碳纤维产能领先,技术 产 品打造核心竞争力。
1. 万吨产能规模效应显现,进军高附加值领域增厚利润
1.1 碳纤维产品种类丰富,收入稳步增长
公司碳纤维产品种类丰富,应用领域主要有航空航天、压力容器、碳 碳复合材料、风 电叶片等。公司碳纤维产品覆盖高强型、高强中模型、高模型、高强高模型等不同类别, 主要产品型号包括 SYT45S、SYT49S、SYT55S 和 SYM40 等,产品广泛应用于航空航 天、压力容器、碳/碳复材、风电叶片、交通建设、体育休闲、汽车工业、轨道交通、建 筑桥梁等领域。
公司持续优化产品结构,碳碳复材、航空航天等高附加值领域占比明显提升。2018 年以 来,公司产品在碳碳复材和航空航天领域应用占比逐步提升,2021 年上半年,公司碳纤 维最大应用领域为体育休闲,占比为 27.10%,较 2020 年全年下降 4.06pct。在碳碳复材 和航空航天领域收入占比分别为 22.44%、13.98%,较 2020 年全年分别提升 10.86pct、 5.87pct。增速方面,2018-2020 年,公司碳纤维在风电叶片、碳碳复材、航空航天、压 力容器等领域销售收入保持快速增长,三年复合增速分别达到 233.94%、156.46%、 66.72%、64.27%。

2020 年,公司在航空航天、碳碳复材、压力容器的市占率分别达到 4.99%、 7.43%、 4.15%。公司专注产品结构优化,持续拓展航空航天、碳碳复材、压力容器领域,2020 年在上述领域分别实现销量 254.91、548.61、424.40 吨。根据《2020 全球碳纤维复合材 料市场报告》,2020 年我国在航空航天、碳碳复材、压力容器领域的总需求分别为 1700、 3000、2000 吨,据此计算,2020 年公司在航空航天、碳碳复材、压力容器的市占率分 别达到 14.99%、27.43%、14.15%。
碳纤维的主要原材料为丙烯腈等化学原料,受原油价格影响较大, 021 年上半年采购价 格为 .28 万元 吨。碳纤维成本中,制造费用和直接材料占比较高,2021 年上半年占比 分别为 51.03%、32.56%。碳纤维的原材料主要是丙烯腈等化学原料,属于大宗化工产 品,价格波动受到石油化工行业影响。2018-2020 年公司采购价格逐渐下降,2021 年受 国际原油价格波动等市场因素影响,公司丙烯腈采购价格为 1.28 万元/吨,较 2020 年全 年采购价格提升明显。
产品价格稳步提升,下半年原材料压力缓解,叠加产品结构优化,公司碳纤维毛利率具 备继续提升潜力。2018 年以来,碳纤维毛利率整体呈提升趋势,2022 年上半年受原材 料价格影响,毛利率同比下降 2.59pct 至 45.09%。价格方面:2018-2021H1 公司碳纤 维单价呈现稳步提升态势,2020 年单价为 14.04 万元/吨,同比增长 16.90%。2021 年上 半年,碳纤维单价达 18.72 万元/吨。成本方面:2022 年下半年以来,国际原油价格开始走低,截至 2022 年 9 月,布伦特原油现货价为 90.16 美元/桶,较上半年的高位 120.08 美元/桶已明显下降。碳纤维下游应用领域广阔,市场需求旺盛,产品价格依然有 望提升,叠加公司产品结构的不断优化及下半年成本端压力的缓解,公司毛利率具备继 续提升潜力。
1.2 产能将迎爆发式增长,规模效应有望显现
西宁万吨碳纤维基地建成投产,产能迎来迅速扩张期。2019 年 5 月,公司正式启动西宁 万吨碳纤维基地建设工作;2021 年 9 月,西宁基地正式投产;2021 年 12 月,西宁碳纤 维工程入选 2021 年度央企十大超级工程。西宁碳纤维基地项目总投资 50 亿元,首批碳 纤维产品能达到国内领先的 T700 及 T800 级水平。西宁碳纤维工程完成了“多个首次”, 首次全球单基地产能突破一万吨,首次实现了单线年产 3000 吨高性能碳纤维制备、首 次在高原地区完成了全碳纤维系统工艺摸索。
拟新建年产 万吨高性能碳纤维建设项目,项目投资和产能规模较西宁基地更进一步。 2023 年 1 月 3 日,公司发布公告,拟投资 59.62 亿元新建年产 3 万吨高性能碳纤维建设 项目,以及建设多套聚合装置、原丝生产线、碳化生产线以及配套工程。该项目将以公 司系统掌握的 T700、T800 级以上高性能碳纤维全套生产技术,及公司在干喷湿法领域 具备的显著技术优势,制造高性能碳纤维产品,更好地满足国内外市场的需求,对提升 公司整体综合实力,扩大市场占有率具有重要意义。根据公司公告,该项目建设周期为 2023 年 4 月至 2026 年 8 月,建成后预计每年可实现税后财务内部收益率 19.90%。 截至 022 年上半年,公司碳纤维产能为 .45 万吨,在建 拟建产能达 .4 万吨。2018- 2020 年,公司碳纤维产能稳定在 3500 吨。2021 年开始,西宁基地逐步释放产能,截至 2021 年上半年,公司碳纤维产能达到 5500 吨,产能利用率为 82.05%,其中包括连云港 基地 3500 吨和西宁万吨碳纤维项目 2000 吨。2022 年上半年,西宁万吨碳纤维项目释放 产能 1.1 万吨,公司总产能达到 1.45 万吨,较西宁基地建成前增长 3 倍以上。此外,西 宁二期 1.4 万吨/年碳纤维项目正处于建设阶段,截至目前各厂房已封顶,预计 2022 年 底至 2023 年期间各生产线开始陆续建成并投产,加上拟建年产 3 万吨高性能碳纤维项 目,公司后续产能增长依然动力十足。
公司碳纤维产量位列行业第二, 021 年上半年碳纤维产量 销量分别为 2256.46/2024.61 吨。2018 年以来,公司碳纤维产销量逐步增长,2020 年碳纤维产量为 3777.21 吨,同比 增长 13.02%;2021 年上半年碳纤维产量为 2256.46 吨。2020 年公司碳纤维销量为 3761.14 吨,同比增长 9.90%;2021 年上半年碳纤维销量为 2024.61 吨。根据中国化学纤 维工业协会的统计,2021 年公司碳纤维产量位列行业第二,领先优势明显。
碳纤维生产规模化将有效降低生产成本。PAN 基碳纤维生产成本主要包括聚合、PAN 纺 丝和氧化炭化三大部分。其中聚合阶段主要成本为蒸汽、电力、水及相关配套设施运行 维护等;PAN 纺丝阶段主要成本为聚合液的过滤及输送、纺丝、车间洁净化等成本;氧化炭化阶段主要成本包括原丝、上浆剂、电、炭化废气处理、氮气、循环水、车间洁净 化、配套设施运行维护等;辅助工程成本主要有原煤、电力、水及相关配套设施运行维 护等;此外,还有固定资产折旧及人员工资等流动成本。根据马祥林等的《PAN 基碳纤 维生产成本分析及控制措施》,随着生产规模的扩大,碳纤维生产成本呈现下降趋势, 年产 100t 碳纤维的单耗成本为 47.08 万元,而年产 1000t 碳纤维的单耗成本仅为 20.68 万 元。

规模效应效果初显,公司单吨成本、单位费用已有下降趋势。2020 年,公司碳纤维单吨 成本为 7.94 万元/吨,同比下降 13.25%。2021 年上半年,受到原材料价格上涨及西宁新 基地产能爬坡影响,碳纤维单吨成本略有回升,达到 8.77 万元,但较 2018、2019 年的 成本仍有所下降。制造费用方面下降更为明显,2019 年以来持续走低,2021 年上半年 单吨制造费用为 4.49 万元。公司碳纤维单吨销售费用和财务费用持续下行,单吨管理费 用有所回升,2021 年上半年,碳纤维单吨销售/管理/财务费用分别为 0.04/2.31/0.25 万元。
制造费用为碳纤维主要成本构成,规模效应更为明显, 01 年以来公司单吨制造费用持 续走低。从同行上市公司的成本构成来看,制造费用为碳纤维成本中最主要的构成部分。 2021 年上半年,中复神鹰碳纤维成本构成中,制造费用占比 51.03%。2021 年,光威复 材、中简科技碳纤维成本构成中,制造费用占比分别为 66.47%、76.42%。2019 年以来 公司制造费用持续走低,2021 年上半年单吨制造费用降至 4.49 万元。后续随着西宁二 期和年产三万吨高性能碳纤维项目的逐步落地,公司碳纤维产能将迎来爆发性增长,规 模效应将更加明显。
1.3 积极布局军品业务,T800 级碳纤维已获中国商飞 PCD 预批准
碳纤维能够显著降低飞机的燃油成本,在航空航天领域应用广泛,2021 年上半年公司碳 纤维产品在航空航天领域领域收入为 5302.71 万元,占总营收比例为 13.98%。碳纤维具 有质轻、高强度、耐腐蚀、抗疲劳的属性,在航空航天领域得到广泛应用。在航空航天 领域,碳纤维复合材料主要应用于飞机的结构材料(占飞机重量的 30%左右),碳纤维 的使用能使飞机结构材料减重 20%至 40%,飞机整体重量减轻 6%至 12%,从而显著地 降低飞机的燃油成本。2018 年以来,公司碳纤维产品在航空航天领域的收入和占总收入 的比例稳步增长,2020 年,公司碳纤维在航空航天领域的收入达到 4279.39 万元,同比 增长 103.16%,占总营收比例为 8.11%,同比增长 2.99pct。2021 年上半年,公司碳纤维 在航空航天领域收入为 5302.71 万元,占总营收比例为 13.98%,较 2020 年全年明显提 升。
公司碳纤维各应用领域中,航空航天单价最高, 021 年上半年达到 2.77 万元 吨。根据 公司招股说明书,2018 年公司碳纤维在航空航天领域平均单价仅为 12.97 万元/吨,到 2021 年上半年已上涨至 22.77 万元/吨,价格增长迅猛。对比其他应用领域,航空航天领 域的单价长期保持领先水平,而其他领域产品单价均徘徊在 20 万元/吨或以下。
军品业务毛利率较高,但认证周期长、市场准入门槛较高,目前公司 T800 级碳纤维已 获中国商飞 PCD 预批准。公司碳纤维以民品销售为主,与日本东丽、日本东邦、日本 三菱丽阳以及美国赫氏等国际巨头的进口碳纤维产品市场基本重叠,市场竞争较为激烈, 因此产品价格相对偏低。光威复材、中简科技两家同行业公司以军品销售为主,市场准 入门槛较高,毛利率相对较高。2021 年中简科技、光威复材、中复神鹰毛利率分别为 77.08%、44.42%、44.42%。公司正在加大航空领域碳纤维应用的研发,以提升公司产品 附加值及利润水平,公司的 SYT55S(T800 级)碳纤维已实现批量化生产,且正与中国 商飞展开合作,目前公司 T800 级碳纤维已获中国商飞 PCD 预批准,预浸料应用验证进 展顺利。
IPO 募投项目稳步推进,助力航空航天领域业务开拓。 )航空航天高性能碳纤维及原 丝试验线项目。该项目总投资 2.32 亿元,项目建设地点为连云港经济技术开发区,用于 下一代 T1100 级碳纤维研发,进行航空航天用高性能碳纤维的应用技术开发、产品应用 认证和生产。截至 2022 年上半年,连云港航空航天高性能碳纤维及原丝试验线项目已 完成建设,并于 2022 年 7 月底开始联动试车。 )碳纤维航空应用研发及制造项目。该 项目建设地点位于上海自由贸易试验区临港新片区,总投资 3.62 亿元,项目新建碳纤维 研发中心综合体 1 座,生产车间 1 座。截至 2022 年上半年,上海碳纤维航空应用研发及 制造项目外购设备已陆续到货,预计 2023 年 9 月建成并投产。
2. 干喷湿纺技术引领行业,产品品质对标国际龙头
2.1 多年研发攻关,综合技术达到国际先进水平
十七载筚路蓝缕,碳纤维技术底蕴愈发深厚。2005 年 9 月 29 日,公司正式启动碳纤维 工程,代号“9.29”工程,自此开始了艰辛的碳纤维技术攻关。2005~2012 年,公司实 现从“0-1”的突破,实现 T300 碳纤维产业化稳定生产;2013~2019 年,公司成功攻克 干喷湿纺世界级难题,奠定行业地位;2020 年至今,西宁万吨碳纤维里程碑项目建成投 产,公司产能进入快速扩张期。碳纤维行业壁垒较高,公司研发攻关十几年取得了一系 列举世瞩目的成就,技术底蕴也愈发深厚。
多年攻关进入收获期,公司综合技术达到国际先进水平。公司经过多年积累,不断突破 技术瓶颈,多个项目达到国际先进水平。公司在碳纤维的主要工艺段的技术先进性包括: )聚合工艺阶段。研发了干喷湿纺纺丝原液聚合物配方和制备技术和大容量 60m³专用 聚合釜和匹配聚合工艺,实现了单套 5000 吨/年 PAN 原液的稳定化均质化制备。 )干 喷湿纺纺丝工艺阶段。研发了干喷湿纺凝固成型核心技术、高压蒸汽高倍牵伸技术和多 纺位均质纺丝技术,成功实现了高取向、低缺陷高品质 PAN 原丝的高效制备,纺丝速度 达到 400m/min,单线规模达到 5000 吨/年。 )预氧化、碳化工艺阶段。研发了干喷湿 纺高性能碳纤维高效预氧化技术、快速碳化技术,高强型碳纤维和中模型碳纤维性能与 国际同类产品相当,单线规模达到 2000 吨/年(12K)。
持续研发投入夯实技术护城河,坐拥 大研发平台。近几年公司研发投入持续增长, 2021 年研发投入为 5912.38 万元,同比增长 244.15%,占总收入比例为 5.04%,同比增 长 1.81pct。2022 年前三季度研发投入为 1.07 亿元,占总收入比例为 7.35%。公司人才 团队的科学研究和工程技术开发能力强,核心成员十多年来在适用于干喷湿纺的高粘度 纺丝原液制备、聚丙烯腈基原丝快速纺丝技术、高效快速预氧化技术等方面取得了一系 列重要研究成果。公司目前拥有国家级博士后科研工作站、江苏省高性能碳纤维工程技 术研究中心、江苏省碳纤维工程中心 3 大研发平台,致力于高性能碳纤维产品研发和应 用技术科研攻关。
2.2率先突破干喷湿纺技术,产品品质对标国际龙头
干喷湿纺工艺具有碳纤维表面缺陷少、拉伸性能和复合材料加工工艺性能优异、纺丝速 度快等优点,但技术难度较大,国内大部分企业仍以湿法纺丝工艺为主。相比湿法纺丝, 干喷湿纺喷丝头不直接浸入凝固浴,喷头温度可独立的精确控制,纺丝液由喷丝板喷出 在进入凝固浴之前先经过一段几毫米的空气层,纺丝液在空气层中发生一定的拉伸流动, 不仅提高纺丝速度,还有利于大分子链的取向。原丝结构相比直接进入凝固浴更为均匀 致密,同时截面也更容易成圆形,从而提高力学性能。由于干喷湿纺工艺技术难度较大, 仅少量企业掌握该生产技术并形成成熟的碳纤维产品,目前国内大部分碳纤维制造企业 仍以湿法纺丝工艺为主。

产品对标行业龙头日本东丽,品质与国际同类产品相当。公司碳纤维产品种类丰富,其 中,SYT45S、SYT49、SYT49S 属于 T700 级碳纤维,SYT55S 属于 T800 级碳纤维, SYT65 属于 T1000 级碳纤维。公司产品型号已基本实现对行业龙头日本东丽的主要碳纤 维产品型号的对标,实现了对高强型、高强中模型、高强高模型等类别碳纤维的品种覆 盖。公司目前所有产线均生产干喷湿纺碳纤维,生产的产品品质与国际同类产品相当, 并在下游市场取得广泛应用。
3.实控人为中国建材,业务发展有支撑
中国建材为公司实际控制人,持续为公司注资输血。2007 年 10 月,中国建材集团注资 入股中复神鹰,公司开始启动万吨碳纤维生产基地建设;2019 年,中国建材集团旗下中 联投、中国复材分别增资 1.49、1.08 亿元;2020 年 7 月,中联投、中国复材又分别增资 7460、5424 万元;2020 年 12 月,中联投、鹰游集团、中国复材、连工投按各自持股比 例同比例向公司增资 2 亿元。截至 2022 年三季度,中国建材集团通过中联投、中国复 材合计持股 57.27%,为公司实际控制人。
中国建材业务模式多元,有望和公司产生协同作用。中国建材主要业务包括三大板块: )基础建材。主要从事水泥及水泥+业务,中国建材集团是全球最大的水泥制造商,水 泥、商混生产规模居全球第一。 )新材料。包括轻质建材、玻璃纤维、碳纤维、玻璃 新材料、风电叶片、锂电池隔膜、先进陶瓷、人工晶体。 )工程技术服务。包括海外 投资、工程建设、大研发服务、检测认证、“我找车”物流平台、跨境电商。中国建材 集团业务模式多元,旗下公司众多,其中不乏涉及风电叶片、压力容器等新材料业务的 公司,有望和公司产生协同作用。