2023年中航高科研究报告：航空复材龙头，景气抬升、赛道与格局双优

一、公司简介：国内领先的航空碳纤维预浸料供应商

中航高科是主要从事航空新材料和高端智能装备研发制造的大型国有控股企业，是 国内航空复合材料原材料的主要供应商之一。公司主营业务分为“航空新材料”和“高 端智能装备”两大板块，业务范围涵盖航空新材料、轨道交通零部件、汽车零部件、 医疗器械、高端智能装备等应用领域。公司主要的产品和服务有：（1）复合材料原 材料（高性能树脂及预浸料、蜂窝及芯材）、复合材料构件；（2）民航飞机用航空 器材、轨道车辆产品、特种车辆产品，民航飞机机轮和刹车装置的维修服务；（3） 骨科人工关节植入物；（4）数控机床、智能装备及航空专用装备。根据公司2022年 年报，公司2022年实现营业收入44.46亿元，同比增长16.77%，其中，公司复合材 料产品实现营业收入42.63亿元，同比增长18.00%；机械类产品实现营业收入0.83亿 元，同比下降29.39%。

历经多次业务调整，逐步聚焦高壁垒、高附加值的航空复材赛道。据中航高科官网， 公司前身南通机床厂成立于1956年，1994年5月在上海证券交易所挂牌上市。2015 年，公司进行了重大资产重组，向航材院、制造所、中航智控、中国航材等定增收购 航空工业复材、优材百慕及京航生物。公司重组后，依托航空工业集团及所属单位 优势资源，将原有机床业务改造升级为数控机床及航空专用装备业务，加之重组注 入的新材料业务，行业竞争优势凸显。2016年，公司更名为中航航空高科技股份有 限公司。2019年，公司剥离房地产业务。2020年，航空工业吸收中航高科的控股股 东中航高科技发展有限公司，中航高科成为航空工业的二级子公司。2021年4月1日， 航空工业将所持中航高科42.86%股份托管给航空工业下属的中国航空制造技术研 究院；同年，中航高科吸收合并子公司南通机床有限责任公司。

公司实控人为航空工业集团，背靠航空制造业，技术与卡位优势兼备。截至2023年 8月，航空工业集团及中航工业制造院合并持有股份45.21%，航空工业为公司实控 人。公司原主要经营人是李志强、张军，分别为中国航空制造技术研究院院长、副院 长；2023年5月，张军辞职，聘任王健为公司总经理，历任航空工业集团北京航空制 造工程研究所财务部副部长、部长，中国航空制造技术研究院计划财务部部长兼核 算中心主任、总会计师等，现任中航复材监事会主席。公司拥有航空工业复材、智航 装备、南通万通共3家全资子公司，优材百慕、京航生物等控股子公司。据公司官网， 航空工业复材在高性能树脂及预浸料技术、高性能复合材料新型结构、树脂基复合 材料制造技术、金属基及陶瓷基复合材料成型技术等方面处于国内领先地位。

公司逐步聚焦复材主业，复材产品营收与毛利占比增长，盈利能力稳步提升。2019 年，公司剥离房地产业务（江苏致豪公司），营业收入与归母净利润短暂下滑后2021 年较快增长。2018-2022年，公司毛利率持续维持30%附近，净利率由14%提升至17% 左右。公司逐步聚焦复合材料主业，2018-2022年，公司复材产品营业收入与毛利占 比由50%左右提升至96%，复材业务营收及毛利年均复合增长率分别达30%、31%； 毛利率稳定在30%左右。2022年，公司机床业务受全球供应链影响，传统机床设备 订单流失量较多，但由于业绩占比较小，对公司盈利能力影响相对有限。 根据公司2022年年报，公司2023年经营工作目标是营业收入49亿元、利润总额11.76 亿元，分别较2022年增长约10%、32%，其中航空新材料业务实现营业收入48.62亿 元、利润总额12.96亿元，机床装备业务实现营业收入0.93亿元、利润总额-0.30亿元。

公司围绕航空复材业务，增强研发投入与产能建设，与航空工业制造院技术实施许 可协议，加强科技成果转化。在研发投入方面，根据公司2022年报，公司在职员工 合计1526人，其中生产人员518人，技术人员256人，研发费用1.63亿元。2022年研 发费用较上一年增加的主要原因是子公司中航复材研发费用增加，报告期内，公司 先进航空预浸料生产能力提升建设项目顺利开工，项目计划新建预浸料生产厂房、 新建物料储存配送中心，据公司《中航高科关于2022年度业绩说明会召开情况的公 告》，该项目预计2024年投产，将提升公司生产能力和生产效率。截至2022年末公 司有效发明专利总数共226项，其中180余项由航空工业复材持有。在科技成果转化 方面，据公司2022年报，2022年公司T800级高性能碳纤维预浸料以有偿技术实施许 可方式实现产业化，全年形成销售收入约5亿元；公司继续签订与航空工业制造院技 术实施许可协议，约定4个系列33种树脂及预浸料产品由公司生产和销售。

二、空间：高端装备复材化需求提升，中长期民航催化

（一）碳纤维复材：性能优异的航空材料，航空航天领域渗透率有望提升

复合材料性能优异，广泛应用于航空航天、体育休闲、能源领域和交通领域。在航 空航天领域，据《一代材料、一代飞机，谈航空材料与飞机、发动机的互动发展史》 （李晓红，2010，国际航空），航空材料发展至今历经四代变迁，复合材料将是未 来飞机重要的航空结构主要材料之一；镁和陶瓷复合材料主要应用于发动机组件、 运动轴等制造，自修复复合材料通常用作机身、机翼、内燃机、叶栅等航空结构中的 保护层或障碍物。根据中航高科2022年年度报告，航空复合材料应用范围已经从非 承力构件发展到次承力和主承力构件，可获得减轻飞机质量20%-30%的显著效果。 据《2022全球碳纤维复合材料市场报告》（赛奥碳纤维技术，2022），2022年全球 碳纤维复合材料需求为207.6千吨，同比增长14.4%，其中风电叶片、体育休闲、航 空航天市场需求量占比分别为25.7%、17.8%、14.9%。从市场价值来看，2022年航 空航天市场需求价值122.5亿美元，占比达46.7%。

碳纤维复合材料凭借其比强度、比弹性模量等性能优势，在很多领域逐步取代传统 材料。碳纤维复合材料是指至少有一种增强材料是碳纤维的复合材料。据光威复材 招股说明书，碳纤维是目前已大量生产的高性能纤维中具有较高的比强度和较高的 比模量的纤维。碳纤维具有强度高、质量轻、比模量高、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系 数小、耐高低温等优越性能，是重要的基础材料之一。碳纤维可以按照原丝类型、制 造方法、性能等不同维度进行分类。按照原丝类型分类，碳纤维可分为聚丙烯腈（PAN） 基、沥青基、粘胶基。一般而言，碳纤维不单独应用于下游领域，常作为增强材料形 成复合材料。据光威复材招股说明书，PAN基碳纤维目前为碳纤维主流，而碳纤维 复合材料以树脂基复合材料（CFRP）为主，CFRP占全部碳纤维复合材料市场份额 的90%以上。在CFRP中，受力的是碳纤维，树脂在其中起到粘结的作用。由于CFRP 比强度、比弹性模量等机械性能，以及耐疲劳性、稳定性等相比传统材料有明显优 势，因此在很多领域内对金属材料，尤其是轻质金属材料形成竞争取代的局面。

对标海外，碳纤维技术已发展至第三代，高强度、高模量、高断裂延伸率综合性能 仍在提升。日本东丽和美国赫氏集团于2010s年代分别推出超高强度碳纤维T1100G 和IM10，强度和模量同步提升。据《国产高性能聚丙烯腈基碳纤维技术特点及发展 趋势》（徐樑华等，2018，科技导报），赫氏于2013年10月推出IM10碳纤维，该型 号碳纤维已应用于大型客机等领域；日本东丽于2014年推出T1100碳纤维。据《国 内外PAN基高模量碳纤维的技术现状与研究进展》（钱鑫等，2021，合成纤维工业）， 东丽在2017年成功实现T1100G产品的商业化生产。根据《我国高性能纤维及其复合 材料发展战略研究》（李仲平等，2020，中国工程科学），东丽于2018年11月推出 了M40X、赫氏于2019年3月推出了HM50，M40X和HM50碳纤维的特点是兼具高强 度、高模量、高断裂延伸率，体现出下一代碳纤维的主要特征。

（二）高端装备：装备列装+性能升级促复材需求规模+渗透率双击

装备型号升级助力碳纤维复材渗透率逐步提升。碳纤维复材凭借轻量化、隐身化等 性能，在先进装备中的应用范围越来越广。据中简科技招股说明书，美国F-14A战 机碳纤维复合材料用量在整个飞机结构材料中所占的比例仅1%，F-22和F-35的碳纤维复材占比分别增至24%和36%，B-2隐身战略轰炸机上碳纤维复合材料占比更 是超过了50%。

装备列装拉动复合材料需求规模提升。近年来，以F-35为代表的先进战机列装需求 与产能正攀升。根据洛克希德·马丁公司官方网站数据，自2011年开始量产至2023 年7月5日，F-35战机累计交付超过945架次。据洛马公司年报，F-35逐年交付能力已 从2012年的30架次提升至2022年的141架次，库存数量从2011年的93架次提升至 2022年的345架次，预计2025年交付能力达156架次、到2025年末累计交付约1350 架次。根据2022及2023年的《World Air Forces》（FlightGlobal，2022、2023）， F-15、F-16、F-18在役数量分别从963、2248、893架次下降为961、2184、828架 次，而F-35在役数量从445架次增长至545架次。装备列装数量增长有望持续拉动航 空航天领域对碳纤维及复材的需求。

（三）民用航空：国产民航大飞机发展加速，中长期增长潜力足

民航领域应用碳纤维复材有利于减重、抗疲劳，降低燃油消耗和运营维护成本。民 用飞机在保证乘客乘坐体验的同时，要尽可能地提高飞机经营效率，飞机空重的减 少可以提高燃油效率从而降低直接运行成本。 1.根据波音公司官网，波音公司B787客机机体构造的50%由碳纤维复合材料构成， 主体结构的绝大部分由复合材料构成，尤其是机身部分。 2.据中航高科2022年报，空客公司A350F也使用了大量的碳纤维复合材料，机翼， 中央翼箱和机身面板主要由复合材料制成，占机身重量的52%。碳纤维复材使飞机 更轻、更硬、更坚固、更有能力和更具成本效益，同时提高了耐腐蚀性和抗疲劳性， 从而降低了维护成本。据空客官网计算得出，应用碳纤维复合材料使得A350F在起 飞时的重量减少约28吨，飞行燃料消耗减少约20%，并且降低了着陆和导航费用。 3.据彭博数据，波音、空客等民航订单推动赫氏民航营收从2009年的5.54亿美元增 至2019年的16.02亿美元。据中航高科2022年年报，复合材料在现代航空发动机上的应用量也日益增多，新一代商用发动机GE90上应用碳纤维加强高韧性复合材料代 替钛合金制成了风扇叶片，新一代LEAP-X、GEnx发动机风扇叶片和风扇机匣也使 用了复合材料。

我国民航高质量发展进入战略机遇期，有望拉动复材在民航上的规模化应用。 1.《中国商飞公司市场预测年报（2022-2041）》（中国商飞，2022）预计，2019- 2041年中国航空旅客周转量（RPK）的平均增速预计达5.61%；总新机交付架数预 计达9,284架，占全球21.9%；交付价值约1.5万亿美元，占全球23.0%。2021年后的 20年里，中国客机机队数量年均增长率预计为5.1%，将从2021年的3,695架增长至 2041年预计的10,007架。 2.根据中国商飞官网，中国东方航空将首批引进5架国产大飞机C919；截至2023年7 月16日，中国商飞已向东方航空交付2架。据新华社、中国上海市科学技术委员会发 布的《2022上海科技进步报告》，截至2022年底，C919累计获得32家客户1035架 订单。2023年4月27日，海航航空集团与中国商飞公司签署60架C919飞机确认订单 和40架ARJ21飞机意向订单。 3.2023年4月，航空工业集团发布《中共中国航空工业集团有限公司党组关于民用航 空产业高质量发展的决定》，提出当前至2035年是航空工业民用航空产业实现高质 量发展的战略机遇期和攻坚关键期。

远期看，产品复材化率提升、复材产品迭代，国产飞机民航市场有望成为国内高性 能碳纤维企业的重要潜在增长点之一。 （1）复材化率提升：中航西飞于2012年12月向中国商飞交付的C919大型客机中央 翼、襟翼及运动机构部段，是国内首次在民用大型客机主承力结构上使用复合材料。 据《国产大型客机C919复合材料发展侧记》（杨洋，2017，科技中国），C919碳纤 维复合材料用料约12%，对比A350、B787约50%的用量还有很大差距，国产民机对 碳纤维的使用相比于波音和空客仍处于追赶阶段。我国民用大飞机碳纤维市场增长 仍有较大空间。 （2）复材产品迭代：根据《我国高性能纤维及其复合材料发展战略研究》（李仲平 等，2020，中国工程科学），以T800级碳纤维为主要增强体的第二代先进复合材料 已在国外航空航天领域大规模应用，而我国总体上仍处在一代先进复合材料扩大应 用、第二代先进复合材料考核验证阶段。据中航高科2022年报，公司已完成C919飞 机垂直尾翼优化设计，开展了商飞C919供应商的入册评审及工艺能力鉴定工作；持 续推进CR929前机身工艺研制和复合材料国产化工作，完成了前机身上壁板PPM （试生产制造）；完成了商用航空发动机复材风扇叶片、流道板、垫板等装机件和强 度试验件的生产交付。

三、格局：预浸料处复材制件中游，龙头卡位关键环节

（一）产业链：预浸料联结碳纤维产业链上下游，自动铺放技术升级

从碳纤维原丝到可应用的复合材料部件，要经过复合成型环节。增强体碳纤维与树 脂基体要经过一定的复合成型过程，才能最终形成碳纤维复材。而树脂基体在严格 控制条件下浸渍碳纤维或碳纤维织物形成预浸料，是大多数成型工艺的直接投入品。 预浸料工艺不仅应用于碳纤维产业，也应用于其他复材产业。根据《预浸料工艺制 备氧化铝纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料》（梁艳媛等，2022，稀有金属材料与工 程），使用预浸料作为复材成型中间投入品的好处在于可以精确控制纤维和基体含 量、按照构件承载要求进行结构设计，具有易存储、操作简单、适于工业化生产等优 势。复合材料的整体性能不仅取决于各组成部分本身的性能，同时也与各组分的配 比、加工工艺等密切关联，预浸料制备成为复材产业链的关键一环。

某种树脂基体可与多种碳纤维结合形成多种预浸料。从美国Hexcel和日本Toray的产 品来看，同系列树脂基体通常对应多个碳纤维预浸料牌号，不同系列的树脂基体又 可兼容相同的碳纤维型号。中游研发一个新的树脂基体系列，或可匹配上游多类型 的碳纤维；同时，随着上游碳纤维型号的迭代，中游或可形成多系列树脂基体与之 对应。树脂基体与碳纤维原材料实现多对多兼容，助力中游预浸料迭代能力的提升。

复材成型工艺叠加自动铺放技术，有望降低复材制作成本。据《PAN基碳纤维的生 产与应用》（王浩静，2016，科学出版社），用于航空航天领域的CFRP构件此前大 多使用预浸料工艺，但是预浸料工艺的成本较高，其中预浸料的裁减和铺叠过程是 人工成本和工艺时间消耗较大的环节。为改进这一情况，飞机制造商与材料供应商 共同研究开发出了自动铺放技术，通常使用自动铺放成型技术可以比其他的成型工 艺减少成本至少30%~50%。国内自动铺放技术起步多年，技术成熟度在不断提高，自动铺放技术可分为自动铺带与自动铺丝。据《自动铺丝技术及其在A350制造过程 中的应用》（郑广强等，2017，航空制造技术），自动铺带技术解决了飞机小曲率 机翼、尾翼等翼面类复合材料结构的制造问题，将飞机的复合材料用量提升到结构 重量的25%左右；自动铺丝技术解决了大曲率机头、中机身、后机身、机翼大梁等复 杂结构的制造问题，将飞机的复合材料用量提升到机体结构重量的50%左右；中国 航空制造技术研究院、中航复材公司联合国内科研力量，研制了国内首台工程化应 用级别的大型龙门自动丝束铺放设备。

（二）格局：碳纤维产业链主要厂商分别卡位关键环节及不同工艺路线

海外来看，国际巨头横向拓展分销渠道，纵向整合产业链，吸收产业链新技术，实 现高效布局。国外巨头如日本东丽、美国赫氏等，具有全产业链布局能力，从碳纤维 上游的原丝生产、中游的碳纤维和织物、下游的航空航天用碳纤维复合材料等都有 对应生产能力。东丽民用事业覆盖较广，主要进行产能布局、绑定大客户：先后收购 ACE、CIT等各国制造和分销商，同时，通过建立专门的汽车中心（AMC），建立自 有的碳纤维原料（前驱体）工厂等，或收购处于产业链某环节的领先制造商（如TCAC 预浸料制造商等），实现碳纤维全产业链生产和供应。主要从事航空航天用复材的 赫氏主要以产能扩张、拓宽上下游为主导整合相关资产：如赫氏于1972年收购世界 第二大纺织厂Pierre Genin&Cie，将焦点转到复合材料（碳纤维）等新兴领域；1996 年2月份收购Ciba-Geigy复材业务，同年6月份收购Hercule复材业务，获取了关键的 航空产品资格和重要的碳纤维能力（赫氏此前主要为航天领域供应复材），并在2011、 2012、2015年间多次进行产能扩张。

国内碳纤维产业链厂商基于工艺路线及主要产品，形成差异化竞争格局。中航高科 专注高性能树脂及预浸料、蜂窝及芯材等，背靠航空工业。卡位中游预浸料环节， 2022年子公司航空工业复材实现营业收入42.59亿，占公司营收95.79%。光威复材、 中简科技聚焦高端碳纤维产品，中复神鹰深耕干喷湿纺碳纤维。中简科技是具备高 端装备生产资质的碳纤维供应商之一。根据公司招股说明书，公司主要批量生产ZT7 系列碳纤维和研发高性能碳纤维新产品，产品主要销售给国内航空航天领域所属企 业。光威复材产品品类丰富，据公司招股说明书，公司主要产品包括预浸料、碳纤维 复合材料制品等，主要应用高端装备等多个领域。中复神鹰在国内率先建成千吨级 干喷湿纺高性能碳纤维生产线，主力的T700级、T800级碳纤维产品性能与国际同类 产品相当（招股说明书）。

四、背靠航空工业，技术、牌号、客户先发优势强

（一）背靠航空工业技术优势明显，与制造院签署合作协议深度绑定

公司背靠航空工业，科研转化、技术谱系、配套优势强。2021年4月1日，航空工业 集团将所持中航高科42.86%股份托管给航空制造院。截至2023年7月17日，航空工 业集团及航空制造院合并持有股份45.21%。碳纤维产业技术壁垒高企，制造院技术 许可有望持续助力公司长期增长。制造碳纤维产品的上游原丝端与中游复合材料均 是碳纤维产业链的重要环节，整个制造的全环节技术壁垒均高。根据公司2021-2022 年的《关于全资子公司签订技术实施许可协议暨关联交易的公告》，2020-2022年子 公司航空工业复材均与制造院签订了有关先进航空复合材料系列预浸料技术实施的 许可协议，协议约定航空工业复材可在制造院许可期限内利用许可技术制造及销售 许可产品。从许可范围与许可费用来看，公司与制造院的技术合作范围逐年拓宽。

（二）海外碳纤维龙头与大客户深度绑定，公司与航空工业合作紧密

复盘国际碳纤维龙头，绑定大客户是成长关键。美国赫氏作为美国碳纤维领先供应 商，益于稳定的客户源——美国军方、波音&空客。美国军机F22机身碳纤维复材几 乎由赫氏产品全覆盖，且波音和空客等民航订单逐年增加。据彭博及赫氏年报，赫 氏商业航空和国防领域营业收入从2001年的6.82亿美元增至2022年的11.20亿美元。 日本东丽于2005年与空客公司签订供应碳纤维预浸材料的长期基本供货合同，于 2015年与波音公司签署全面的长期合同，向其供应制造新型波音777X飞机的碳纤维 预浸材料，同时扩展波音787供货协议，公司碳纤维业务获得了波音、空客等航空航 天领域大客户订单。由于航空航天对碳纤维材料有定制化需求，需要碳纤维产品厂 商从设计开始与客户一起研发，客户一旦绑定，将在行业内形成中短期进入壁垒。

中航高科是航空工业集团下属企业，与下游主要大客户合作紧密。中航高科的日常 关联交易对象主要为航空工业集团及航空工业下属单位。据公司2022年报，公司前 五名客户销售额29亿元，占年度销售总额65.22%。据2023年关联交易预计公告，公 司2022年度关联销售实际发生额为31.30亿元，占总营收70.40%。2018至2022年， 公司关联销售金额占营业收入比例趋于上升。公司预计，2023年关联销售金额将达 45亿元，占2023年营收目标的91.84%。

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