2024年国瓷材料研究报告:先进陶瓷新材料龙头,内生外延持续成长

  • 来源:中泰证券
  • 发布时间:2024/09/13
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国瓷材料研究报告:先进陶瓷新材料龙头,内生外延持续成长。核心技术引领,内生外延并进,新材料平台企业未来可期。国瓷材料是国内领先的高端功能陶瓷材料制造商,以无机非金属材料为核心,经过近20年的内生外延发展与市场开拓,从最初的钛酸钡单一产品到目前已实现电子材料、催化材料、生物医疗材料、新能源材料、精密陶瓷和其他材料六大业务板块的平台化布局。以七大核心技术为基础长期坚持产业研发、以战略为导向形成CBS管理体系,公司在新材料研发和并购赋能方面不断建立优势,先后荣获工信部第四批制造业单项冠军示范企业、山东省“十强”产业(新材料产业)集群领军企业等。我们认为,公司是高端陶瓷新质生产...

国瓷材料:功能陶瓷新材料平台型企业

深耕陶瓷材料二十载,平台化布局六大业务板块

专注高端陶瓷材料及制品的研发、生产和销售 20 余年,形成六大业务 板块。国瓷材料成立于 2005 年,于 2012 年在深交所创业板上市。本部 位于山东省东营市,同时在华北、东北、长三角、珠三角以及欧美、东 南亚等地区设立生产、研发和办事机构,在全球范围内设置客户服务中 心。经过多年内生外延并举发展,公司初步完成了在全球高端陶瓷新材 料领域的产业布局,成为国内重要的高端功能陶瓷材料制造商,已形成 包括电子材料、催化材料、生物医疗材料、新能源材料、精密陶瓷和其 他材料在内的六大业务板块,产品应用涵盖电子信息和通讯、汽车及工 业催化、生物医疗、新能源汽车、半导体、建筑陶瓷等领域。

创始人及董事长张曦先生为公司实控人,核心高管团队稳定。截至 2024 年 8 月 17 日,控股股东以及实际控制人为张曦,持有公司 20.34%股权。 副董事长张兵、副总经理/董事会秘书许少梅、首席技术官宋锡滨、首席 质量官司留启等多位领导自 2005 年公司成立以来一直担任高管陪伴公 司成长。

业务由 1 到 N,业绩持续增长

公司业绩持续高速增长。2011 年上市以来,公司营收从 1.47 亿元增长 至 2023 年的 38.59 亿元,年均复合增长率为 31.30%;归母净利润从 0.44 亿元增长到 2023 年的 5.69 亿元,复合增长率为 23.76%(2011 年 到 2021 年复合增长率为 33.55%)。2024H1 实现营收 19.53 亿元,同 比增长 5.57%;实现归母净利润 3.30 亿元,同比增长 3.60%。

公司 ROE 水平领先主要可比公司。2021 年~2023 年,公司平均 ROE 为 10.9%,可比公司 A 的平均 ROE 为 1.8%、可比公司 B 为 6.5%、可 比公司 C 为 16.2%、可比公司 D 为 13.1%、可比公司 E 为 7.4%。其中 可比公司 B 和 C 与公司市值相近,公司处于中上水平。公司较高 ROE 来源于净利率水平较高。2021 年~2023 年,公司平均净利率为 19.8%, 可比公司 A 为 2.1%、可比公司 B 为 10.6%、可比公司 C 为 18.1%、可 比公司 D 为 16.1%、可比公司 E 为 18.4%,较可比公司有较大的优势。

公司净利率较高和三项费用率控制较好相关。公司三费从 2015 年 20%逐渐回落至 15%,其中管理费用率 10%左右,销售费用率 5%左右。

技术创新+质量稳定+CBS,打造陶瓷“新质生产力”

“敢为人先”是国瓷材料技术创新的鲜明底色。公司注重核心技术的打 造,不断沉淀和深化以水热、配方、调色、纳米、放大、增韧、设计七 大核心技术,将其组合应用于不同的产品和领域,形成具有竞争力的核 心产品。公司拥有 CMA、CNAS 双重认证认可的检测实验室。截止 2023 年,CNAS 能力范围涵盖机械领域、化学领域、电特性领域的 16 个测试 项目,CMA 能力范围涵盖纳米碳酸钡、纳米二氧化钛、纳米氧化铝、氮 化硅陶瓷粉体四类产品、28 个测试项目。为更加规范开展检验检测业务、 增强研发和市场竞争力提供有力保障。国瓷材料是全球第一家使用水热 法生产氧化锆和氧化铝纳米粉体的企业。凭借“多层陶瓷电容器用钛酸 钡基介电陶瓷材料的产业化关键技术及应用”项目,公司荣获 2010 年 国家科技进步奖二等奖。现在,国瓷材料是 MLCC 领域的主要供应商之 一。

持续的研发投入、严格的质量管理保证稳定、高质量的产品交付。公司 推出的产品往往对标国外巨头、应用于高附加值场景,只有稳定的、高 品质的产品才能说服客户。高品质产品来源于高强度的创新研发、高品 质的生产管理。2023 年公司研发投入 2.62 亿元,占营业收入比例达到 6.78%,同比增长 16.5%,主要用于新产品研发。同时,公司技术实力 在国内外专利授权上数量上也可得到证明。 公司以质量管理委员会为平台,全面实施了集团+子公司的垂直化质量 管理架构,实现了业务经验及管理资源的分享,确保公司整体质量管理 业务规划与执行的协同与统一。公司董事司留启担任公司首席质量官, 负责全公司产品质量工作和质量体系建设。公司通过引入全自动化生产 线和数字检测设备,全面提升自动化水平和生产稳定性,目前东营各厂 区实现了 MES(工厂执行系统)信息化全覆盖。公司先后荣获第八届山 东省省长质量奖、山东省“全省质量标杆”等荣誉,质量管理水平得到 业内外的一致认可。

CBS 系统是公司管理的法宝。公司构建了以“战略部署(PD)+日常管理(DM)/问题解决流程(PSP)”为核心的精益管理体系,将公司级战 略部署目标能够分解到月度指标,以此制定详细的行动计划,并通过事 业部、子公司的各级业务团队的月度复盘来促进更高的公司级挑战目标 达成,称为国瓷业务系统(CBS)。自上市以来,公司充分借助资本市场 平台实施内生式和外延式双轮驱动的发展战略,在确保内生式发展的前 提下,不断寻求产业并购和行业整合的机会,拓展新的利润增长点。为 实现并购后的快速融合、快速成长、降低整合风险,公司将 CBS 导入被 收购企业,借助精益管理模式,完善内部控制并提高运营效率,促进各 子公司自主经营管理能力的提升,努力加快企业由经验管理向科学管理 的转变,最终使公司管理水平适应公司规模扩张的需要。

精密陶瓷:下游突破快速占领市场,增长弹性逐步释放

陶瓷基板:预计 29 年全球市场超百亿美元,国瓷打通垂直产业链占据优势

提升散热能力、保证高功率电子器件稳定性是陶瓷基板相较于其他基板 最主要的优势。封装基板是半导体封装重要组成材料,常用的封装基板 材料包括塑封料、金属封装基片、陶瓷基板三类。电子器件目前正朝着 集成化、大功率化、高频化的方向发展,元器件工作会产生大量热量, 一般温度提升 10℃,电子器件的有效寿命就要降低 30%-50%,因此对 元器件的散热要求进一步提高。相较于普通基板和金属基板,陶瓷基板 导热性能突出,更符合高功率器件的散热要求,一般主要应用在功率电 子器件如大功率 LED(发光二极管)、LD(激光二极管)、IGBT(绝缘栅 双极晶体管)等。陶瓷封装基板核心是帮助功率芯片热量向外传导,很 大程度上决定了功率电子器件的稳定性。

粉体-基片-基板三个环节均具备较高壁垒,其中粉体制备技术难度最高。 陶瓷基板的工艺壁垒体现在粉体制备、陶瓷基片制备、陶瓷基板制备三 大环节,且靠近上游壁垒越高,粉体制备一般是技术难度最高的环节。 陶瓷基板用的粉体材料需要同时满足热管理、介电性能等要求。导热散 热方面需要满足高热导率、优良耐热性、与芯片热膨胀系数匹配等要求; 介电性能方面要满足介电常数小,满足高频应用,提高信号传输速率; 另外也需要满足较高机械强度、优异耐腐蚀性、结构紧密等要求,从而适配各类具体应用场景,地域复杂的外部环境影响。

粉体材料中氧化铝性价比高、氮化铝具高热导率低热膨胀系数、氮化硅 综合性能强。目前常用的陶瓷基板粉体材料有氧化铝(Al2O3)、氮化铝 (AlN)、氮化硅(Si3N4)等。Al2O3 优势主要体现在低成本、耐热冲击 性好,因此应用最为广泛,缺点在热导率相对其他粉体不够高,且热膨 胀系数与芯片不够匹配,粉体价格一般不超过 20000 元/吨,普通产品为 6000-7000 元/吨;AlN 相较于 Al2O3 有着更高的热导率,热膨胀系数更 低,但成本高于 Al2O3,一般更适用于对导热性能要求较高的领域,粉体 价格一般国内 30-40 万元/吨,进口一般单吨上百万元;Si3N4 硬度大、 强度高、热膨胀系数小、耐腐蚀性高,整体综合性能较强,但其制备难 度大,价格高,主要应用在 SiC 功率器件封装;另 BeO 虽然热导率较 高,但存在毒性及高生产成本限制,影响其应用。

陶瓷基板按照工艺可分为平面陶瓷基板和三维陶瓷基板,应用场景领域 有所差异。DBC、DPC、AMB 分别为直接覆铜陶瓷基板、直接镀铜陶瓷 基板、活性金属焊接陶瓷基板,均属于平面陶瓷基板,主要应用于 IGBT、 LED、高温传感器等领域。LTCC 和 HTCC 采用了多层叠压共烧工艺, 可以制备出含腔体的多层结构,体现的是三维工艺,满足电子器件的气 密封装要求,因此一般也被称之为陶瓷管壳,主要应用在航空航天等环 境恶劣以及对可靠性要求高的光通信等领域。

陶瓷基板 2029 年或迎百亿美元市场,DPC、HTCC 陶瓷基板市场广阔。 根据 Maxmize Market Research,2021 年全球陶瓷基板市场规模达到 65.9 亿美元,预计至 2029 年全球市场规模将达到 109.6 亿美元,CAGR 为 6.57%。根据 HNY research 和 Market Watch 发布数据,2021 年全 球 DPC 和 HTCC 陶瓷基板市场规模分别为 21、22 亿美元,预计 2028 年将分别达到 29.6、38.7 亿美元,期间 CAGR 分别为 5.03%和 8.40%, 二者占据过半市场,市场空间广阔。

海外企业占据市场主要份额,国产替代空间大。从粉体制备角度来看, 日本厂商占据全球份额 70%,国瓷材料预计市场份额在 5%左右。从各 细分品类来看,目前国内氧化铝已经基本实现了国产替代,氮化铝粉体 仍旧高度依赖于日本进口(占中国市场份额 60%),进口粉体虽然质量 优良,但是价格更高、且存在原材料断供风险;氮化硅粉体目前国内主 要有少数几家厂商量产。下游基板领域目前仍主要被日本京瓷、东芝材 料等企业占据,氮化硅基板基本由日本企业主导(占全球产量 60%)。

国瓷材料依托粉体积累和外延扩张实现粉体-基板-金属化垂直布局。粉 体制备是陶瓷基板壁垒最高环节,且对于粉体制备工艺的深度理解是陶 瓷基板整体全生产流程工艺理解的基础,也能够从最上游原材料端满足 客户各类需求。同时,实现粉体-基板-金属化的垂直布局能够降低产品的 终端成本,提升良率,在市场竞争中占据主动。国瓷材料依托于自身在 粉体方面优势,通过收购中国 DPC 头部企业铜陵赛创电气实现了粉体基板-金属化布局。LED 大灯用陶瓷基板已为国际头部客户批量供货,激 光雷达用基板、激光热沉等已经开始放量。

陶瓷管壳:低轨卫星加速布局,陶瓷管壳市场或迎放量

卫星互联网具有广覆盖、低延时、宽带化、低成本的特点。卫星互联网 具有不受空间限制、受自然灾害和战争影响小等特征,使其可以作为地 面通信的有效补充,为各类用户提供互联网服务。传统地面通信骨干网 在海洋、沙漠及山区偏远地区等苛刻环境下铺设难度大且运营成本高, 低轨卫星通信核心商业应用场景主要包括偏远地区通信、海洋作业及科 考宽带、航空宽带和灾难应急通信等,在出境人群中也将有较大便捷通 信体验。

我国多个低轨卫星星座计划相继启动。近年来,中国低轨通信卫星发展 布局呈现快速发展态势。“十三五”期间,以航天科技、航天科工为首的 央企卫星集团分别提出了自己的卫星互联网计划,并发射了试验星。当 前,中国商业航天已经起步,多家卫星制造企业纷纷推出了商业卫星星 座计划,部分公司已发射了数颗卫星。我国前期类似 Starlink、OneWeb 等计划的项目是由我国中国航天科技和航天科工两大集团组建的低轨通 信星座“鸿雁星座”和“虹云工程”。此外,还有“行云工程”、“银河 5G”、 “天象星座”等卫星星座计划正在建设中。

陶瓷管壳产品可应用到低轨卫星的射频微系统。近些年国内陶瓷多层气 密结构的系统级封装(System in Package,SiP)技术、系统级射频垂 直互联技术及复杂组件/部件一体化焊接技术不断成熟,成为了实现星载 射频接收组件的小型化、集成化、工程化的最优方案,因而陶瓷管壳产 品可应用到低轨卫星的射频微系统。

测算单颗卫星陶瓷管壳价值量为 110 万元左右。一般射频前端(T/R 组 件)占卫星制造成本为 20%,芯片封装后封装材料占射频前端成本约 28%,而封装基板在封装材料中占比 50%-80%,且技术越先进占比越高。 考虑目前国内低轨通信卫星平均造价约为 3000 万元,据此测算单颗卫 星中陶瓷管壳价值量占比在 110 万元左右。

“GW”星座计划部署 1.3 万颗卫星,对应低轨卫星用陶瓷管壳市场规模 有望达到 143 亿元。2020 年 9 月,我国正式向国际电信联盟 ITU 提交 了低轨互联网星座的轨道和频率申请资料,档案中包含 GW-A59 和 GW2 的两个宽带星座计划,计划发射卫星总数达 12992 颗。其中,GW-A59 子星座共 6080 颗卫星,GW-2 子星座的卫星分布在 1145km 的近地轨 道,共 6912 颗卫星。从中国星网向国际电信联盟提交档案的时间来看, 预计会在 2027 年 11 月前完成部分卫星发射并验证通信。根据此次部署 计划,测算未来总共拉动陶瓷管壳市场规模为 142.9 亿元。

国瓷赛创已具备低轨卫星用陶瓷管壳技术和产品储备,静待市场放量推 动业绩增长。低轨卫星的射频微系统需要兼顾小型化和低成本要求, DPC 陶瓷管壳产品是优选方案之一,国瓷赛创的相关产品已经形成了小 批量市场销售,考虑国内低轨卫星产业的特殊性将对材料自主可控提出 极高要求,国瓷材料作为本土上市公司有望在市场放量时快速提升份额, 逐步贡献重要收入及业绩增量。

陶瓷球:新能源车带动陶瓷轴承应用,陶瓷球国产替代加速

陶瓷球价格远高于钢球,但具备明显性能优势。从价格上看,一般市场 同尺寸陶瓷球价格是钢球的几百倍。陶瓷球相较于传统钢球主要优势在 密度低、硬度高、抗压强度高、稳定性好、耐高温、抗磨损、抗腐蚀、 抗冷焊、电绝缘以及不导磁等,适用于真空、高温、低温、高速、腐蚀、 不导磁/不导电/防冷焊等工况,可应用场景广。

碳化硅陶瓷球综合性能优异,市场应用较为广泛。市场上常见的陶瓷球 主要包括高纯氧化铝陶瓷球、碳化硅陶瓷球、氮化硅陶瓷球、氧化锆陶 瓷球四种类型。碳化硅陶瓷球的失效形式是以具有先兆的剥落方式出现 (和钢球一致),而氧化锆、氧化铝陶瓷球失效形式是具有破坏性的碎裂 方式,与此同时碳化硅在低密度、中等弹性模量、低热膨胀系数等方面 相较于其他材料亦有优势,因此应用更为广泛。

2030 年全球陶瓷球市场规模有望达到约 9 亿美元。根据 Research and Markets 统计及预测,2023 年全球陶瓷球市场规模为 5.9 亿美元,2024 年预计达到 6.3 亿美元,到 2030 年有望达到约 9 亿美元,2024-2030 年 CAGR 预计为+6.2%。

陶瓷球上游粉体制备技术主要被 UBE 掌握,下游高端轴承被海外“四 国八企”垄断。陶瓷球行业上游为陶瓷粉体制备,主要企业为 UBE(宇 部兴产),并处于几乎市场垄断状态,具备极大替代空间。而下游轴承产 品高端市场主要被“四国八企”垄断,包括瑞典 SKF、德国 Schaeffler、 日本 NSK、日本 JTEKT、日本 NTN、日本 NMB、日本 NACHI、美国 TIMKEN。

海外陶瓷球产品精度领先,国内企业持续进步实现追赶,但高端氮化硅 陶瓷仍主要依赖进口。对于陶瓷球的精度国际有通用标准(ISO3290- 1:2014),主要考察指标为单一直径公差、真圆度、表面粗度、批次直径 公差四个项目,最终得出相应精度等级,表示为“G”+数字,数字越小 越精密。通常用在高精密轴承的陶瓷球精密度等级在 G3-G20 之间,日 本等海外供应商氮化硅陶瓷球的精度一般可以达到 G3、G2 级别,国产 企业技术持续精进,目前部分陶瓷球生产企业的氮化硅陶瓷球产品可以 达到 G5 甚至 G3 水平,但在生产成形效率、后期精加工等方面与外资 比仍有差距,因此国内高端氮化硅陶瓷球大部分依赖于进口。

陶瓷球相较于钢球具备电绝缘优势,解决电动汽车电机轴承电腐蚀等问 题得到迅速推广。新能源车加大对陶瓷轴承的应用主要原因包括:1)新 能源车电机轴承转速更高,对材料提出低密度、耐磨等要求;2)电子交 变电流会引起周围磁场变化,对材料提出绝缘性要求,来减小轴承放电 产生的电腐蚀;3)对材料的表面光滑等要求。

国内外主流车企 800V 高压快充车型布局加速。早在 2019 年保时捷就 在全球率先推出首台搭载 800V 平台电动车型 Taycan,随后几年现代、 奥迪、特斯拉均有相关车型推出,特斯拉在电机输出轴中采用日本 NSK 的混合陶瓷轴承,其中的轴承混珠由 50 个氮化硅轴承球组成;国内包括 比亚迪、广汽埃安、北汽极狐,小鹏等主流车企也相继推出基于 800V 平 台的高端车型,高压快充车型布局加速。

风力发电机亦是陶瓷球重点应用领域,解决发电机轴承的“电腐蚀”问 题。轴承是风电机组重要核心零部件,需要满足恶劣运行工况下的长使 用寿命、高可靠性等要求,技术复杂难度高。发电机轴旋转过程中内部 流动电流会产生火花,使得接触区域表面融化,出现“电腐蚀”损坏, 为避免此类情况需要在滚珠中使用绝缘性能优异的陶瓷轴承(如氮化硅)。 另外高端自行车、带磁医疗诊断设备等领域也有陶瓷轴承应用。

国瓷金盛 2018 年进入高端轴承市场,有望受益新能源车应用逐步放量。 国瓷材料陶瓷球经营主体主要依托于子公司国瓷金盛,金盛陶瓷成立于2003 年 10 月,次年便量产氮化硅陶瓷球,2017 年成为国瓷材料子公 司,2018 年量产了满足 ASTM F2094 Class I 标准的高疲劳寿命、高强 度、高可靠性氮化硅陶瓷球,并成功进入高端轴承市场。目前公司主要 产品包括氮化硅、氧化锆、碳化硅、氧化铝、氮化铝等高新能陶瓷及粉 体。受益于新能源车用陶瓷球增长加速,公司陶瓷球产品在 800V 高压 快充新能源车领域已经完成批量供应,并在加速推进高端氮化硅粉体建 设。

催化材料:行业高壁垒份额集中,前瞻布局国产替代加速

国六落地推动蜂窝陶瓷载体需求提升,市场规模大幅扩容

蜂窝陶瓷通常具有比表面积大、热惰性小的物理特性,是尾气处理用催 化剂载体的理想材料。蜂窝陶瓷是一种广泛用于汽车尾气处理的新型工 业陶瓷产品,因其内部构造为规则多孔拼接似蜂巢形状而得名。相较于 普通的实心块状陶瓷,蜂窝陶瓷具有比表面积大、质轻、热膨胀系数低、 比热容大、导热性能好、抗热震性好等优异特性。蜂窝陶瓷载体为催化 剂提供足够的涂覆表面积,并吸附尾气中的有害成分,由于自身结构特 性,蜂窝陶瓷富有巨大的内部展开表面积用以提供贵金属催化剂与汽车 排放物的反应场所。高温环境下,汽车大部分污染排放物(如 NOx、HC、 CO 和 PM 颗粒等)在蜂窝陶瓷载体中发生氧化还原反应转化为无害物 质,符合燃油车排放标准。

国六标准已全面实施,汽车排放限值显著收缩。为减少汽车排放物对大 气环境的破坏,我国参考欧五排放标准于 2017 年 1 月 1 日开始在全国 范围实施国五标准(国家第五阶段机动车污染物排放标准),有效减少单 车污染 30%至 50%。目前,国六标准实施对汽车尾气污染排放量做出了 更严格的限制,具体分为国六 a 和国六 b 两个阶段。国六 a 阶段,针对 重型燃油车,国六 a 阶段于 2019 年 7 月 1 日、2020 年 7 月 1 日和 2021 年 7 月 1 日分别适用于燃气车辆、城市车辆(指主要在城市运行的公交 车、邮政车和环卫车)和所有车辆;轻型车辆应从 2020 年 7 月 1 日起 符合国六 a 排放限值标准。2023 年 7 月 1 日后国六 b 排放标准正式适 用所有车辆(包括重型和轻型车辆),排放法规升级推动排放净化技术路 线不断更新。

蜂窝陶瓷载体是汽车尾气后处理系统中的核心模块,直接决定尾气排放 法规的实施效果。相较国五标准,国六标准对 CO、HC、NOx 和 PM 颗 粒物的排放量做出更高要求,且新增对 PN 颗粒物的排放限值。在国五 阶段,针对不同车型柴油车装配 SCR 或 DOC+DPF 蜂窝陶瓷载体;汽 油车常采用三元催化器 TWC 利用氧化还原反应将尾气中的 CO、HC、 NOx 转化为 H2O、CO2 和 N2,但缺乏处理 PM、PN 颗粒物的有效途径。 随着国六标准全面实施,尾气后处理技术路线及蜂窝陶瓷载体相应升级, 柴油车辆普遍适用 DOC+DPF+SCR+ASC 的技术路线,汽油车则搭载 TWC+GPF 蜂窝陶瓷载体组合强化对颗粒排放物的治理效果。此外,针 对非道路移动机械的国四标准出台也将促进 DOC、DPF 和 SCR 载体的 加装数量,进一步助力蜂窝陶瓷载体市场规模扩容。

国六标准实施后蜂窝陶瓷载体单车用量显著增加。重型商用车、轻型商 用车的平均排量分别为 10L、3L,柴油乘用车和汽油乘用车的平均排量 均为 1.8L,结合汽车排量与装配载体体积的配比关系可得单车使用的平 均载体体积。我们假设:1)重型商用柴油车包括中、大型柴油客车和中、 重型柴油货车以及半挂牵引柴油车,其他车型为轻型柴油车;2)国五阶 段重型柴油车 SCR 装配率 100%,轻型柴油车 SCR 和 DOC+DPF 两种 路线按 50%分配,汽油车 TWC 装配率 100%;3)重型柴油商用车自 21 年起采用 DOC+DPF+SCR+ASC 路线,轻型柴油商用车自 2023 年起 适用此路线,柴油乘用车维持 DOC+DPF 路线,汽油乘用车自 2023 年 开始适用 TWC+GPF 路线。

预计 2025 年中国商用车/乘用车蜂窝陶瓷载体市场规模分别为 8610、 14200 万升。依据上文单车载体所需体积变化,预计 2025 年全球汽车 用蜂窝陶瓷载体市场规模由 2017 年的 49620 万升提升至 74100 万升, 增幅 49.3%,其中新车和汽车后市场分别为 55400、18700 万升。预计 2025 年我国商用车/乘用车用蜂窝陶瓷载体市场规模分别为 8610、 14200 万升,较 2017 年增幅分别为 75.7%、195.8%,虽然近些年燃油 车市场受到新能源车快速放量冲击,但在国六标准落地推动下,蜂窝陶 瓷载体市场规模仍旧实现大幅扩容。

突破海外垄断,蜂窝陶瓷载体国产替代进行时

蜂窝陶瓷载体行业技术壁垒和市场集中度高,国产化替代潜力巨大。截 至 2022 年,国内乃至全球市场仍基本由美国康宁、日本 NGK 垄断,其 中国内蜂窝陶瓷市场康宁和 NGK 市占率超过 90%,而国瓷材料、奥福 环保等国内厂商市场份额合计不足 10%,存在巨大国产替代空间。蜂窝 陶瓷载体是技术密集型产品,需要长期技术积累和研发投入,并获得到 客户验证和稳定客户关系。然而,随着国内载体厂商陆续实现技术突破, 国内主机厂和整车厂正逐步开启国产替代进程,特别是受益于主机厂的 供应链安全和成本节降诉求,国产蜂窝陶瓷载体厂商的销售量和市场份 额有望快速提升。

公司收购王子制陶切入优质赛道,将综合材料端/产品端技术优势转化为 新的利润增长点。2017 年公司收购王子制陶全部股份完成汽车尾气催化处理市场布局,王子制陶专业从事汽车尾气处理用蜂窝陶瓷的研发、 生产与销售业务,具备领先的技术优势和良好的客户资源。本次收购后 公司进军催化剂载体行业,抓住汽车尾气排放治理行业机遇,培育新的 利润增长点。公司拥有蜂窝陶瓷载体、铈锆固溶体、分子筛多条产线, 其中 2023 年蜂窝陶瓷载体产能达到 5000 万升,已具备行业放量所需 产能支撑。

齿科材料:口腔医疗空间广阔,全产业链及海外延伸推动成长

种植义齿具多重优势,氧化锆是全瓷牙最优内冠材料

种植义齿在适用范围、存留率、减小对基牙影响等方面均具备优势。义 齿就是我们常称的“假牙”,按照类型和修复方式的差异可以分位种植义 齿、固定义齿和可摘义齿。三者比较而言,可摘义齿价格便宜、制作更 为简单,磨除牙体组织,但是会有明显的异物感,长期使用会加速牙槽 骨萎缩;固定义齿较可摘义齿咀嚼能力更强,也不需要频繁摘洗,但一 般仅适用于单颗缺牙、牙列缺损情况;种植义齿不损伤正常牙齿,咀嚼 功能最优,适用范围广,存留率高,且美观舒适,主要缺点在于价格昂 贵。

氧化锆在全瓷牙内冠材料中性能最优,市场应用广泛。义齿按照内冠材 料的不同可分为烤瓷牙和全瓷牙,烤瓷牙内冠为金属外覆陶瓷,全瓷牙 不含金属内冠,烤瓷牙中合金烤瓷牙价格最低,但生物相容性和美观性 均不佳,贵金属烤瓷牙价格中等,全瓷牙价格最贵,但兼具美观和生物 相容性。全瓷牙内冠材料中,氧化锆具备更好的生物相容性,可以最大 限度再现自然牙的形态、颜色及光泽,同时具备辐射小、强度高等优异 特性,虽然单价相较于其他内冠材料更高,但其使用寿命也比较长,实 际性价格比更高,氧化锆义齿渗透率保持快速增长过程。

国内口腔材料份额主要被海外厂商占据,国产品牌认可度仍有较大提升 空间。目前国内市场的口腔科材料特别是高端材料仍主要依赖于进口, 根据《全球视野下的中国口腔产业趋势报告》披露数据,国内种植体进 口产品占 90%,正畸产品进口产品占 70%。海外口腔医疗产业发展早, 且在中国市场布局多年,整体来看国内口腔材料除了在技术和研发水平 上的差距以外,终端消费者对国产品牌的接受度和认可度也远低于海外 品牌。

过往种植牙价格高企和采购模式有关,牙冠材料占种植牙支付费用不到 10%。过去种植牙价格较高,也阻碍其渗透率快速提升,单颗种植牙总 费用达到 8000-25000 元,其中占比较高的是种植体材料和诊疗费,分 别占比 44%和 25%。实际上过去种植牙价格畸高主要和采购模式有关, 进口品牌占比高的同时流动环节多,一般进口种植体出厂价在 600-2000 元,但是进入到医院会翻两番,实际耗材价格仅有不到三成,剩余七成 主要被服务费用占据。

价格高企导致种植牙在国内渗透率仍处于较低水平。据艾瑞咨询对 2022 年国内消费者口腔医疗年消费金额倾向的调研统计结果,60%以上的消 费者的消费金额倾向于1000-5000元,在1万元以上的消费者占比仅3% 左右,意味着高价问题直接阻碍了种植牙渗透率的提升。以 2020 年主 要国家每 1 万人种植牙人数统计情况为例,韩国达到 630 人,而中国每 万人种植牙人数仅有 21 人,远低于其他主要国家。

集采推动种植牙费用显著下降,推动全瓷牙冠渗透率提升国产替代加速。 2022 年 9 月 10 日,国家医保局发布《关于开展口腔种植医疗服务收费 和耗材价格专项治理的通知》,在国家医保局指导和协调下,四川省医保 局牵头形成口腔种植体系统省际采购联盟,开启国内种植牙集采步伐。 将种植体总费用分为医疗服务费、种植体材料费、牙冠材料费三部分参 考各地落实情况来看,医疗服务价格较调整前平均下降 70%以上,种植 体材料费平均中选价格降至 900 余元,平均降幅 55%,牙冠材料费入围 均价(四川)327 元,最低产品只要百元。

国内远期种植牙市场具备千亿市场规模潜力,其中牙冠细分市场规模有望超百亿元。以 2021 年人口数为基数,时间上递延 10 年计算远期中国 植牙数有望达到2728.2万颗,按照35-54岁群体单颗种植牙总费用7000 元、55-74 岁群体单颗种植牙总费用 4000 元假设,测算远期中国种植牙 市场规模有望达到 1482.7 亿元,如按单颗种植牙牙冠费用 400 元计算, 对应远期牙冠市场规模有望达到 109.1 亿元。

引入战投拓展能力边界,海外延伸推动全球化布局

国瓷材料具备水热法制备氧化锆的能力,依托粉体技术基础进军齿科材 料市场,收购爱尔创实现下游延伸。水热法技术路线相较于其他合成方 法的优势在于易于纳米级粉体的产出、粒度分布集中、高纯度、高可控 性、高透性、高韧性等方面,适合应用到齿科领域。国瓷材料依托于自 身在氧化锆粉体制备领域的优势,进入到齿科产业链。2017 年 11 月, 国瓷材料以发行股份购买资产的方式收购深圳爱尔创股权,成为国瓷材 料全资子公司。重组前爱尔创主要产品是氧化锆瓷块、玻璃陶瓷及树脂 材料等,核心原材料是氧化锆粉体,主要供应商即为国瓷材料,国瓷通 过收购爱尔创方式实现了齿科材料的纵向延伸。

口腔服务市场具备进入壁垒,齿科材料市场到终端兼具医疗和消费属性, 脱离了单独粉体材料或制品的生产制造业务模式范畴。齿科材料的直接 客户是牙科技工所、口腔诊所、医院等,通过专业的医疗服务机构供应 给消费者,呈现客户多、分布广、全球化竞争等特点,同时亦具备较强 的消费属性,因此对于渠道建设及业务开拓的要求更高,需要具备稳定 优质的客户资源和较强的品牌影响力,与传统的粉体生产制造行业有较 大业务模式上的差异。

引入高瓴/松柏战投,拓宽国瓷齿科业务能力边界。国瓷材料传统业务领 域在粉体材料及下游制品的生产制造,下游偏向于电子、新能源等领域, 为提升齿科业务板块的发展效率,快速补足经营短板,公司在 2021 年 正式引入高瓴/松柏战投,松柏投资已经构建了涵盖产品与技术—分销及 软件—医院与诊所的全产业链网络,是专注全球口腔领域的专业产业投 资机构,此次合作从产品端提供新材料临床研究合作及延展产品组合形 成协同效应机会;渠道端依托投资人在全球口腔行业资源提供国内外渠 道资源;海外端投资人协助爱尔创引入全球人才、布局国际市场。此次战略投资落地实现了国瓷材料在齿科领域能力边界的延展。

全球化是口腔公司的发展特征,外延入股及并购海外知名企业,打造“材 料+设备”一站式服务。医疗器械行业自研周期需要 4-5 年,因此公司采 取参股及收并购方式加速区域和产品等的布局。2022 年底,公司入股了 韩国 Spident 公司,持有其 20.03%股权。并取得其临床类产品中国区总 代理,丰富了产品管线。2023 年 9 月,公司又完成对德国 DEKEMA 的 收购并表,该公司为专门从事口腔数字化智能烧结炉、3D 打印机等产品, 快速实现海外主要市场的齿科材料设备布局,打造“材料+设备”一站式 服务,逐步形成口腔业务的国际影响力。

电子材料板块巩固业绩压舱石,陶瓷墨水/新能源发挥增长潜力

电子材料:发挥业绩压舱石作用,高端粉体仍有替代空间

国内市场快速发展,国瓷材料已跻身第一梯队。全球 MLCC 市场稳步扩 张,2022 年中国规模占比超 4 成,2026 年全球规模望达 1547 亿元, 下游应用集中在消费电子、汽车。国内 MLCC 配方粉产量从 2014 年 0.29 万吨提升至 2021 年的 1.08 万吨,年复合增速达 21%,国内普通粉体已 实现自给自足,但部分高端粉体仍从日美等公司采购,高值品国产替代 空间广阔。国产龙头国瓷材料已跻身第一梯队,2021 年公司国内市占率 预计达到 80%,MLCC 粉体业务规模与日本堺化学相当,全球市占率预 计也超过 25%。

AI 应用落地拉动端侧换新加速,期待消费电子景气修复。据 IDC, 2023Q4 中国智能手机出货量同比+1.1%,10 个季度后首次反弹。同时, 智能手机及 PC 端积极整合 AI 技术,驱动换新周期缩短,近期三星 AI 手机在韩销售破 100 万部,打破 S 系列销量破百万记录。另 Canalys 预 计 24 年全球 PC 出货量重回增长,今年有望成为 AI 落地端侧元年,叠 加 AI 周边应用拓展支持消费电子加速修复,产业基本面渐趋良性。

高端粉体仍有增长空间,望充分发挥国瓷材料业绩压舱石作用。国内 MLCC 国内 MLCC 介质粉体材料行业未来增长看:1)下游消费电子回 暖促 MLCC 粉体材料出货修复;2)智能手机、5G、新能源车等终端应 用加速迭代推动需求增长;3)国产企业加强小型、高容、车规级产品技 术攻关,通过产业升级实现国产替代。国瓷材料虽然已经通过内生+外延 成为新材料平台型企业,但电子材料板块仍将发挥重要的业绩压舱石作 用,后续消费电子景气修复支撑需求上行;电子浆料处国产替代增长阶 段;纳米级复合氧化锆材料应用不断丰富,公司积极进行验证导入,望 持续受益。

陶瓷墨水:夯实国内领先地位,积极推动产品出海

陶瓷墨水是喷墨打印的原材料,主要应用在瓷砖上实现功能化和个性化。 陶瓷墨水就是含有某种陶瓷釉料成分、陶瓷色料或者陶瓷着色剂的墨水, 主要应用于建筑陶瓷的数码化打印,用来增加瓷砖的美观度,实现建筑 陶瓷的个性化和功能化,通过喷墨打印,陶瓷墨水可在陶瓷釉面形成各 种个性化图案或色彩,提高瓷砖产品的附加值。

国内陶瓷墨水市场国产化率 90%以上,份额集中在国瓷康立泰和道氏技 术。2012 年以前,陶瓷墨水技术被海外垄断,前期国内新进入企业受制 于技术积累不足等因素,整体进展并不理想。后续伴随国内企业研发不 断突破,国内陶瓷墨水市场开启国产替代步伐。2014 年国产墨水全面发 力市场份额突破 50%,并不断挤压海外份额,2019 年国产占比达到 90% 左右,整体格局逐步稳定。

地产需求疲弱拖累国内建筑陶瓷市场规模下滑,预计上游材料商增长更 多来自于海外扩张及份额提升。由于陶瓷墨水直接下游为建筑陶瓷砖(地 板砖、内墙砖和外墙砖),终端需求主要来自于房地产领域。据中国建筑 卫生陶瓷协会统计,受地产需求下行影响,国内陶瓷砖产量已经从过往 峰值 102.6 亿平方米(2016 年)下降至 2022 年的 73.10 亿平方米。未 来在地产供需格局出现重大变化的背景下,预计未来国内陶瓷墨水生产 商经营保持增长的动能更多来自于海外业务的扩张以及自身市场份额的 提升。

国瓷康立泰系国内陶瓷墨水龙头,与科达制造合作放大协同效应进军海 外。国瓷康立泰是由国瓷材料与佛山康立泰在2014年合资成立的企业, 主要从事陶瓷色釉料、陶瓷墨水、3D 打印材料的研发及产业化,经过多 年发展已经成为了国内色釉料、陶瓷墨水的龙头企业。2023 年 7 月,国 瓷材料与科达制造签署战略合作协议,国瓷康立泰原少数股东佛山康立 泰持有的 40%股权转让给科达制造,科达制造是国内建材出海领先企业, 产品涉及建材机械、海外建材、锂电材料及设备等,产品销往 60 多个国家和地区,是全球陶瓷机械行业龙头。早在 2018 年科达制造与国瓷康 立泰就在印度市场有过良好合作,“科大伯陶”品牌墨水在印品牌影响力 正逐步显现。此次两家公司再次合作有望加速国瓷陶瓷墨水业务出海步 伐,对冲地产下行对国内需求萎缩影响。

建筑陶瓷板块收入规模保持增长,盈利能力受原材料影响波动。虽然近 两年下游终端地产需求面临较大压力,但是国瓷康立泰凭借自身行业地 位提升收入规模仍旧保持稳健增长趋势,2019-2023 年营收 CAGR 为 17.3%。利润端整体波动更大,主要受陶瓷墨水主要原材料氧化钴等价 格大幅上涨所影响,2024H1 毛利率为 36.2%,同比+10.9pct,主要得益 于原材料价格回落。

新能源材料:把握行业发展大机遇,快速扩张占据领先身位

勃姆石为锂电池涂覆材料,下游出货快速增长拉动整体需求提升。勃姆 石作为陶瓷涂覆颗粒是锂电池无机涂覆材料的主要成分,主要作用是通 过对锂电池电芯隔膜或极片进行涂覆,从而达到提高锂电池安全性能、 提升电芯良品率的目的。新能源汽车市场快速发展拉动动力锂电池出货 量提升,进而带动核心材料隔膜产业的规模扩张。2023 年中国隔膜材料 出货量 171 亿平,同比+31%,其中干法/湿法隔膜分别出货 47/124 亿 平。

预计 2025 年全球锂电池用勃姆石市场需求 17.6 万吨,中国需求 8.2 万 吨,产能快速扩张供需压力或有加大。根据 GGII 测算,2023 年全球锂 电池用勃姆石需求为 9.2 万吨,其中国内 5.2 万吨,到 2025 年预计全球 需求达到 17.6 万吨,其中国内 8.2 万吨,需求端整体受益于下游应用需 求增长及勃姆石在锂电池电芯隔膜涂覆渗透率提升。从供给端来看,国 内以壹石通为代表的企业实现技术突破后,整体产能保持快速扩张趋势, 2022 年壹石通、国瓷材料、Nabaltec、极盾 4 家企业已经达到 8 万吨产 能,伴随后续多家企业产能扩张,整体供需压力或有加大,行业呈现供 过于求的问题。

依托勃姆石和高纯氧化铝为战略支点,卡位新能源赛道丰富供应品类。 从行业格局上看,2022 年壹石通市占率超过 50%,Nabaltec 接近 30%, 但同比下降,预计国瓷材料依托产能、产品性能、客户积累等优势快速 进入市场,市占率有望快速上升。当前新能源行业有所承压,竞争加剧。但我们认为勃姆石和高纯氧化铝实际上是国瓷材料迈进新能源材料大领 域的战略支点,短期利润率影响并不阻碍公司快速卡位新能源赛道,帮 助公司后续陆续推出正极添加剂、正负极研磨用氧化锆微珠等产品,同 时配合陶瓷轴承球共同突破客户。


(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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