2023年光威复材研究报告 全产业链布局的碳纤维领军企业

1. 公司概况：全产业链布局的碳纤维领 军企业

公司是专业从事碳纤维、碳纤维织物、碳纤维预浸料、碳纤维复合材料制品及碳纤维核 心生产设备的研发、生产与销售的高新技术企业，拥有碳纤维行业全产业链布局。公司 于 1992 年成立，2014 年由复材有限变更为光威复合材料股份有限公司，于 2017 年在深 圳证券交易所创业板挂牌上市，是国内碳纤维行业第一家 A 股上市公司，为国内碳纤维 行业领军企业。

目前公司主营包括碳纤维和织物产品体系、预浸料产品体系、碳梁以及无人机系列等在 内的产品体系。公司是我国最早实施碳纤维国产化事业的民营企业，也是我国碳纤维国 产化事业的成功实践者，带动我国碳纤维产业从无到有并不断发展，形成了公司在我国 航空航天领域碳纤维主力供应商地位。随着产业化技术水平的提高，公司积极开发民用 碳纤维及其复合材料产品，业务不断向下游延伸，积极培育碳纤维应用市场，实行寓军 于民、军品优先、军民共用、以民养军、军民品互动发展的军、民融合发展战略。

截至 2022 年三季度，前五名股东持股比例占 47.98%。公司实际控制人为陈亮，控股比 例为 14.89%。根据 2022 年三季报，公司第一大股东为威海光威集团有限责任公司，其直接持股 37.33%；公司第二大股东为北京信聿投资中心（有限合伙），持股比例为 5.71%。

2022 年公司实现营业收入 25.18 亿元，同比下降 3.41%；实现归母净利润 9.32 亿元，同 比增长 22.88%。公司自上市以来业绩保持高速增长，2021 年尽管受到量产定型碳纤维 产品价格下降的影响，但整体盈利能力仍稳步增长，公司全年实现营收 26.07 亿元，同 比增长 23.25%，实现归母净利润 7.58 亿元，同比增长 18.18%；2022 年受到量产定型碳 纤维产品价格再次下调以及疫情导致公司业务停产等因素影响，整体收入规模同比下降 3.41%至 25.18 亿元。但由于非定型纤维产品贡献持续增加，加上碳梁业务因汇率波动形 成汇兑收益等因素，公司盈利能力依然维持较好水平，全年实现归母净利润 9.32 亿元， 同比增长 22.88%。

碳纤维及织物、碳梁、预浸料是公司主要收入来源，2022 年前三季度公司综合毛利率 为 52.56%，同比增长 4.96pct。公司 2022 年前三季收入结构中，碳纤维及织物、碳梁、 预浸料业务为主要收入及毛利润来源，分别占总营收 56.01%、27.61%、11.78%。公司 自上市以来毛利润保持高速增长，综合毛利率也始终维持较高水平，2021 年公司综合毛 利率有所下降，主要受到量产定型碳纤维价格下降以及民品业务贡献比例提高双重影响。 2022 年前三季度，公司毛利率明显回升，同比增长 4.96pct 至 52.56%。

2. 碳纤维行业：市场需求旺盛，壁垒极 高

2.1 碳纤维简介：性能优异的新材料之“王”

碳纤维是一种含碳量高于 90%的无机纤维，由有机纤维（聚丙烯腈基、沥青基、粘胶 基纤维等）在高温环境下裂解碳化形成碳主链机构而制得。作为新一代增强纤维，碳纤 维具有出色的力学性能和化学性能，既具有碳材料固有的本性特征，又兼备纺织纤维的 柔软可加工性因此被广泛应用于航空航天、能源装备、交通运输、体育休闲等领域。 碳纤维的分类标准有很多，按原丝种类可以将碳纤维分为聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、 沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类，PAN 基碳纤维为主流。其中，PAN 基碳纤维成 品品质优异、力学性能优良，且相比于另外两种碳纤维工艺难度更低，是最主要的碳纤 维品种，目前已成为主流，产量占比超 90%；而沥青基碳纤维原料调制复杂，产品性能 较低，粘胶基碳纤维技术难度大，成本高，两者产量均较小。

按丝束规格可以将碳纤维分为小丝束和大丝束。早期小丝束碳纤维以 1K、3K、6K 为主， 逐渐发展出 12K 和 24K，其生产工艺难度大，价格较高，但性能优异，主要应用于军工、 航空航天领域；大丝束碳纤维通常指 48K 以上的碳纤维，包括 48K、60K、80K 等，其 生产成本低，性价比高，主要应用于工业领域。

按力学性能可以将碳纤维分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为 1000MPa、模量 为 100GPa 左右，高性能型碳纤维强度和模量分别高于 2000MPa 和 250GPa。高性能型 碳纤维又分为高强型（强度 2000MPa、模量 250GPa）和高模型（模量 300GPa 以上）。 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。

2.2 碳纤维产业链：技术和生产壁垒极高，价值链增幅迅 猛

2.2.1 碳纤维产业链长，技术、资金壁垒极高

碳纤维产业链包含从上游原油到终端碳纤维成品应用的完整制造过程，技术和生产壁垒 非常高。首先，从石油、煤炭、天然气等化石燃料中制得丙烯，并经氨氧化后得到丙烯 腈；其次，丙烯腈经聚合和纺丝后得到聚丙烯腈（PAN）原丝；然后，再经过预氧化、 低温和高温碳化后得到聚丙烯腈基碳纤维；最后，碳纤维与其他材料结合（树脂、陶瓷 等），可形成碳纤维复合材料，并应用于下游各个领域。碳纤维生产工序多、流程长，全过程需要连续进行，任何一道工序出现问题都会影响成品质量，技术和生产壁垒非常 高。接下来我们将详细介绍碳纤维产业链中的聚合纺丝、氧化碳化、复合等阶段。

（1）阶段一：聚合纺丝。丙烯腈等原料经过聚合纺丝阶段可得碳纤维原丝。其中聚合 阶段是将原料丙烯腈单体和溶剂二甲基亚砜与共聚单体和引发剂偶氮二异丁腈一起按配 比投料进入聚合釜，在一定温度下进行溶液聚合反应，然后进行脱单脱泡。纺丝阶段是 聚合物脱单脱泡后进行过滤喷丝，喷丝时通过喷头的选择决定丝束的大小，喷头为 1000 个细孔、3000 个细孔、6000 个细孔、1.2 万个细孔、2.4 万个细孔喷丝得到的原丝分别为 1K 型、3K 型、6K 型、12K 型和 24K 型，最终得到的碳纤维分别为 1K 型、3K 型、6K 型、12K 型和 24K 型。喷丝产生的原丝在凝固浴中凝固成形，经过成形后的原丝采用设 定温度下进行水洗。水洗后的原丝进入多段热水牵伸，然后经过致密化、蒸汽牵伸等流 程，最终生产出碳纤维原丝。

碳纤维生产的主要技术壁垒在于原丝，其质量对碳纤维的力学性能影响较大。碳纤维原 丝是生产高品质碳纤维的技术关键，其品质缺陷会造成碳纤维力学性能下降。碳纤维的 力学性能与其微观结构有关，如表面孔洞、沉积、刮伤以及单丝间黏结等，在后续加工中很难消除，从而造成碳纤维力学性能的下降。除了微孔缺陷，皮芯结构也是影响碳纤 维抗拉强度的重要缺陷。皮芯结构是由纺丝工艺中原丝凝固的双扩散引起，表现为纤维 表面致密，芯部疏松。皮芯结构降低了碳纤维结构径向均一化，造成碳纤维模量及强度 在皮层高而芯部低，从而严重影响最终碳纤维的力学性能。根据刘晗等人在 2021 年 《碳纤维缺陷演变及其原丝制备工艺研究进展》中的研究，微孔缺陷和皮芯结构一定程 度上来源于原丝的后处理工序，但更大程度上来源于原丝本身。 主流原丝制备工艺包括湿法纺丝和干喷湿法纺丝，其中干喷湿纺优势明显。经过长期的 技术研究和工程化实践，国际上形成了湿法纺丝和干喷湿法纺丝两种原丝制备工艺。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，国际上日本东丽和美国赫氏率先实现了干喷湿纺工艺的突破，形成了成熟的 干喷湿纺碳纤维产品。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。

（2）阶段二：氧化碳化。原丝经过氧化、碳化工段得到碳纤维。成品原丝经氧化炉空 气气氛下反应得到预氧丝，预氧丝在氮气保护下，分别经过低温碳化、高温碳化得到碳 丝，之后经表面处理后进行上浆，最后经烘干得到碳纤维产品；如果想为进一步提升产 品的弹性模量，可以将高强型、高强中模型碳纤维在惰性气氛下经 2000℃以上的温度石 墨化处理，再经过表面处理、上浆和干燥处理，得到石墨纤维。

预氧化炉、高低温碳化炉等重要生产设备国外控制较严，国内碳纤维企业开始自行研发。 自上世纪 60 年代起，西方国家就开始对我国实施碳纤维材料的技术禁运。根据“巴统”和 之后《瓦森纳协定》，美国等西方国家不向我国出售协议清单中列出的高端技术和设备， 日本也长期对碳纤维设备严格保密，生产设备一概不对外出售。在此背景下，国内不少 碳纤维生产企业开始自行研发相关设备，例如威海拓展和中复神鹰都具有成熟的机械装 备生产经验，为设计、制造保密性要求高的碳纤维生产装备提供了保障。

（3）阶段三：复合。碳纤维与其他材料复合后可以制成综合性能优异的碳纤维复合材 料。碳纤维复合材料主要是以碳纤维为增强材料，以树脂等作为基体材料，经过复合制 成的结构或功能材料。目前碳纤维复合材料以树脂基复合材料（CFRP）为主，占全部 碳纤维复合材料市场份额的 90%以上。从碳纤维到复合材料的中间产物包括碳纤维织物、 碳纤维短切、碳纤维预浸料等。

碳纤维生产技术上存在配方壁垒、工艺壁垒和工程壁垒，难度依次增加，合计突破时间 需要 10 年以上。根据光威复材《大丝束碳纤维产业化项目可行性报告》，碳纤维生产技 术上主要存在三大壁垒：1）配方壁垒。配方主要是各种原辅料的配比，比如原丝制备 环节中丙烯腈与溶剂、引发剂的配比等，配方一般可通过购买或挖角技术人员等方式获 取，取得后可迅速消化吸收，壁垒突破时间为 1-2 年。2）工艺壁垒。这是指在配方的基 础上，配合装备、人工进行不断地工艺调整和磨合，最后才能工业化生产出合格的产品， 比如原丝生产过程中的喷丝工艺、蒸汽牵伸工艺等，工艺壁垒突破时间为 3-5 年。3）工 程壁垒。多道生产工艺就组成了全套工程体系，工程体系需要每个生产工艺的协调配合， 工程壁垒突破时间在 5 年以上。 碳纤维资金壁垒高，每万吨投资额可达 20 亿左右。

碳纤维行业属于资本密集型行业， 新进入企业需要面对大规模固定资产投入的挑战。生产碳纤维需要经过聚合、纺丝、氧化碳化三个工段，每个工段均需要几十台甚至上百台大型设备，以及配套的生产厂房与 相应的环保设施等。因此生产碳纤维需要大量的资金投入，资金壁垒是进入碳纤维行业 的天然壁垒。以各主要上市公司为例，每万吨碳纤维投资额就需 20 亿左右。中简科技 由于投资的是高性能碳纤维及织物项目，且含有部分产线和车间建设，项目每万吨投资 额达到 124.67 亿元。

2.2.2 产业链价值增幅迅猛，原丝环节成本占比最大

价值量方面，随着碳纤维产业链的深入，不同阶段的产品价格大幅增值。根据《中国碳 纤维行业现状及发展趋势》，同一品种原丝的售价约 40 元/公斤，碳纤维约 180 元/公斤， 预浸料约 600 元/公斤，民用复合材料约在 1000 元以下/公斤，汽车复合材料约 3000 元/ 公斤，航空复合材料约 8000 元/公斤，在碳纤维产业链中，每一级的深加工都将带来产 品价格的大幅增值。

成本方面，碳纤维各生产环节中，原丝阶段成本占比最高，为 50%左右，规模生产后 占比略有提升。根据美国橡树岭国家实验室的研究数据，碳纤维生产各环节中，原丝阶 段在碳纤维总成本中占比较高，其中工业级碳纤维及航天级碳纤维原丝阶段成本占比分 别为 54.51%、48.05%，规模生产后（以年产能 2.5 万吨为例）原丝成本占比略有提升， 工业级和航天级碳纤维原丝阶段成本占比分别为 56.06%、51.74%。

碳纤维成本中制造费用占比较高，原材料主要为丙烯腈等化学原料，受原油价格影响较 大。碳纤维成本中，制造费用和直接材料占比较高，以主做碳纤维的中复神鹰为例， 2021 年上半年公司碳纤维成本中，制造费用和直接材料占比分别为 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，价格波动受到国际原油 价格影响较大。截至 2022 年 9 月，布伦特原油现货价为 90.16 美元/桶，同比增长 20.86%，较 2022 年最高点 120.08 美元/桶下降明显。

2.3 碳纤维市场供需：国内需求快速增长，产能全球第一

2.3.1 需求端：国内市场表现亮眼，进口依赖度稳步下降

2021 年全球碳纤维市场需求为 11.8 万吨，同比增长 10.4%，其中中国碳纤维市场需求 为 6.24 万吨，同比增长 27.7%。根据《2021 全球碳纤维复合材料市场报告》，2021 年全 球碳纤维市场需求达到 11.80 万吨，同比增长 10.4%，2025 年全球碳纤维市场需求预计 将达到 20 万吨，2030 年预计将达到 40 万吨。其中中国碳纤维的总需求稳步增长，2021 年达到 6.24 万吨，同比增长 27.7%，占到全球市场需求的 52.9%。2025 年中国碳纤维市 场需求预计可达到 15.93 万吨。

全球碳纤维主要应用领域为风电叶片、体育休闲、航空航天，占比分别为 28.0%、 15.7%、14.0%，我国碳纤维应用领域主要集中在风电叶片、体育休闲、碳碳复材。按 照数量份额，2021 年全球碳纤维应用领域排名前三的有风电叶片、体育休闲、航空航天， 占比分别为 28.0%、15.7%、14.0%。中国碳纤维应用领域排名前三的为风电叶片、体育 休闲、碳碳复材，2021 年市场需求分别为 2.25 万吨、1.75 万吨、7000 吨，占全国总需 求的比重分别为 36.1%、28.1%、11.2%。

我国碳纤维进口依赖度逐年下降，从 2017 年的 69%稳步下降到 2021 年的 53%，2025 年预计将降至 39%。2021 年碳纤维进口量为 3.31 万吨，同比增长 8.98%，增速较上年 有所下降；2021 年碳纤维国产量为 2.93 万吨，同比增速达到 58.11%，连续两年保持 50% 以上增速。2017-2021 年，我国碳纤维进口依赖度（进口碳纤维数量/国内碳纤维市场需 求）呈现逐步下降趋势，2021 年进口依赖度为 53.11%，同比下降 9.1pct，降幅明显。 2025 年，我国碳纤维进口依赖度预计将降至 38.99%。

2.3.2 供给端：国内碳纤维产能首次超过美国，成为全球最大产能国

2021 年全球碳纤维运行产能为 20.76 万吨，其中中国大陆为 6.34 万吨，占比 30.5%，首 次超过美国成为全球第一。2021 年，全球碳纤维运行产能达到 20.76 万吨，同比增长 20.94%。其中中国大陆碳纤维运行产能为 6.34 万吨，同比增长 75.38%，占全球碳纤维 运行产能比例为 30.54%，同比提升 9.48pct。2021 年，中国碳纤维产能高速增长，首次 超过美国成为全球碳纤维最大产能国。

2021 年中国碳纤维产能前五大企业为吉林化纤、中复神鹰、宝旌碳纤维、新创碳谷、江 苏恒神。经过长期的技术积累，我国碳纤维龙头企业正逐步打破国外技术垄断，产能规 模不断扩张，已有部分企业能实现 T700 级、T800 级、T1000 级碳纤维的规模化生产， 产品性能与国际龙头比肩。2021 年，中国碳纤维企业中，产能排名靠前的有吉林化纤、 中复神鹰、宝旌碳纤维、新创碳谷、江苏恒神等。

国外政策限制趋严，国内政策大力支持，国内碳纤维企业迎来发展机遇。2020 年下半年 以来，日本、美国加强了对碳纤维出口中国的政策管控，导致国内碳纤维境外供应难度 进一步较大。2020 年 12 月 22 日，因日本东丽子公司出口碳纤维流入了未获日本《外汇 及外国贸易法》许可的中国企业，日本经济产业省对该公司实施了行政指导警告，要求 东丽子公司防止再次发生此类事件，并彻底做好出口管理。2021 年 2 月 24 日，美国总 统拜登签署了行政命令，在联邦机构间展开为期 100 天的审查，以解决四个关键产品供 应链中的漏洞，其中包括碳纤维，主要目标是增强供应链的弹性，以保护美国免于未来 面临关键产品短缺。在此背景下，国内政策对碳纤维企业的支持力度不断增加，2015 年 以来，多份碳纤维相关政策持续出台，助力国内碳纤维企业发展。2021 年 3 月，十四五 规划纲要中提出要加强碳纤维等高性能纤维及其复合材料的研发应用，为未来碳纤维行业的技术进步提供了良好的政策环境；2022 年 9 月，工信部等三部门出台《原材料工业 “三品”实施方案》，提出推进高性能化工材料、碳纤维及其复合材料等的技术攻关。

3. 公司分析：军民两生花，全产业链协 同发展

3.1 军品：订单量多质优，认证优势在手

3.1.1 碳纤维军品应用优势凸显，军机需求持续上涨

碳纤维因具有耐烧、轻质、耐腐蚀的出色化学稳定性与高强度力学性能，在军工领域主 要被应用于火箭及导弹、军用飞机、以及个体防护三个领域。火箭、导弹方面，军用碳 纤维可耐 3000℃以上高温，连钛合金也无法比拟，碳纤维凭借耐烧蚀和轻质高强的特点 被广泛应用于火箭的助推器、防护罩、发动机罩和导弹壳体、发射筒等结构。军用飞机 方面，碳纤维因其“轻、强、硬”的特性，被广泛应用于战斗机和直升机的机体、主翼、 尾翼、刹车片及蒙皮等部位。个人防护方面，碳纤维复合材料防弹盔甲质量轻，导热、 散热性好，能即时将子弹的冲击能量分散到整个面积上，穿透层数少、凹陷度小，对身 体防护作用强。通过弹道实测，达到 GA141—2001 安全标准，凹陷度 9.3~10.4mm，并 实现了一衣多能：防弹、防割、防刺、防暴、防火。

军机中使用碳纤维复合材料可达减重、耐劳、降本多重目的。碳纤维复合材料相较于 常规材料，可以使飞机减重 20%-40%，克服金属材料容易出现疲劳和被腐蚀的缺点， 同时还可以降低飞机设计、制造成本。自 20 世纪 70 年代至今，国外军用飞机从最初将 复合材料用于尾翼级的部件制造到今天用于机翼、口盖、前机身、中机身、整流罩等， 用量与日俱增。 航空航天领域军碳纤维使用比例最多可达 90%，使用比例仍有较大提升空间。随着我 国军机制造技术的提升与完善，碳纤维复材的使用占比越来越多，达到了 50%以上， 目前最高达到 90%的使用比例。但就使用总量占比而言，还与全球使用量占比存在较 大差距。全球范围内有 14%的碳纤维用在了航空航天领域，而国内这一比例仅有 3.2%， 我军碳纤维使用比例仍有较大提升空间。

我国战斗机数量及质量不断提升，国产四代战斗机代表新一代军机需求，拉动对高端碳 纤维复合材料的市场增长。《世界空军力量 2020》显示：美国军机数量 13266 架，占世 界军机总量的 25%。美国军机数量相当于俄罗斯、中国、印度、日本、韩国及法国的战 机数量总和。2019 年美国的军机数量继续保持下降趋势，我国军机数量持续增加。目前 我国最先进的第四代战斗机歼-20 的碳纤维使用比例为 27%，相比之下第三代战斗机歼10 和歼-1 的碳纤维用量仅为 6%和 10%。随着我国新型战机的换代升级，军机碳纤维需 求量将被其拉动，市场广阔。

军民业务收入稳中向好，2022 年前三季度碳纤维及织物实现营业收入 10.87 亿元，同比 增长 3.65%，占总营收比例为 56.01%。目前公司生产的碳纤维及织物主要客户为军方， 2017-2021 年，碳纤维及织物业务收入稳步提升，2021 年实现营业收入 12.75 亿元，同 比增长 18.27%；2022 年前三季度实现营收 10.87 亿元，同比增长 3.65%，占总营收比例 为 56.01%。

公司军品订单来源稳定，订单金额不断加大。2018~2021 年，公司陆续与国家军方客户 签订了价值 7.42 亿、9.27 亿、9.98 亿、11.06 亿以及 20.98 亿元的保密订单，合同履约周 期长，金额高，对公司定型产品的需求旺盛。其中，2021 年公司共接到两批军方订单， 订单数额超越其他年份均值，可见军品需求量不断扩大。

军品毛利率远高于民品，2021 年公司碳纤维及织物毛利率为 70.05%，同比下降 5.23pct。 尽管军品业务账期较长，但其附加值及利润水平较高，近 6 年来毛利率均保持在 70%以 上的高位，盈利能力远高于民品，2021 年受到产品价格下降影响，公司碳纤维及织物毛 利率同比下降 5.23pct 至 70.05%。售价方面，2021 年下半年碳纤维及织物定价为 705.87 元/公斤，虽然较上半年下降明显，但仍为碳梁售价的 7.58 倍，预浸料的 16.4 倍，军品 订单带来的丰厚利润与健康现金流为公司进行民用市场的开拓以及复合材料相关的产品 研发提供了充足的资金支持。

3.1.2 军方验证漫长复杂，先入行者壁垒+利润双高

军用碳纤维验证流程复杂，时间漫长，确定资质后供应商具有先发优势。军用碳纤维在 质量稳定性要求上远高于民用碳纤维产品，复杂而漫长的验证流程也大大增加了其使用 的难度，提高了应用壁垒。公司及相关产品自 2005 年以来经历了十年的研发、验证及 生产历程，方才形成了军品的稳定供货局面，而航空航天等军工企业一般不会更换定型 产品的碳纤维供应商，后入企业短期内难以进入市场，公司确立了市场先入优势。

现阶段公司向军方供应的碳纤维型号主要有 T300、T700 及 T800 三款产品，公司供货 时间久，客户粘性高。光威复材是国内首家突破 T300 碳纤维工程化和产业化技术的企 业，在航空航天领域供货十余年，主要用于三代歼击机，后续军机更新结构件也将继续 沿用光威的 T300 产品。光威的 T800 碳纤维率先完成了新型直升机工程化的应用认证， 并在 2016 年获得独供资格，后续有望实现客观的业务增量。光威的 T700S 已通过下一 代固体火箭发动机壳体验证，具备小批量试产能力。2022 年公司 CCF700G 碳纤维通过 装机评审，扩大了公司业务覆盖的终端客户范围，使公司成为现有航空装备全系列的碳 纤维供应商。

产、学、研结合，公司适应军方需求不断革新生产技术。2018~2022 年，公司与有关单 位签订技术改进合同、并和北京化工大学合作，多次改进生产技术，达到对优化国产碳 纤维性能，增强稳定性，并补充和完善性能数据的目标。从国产碳纤维稳定性改进到聚 丙烯腈纤维石墨化，再到 CCF700G 碳纤维研制、审批、经过验证，研发周期长，资金 回收慢，突破壁垒后各技术将不断为公司业绩带来积极影响，增强公司可持续发展能力。

3.2 民品：深耕多年，占据民用碳纤维核心地位

3.2.1 风机海上化大型化，拉动民品业务需求

全球风机发展迅速，2021 年全球风电装机容量达 837.45GW，同比增长 12.41%；其中 中国风电装机容量为 338.31GW，占全球装机容量的 40.4%，同比增长 16.36%。2005 年至 2015 年为全球风机增量快速发展期，近几年风机容量增速为 10%左右。2020 年全 球风机容量为 744.97GW，同比增长 14.58%。中国装机容量在 2020 年增速显著，达到 23%，在 2021 年为 16%。

2021 年全球新增海上风电装机容量达 21.10GW，同比增长 208.02%；其中中国新增装 机量为 16.9GW，占总新增量的 80.07%，同比增长 146.64%。中国连续四年在海上风电 装机量方面领跑全球。根据全球风电联盟（GWEC）统计，中国在 2021 年初有 60 个海 上风电项目正在建设中，总容量超过 16GW。

政策推动风机海上化，国内海上风机需求显著提升。相较于陆地风电，海上风电具有： 1）不占用土地模式和大估摸开发；2）接近沿海电力高负荷地区，减少输电成本；3） 风资源相对平稳，电力波动小等优势。同时，全球风电联盟（GWEC）提出，2050 年， 全球海上风电累计装机容量至少需达到 200GW。我国在《2022 全球海上风电大会倡议》 中指出，根据碳中和目标，“十四五”末，我国海上风电累计装机容量需达到 100GW， 2030 年达到 200GW，2050 年应不少于 1000GW。在 2021 年底，国内海上风电累计装机 容量约为 26.4GW，国内海上风电市场会迎来快速增长。

风电叶片是风电机组中将自然界风能转换为风力发电机组电能的核心部件，也是衡量风 电机组设计和技术水平的主要依据。风电机组由基座、塔筒、机仓、叶片组成。其中： 塔筒提升风机高度，并可以作为传输线路的通道；机仓内有发电设备及其他控制系统； 叶片是接受风 资源的关键部位，其设计、材料和工艺决定着风机的发电效率。

海上机组大型化是实现海上风电场集约化建设的主要途径。海上风电面临的主要问题是 成本居高不下。海上作业窗口期短，风电机组的运输、安装以及维护都受到制约。机组 大型化意味着同样的装机容量需要更少的机组数量，在建设期可减少项目的基础设施、 吊装、海缆的前期投资，还能够提高后期运营维护的效率，从而极大地降低了整体成本。 近年来，单机容量不断增加。2020 年欧洲风机的平均容量为 8.2MW。预计未来风机容 量将持续增长，根据全球风电联盟（GWEC）的预测，海上风电风机容量在 2025 年将 达到 15-17MW。大型化可以降低发电成本。根据 Rystad Energy 推算，对于 1GW 海上风 电项目，采用 14MW 风电机组将比采用 10MW 风电机组节省 1 亿美元的投资。此外， 下一代风电机组将在 2030 年之前出现，功率达到 20MW 左右。

叶片大型化是增加单机容量的主要方式，近年来风电叶片直径逐渐增加。叶片长度的平 方与风机叶轮捕获的风能和产生的电能成正比。相同风速情况下，叶片直径的增加可以 增加受风面积，使风电发电量更高、发电效率更强。根据 GE 发布的《2025 中国风电度 电成本》，到 2025 年，风电叶片直径将达到 160 米，扫风面积较 2015 年将增加一倍，年 发电能力将提高一倍，发电成本可以降低 30%。

叶片大型化对材料要求较高，碳纤维材料需求有望上升。传统的玻璃纤维由于质量重， 会消耗更多的能量，降低发电效率。随着风机叶片长度的提升，叶片越来越重，玻纤材 料的叶片还提升了了装机成本和难度。因此，硬度高密度低的碳纤维受到了厂商的青睐。

碳纤维多被应用于叶片碳梁部分。目前碳纤维复合材料在风电叶片中已经有较多的应用， 如叶片大梁、蒙皮等，其中以叶片大梁应用最多。叶片大梁支撑起整个叶片，需要使用 高强度的材料，传统玻纤已无法满足大型化叶片的强度需求。

3.2.2 收入稳中向好，与维斯塔斯深度合作

与全球最大的碳梁需求方 Vestas 深度合作，Vestas 专利到期后公司碳梁业务收入有望进 一步增长。大型叶片碳梁需要拉挤工艺，其效率最高，成本最低，碳纤维含量高，质量 稳定，适合大批量生产。维斯塔斯拥有碳纤维拉挤工艺的专利，公司在 2016 年与 Vestas 建立战略合作关系，成为该公司全球最大的碳梁产品供应商。2022 年 7 月 19 日，Vestas 碳纤维挤压工艺专利到期，由于专利保护的是如何应用碳梁加工制造风电叶片，对公司 开展碳梁业务没有限制，专利到期后公司有望面对更多客户，碳梁业务收入有进一步增 长潜力。

公司是国内最早开发和供应碳梁的碳纤维企业，2022 年前三季度碳梁业务实现营业收入 5.36 亿元。碳梁是公司主要的民用产品，公司碳梁的营业收入在 2018-2021 年内持续增 长，2021 年公司碳梁业务实现了 8.07 亿的营业收入，占总体营业收入 30.99%。2022 年 前三季度，风电碳梁业务虽受原材料价格和行业的动态变化影响，但总体表现平稳，实 现收入 5.36 亿元，与上年同期持平。2018-2020 年的碳梁业务的毛利率基本维持在 22% 左右。但是在 2021 年，毛利率降到了 15%，主要是受到原材料上涨影响。2022 年上半 年，公司通过对产品价格进行调整和成本控制使碳梁毛利率回升至 20%。

浸料业务表现稳健，2022 年前三季度预浸料实现营业收入 2.29 亿元，同比增长 11.94%。公司抓住风电领域的业务机遇，成功开发出适合风电叶片制造的碳纤维半预浸 料，成为预浸料板块业务收入增长的主要来源；同时通过建设高端预浸料生产车间，开 发适用于航空、航天、兵器、电子、船舶等行业使用的高端预浸料产品，产品得到广泛 应用。2022 年前三季度预浸料业务实现收入 2.29 亿元，同比下降 20.33%，扣除上年同 期风电预浸料业务影响，预浸料业务实现同比增长 11.94%。2021 年预浸料业务毛利率 为 28.15%，同比增长 0.21pct。

民品业务产销量长期向好，2021 年公司碳梁产销量分别为 8480.28、8984.89 千米，预浸 料产销量分别为 803.23、753.47 万平米。碳梁方面，截止 2021 年，公司可以生产 848 万米的碳梁产品，同时，公司新投产了 10 条共计 170 万米的碳梁产线。建设完成后， 公司将拥有 70 条产线，共计年产 1190 万米的碳梁产品，用于提高核心竞争力，快速抢 占国内市场。预浸料方面，截止 2021 年末，公司预浸料产品在建产能 85 万平方米，设计产能 1375 万平方米，产能利用率 58.42%，投资建设情况方面已建成产能待验收通过 后将投入使用。2021 年公司碳梁产量为 8480.28 千米，同比增长 16.67%；销量为 8984.89 千米，同比增长 25.04%。预浸料产量为 803.23 万平米，同比增长 3.69%；销量 为 753.47 万平米，同比增长 4.88%。

3.3 全产业链协同发展，新业务市场前景广阔

3.3.1 全产业链布局，产能建设稳步推进

公司是国内少数拥有全产业链布局的碳纤维生产企业。公司以碳纤维的研发、生产和销 售为核心，持续拓展新业务领域，逐步形成“原丝-碳化-织物-预浸料-碳纤维制品”的全 产业链布局，也已成为碳纤维及复合材料业务的高新技术产品与系统方案供应商。公司 五大业务板块之间紧密合作，协同效应日益凸显；其中拓展纤维、通用新材料和复合材 料三大业务发展势头迅猛，逐步形成联动增长的良好态势。

截止 2021 年末，公司主要业务碳纤维、碳梁、预浸料在建产能分别为 5030 吨、170 万 米、85 万平方米。公司军品业务主要由碳纤维产品构成，2021 年碳纤维设计产能 2655吨，在建产能 5030 吨，产能利用率 78.41%，其中，内蒙古低成本碳纤维项目一期在建 产能 4000 吨，M55J 级纤维产能 30 吨。公司民品业务主要由碳梁及预浸料构成，2021 年公司碳梁设计产能 1020 万米，在建产能 170 万米，产能利用率 83.14%；预浸料设计 产能 1375 万平方米，在建产能 85 万平方米，产能利用率 58.42%。

公司费用率逐年走低，成本受原材料影响略有上升。费用率方面，2017-2021 年，公司 期间费用率从 21.70%逐步降到 8.08%，呈现持续走低趋势。2022 年前三季度，公司期 间费用率为 8.08%，同比下降 3.41pct。其中销售/管理/财务费用率分别为 0.74%/4.10%/- 5.12%，同比分别变动-0.28/+1.45/-5.23pct。成本方面，受原材料上涨影响，2021 年碳纤 维及织物、碳梁、预浸料单位成本分别为 18.35 万元/吨、80.91 元/米、32.13 元/平米， 同比皆略有上升。

3.3.2 持续布局新业务、新领域，技术优势明显

复合材料应用场景广泛，市场规模是碳纤维单品的 5-10 倍。碳纤维一般不单独使用， 多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中。碳纤维复材既具有碳材料 的特征，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，又兼备纺织纤维的柔软可加工性， 是新一代增强纤维。据奥赛碳纤维测算，2021 年全球碳纤维市场规模为 34.01 亿美元， 而全球碳纤维复合材料市场规模为 248.1 亿美元。复合材料市场规模巨大，是碳纤维单 体材料的 5-10 倍。2021 年我国仅树脂基复合材料销售收入就达 690.89 亿元，应用场景 便囊括航空航天、体育休闲、热场材料、风电叶片等领域，市场前景广阔。

光伏行业高景气，碳碳复材替代石墨成为主要耗材。热场材料指的是硅片拉晶过程中的 耗材，用于坩埚、导流筒、保温筒、加热器等部件。长期以来，热场材料以静压石墨为 主。硅片企业多依赖德国西格里、日本东阳等外国企业进口高纯度石墨，成本较高，主 动权受损。随着光伏产业的不断增长，硅片需求快速上升，对坩埚等部件性能需求的要 求也随着增高。依托碳基复材的低成本、规模化生产，碳碳复材逐渐取代了进口石墨材 料部件，成为光伏行业重要的应用，势必伴随光伏产业高景气迎来蓬勃发展期。

积极布局新能源等领域，有望构筑公司成长第二曲线。在原有风电碳梁基础上，公司碳 纤维及织物业务深入布局新能源等领域，以 T700S 级/T800S 级产品为主，聚焦于压力容 器、建筑工程、热场、工业制造等方向。2021 年对业绩增长贡献最大的非定型纤维全年 实现销售 3.72 亿元。其中，公司采用干湿法处理工艺进行生产的 T700S 级/T800S 级碳 纤维 2000 吨产线建成投产，全年实现收入 1.75 亿元，包括氢气瓶和热场在内的清洁能 源领域成为最大的消费领域，占收入比重的 44.38%。公司在新能源业务领域的持续拓展， 将有助于产能及市场进一步放量。

复合材料具备高附加值，利润空间大幅拓展。复合材料的市场空间数倍于碳纤维，是因 为从复合加工过程中创造了更多附加值。碳纤维不能单独使用，需要经历复杂的成型加 工工艺与树脂基体配合才能最大程度发挥其性能优势，其中涉及大量的专业设备及人工 成本，碳纤维等原材料在复材中的成本占比仅为 20-30%。一方面有助于碳纤维制造企 业消耗多余产能，拓宽产品矩阵；一方面有利于增加产品附加值，扩大利润空间。

依托上游产品产销经验，布局复合材料业务新增长极。公司在碳纤维及预浸料领域沉淀 深厚产品优势与市场经验，有利于充分利用上游产销优势，加速拓展下游复合材料及新 能源领域，有望在 3-5 年内将复合材料板块建设成为公司又一支柱性业务。以风电碳梁 为主要产品的能源新材料板块在主要原材料碳纤维和树脂价格大幅上涨、供应紧张的形 势下，实现全年收入 8.08 亿元，同比增长 12.56%；复合材料板块随着先进复材中心一 期、二期的陆续投入使用，业务开发和能力建设也取得快速进步，全年实现收入 0.96 亿 元，同比增长 141.00%。

精密机械板块致力于碳纤维生产设备国产化，并不断向复合材料应用装备领域衍生。公 司的精密机械板块致力于碳纤维生产设备国产化，包括碳纤维生产线、预浸料生产线、 特定使用环境的高温炉和超高温石墨化炉、压力容器等。同时，不断向复合材料应用装备领域延伸，如全自动湿法壳体模压生产线。包括方管、U 型电缆线槽、角类复材等产 品的拉挤成型工艺生产设备；并立项研发纤维缠绕装备、国产铺丝铺带装备等。

建设复材研发中心，加快夯实科技能力。公司募集资金建设“先进复合材料研发中心项 目”，用于研制高性能及超高性能碳纤维复合材料，在 2021 年全部建设完成并达到预期 投资目标。一期产品主要面向航空航天、轨道交通及航海船舶等领域，二期产品主要包 括民用管材、板材等复材部件。研发中心业已具备研发、设计、制造和检测能力，已推 出几款无人机平台，如 2021 年交付首架份 TP500 无人运输机机身及尾翼。研发中心进 一步夯实了公司硬件基础设施建设、专利技术及人才储备等科研软实力，为公司向终端 应用延伸提供了强有力的技术支撑。

公司研发投入高，专利数量多，高技术水平使成功维持自身竞争力。据公司 2022 年三 季报披露，公司研发投入 1.62 亿元，占营业收入比例 8.36%。公司维持高研发投入，在 碳纤维及复合材料的生产、技术、质量、工艺等环节积累了大量的经验，开发出新型阶 段性生产工艺，填补了国内空白。2021 年公司新增专利 111 件，其中与复合材料相关专 利共 21 件，累计获得专利 429 件。持续的研发投入、新产品的不断推出是满足高端装 备应用不断提高的技术要求、确保碳纤维业务稳定成长的重要保证。

核心技术筑牢，行业标准引领者。公司作为最早开启碳纤维国产化的民营企业，率先成 功实现了碳纤维及碳纤维预浸料的工程化和产业化技术，实现了碳纤维核心装备技术完 全自主可控。至 2021 年年末，公司共主持 6 项国家、行业和团体标准，奠定了公司预 浸料行业领军地位，改变了国内无标准可依的局面。

3.3.3 对外收购与战略合作并举，股权激励提振长期信心

公司收购威海光晟与北京蓝科，纵向延伸产业链。威海光晟主营业务为复合材料缠绕工 艺生产，主要产品有航天火箭发动机、导弹发动机壳体；北京蓝科主要从事复合材料结 构设计和火箭发动机外壳体设计，并通过了 GJB 质量体系认证。威海光晟原为公司下游 企业，产品生产工艺及目标市场不同，业务板块冲突较少。2021 年 11 月 13 日采用公司 自产碳纤维，由子公司光晟科技研制的快舟一号乙（KZ-1B）运载火箭一级发动机碳纤 维缠绕壳体成功通过水压爆破考核，应用潜力巨大。两次收购活动有利于公司实现业务 纵向延伸，挖掘业绩增量，进一步巩固其在军工、航空航天领域龙头地位。

与大船集团战略合作达成，碳纤维复材逐梦深蓝。2022 年 9 月 24 日，大连船舶重工集 团有限公司为招商局能源运输股份有限公司精心打造的新一代节能环保型超大型原油船 “新伊敦”轮正式交付。公司作为“新伊敦”轮的翼型风帆制造商与大船集团签订“船 海装备复合材料研制与应用”战略合作协议。本次战略合作将推进公司碳纤维及复合材 料在船舶领域的广泛应用，开创船海装备复合材料推广应用的新时代。

推出股权激励，着眼释放长期经营活力。公司于 2022 年 5 月 20 日召开第三届董事会第 十一次会议与第三届监事会第十次会议，审议通过了《关于调整 2022 年限制性股票激 励计划相关事项的议案》，同意确定以 2022 年 5 月 20 日为首次授予日，以 26.67 元/股的 授予价格向符合首次授予条件的 137 名激励对象授予 498.00 万股限制性股票。此次激励 计划拟授予激励对象的限制性股票数量为 625 万股，占公司当前总股本 51835 万股的 1.21%，其中首次拟授予 500 万股，对象为 138 名公司核心骨干人员。

设置较高业绩目标值，彰显公司长期发展信心。公司 2022 年首次授予的限制性股票在 授予日起满 12 个月后分四期归属，每期归属 25%。公司设置了较高的年度考核目标， 2022-2025 年每年归母净利润考核目标为 2021 年基础上分别增长 15%、40%、70%和 100%。在此基础下，公司预计 2022-2025 年可实现归母近利润 8.72 亿、10.61 亿、12.89 亿、15.16 亿元的收入，CAGR 可达 18.92%，较高的业绩增长目标彰显了公司长期发展 信心。

4. 盈利预测

碳纤维及织物：公司碳纤维在建产能达 5030 吨，随着后续产能爬坡，公司碳纤维 销量有望迎来快速增长。新建产能中，高性能碳纤维占比有所提升，公司碳纤维价 格有进一步提升可能。2022 年受到部分产品降价及疫情影响，收入略有下降。综合 考虑，预计 2022~2024 年碳纤维及织物业务营业收入同比增速为-3%、33%、25%。

碳梁：2021 年第四季度海外客户调整订单影响，碳梁收入有所下降。2021 年公司 碳梁设计产能 1020 万米，在建产能 170 万米，后续随着维斯塔斯专利到期，公司 客户规模有望进一步扩大，碳梁销量有望回暖。预计 2022~2024 年碳梁业务营业收 入同比增速为-18%、20%、20%。

预浸料：由于预浸料工艺做风电叶片已经逐步被淘汰，2022 年该业务增速将明显下 降。后续随着公司预浸料产品在其他应用领域的拓展，公司产品销量有望回升，预 计 2022~2024 年预浸料业务营业收入同比增速达-16%、20%、15%。

毛利率：公司定型碳纤维产品价格已经下降两次，同时“十四五”期间众多企业宣 布扩产，碳纤维价格下行压力或将增大。但行业产能增量主要集中在大丝束，且公 司近年来大力拓展复合材料等高附加值领域，新建产能中高端产品占比提升，预计 对公司碳纤维售价影响有限。最后，随着公司产能的不断建设，规模效应或将显现， 单位成本有望下降。综合考虑，预计 2022~2024 公司毛利率为 53.51%、54.99%、 55.56%。

（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。）