造价值 Table_Summary 碳元科技：立足散热器件开拓新市场 方正证券研究所证券研究报告 碳元科技(603133) 公司研究 电子行业 公司跟踪报告 2020.07.24/推荐 TABLE_ANALYSISINFO 首席电子分析师： 陈杭 执业证书编号： S08 E-mail ： 首席化工分析师： 李永磊 执业证书编号： S04 E-mail ： liyongleifoundersc.co m 历史表现： TABLE_QUOTEINFO 数据来源：wind 方正证券研究所 相关研究 TABLE_REPORTINFO
2、请务必阅读最后特别声明与免责条款 1. 5G手机散热面临挑战，手机导热市场迎来更多机遇。相比较 于4G 手机，5G 手机增加了更多的射频模块和天线，在追求轻 薄的前提下，5G 手机内部的空间更加狭小。此外5G 给手机带 来了高频多模的特性，因此手机运算的速率增加带来手机功耗 的提升。由于铜冷却系统价格成本高，石墨散热器材料依旧是 市场主流，此外石墨烯耐高温材料有望成为新的解决方案。 2. 立足石墨散热材料市场，布局热管、VC。公司目前已有单 层高导热石墨膜、复合型高导热石墨膜和多层高导热石墨膜、 超薄热管和超薄均热板等相关产品，为适应 5G 发展带来的电 子产品散热需求上升，公司持续加大对热管
3、、均热板研究，同 时计划推出高厚度石墨膜产品，丰富客户选择，通过产品的组 合保持散热领域的领先地位。 3. 推出外观结构件产品，创造新的利润增长点。结合 5G 发展 趋势和公司产业链相关性，碳元科技进入手机玻璃面板和陶瓷 背板业务板块，并在2019年取得营业收入。开展新业务带来的 成果在盈利方面的表现并不明显，但凭借公司客户优势，随着 产品种类丰富，未来有望为公司带来业绩增长，提高公司的综 合实力。随着新业务在2019年Q4陆续投产，营收、净利贡献 有望逐步向好。 4. 保持现有客户资源，拓展海外市场。碳元科技的主要客户包 括三星、华为、VIVO、OPPO等。2018、2019年公司分别在越
4、南、美国、韩国设立子公司，积极拓展海外市场，2019年国外 市场营业收入较2018年上升 16.5%。与终端厂商长期的合作为 公司未来拓展创造了条件。 盈利预测：我们预计公司2020-22年收入分别为5.88亿元、6.91 亿元、8.25亿元，归属上市公司股东净利润分别为5190万元、 5824万元、6674万元，对应市盈率分别为86倍、77倍、67倍。 给予“推荐”评级。 风险预测：新业务发展不及预期；宏观环境恶化；行业竞争加 剧。 Table_FinanceInfo 盈利预测: 单位/百万 2019 2020E 2021E 2022E 营业总收入 548.40 587.64 691.27
5、824.72 (+/-)(%) 1.16 7.15 17.64 19.30 净利润 -40.91 51.90 58.24 66.74 (+/-)(%) -176.04 -226.87 12.22 14.59 EPS(元) -0.19 0.25 0.28 0.32 P/E -109.38 86.22 76.84 67.05 数据来源：wind 方正证券研究所 研究源于数据 2 研究创造价值 Table_Page 碳元科技(603133)-公司跟踪报告 目录 1 消费电子散热器件领导厂商 . 4 1.1 专注消费电子散热领域 . 4 1.2 玻璃面板背板和陶瓷背板延伸产业链布局. 5 1.3 加大
6、研发投入，保持核心竞争力 . 6 1.4 子公司拓展新兴业务 . 7 2 消费电子发展迅猛，石墨膜需求增加 . 7 2.1 石墨是目前主流散热材料 . 7 2.2 石墨膜覆盖三大主流产品 . 9 2.3 散热材料主要厂商 . 11 2.3.1 中石科技 . 11 2.3.2 飞荣达 . 12 3 进军外观结构件，未来利润新增长点 . 12 3.1 5G 带来新材料需求 . 12 3.2 外观结构件厂商：蓝思科技 . 13 4 盈利预测 . 14 5 风险提示 . 15 qRqPnNpQtMmOwOoRrNpQnO7NcM8OmOmMoMpPlOoOqPkPsQsNbRoOuNuOtRvNMYs
7、QsM 研究源于数据 3 研究创造价值 Table_Page 碳元科技(603133)-公司跟踪报告 图表目录 图表1： 碳元科技营收及净利（百万元） . 4 图表2： 碳元科技毛利率及净利率 . 4 图表3： 2019年公司营业收入拆分 . 4 图表4： 碳元科技散热产品 . 5 图表5： 2014-2016年公司客户占比 . 5 图表6： 2019年前5大客户占比 . 5 图表7： 碳元科技外观结构件收入快速增长 . 6 图表8： 可比公司营业收入对比（亿元） . 6 图表9： 可比公司研发投入占比 . 6 图表10： 碳元科技股权穿透图 . 7 图表11： 碳元科技五恒系统 . 7 图表
8、12： 可靠性随元器件温度上升下降 . 8 图表13： 元器件散热原理 . 8 图表14： 石墨晶体结构图 . 8 图表15： 石墨均匀散热示意图 . 8 图表16： 石墨导热性能与铜铝对比 . 9 图表17： 全球智能手机出货量（百万台） . 9 图表18： 中国月度手机出货量（万台） . 9 图表19： 全球散热片市场上升（十亿美元）. 10 图表20： 5G智能手机导热石墨市场规模扩大 . 10 图表21： 英特尔9代与 10 代CPU功率对比 . 10 图表22： 笔记本电脑散热石墨片示意图 . 10 图表23： 智能手表市场规模（十亿美元） . 11 图表24： 中石科技营业收入拆分
9、（百万元）. 11 图表25： 中石科技海外营收占比增加 . 11 图表26： 中石科技主要客户 . 12 图表27： 飞荣达2020年营业收入拆分 . 12 图表28： 飞荣达导热器件收入 . 12 图表29： 各材料背板比较 . 13 图表30： 5G手机外壳材料 . 13 图表31： 手机外壳市场规模 . 13 图表32： 蓝思科技营业收入 . 14 图表33： 蓝思科技归母净利润 . 14 图表34： 公司分产品收入预测 . 14 图表35： 可比公司估值表 . 15 研究源于数据 4 研究创造价值 Table_Page 碳元科技(603133)-公司跟踪报告 1 消费电子散热器件领导
10、厂商 1.1 专注消费电子散热领域 立足散热材料，静待新产品放量。公司自设立以来主要以高导热石墨 散热材料的开发、制造与销售为重心，在行业中具有领先地位。在保 持领先地位的基础上，又以超薄热管、超薄均热板为发展方向，提供 整套的散热解决方案。2019 年公司实现营业收入 5.48 亿元，实现净 利润-4646 万元。公司亏损的主要原因是公司相继布局玻璃面板背板 及陶瓷背板、超薄热管、超薄均热板等业务板块，前期投入高并且相 对应的折旧、摊销对净利润造成了影响。随着新业务在2019年 Q4 陆 续投产，营收、净利有望逐步向好。 图表1： 碳元科技营收及净利（百万元） 图表2： 碳元科技毛利率及净利
11、率 资料来源：碳元科技，方正证券研究所 资料来源：碳元科技，方正证券研究所 公司积极布局散热领域。超导热管是最新型强力散热产品，超薄微热 管是一种具有快速均温特性的特殊材料，内部依靠工作液体的汽液相 变传热，热阻很小，因此具有很高的导热能力。其中空的金属管体， 也使其具有质轻的特点。 VC 均热板则是超薄微热管的延伸，从一维 扩展至二维面的热传导。热管具有优异的散热性能，超过任何已知的 金属，也远大于石墨材料，随着 5G 的发展，电子产品对于散热性能 的要求越来越高，因此采用拥有更高导热效率的热管与散热板相结合 的综合性散热解决方案是顺应当前发展趋势的选择。 图表3： 2019年公司营业收入拆
12、分 资料来源：碳元科技，方正证券研究所 研究源于数据 5 研究创造价值 Table_Page 碳元科技(603133)-公司跟踪报告 图表4： 碳元科技散热产品 产品类别 产品特性 应用领域 产品图示 单层高导 热石墨膜 单层高导热石墨膜最薄为0 . 0 1 2 m m ，导热系 数 达 1 9 0 0 w / m . k ， 能 迅 速 将 点 热 源 转 换 为 面 热源，实现热量的高效、均匀扩散，产品可 以使发热元件表面的使用温度降低4 - 7 。 高 功 率 L E D 、 智 能 手 机 、 液 晶 面板、平板电脑、笔记本电 脑 复合型高 导热石墨 膜 导热石墨膜与其他材料（如铜箔等
13、）复合， 制备复合型高导热石墨膜。该材料厚度可控 （ 1 5 - 1 0 0 微 米 ） ， 导 热 系 数 1 5 0 0 W / m . k ， 耐 弯 折 1 0 0 0 0 次 以 上 没 有 明 显 破 损 。 民用高端电子器件、L E D 芯片 、工业装置散热器、核聚变 反应堆第一壁 多层高导 热石墨膜 多层高导热石墨膜由多层导热石墨材料经层 压工艺复合而成，厚度范围可控（5 0 - 2 0 0 微 米 ） ， 耐 弯 折 1 0 0 0 0 次 以 上 没 有 明 显 破 损 ， 能够有效的解决电子产品散热问题。 尖端电子产品、高功率半导 体晶片 超薄微热 管 目前该产品能实现直
14、径8 m m ，长度1 0 0 m m ，厚 度 打 扁 0 . 3 m m 以 下 ， 导 热 系 数 2 0 0 0 0 w / m k 以 上，最大热导功率Q 1 5 w ，温差D t 2 ，解 决 了 目 前 直 径 5 m m 以 上 热 管 无 法 打 扁 0 . 3 5 m m 厚度以下的这一难题。 高端智能手机与其他可携式 电子产品 V C 均 热 板 V C 均 热 板 是 超 薄 微 热 管 的 延 伸 ， 从 一 维 扩 展 至二维面的热传导，散热能力更强。 针对电子产品如C P U 或G P U 功 耗 在 8 0 W 1 0 0 W 以 上 的 市 场 资料来源：公司
15、官网，方正证券研究所 客户关系稳定，积极开拓海外市场。碳元科技产品已经覆盖国内主流 手机厂商，行业地位稳固。公司散热材料广泛应用于三星、华为、VIVO、 OPPO 等品牌的电子产品如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。公 司前5 大客户占比下降，客户结构多元化。此外公司在美国、韩国、 越南设立了子公司，积极开拓海外客户。 图表5： 2014-2016年公司客户占比 图表6： 2019年前5大客户占比 资料来源：公司招股说明书，方正证券研究所 资料来源：碳元科技，方正证券研究所 1.2 玻璃面板背板和陶瓷背板延伸产业链布局 公司着力打造玻璃面板和陶瓷背板，通过现有的客户资源和技术延伸 产业链布局。
16、公司的陶瓷背板产品在 2019 年正式开始生产，这一选 研究源于数据 6 研究创造价值 Table_Page 碳元科技(603133)-公司跟踪报告 择充分考虑当前的市场趋势。子公司碳元光电、宏通新材、博恩光电 主要从事3D玻璃及陶瓷盖板的研发、生产和销售。2019年公司外观 结构件收入达 851 万元，同比增长 315%。目前公司在外观结构件领 域正处于初期发展阶段，公司在 2019 年初为向消费电子行业的上下 游拓展，同时乘上 5G 的大风，投入了大量资金建立陶瓷背板与玻璃 面板背板生产链，该生产链已于 2019 年第四季度开始投入生产，预 计2020 年末该产业营收有明显的增加。 图表7
17、： 碳元科技外观结构件收入快速增长 资料来源：碳元科技，方正证券研究所 1.3 加大研发投入，保持核心竞争力 石墨散热材料行业壁垒、集中度高，公司处于第一梯队，研发投入逐 步提升。高导热石墨膜作为新型材料，需要前期的大量投入以研发制 造技术，且制造流程耗时较长，各个环节都存在一定的壁垒。碳元科 技采用聚酰亚胺制膜技术，产品规格达到世界先进水平，厚度最薄可 达 10m，导热系数高达1900W/(mK)。碳元科技在2019 年年初开 始布局超薄热板和超薄均热板，并进行部分设备的更新换代。同时其 研发投入占比从 2018 第四季度的 4.9%增长至 2020 年第一季度的 13.0%，以保持其未来的
18、竞争力。虽然当前公司由于大量的前期投入 支出导致处于亏损状态，但当新产品线开始投产后，公司业绩将会回 升。 图表8： 可比公司营业收入对比（亿元） 图表9： 可比公司研发投入占比 资料来源：Wind，方正证券研究所 资料来源：Wind，方正证券研究所 研究源于数据 7 研究创造价值 Table_Page 碳元科技(603133)-公司跟踪报告 1.4 子公司拓展新兴业务 公司股权结构集中，有利于增加决策效率。碳元科技的第一大股东是 徐世中先生，持有 40.1%的股份，他也是公司的法定代表人和实际控 制人。 图表10： 碳元科技股权穿透图 徐 世 中 常州弈远投 资有限公司 天 津 君 睿 祺
19、绿地 金融 覃瑶 莹 建行 - 混合 型 基 金 德威 资本 - 私募 基金 常 州 龙 城 英 才 创 业 投 资 有 限 公司 横 琴 人 寿 保 险 有限 公司 - 分 红 委 托 1 上海 祺嘉 碳 元 科 技 4 0 . 0 1 % 0 . 7 2 %0 . 8 7 %0 . 9 3 %1%1 . 2 8 %2 . 6 4 %5 . 4 8 % 0 . 7 1 % 江 苏 碳 元 绿 色 建 筑 科 技 有 限 公司 常 州 碳 元 热导 常 州 梦 想 工 场 投 资 发 展 有 限 公司 常 州 碳 元 精密 碳元 光电 南京 碳元 建筑 1 0 0 %1 0 0 %9 0 %
20、1 0 0 %1 0 0 % 7 5 % 资料来源：Wind，方正证券研究所 立足石墨材料创新，打造“恒温、恒湿、恒氧、恒洁、恒静”的五恒 系统。子公司碳元绿建、南京碳元建筑、绿建元卓、碳元励华主要从 事五恒系统的研发、生产和销售。五恒系统核心是碳元科技的石墨辐 射板和石墨超导模块，采用新技术后单位面积的冷暖辐射量比传统辐 射末端大幅度提升，使得房间温度响应速度更快。 图表11： 碳元科技五恒系统 资料来源：公司官网，方正证券研究所 2 消费电子发展迅猛，石墨膜需求增加 2.1 石墨是目前主流散热材料 散热能力是影响元器件性能以及可靠性的重要因素。实验证明元器件 的可靠性和寿命与温度成反比关系
21、，温度每提升 1，则可靠性下降 5%。温度达到 50 度时，元器件寿命会减少 5/6。 研究源于数据 8 研究创造价值 Table_Page 碳元科技(603133)-公司跟踪报告 图表12： 可靠性随元器件温度上升下降 资料来源：中石科技招股说明书，方正证券研究所 高导热石墨散热材料散热能力强，包括单层高导热石墨膜、复合型高 导热石墨膜和多层高导热石墨膜，可以迅速实现热量的高效、均匀扩 散，相比于单层高导热石墨膜，另外两种产品还具有厚度可控耐弯折 的优点，超薄微热管是一种具有快速均温特性的轻质量导热材料，超 薄的设计可以有效满足目前手机内热管厚度较薄散热面积较大的需 求。而均热板则是超薄微热
22、管从点到面的延伸，目前用于 CPU等产品。 图表13： 元器件散热原理 资料来源：碳元科技，方正证券研究所 石墨化程度越高，晶格越完善，导热性能越好。导热石墨膜是指在特 殊烧结条件下，对高分子薄膜反复进行热处理加工形成的导热率极高 的材料。高分子薄膜在热分解过程中，分子结构重组形成高定向石墨 膜。 图表14： 石墨晶体结构图 图表15： 石墨均匀散热示意图 资料来源：公司招股说明书、方正证券研究所 资料来源：公司招股说明书、方正证券研究所 研究源于数据 9 研究创造价值 Table_Page 碳元科技(603133)-公司跟踪报告 石墨是目前市场上的散热解决方案最为优秀的材料。石墨晶体耐高 温
23、、热膨胀系数小、化学性质稳定，并且具有良好的导热性和可塑性。 石墨晶体的六边形网状多层结构使其在 X-Y 平面上具有较高的导热效 率，在 Z轴上又起到隔热的作用，具有较好的均热效果。从具体导热 参数来看，石墨的X-Y 平面导热系数为 300-1900远高于铜和铝的 380、 200；石墨的比热容为 710 略低于铝，接近于铜的 2 倍，意味着吸收 相同的热量，石墨和铝上升的温度约为铜的一半；密度上石墨也具有 相当的优势，仅有0.7-2.1。高导热石墨膜是一种厚度薄、重量小、散 热效率极高的散热产品，主要应用于智能手机、超薄笔记本、平板电 脑以及可穿戴设备等消费电子类产品。 图表16： 石墨导热
24、性能与铜铝对比 材料 导 热 系 数 W / ( m K ) 比 热 容 J / k g K 密 度 g / c m 3 铜 380 385 8.96 铝 200 880 2.7 石墨 水 平 3 0 0 - 1 9 0 0垂 直 5 - 2 0 710 0.7-2.1 资料来源：公司招股说明书，方正证券研究所 2.2 石墨膜覆盖三大主流产品 5G加速发展，智能手机换代潮来临。全球智能手机普及率不断上升， 根基 Statista的数据，智能手机出货量在2015年之后增速开始放缓， 2019年全球智能手机出货量大12.7亿台，由于5G手机换代潮的到来， 出货量增速转负为正，预计 2022 年全球
25、智能手机出货量达到 15.7 亿 台，2019 年至 2022 年年均复合增长率为5%。作为 5G 部署的先行者， 中国的智能手机市场出货量在2019年末开始爆发式增长，2019年 12 月智能手机出货量环比增速高达 89%。虽然在第一季度受疫情影响出 货量下降，但可以看到目前手机出货量仍处于增长态势。 图表17： 全球智能手机出货量（百万台） 图表18： 中国月度手机出货量（万台） 资料来源：Statista，方正证券研究所 资料来源：工信部，方正证券研究所 5G 手机散热面临挑战，给手机导热市场带来更多机遇。相比较于 4G 手机，5G手机增加了更多的射频模块和天线，在追求轻薄的前提下， 5
26、G手机内部的空间更加狭小。另外5G给手机带来了高频多模的特性， 因此手机运算的速率增加带来手机功耗的提升，5G手机消耗的功率大 研究源于数据 10 研究创造价值 Table_Page 碳元科技(603133)-公司跟踪报告 约是4G手机的2倍以上。这也使得5G手机散热面临着更严峻的问题。 华为的 Mate 20 X 5G 采用的是铜冷却模块解决手机发热问题，但是铜 冷却系统价格成本高，石墨散热器材料依旧是市场主流，此外石墨烯 耐高温材料有望成为新的解决方案。 图表19： 全球散热片市场上升（十亿美元） 图表20： 5G智能手机导热石墨市场规模扩大 产品 2019E 2020E 2021E 20
27、22E 2023E 2024E 2025E 5G手机渗 透率 0.3% 4.0% 9.0% 18.0% 40.0% 70.0% 90.0% 4G手机导 热石墨单 价（元） 4.0 3.8 3.6 3.4 3.3 3.1 2.9 5G手机导 热石墨单 价（元） 10.0 9.8 9.6 9.4 9.2 9.0 8.9 导热石墨 市场规模 （亿元） 61.0 64.0 69.0 79.0 103.0 138.0 163.0 资料来源：Yole，方正证券研究所 资料来源：Gartner，方正证券研究所 随着CPU与GPU的性能的急速提升，导致其散热需求增加，新型的导 热石墨膜为其首选散热材料。以苹果
28、MacBook为例，其已经采用在主 板下方放置高导热石墨膜方式进行散热，类似的散热解决方案也将成 为其他超薄本和平板电脑的主流方案。 图表21： 英特尔 9代与10 代CPU功率对比 图表22： 笔记本电脑散热石墨片示意图 资料来源：Intel，方正证券研究所 资料来源：碳元科技，方正证券研究所 可穿戴设备蓬勃发展，拓展导热石墨膜市场。近年来智能可穿戴设备 市场迅速扩张，特别是在 5G 开始部署之后。以智能手表为代表的可 穿戴设备在芯片、屏幕、电池上存在散热需求。全球智能手表市场2017 年市场规模达 418.5 亿美元，预计 2023 年达 1092.8 亿美元，2016 年 至2023 年
29、年均复合增长率达 17.34%。 研究源于数据 11 研究创造价值 Table_Page 碳元科技(603133)-公司跟踪报告 图表23： 智能手表市场规模（十亿美元） 资料来源：MRFR Analysis，方正证券研究所 2.3 散热材料主要厂商 2.3.1 中石科技 苹果带动公司业绩增长。中石科技成立于 1997 年，主要产品包括热 管理及电磁兼容全面解决方案。2017 年公司营业收入大幅度增长，主 要由于公司与苹果公司共同合作项目数量增加，产品应用范围从手机 扩大至平板电脑、笔记本电脑等。此外，公司被指定的交货厂商从迈 锐扩大到鸿富锦、昌硕、领胜、佳值、安洁科技、宝德等外协厂商。 20
30、19 年中石科技营业收入达到 7.76 亿元，其中导热材料占营业收入 总额的 91.07%，实现净利润 1.23 亿元。 图表24： 中石科技营业收入拆分（百万元） 图表25： 中石科技海外营收占比增加 资料来源：中石科技，方正证券研究所 资料来源：中石科技，方正证券研究所 中石科技在导热材料方面产品更加多元化。除石墨导热膜、热管、均 热板外，还有导热垫片、导热凝胶、导热硅脂等产品。公司的客户主 要包括苹果公司的供应商迈锐元器件科技、三星的供应商以及爱立 信、诺基亚、华为、中兴等国际知名企业。 研究源于数据 12 研究创造价值 Table_Page 碳元科技(603133)-公司跟踪报告 图表
31、26： 中石科技主要客户 资料来源：公司年报，方正证券研究所 2.3.2 飞荣达 5G 渗透加速，公司导热散热业务迎来新的机遇。公司通过收购昆山 品岱，形成从上游材料到下游模组的产业链布局，协同导热材料业务 发展。2019 年下半年，公司开始向三星供石墨片等产品。公司的导热 材料及器件包括导热界面器件、石墨片、导热石墨膜、散热模组、风 扇、VC 均温板、热管及半固态压铸等，应用范围广阔，除了手机、笔 记本电脑、平板电脑、游戏机还包括新能源汽车等。可以为满足不同 使用环境的需求，减少选购成本，目前飞荣达的主要客户包括华为、 爱立信、思科、诺基亚、中兴、三星、思科、联想、微软、富士康、 FACEBOOK 以及 GOOG
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工作日 8:30 - 17:30
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