中复神鹰研究报告:碳纤维翘楚,募资扩产助力腾飞
- 来源:中信建投
- 发布时间:2021/12/21
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中复神鹰研究报告:碳纤维翘楚,募资扩产助力腾飞.pdf
中复神鹰成立于2006年,专注于碳纤维的研发、生产和销售,是中国建材集团三大业务中新材料板块的重要构成。公司率先建成国内首条千吨级干喷湿纺碳纤维产线,拥有连云港、西宁两个生产基地,2022年碳纤维产能预计1.35万吨,规模位居国内第一。公司在多个下游应用领域均衡发展,2018年以来公司营收持续提升,利润高速增长。随着产品结构优化与持续降本的推进,2021H1公司净利率首次突破30%,未来仍有提升空间。
一、中建材旗下碳纤维翘楚,产能位居全国第一
1.1 国内碳纤维龙头企业,拟于科创板上市
中复神鹰碳纤维股份有限公司(简称“中复神鹰”)专注于碳纤维的研发、生产和销售,广泛用于体育休闲、 碳/碳复合材料、风电叶片、航空航天、压力容器及交通建设等领域。公司于 2006 年成立于江苏连云港,2007 年注资后隶属于中国建材集团,是集团三大业务中新材料板块的重要构成。公司于 2021 年 6 月申请科创板上市, 并于 12 月 15 日首发过会。公司长期自主研发碳纤维技术,在国内率先突破了千吨级碳纤维原丝干喷湿纺工业 化制造技术,建成国内首条千吨级干喷湿纺碳纤维产业化生产线。公司目前建有连云港、西宁两个生产基地, 产能规模位居国内第一;2020 年公司产量占国内总产量的比例达 20.98%,位居第二。
中建材为公司实控人,本次科创板 IPO 后公众持股 11.11%。公司股票发行前,中建材集团通过中联投、 中国复材持有公司 64.42%股权,为公司实控人。鹰游集团、连工投分别持有 30%、5.58%的股权,4 大股东合 计持股 100%。本次科创板 IPO 拟发行 1 亿股给公众股东,占比发行后总股本的 11.11%。
1.2 公司碳纤维产品体系完备,产品性能对标日本东丽
公司高强度、高模量碳纤维同步发展,产品体系完备。公司 SYT(神鹰 T)系列产品主打高强度,SYM 系 列产品主打高模量。公司对外销售的主要产品型号包括 SYT45、SYT45S、SYT49S、SYT55S、SYT65 和 SYM40 等,性能指标与国际碳纤维龙头日本东丽对标,逐步形成了以 T700 级、T800 级干喷湿纺产品为主,覆盖高强 型、高强中模型、高强高模型等不同类别的高性能碳纤维产品体系。随着风电叶片、新能源汽车、航空航天等 领域的发展,国产 T800 级碳纤维需求与日俱增。当前,公司着力推进西宁万吨碳纤维项目建设,SYT55S(T800 级)碳纤维已实现批量化生产,同时加强航空级碳纤维预浸料研发生产,完善碳纤维产业链布局。
1.3 公司业绩持续快速增长,净利率突破 30%
2018 年以来公司营收持续提升,利润高速增长。近年来,国内碳纤维市场需求旺盛,公司碳纤维产品销售 量及销售单价持续提高,业绩保持高增速。2018~2020 年营收 CAGR 达 31.47%,2019 年后归母净利润由负转正 并实现快速增长。2020 年公司实现营业收入 5.32 亿元,同比增长 28.24%;实现归母净利润 0.85 亿元,同比大 幅增长 225.92%。2021 年前三季度,公司西宁万吨高性能碳纤维及配套原丝项目部分投产,供应能力提升;而 下游风电叶片、碳/碳复合材料等需求大幅扩张,使得公司量价齐升,营收与利润均大幅超越 2020 年全年。2021年前三季度,公司实现营收 7.02 亿元,同比增长 83.78%;实现规模净利润 1.96 亿元,同比大幅增长 564.20%。

公司碳纤维产品下游应用均衡发展,体育休闲、碳/碳复合材料、风电叶片为前 3 大应用。2018~2021H1, 随着公司碳纤维生产技术的成熟,体育休闲、交通建设等传统领域收入占比下滑;风电叶片、航空航天、压力 容器、碳/碳复合材料(例如单晶硅炉热场材料)的应用占比快速提升。2019 年公司通过多个客户压力容器产品 型式认证,该领域销售收入大幅增长 150.63%。2020 年,受到碳纤维拉挤板代工由欧洲转入国内,以及国内光 伏市场的高速增长的影响,风电叶片和碳/碳纤维复合材料等应用领域的需求迅速扩张,公司该领域销售收入分 别增长 317.36%、282.10%。此外,公司着力扩张高性能碳纤维应用领域,逐渐加大对航空航天领域的产品供给, 2021 年上半年,公司在该领域年化销售收入同比增长 147.83%,占比由 8.11%提高至 13.98%。
航空航天领域碳纤维价格较高,毛利率显著高于其他应用领域。2018 年以来,碳纤维下游市场需求增加导 致公司产品供不应求,各应用领域产品全面涨价以平衡供需。在下游各细分领域中,航空航天碳纤维价格最高, 2021 年上半年达到了 227.69 元/公斤。近年来,公司不断加大对航空航天领域产品的研发,开拓军品市场。由 于涉军型号产品需要经过多重审查,形成大批量销售周期较长。2018 年,公司军品销售收入 346.11 万元,仅占 主营业务收入的 1.42%;2021 年上半年,军品销售收入大幅增长至 2764.15 万元,占主营收入比例提高至 7.29%。航空航天碳纤维军品附加值较高,随着公司产品结构的持续优化,整体毛利率的提升能够得到有效支撑。
产品原材料成本占比逐年下降,制造费用为产品主要成本来源。公司碳纤维产品的主要原材料是丙烯腈, 作为石油化工产品,价格随着油价而波动。每吨碳纤维理论耗用丙烯腈 1.96 吨。2018-2020 年间公司生产碳纤 维实际耗用丙烯腈数量分别为 2.02 吨、1.97 吨和 1.96 吨,逐渐与理论耗用量趋同。丙烯腈采购单价由 2018 年 的 110.86 万元/吨下滑至 2020 年的 0.77 万元/吨,公司直接材料在主营业务成本中占比逐年下滑,2020 年降至 28.12%。随着公司碳纤维总产量的提升,规模效益逐渐显现,使得主营产品单位成本由 2018 年的 98.29 元/公斤 下降至 2020 年的 79.74 元/公斤。
2021 年上半年,公司丙烯腈采购均价上涨至 1.28 万元/吨,叠加新线调试的影 响,产品单位成本有所回升。 制造费用在公司业务成本占比年均 50%左右,其中主要来自于电力、蒸汽和固定资产折旧。单吨碳纤维投 资金额约 20 万元,产业模式是显著的重资产行业,具备占地面积大、设备价值高的特点,导致折旧摊销费用较 高。同时生产过程中需要高温加热环节,耗用大量燃料动力。2020 年,公司制造费用占比略有上升,主要因为 为满足不断提升环保要求,不再以煤炭和天然气作为燃料自产蒸汽,而外购热力公司提供成本更高的蒸汽。

二、碳纤维下游需求多点开花,国产替代大势所趋
2.1 碳纤维规格多样化,应用领域极为广泛
碳纤维高强高模,可应用在航空航天与风电叶片等高端领域。碳纤维是由聚丙烯腈、沥青基等有机纤维(原 丝)在高温环境下裂解碳化形成的碳主链结构无机纤维,其含碳量高于 90%。
碳纤维具备出色的力学性能和化 学稳定性,密度比铝低、强度比钢高,是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的 纤维,具有质轻、高强度、高模量、导电、导热、耐腐蚀、耐疲劳、耐高温、膨胀系数小等优良性能。目前, 碳纤维在航空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等领域广泛应用。
按规格分类,碳纤维可以分为大丝束和小丝束,应用到不同场景。一般 48K 及以上被称为大丝束(1K 表 示一束碳纤维丝中含有 1000 根原丝),主要应用于以风电为代表的工业领域;24K 及以下被称为小丝束,主要 应用于国防军工、航空航天、体育休闲等领域。2020 年全球大丝束碳纤维需求占比同比提升 6.1 个百分点至 48.3%, 主要受益于风电市场驱动下的强劲增长,叠加航空航天市场下滑的影响。(报告来源:未来智库)
2.2 下游应用高景气,碳纤维需求多点开花
全球碳纤维市场需求稳步增长,而中国碳纤维需求加速提升。过去10年,全球碳纤维需求量CAGR达9.53%, 实现了稳步增长;截至 2020 年需求量达到 10.69 万吨,同比增长 2.79%,相较于往年增速有所放缓。同期中国 市场由于应用比例基数较低,CAGR 达 17.85%,但由于新兴行业需求快速释放,中国市场增速处在持续上升的 态势;截至 2020 年,需求量同比增长 29.10%至 4.88 万吨,占全球需求量的 45.65%。

分应用领域来看,全球碳纤维主要用于风电叶片、航空航天、体育休闲三大领域上。从全球碳纤维需求量 行业占比来看,2020 年风电叶片是第一大应用,需求量达 3.06 万吨,占比 28.64%,其次航空航天需求量 1.65 万吨,占比 15.39%,以及体育休闲需求量 1.54 万吨,占比 14.41%。
我国碳纤维需求与海外存在结构性差异, 国内市场由于风电装机需求高企,而大尺寸的叶片减重要求高,增加了对碳纤维的需求。截至 2020 年,国内来 自风电叶片的碳纤维需求量约为 2 万吨,占比高达 40.94%,其次来自体育休闲的需求量约为 1.46 万吨,占比 29.89%,两者合计占比达 70%以上。目前在航空航天高端应用上大幅落后于国外,仅有 0.17 万吨的需求量,占比 3.48%。
从全球碳纤维市场需求金额行业占比来看,航空航天超过风电叶片与体育休闲总和。航空航天用碳纤维更 加高端,达到 60 美元/公斤的最高均价,因此具有最高的市场需求金额;2020 年全球航空航天碳纤维需求金额 9.87 亿美元,占比高达 37.74%。
风电叶片作为近年来发展起来的碳纤维应用领域,已成为销量第一的碳纤维应 用市场,但其所用碳纤维在各领域所用碳纤维中价格最低,为 14 美元/公斤,市场总需求金额 4.28 亿美元,占 比 16.37%。体育休闲用碳纤维市场发展较为完善,需求稳步增长,所用碳纤维价格仅次于航空航天用碳纤维, 为 23 美元/公斤,2020 年市场需求金额 3.54 亿美元,占比 13.54%。
风电:全球风电发展仍处风口,碳纤维需求将持续增长
得益于双碳政策,2020 年我国陆风新增装机达到高位,海上风电资源优势明显。在我国重视并大力支持风 电行业发展的背景下,我国风电装机容量呈现出加速增长的态势,2020 年新增风电并网装机 71.67GW,其中陆 风新增并网装机同比大幅增长 189%至 68.61GW,海风同比增长 55%至 3.06GW。
截至 2021 年前三季度,我国 风电累计并网装机 297.3GW,同比增长 32.8%,其中陆、海风累计并网装机分别约为 284.11GW、13.19GW。海 风资源优势更加明显,未来在海风装机增速将领先于陆风;由于海上风电叶片尺寸及功率普遍高于陆风,叶片 大型化趋势将持续加速。
全球风电发展仍处于风口,碳纤维需求将持续增长。得益于技术创新和规模效应,全球风电市场规模在过 去十年几乎翻了一番,成为最具成本竞争力和韧性的电力来源之一。2020 年全球新增风电装机 93GW,同比增 长 53%。目前,全球风电累计装机已达到 743GW,据 GWEC 报告数据,未来五年全球新增风电装机将达到 469GW, 具有持续增长空间。

在新增装机量快速提升的同时,风机叶片大型化趋势也逐步开启;传统玻纤材料需要复合使用碳纤维,甚至完全使用碳纤维才能满足大型风机叶片对减重的更高要求。风机叶片需求量增长与碳纤维渗 透率的提升将使得碳纤维需求持续较快增长。据赛奥碳纤维报告数据,2020 年全球风电叶片中碳纤维需求量为 3.06 万吨,有望在 2025 年提升至 9.34 万吨,CAGR 达 25%。
碳碳复材:热场材料受益于光伏行业高景气
碳/碳复合材料热场产品逐渐成为市场主流,将充分受益于光伏产业的快速发展。碳/碳复合材料由碳纤维 (或石墨纤维)为增强体,以碳(或石墨)为基体的复合材料,是具有特殊性能的新型工程材料;其中热场材 料是重要的应用场景。热场是指为了融化硅料,并使单晶生长保持在一定温度下进行的整个系统,主要应用场 景包括坩埚、导流筒、加热器、保温筒、板材和电极等。
由于碳/碳复合材料热场产品具有质量轻、损伤容限高、 强度高等突出特点,正在逐渐成为主流热场材料,在上述多个热场应用中都有较高的渗透率;并且不断往大直 径、高强度、长使用寿命方向发展,以适应单晶硅往大型方向发展的需要。由于目前硅基太阳能电池占 80%以 上,因此光伏产业的急剧发展直接带动了上游关键配套碳/碳热场材料的迅猛发展。(报告来源:未来智库)
航空航天:市场缓慢复苏,碳纤维应用前景可观
航空航天市场缓慢复苏,高附加值碳纤维使得该领域前景可观。与常规材料相比,碳纤维复合材料可使飞 机减重,并有能力克服金属材料容易出现疲劳和被腐蚀的缺点,是大型整体化结构的理想材料。2020 年,在航 空航天领域中,商用飞机对碳纤维的需求量最大,为 8700 吨,占比高达 53%,其次是军用飞机,需求量 2600 吨,占比 16%。
受疫情影响,2020 年全球航空客运量较 2019 年下降了约 63%,波音及空客大幅度消减飞机的 产能,其中波音将复合材料飞机 B787 减少到每月 10 架,空客公司将复合材料飞机 A350 减少到每月 6 架,这 对航空航天领域用碳纤维的需求端造成不利影响。 据奥赛碳纤维报告数据,2020 年航空航天用碳纤维对比去年同期减少 30%,为 16450 吨,且基于对疫情及 航空航天的体系复杂而缓慢的特点,预测将在 2024 年才能恢复到 2019 年的需求水平,为 23500 吨,并将在 2025 年达到新需求高度 26320 吨。需求量的恢复,叠加航空航天领域较高的价格及附加值,市场前景仍为可观。

体育休闲:市场保持平稳,碳纤维应用小幅增长
体育市场主要应用于休闲器材,碳纤维应用小幅增长。由于碳纤维的高比强度和高比模量以及诸多优良特 性,使其可用来制造轻而强和刚而坚的各种制品,在体育休闲器材上得到了广泛运用,如高尔夫球杆、自行车 等。
2020 年,在体育休闲领域中,高尔夫球杆对碳纤维需求最高,为 4200 吨,占比 27.2%,其次是自行车和钓 鱼竿,分别占比 24.9%和 22.7%,总市场碳纤维需求 15400 吨。受疫情影响,群体运动受限,群体运动的碳纤维 器材,如曲棍(冰)球杆、滑雪杆等,有较大幅度的下滑,与之对应的是个人体育休闲的器材反而上升,主要 有高尔夫球杆,自行车及钓鱼竿等,且由于健康生活、绿色出行等理念的流行,总体体育休闲领域用碳纤维需 求将保持稳定增长。
新兴应用市场不断扩展,碳纤维需求多点开花
除了在风电叶片、热场材料、航空航天、体育休闲等领域内的应用以外,碳纤维在汽车、压力容器、电子 电气等多个领域得到了广泛应用。
在汽车复材领域,轻量化价值愈受关注,而碳纤维作为综合性能最好的轻量 化材料,目前已有众多车企在新产品中加入碳纤维复合材料,如雪佛兰 C8 汽车车架部分材料使用的就是弧形拉 挤的碳纤维复合材料型材。奔驰企业也和日本东丽联手开发车用碳纤维的运用,推动碳纤维在车辆产业的普及 化。 在压力容器领域,2020 年压力容器的碳纤维需求为 8800 吨。在同等体积情况下,碳纤维气瓶较金属气瓶 重量低 50%,使用较为轻便,且抗压强度和抗腐蚀强度更加稳定。
得益于氢能发展的加速,据赛奥碳纤维估计, 2025 年碳纤维需求将达 22000 万吨,实现快速增长。在电子电气市场,碳纤维兼顾刚性及轻量化的特性符合消 费电子轻薄化的长期追求,未来该领域碳纤维需求将保持稳定增长,2020 年碳纤维需求量 1500 吨,据奥赛碳 纤维估计,需求量将在 2025 年达到 2416 吨
2.3 国内厂商持续加码产能与技术,国产替代空间巨大
碳纤维行业技术壁垒高,国际市场为日、美企业垄断 碳纤维行业技术壁垒高,国内生产技术有待突破。完整的碳纤维产业链包含从一次能源到终端应用的完整 制造过程。从石油、煤炭或天然气得到丙烯,丙烯经氨氧化后得到丙烯腈,丙烯腈合和纺丝之后得到聚丙烯腈 (PAN)原丝,原丝再经过预氧化、低温和高温碳化后得到碳纤维,流程复杂且技术水平要求高,任何一道工 序技术、材料不达标都会影响碳纤维的稳定生产以及最终的产品质量。目前,我国碳纤维面临着高端原丝待突 破、关键技术被封锁、品牌竞争实力较弱等问题,国内碳纤维技术升级主要集中在更高强度(如 T1100 级别) 和更高模量(如 M55 级别)碳纤维制备工艺的研发和工程化应用,以及更高制备效率(如高速纺丝和大丝束) 上。
国内高性能碳纤维发展突飞猛进,原丝生产仍存技术难点。近几年我国碳纤维行业取得众多突破性进展, 已有企业实现了 T1000 级、M55 级高性能碳纤维的产业化,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。目前国内碳纤维 正朝着 T1100 级碳纤维的研发冲刺,但部分日本领先企业已可以生产 T1100 级、M60 级系列高性能碳纤维,并 且已经开发出抗拉强度高达 60GPa 的 T2000 级碳纤维,其拉伸强度是 T1100 级碳纤维的 9.1 倍。

我国碳纤维力 学性能较之仍存在较大提升空间。在高性能碳纤维原丝生产上,我国已有企业掌握了纺丝速度更快、原丝性能 更加优异的干喷湿纺技术,但干喷湿纺工艺对操作、设备、环境的要求更高,目前进行大规模量产的企业较少。 在碳纤维原丝质量上,部分已量产的碳纤维本征性能虽然可以,但是工艺性能还有待提高,比如存在微孔缺陷、 皮芯结构、毛丝量大、上浆剂不匹配及扩展性不好等问题,制约了碳纤维在高端应用上的发展。
大丝束碳纤维市场可期,但生产技术壁垒极高。得益于风电叶片大型化轻量化趋势,以及工业级低成本碳 纤维市场应用的打开,大丝束碳纤维市场需求快速上升。据赛奥碳纤维数据,2020 年全球大丝束产品市场份额 为 48.3%,较 2019 年的 42.2%提高了 14.5%。目前国内大丝束碳纤维生产已有实现,但仍存在较多技术难点有 待突破。相较于小丝束碳纤维,大丝束碳纤维生产难度更大,对原丝要求更高,预氧化、碳化环节更具挑战。
1)原丝制备要求更高、实现更难。随着丝束根数的增加,如从 24K 小丝束到 48K 大丝束,喷丝板上孔数 也需从 24000 个增加至 48000 个,首先这对喷丝板提出了更高的要求。其次,小丝束碳纤维的 CV 值更加稳定。 生产 48K 大丝束,要求从一个喷丝板上喷出的 48000 根丝均匀度都一样,这相较于小丝束,难度极大增加。此 外,毛丝问题,企业需将毛丝占比控制在一定范围内,如按照 1%的毛丝占比,1K 的碳纤维会出 10 根毛丝,而 48K 碳纤维将会出现 480 根毛丝,使得毛丝现象更加明显。(报告来源:未来智库)
2)预氧化过程中的控制技术不成熟,易出现集中放热。预氧化过程是碳纤维制备过程中有机到无机结构转 变承上启下的重要工艺流程,通常是在空气中对原丝在一定温度梯度的热环境下进行较长时间热处理,使其成 为具有热稳定性结构的纤维。大丝束碳纤维与小丝束碳纤维相比,生产过程中最大的难点在于预氧化过程中容 易出现集中放热,产生失火等安全事故,造成重大损失。国内的大丝束碳纤维生产企业曾经发生过此类安全事 故。

3)单位时间更高通量,碳化环节挑战重重。由于大丝束碳纤维在单位时间内具有更高通量,越粗的拉丝过 碳化炉的时间越长,生产效率不及小丝束碳纤维。此外,在碳化环节,非碳原子会逐步脱除,碳原子会富集再 结晶,剧烈的化学反应有可能会带来新问题。比如,毛丝的问题在原丝上体现得可能并不明显,但在碳化环节 有可能会凸显出来。
从全球碳纤维市场的份额划分看,国际碳纤维市场依然为日、美企业所垄断。1)小丝束领域,日本是全球 最大的碳纤维生产国,世界碳纤维技术主要掌握在日本公司手中,其生产的碳纤维无论质量还是数量上均处于 世界领先地位,日本东丽更是世界上高性能碳纤维研究与生产的“领头羊”。数据显示,在小丝束碳纤维市场上, 日本企业东丽、东邦、三菱三家公司合计所占有的市场份额为全球产能的 49%。2)大丝束市场上,美国赫氏为 全球主要的大丝束供应商,占据了 58%的全球市场份额,其次是占比 31%的德国 SGL,和占比 9%的日本三菱, 其他企业仅占剩余的 2%。
碳纤维国产替代空间大,技术储备与产能规模逐年上量
碳纤维国产化率仍有待提升,逐步摆脱进口依赖。从供给结构来看,我国碳纤维国产化率从 2016 年的 18.41% 快速提升至 2020 年的 37.87%,来自境外的供应仍然占大头,其中大丝束产品美国企业占据优势,小丝束产品 来自日本的供应居多。2020 年进口碳纤维中有 15.42%来自于日本,中国台湾占比 14.94%,美国占比 8.62%; 来自前 5 大进口国家或地区的供应占比超过一半,未来还有较大下降空间。2020 年 12 月,因东丽出口碳纤维 至未获许可的中国企业,日本经产省对其实施行政警告,减少大量对华出口也为国内企业提供发展机遇。
国内市场产能集中度较高,产品结构有待优化。截至 2020 年,吉林化纤系的吉林碳谷+宝旌的原丝产能合 计为 4 万吨,在纳入统计的上规模的企业中市占率达到 38.1%,进一步碳化制成碳纤维的产能为 8500 吨,与中 复神鹰碳纤维产能并列第一,分别占据 23.9%的市场。虽然目前国内市场产能集中度高,但是技术水平、整体 供应能力相较于国际先进企业仍有较大差距。从产品结构来看,国内的碳纤维生产仍以小丝束碳纤维为主,在 大丝束碳纤维上涉及较少。此外,在产品应用上,自产自销的小丝束碳纤维主要应用在军工等高附加值领域上, 部分民用以及广阔的工业级市场还未完全打开,大丝束赛道发展潜力大。
国内碳纤维产业积极求发展,技术水平逐步提高。碳纤维产业是国家鼓励的基础性战略性新兴产业,在行 业政策的扶持下,我国碳纤维生产技术在逐渐取得突破。目前,我国已实现 T700 级别碳纤维的批量生产,打破 了发达国家在高端碳纤维领域的封锁;同时国内干喷湿纺碳纤维技术逐步成熟,部分企业建立了干喷湿纺生产 线,具备了批量生产 T800 级碳纤维的能力。
此外,国内企业也在积极开展高强高模碳纤维的研发,M40 级碳纤维已应用于航天领域,M40J 级碳纤维已 进入地面考核验证阶段,突破了十吨级 M55J 碳纤维关键技术,并实现了在航空航天领域的应用;中简科技在 实验室制备的 T1000/T1100 级碳纤维主体性能达标,并具备了工业化生产的能力;中复神鹰建成了基于干喷湿 纺工艺的百吨级超高强度 QZ6026(T1000G 级)碳纤维生产线,实现了连续稳定运行,项目总体技术已达到国 际先进水平。
技术的进步带来的是国产碳纤维产量的增加,2017 年我国理论产能达到 2.60 万吨,实际产量仅为 约 7,000 吨,产能利用率仅 26.92%。2020 年理论产能 3.62 万吨,销量为 1.85 万吨,产能利用率为 51.04%,产 能利用率大幅提升。这也将进一步促进国产占有率的增长,促进国内碳纤维企业的生产发展,改变我国“有产 能,低产量”的格局。

三、干喷湿纺引领技术创新,产能扩张助力“神鹰”腾飞
3.1 研发:干喷湿纺引领技术创新,研发优势创造降本空间
干喷湿纺工艺引领技术创新,公司构建四大核心技术体系。公司自创立以来专注于碳纤维生产技术的研发 和创新。2013 年,公司在国内率先突破了千吨级碳纤维原丝干喷湿纺工业化制造技术,并建成国内首条千吨级 干喷湿纺碳纤维产业化生产线。公司多次获得中国纺织工业联合会、中国工业经济联合会等机构颁发的科技进 步奖项,拥有 53 项专利,包括 25 项发明专利和 28 项实用新型专利。目前公司已构建起四大核心技术体系,并 积极与北京航空航天大学、武汉理工大学等高校合作研发高性能碳纤维产品,完善碳纤维产业链布局。
干喷湿纺法(干湿法)是指纺丝液经喷丝孔喷出后,先经过空气层,再进入凝固浴进行双扩散、相分离和 形成丝条的方法。经过空气层发生的物理变化使得分子取向开始规整,有利于形成细特化、致密化和均质化的 丝条。与纯湿纺相比,干喷湿纺法可纺出较高密度且无明显皮芯结构的原丝,大幅提高了纤维的抗拉强度,可 生产细特化和均质化的高性能碳纤维。中复神鹰的干湿法纺丝可以进行高倍的喷丝头拉伸,纺丝速度是湿法的 3~4 倍,明显提高了生产效率同时降低了成本。
公司近 3 年研发支出不断增长,在营收中占比呈上升趋势。公司长期专注于碳纤维生产和研发,自 2017 年起公司已掌握碳纤维生产全流程核心技术,后续研发活动侧重于改进碳纤维生产工艺及拓展下游应用领域, 因此整体研发投入较低。近年来,受到下游风电叶片、航空航天领域高速发展的影响,公司加大对高性能碳纤 维的研发力度,研发支出呈现了明显的回升趋势。2020 年,公司研发支出为 1717.96 万元,同比增长 53.06%。 经测算,2021 年上半年公司研发支出达到 1597 万元,已接近上一年度全年投入总额。研发支出在主营业务收 入的占比不断提升,截止到 2021 年上半年,该占比已达到 4.21%,未来仍有进一步提升的空间。
技术创新创造降本空间,碳纤维产品单位成本下滑。丙烯腈是碳纤维产品的主要原材料,随着公司生产技 术的提高,公司单吨碳纤维耗用丙烯腈数量由 2018 年的 2.02 吨下降至 2020 年的 1.96 吨,减少了原材料的消耗。 叠加产量提高带来的规模效益,碳纤维产品单位成本一路走低,2020 年为 79.74 元/公斤,为公司提供了更大的 利润空间。2021 年上半年,神鹰西宁的万吨碳纤维及配套原丝生产项目部分投产,生产线初期调试耗用较多原 材料,叠加原材料丙烯腈涨价的影响,产品单位成本上升明显。预计在项目生产步入正轨后,单位成本将降至 正常水平。

3.2 产品:对标日本东丽,提升高端产品占比
公司产品系列基本对标日本东丽,在国内位居前列。公司与光威复材及恒神股份的碳纤维产品种类基本相 当,实现 T300 级至 T1000 级、M40 级别的产品覆盖,基本实现对日本东丽的对标。公司在干喷湿纺碳纤维的 技术成熟度方面具有一定优势;光威复材、恒神股份过往以湿法碳纤维为主,近年来逐渐突破了干喷湿纺工艺 技术;中简科技主要生产湿法碳纤维,在 T800 级及以上的同级别产品性能方面,较采用干喷湿纺工艺的同级别 产品的拉伸强度方面性能较低。
3.3 产能:募投项目实现产能扩张,产品系列与产业链同步完善
公司碳纤维满产满销,产能扩张正当时。截至 2020 年,公司建成的仅有本部所在的连云港生产基地,产能 规模 3500 吨/年,已处于满荷生产状态。2018-2020 年,公司碳纤维产量分别为 2979.89 吨、3342.15 吨和 3777.21 吨,销量分别为 2734.94 吨、3422.48 吨和 3761.14 吨,均呈现增长态势。
近两年产销率维持在 100%附近,公司 碳纤维产品供不应求,受此影响碳纤维销售单价全面上涨,由 2018 年的 110.86 元/公斤提升至 2020 年的 140.25 元/公斤,复合增长率达到 12.48%。2021 年上半年,公司碳纤维产品销售单价高达 187.38 元/公斤,较 2020 年 末大幅增长 33.60%。当前碳纤维下游行业蓬勃发展带来大量市场需求,公司供给端制约成为其发展的主要障碍。 因此公司急需募资建厂实现产能提升,进而获取更高市场份额。

募投项目大幅提升公司供应能力,推进产品升级与产业链完善。公司此次募投项目主要包括西宁年产万吨 高性能碳纤维及配套原丝项目、航空航天高性能碳纤维及原丝试验线项目、碳纤维航空应用研发及制造项目以 及补充流动资金。
1)西宁万吨碳纤维项目:总投资 20.58 亿元,一阶段建设产能 6000 吨,二阶段建设产能 4000 吨,建成后 将极大弥补公司在供给端的缺口,加速碳纤维产品的进口替代。截止至 2021 年 12 月,该项目已建成并投产 6000 吨碳纤维产能,供应能力大幅度提升。预计 2022 年一季度之前,西宁二阶段 4000 吨产能投入使用,届时西宁 将形成 1 万吨碳纤维及配套原丝产能,加上本部 3500 吨,总供应能力大幅提升至 1.35 万吨。
2)航空航天高性能碳纤维及原丝试验线项目: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。随着中国商飞 CR929 的研发推进,对国产 T800/T1000 级碳纤 维需求量将跨越式增长;其他诸多下游领域也对超高强度和超高模碳纤维提出要求,未来 1100、M40X、M55J、 M60J 等碳纤维将面临较大需求。公司建设试验线项目进行产品开发与下游认证,有望提前锁定未来业绩。
3)碳纤维航空应用研发及制造项目:随着国产大型飞机的逐步量产,公司与中国商飞开展合作,在本部连 云港和上海设立航空航天级高性能碳纤维的研发和生产中心。当前公司已实现 SYT55S(T800 级)碳纤维的批 量化生产,募资后将建设 300 万 m2 /年的航空级预浸料生产线,进一步完善公司碳纤维产业链的布局。
3.4 增速腾飞巩固民用龙头地位,工业大丝束亦值得期待
公司作为民用龙头营收规模稳步提升,毛利率逐年追赶军用碳纤维龙头。从营收规模来看,公司相较于光 威复材销售规模较小,2020 年碳纤维业务营收为光威复材的 48.94%;2021 年上半年公司营收增长 43.83%,营 收占光威复材比例提高至 51.95%;2021 年前三季度公司营收增长 83.78%,大幅领先于同行业。
公司产品主要 用于民用领域,直面日、美龙头的竞争,产品毛利率相对较低;光威复材、中简科技以生产军品碳纤维业务为 主,准入门槛与产品附加值远高于民品碳纤维。但近年来公司规模上量伴随着降本增效,且航空航天领域销售 占比有所提升,整体毛利率呈现出良好的上升态势,2021 年上半年已达到 47.68%。随着公司在高性能碳纤维领 域的持续扩张,毛利率提升空间大,未来将大幅领先民用企业,追赶军用碳纤维龙头。

公司民用领域优势有望持续巩固,工业大丝束或迎来超预期发展。预计 2022 年一季度以后,公司整体产能 规模提升至 1.35 万吨;而下游需求持续高景气有助于公司产能快速释放以及产品均价的持续提升。产品系列的 高端化以及未来高增速的维持,将巩固公司在既有民用领域的龙头地位。工业领域:公司持续推进与东华大学、 北化常州院的合作研发,凭借多方实力有望突破 48K 大丝束碳纤维的技术门槛,并逐渐实现量产。公司目前在 风电等工业领域已经形成较大批量的销售,未来通过极具成本优势的大丝束来替代当前小丝束的出货,将打开 风电叶片用碳纤维的国产替代空间。从过去来看,公司技术研发始终位居行业前列,因此未来或将迎来大丝束 技术突破的超预期表现。
四、盈利预测
公司本部年产能 3500 吨,2021 年上半年神鹰西宁新增 2000 吨产能,使得产量有明显增长。截至 2021 年 12 月 9500 吨产能就位(本部 3500 吨+西宁 6000 吨),预计 2022 年一季度之前西宁 1 万吨产能全部就位,总产 能扩至 1.35 万吨。产能释放是公司 2021-2022 年业绩增长的最主要驱动因素,下游需求增长是支撑公司销售均 价稳中有升的有利条件。通过对公司营收的拆分与量价的预测,结合对毛利率与费用率的假设,我们预计公司 2021-2023 年营收为 10.26 亿元、18.05 亿元、21.92 亿元,净利润为 2.77 亿元、5.30 亿元、6.48 亿元,对应 EPS 为 0.35、0.59、0.72 元。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
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