光威复材研究报告:风电与军工双轮驱动,碳纤维龙头行稳致远

  • 来源:申港证券
  • 发布时间:2021/12/18
  • 浏览次数:585
  • 举报
相关深度报告REPORTS

光威复材深度解析:碳纤维行业领军企业,民品业务放量.pdf

光威复材深度解析:碳纤维行业领军企业,民品业务放量。光威复材是碳纤维全产业链布局的行业领军企业。公司是专业从事碳纤维及其复合材料的研产销企业,拥有从原丝开始的碳纤维、织物、树脂、高性能预浸材料、复合材料制品的完整产业链布局。全球碳纤维市场加速发展,2025年全球需求有望突破20万吨。碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。根据赛奥碳纤维的研究数据,2020年全球需求量为10.7万吨,对应金额为26.2亿美元,其中用于航空航天、风电叶片领域的金额占比分别为37.7%和16.4%,且预计到2025年全球需求量有望突破20万吨,需求吨量的年化增速为13.3%。

1.深耕军民复合产品领跑碳纤维赛道

1.1 政策保驾护航下的黄金赛道

碳纤维属于化工新材料领域,其具备出色的力学性能和化学稳定性。与传统金属材 料相比,碳纤维密度更低(约是钢的 1/4),强度更高(约是钢的 16 倍),模量更高 (约是玻璃纤维的 4 倍),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、膨胀系数小等其他材料所不可替代的优良性能,被称为新材料之王。

碳纤维的特殊性能使其广泛应用于风电设备、新能源汽车等战略新兴产业,也是火 箭、卫星、导弹、战斗机和舰船等尖端武器装备必不可少的战略新兴材料。由于碳 纤维用途及客户的敏感性,国外对碳纤维进行了严格的技术封锁,碳纤维高端生产 设备的进口也受到严格限制,发展高性能碳纤维产业直接关系到国家关键行业能否 实现自主可控的远景目标。因此,近年来国家相关部委及地方政府等部门出台多项 产业政策,推动碳纤维材料重点品种的生产和研发,促进碳纤维及其复合材料的开 发,提升行业的产业化水平。比如 2015 年发布的《中国制造 2025》和 2021 年发 布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标 纲要》均要求加强碳纤维等高性能纤维及其复合材料的研发应用。国家政策和行业 政策的推出,对促进我国碳纤维及其复合材料的科研创新、产业化推广以及产能提 升提供了良好的政策环境。

光威复材研究报告:风电与军工双轮驱动,碳纤维龙头行稳致远

1.2 公司是碳纤维行业领跑者

公司深耕碳纤维行业接近二十余年,成立以来长期致力于高性能碳纤维及复合材料 研发和生产。依托碳纤维制备及工程化国家工程实验室和国家级企业技术中心等科 研机构,已经完全掌握碳纤维生产全流程核心技术,并成功研发出高强、高强中模、 高模、高强高模系列化产品,形成了从原丝到碳纤维、织物、预浸料、复合材料制 品的完整产业链布局,是目前国内碳纤维行业生产品种最全、生产技术最先进、产 业链最完整的龙头企业之一。

公司产品主要分为国防军工和民用两大应用领域,作为国内最大的军用碳纤维供应 商,公司军工产品涵盖航空航天、电子通讯、兵器装备等诸多领域;同时,公司积 极进行多元化布局,业务不断向下游延伸,民用板块涵盖风电叶片、高端体育休闲 用品、压力容器、轨道交通、汽车零部件等领域,具体产品如下:

碳纤维及制品,目前主要产品包括 GQ3522(T300 级,湿法工艺)、GQ4522(T700 级,湿法工艺/干湿法工艺)、QZ5526(T800 级,湿法工艺/干湿法工艺)、QZ6026 (T1000 级,湿法工艺)、QM4035(M40J 级,湿法工艺)、QM4050(M55J 级, 湿法工艺)等系列化的碳纤维、经编织物和机织物等。

光威复材研究报告:风电与军工双轮驱动,碳纤维龙头行稳致远

风电碳梁产品,主要是以拉挤工艺进行高效生产、以风电碳梁等为代表的树脂基 工业用碳纤维复合材料产品的开发、制造,以满足风电等下游工业领域对结构材 料增强减重的轻量化需要。

预浸料产品,碳纤维预浸料是公司的传统优势产品,主要应用于民用领域,是将 碳纤维、树脂基体、离型纸等材料经过涂膜、热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加 工而成的复合材料,为客户提供具有不同品质和性能要求的预浸料产品。

机械制造,主要产品包括碳纤维生产线,预浸料生产线,复合材料成型设备,特 定使用环境的高温炉和超高温炉、压力容器、转台,复合材料武器舱体和复合材 料工装模具等的设计制造,以及各种精密加工、精密装配业务等。

复合材料制品及其他,开发先进复材制造技术和高端构件,为碳纤维复合材料在 军、民领域的规模化工业应用培育和开拓市场。目前主要产品包括 AV500 直升 机、多款无人机、各种规格管材、大尺寸板材等。

1.3 公司主营业务和盈利表现突出

从营收来看,过去 5 年公司营收保持增长态势,复合年均增长率高达 26%,其中 2017 年营收增速高达 59%,主要是由于公司在军品业务发展的同时,积极布局和 开发碳纤维的民品应用业务,其中为全球风电巨头维斯塔斯开发生产的风电碳梁在 2017 年迅速上量,推动民品销售同比增长 161%,实现营收的大幅增长。

从归母净利润来看,过去 5 年公司归母净利润保持增长态势,复合年均增长率高达 27%,其中 2018 年同比增速高达 59%,究其原因,一方面通过进入风电巨头维斯 塔斯供应体系,推动风电碳梁业务营收取得 100%的高速增长,成为公司的重要业 务支撑。另一方面,公司收到增值税退税 6869 万元,同时公司承担的科研项目通 过验收,相应项目经费 4282 万元转本期损益,随着公司军品订单增加,这部分贡献 的利润有望继续提升。

光威复材研究报告:风电与军工双轮驱动,碳纤维龙头行稳致远

从主营业务来看,2017 年之前,军品业务占主导地位,2017 年以后,随着碳梁等 民品业务的增加,公司业务趋于多元化,抗风险能力有所增加。目前碳纤维及织物 为主要产品的军品收入占比 51%,而碳梁、预浸料等民品收入占比约 45%,军民用 品合计占比超过 96%,主营业务突出。

从毛利率来看,公司毛利率呈现先降后升态势,其中 2016-2018 年,受毛利率偏低 的风电碳梁等民品业务占比提升的影响,公司整体毛利率有所下滑;2018 年-2020 年,公司毛利率逐步提升,一方面是由于各板块产销量有所增加,对公司利润有增 厚效应,另一方面,预浸料的应用场景由相对低端的渔具领域逐步拓展到航空航天、 电子通讯等高端领域,业务结构的转变带动了公司的毛利率持续提升。

光威复材研究报告:风电与军工双轮驱动,碳纤维龙头行稳致远

2.国产替代加速碳纤维格局重塑

2.1 全球格局转变加速国产替代崛起

高性能碳纤维生产工艺复杂,以丙烯腈为主要原材料聚合形成聚丙烯腈(PAN)纺 丝液,将其制作加工成为 PAN 原丝,使原丝预氧化后再进行碳化、表面处理制成聚 丙烯腈(PAN)基碳纤维,以碳纤维织物生产碳纤维预浸料,最终制作成为碳纤维 复合材料及制品,任何一道工序出现问题都会影响稳定生产和碳纤维产品的质量, 整个过程流程长,工序多,生产壁垒非常高。

另外,碳纤维生产技术上也存在配方壁垒、工艺壁垒及工程壁垒,并且难度逐渐增 加。其中工艺需要在拥有配方的基础上,配合生产装备、技术人员进行不断的调试, 最后才能工业化生产出合格的产品,比如高质量的 PAN 原丝是制备高性能碳纤维 的基础和技术关键,工艺壁垒突破时间就长达 3-5 年,合计时间更是超过 10 年, 这也使得高性能碳纤维产品的研发周期较长,需要大量的资本性投入,因此碳纤维 行业属于典型的资本和技术密集型行业,具备较高的行业壁垒。

由于碳纤维行业壁垒高,其全球供应呈现明显的垄断格局。由于日本、美国研发较 早,工艺技术完备,生产的碳纤维无论质量还是数量上均处于世界领先地位,2020 年全球碳纤维运行产能达到 17 万吨左右,其中美国的产能运行产能高达 3.73 万 吨,占 2020 年全球碳纤维运行产能的 22%;日本运行产能为 2.92 万吨,占比为 17%,两者合计占据 39%左右的全球市场份额。目前国外碳纤维企业主要包括日本 东丽(TORAY)、日本东邦(TOHO)、日本三菱丽阳(MITSUBISHI)、美国赫氏 (HEXCEL)、美国卓尔泰克(ZOLTEK)等。其中日本东丽更是深度参与了波音复 合材料的研发与批产,也是空中客车公司稳定的供货商。

国内碳纤维的商业化历程起步相对较晚,同时发达国家对高性能碳纤维领域实施了 技术封锁,导致 2017 年之前大多数国产碳纤维企业尚未实现关键技术的突破,生 产线运行及产品质量极不稳定,“有产能,无产量”的现象比较突出,其中 2015 年, 碳纤维理论设计总产能 1.96 万吨,而实际产量不足设计产能的 20%。但是近几年, 在国家产业政策的扶持下,国内碳纤维生产企业技术水平显著提高,部分企业实现 了 T300 和 T700 碳纤维规模化生产,T800 已经进入了小批量生产阶段。行业产销 率稳步上升,其中理论产能从 2017 年的 2.6 万吨增长到 2020 年的理论产能 3.62 万吨,产能利用率从 27%攀升到 51%,其中头部的碳纤维企业产能利用率能够达 到 90%左右。

随着产能利用率的提升以及对需求前景的看好,国内碳纤维企业开始新一轮产能扩 张浪潮。从目前公布的项目投放计划来看,未来几年的碳纤维新增产能有望达到 22.8 万吨,考虑到部分企业刚涉足碳纤维行业,即使项目如期建成,仍需要较长时 间的调试和验证,实际产能投放或不及市场预期,而光威复材等龙头企业,则可以 依托成熟技术和客户优势大幅缩短新增产能的兑现时间,提前抢占市场,扩大领先 优势。

光威复材研究报告:风电与军工双轮驱动,碳纤维龙头行稳致远

2.2 新能源与航空航天引领未来需求

得益于质轻、高强度、高模量、耐高低温和耐腐蚀等特点,碳纤维最早应用于航天 及国防领域,如导弹、火箭、人造卫星、大型飞机等。随着技术进步,碳纤维及其 复合材料的应用范围不断拓展,包括汽车、电缆、风能发电、压力容器、海洋产业、 电子器件、工业器材和土木建筑等诸多领域。

从全球范围看,碳纤维需求与日俱增,过去 10 年年均复合增速高达 9.6%,其中 2020 年全球碳纤维需求达到 10.69 万吨,而风电叶片、航空航天和休闲体育是全 球碳纤维的前三大应用领域。其中风电叶片领域占比高达 29%,需求量达到 3.06 万吨,同比增长 20%。航空航天领域紧随其后,占比达到 15%,需求量 1.65 万吨, 同比大幅下滑 30%。体育休闲领域占比达到 14%,需求量达到 1.54 万吨,同比小 幅增长 3%。

国内需求同样强劲,根据中国化学纤维工业协会统计,2020 年,我国碳纤维需求达 4.88 万吨,较 2019 年增长达 29 %,远高于全球碳纤维需求同比增幅,一方面是 由于风电叶片已经成长为碳纤维最大的应用领域(占比 41%),而国际风电叶片代 工逐渐由欧洲转向国内,导致国内该领域的碳纤维需求由 2019 年的 1.38 万吨增长 至 2020 年 2 万吨,增幅达 45%;另一方面,国内需求结构和全球需求结构差异较 大,其中航空航天领域需求占国产总需求的比例仅为 3%左右,远小于全球航空航 天领域需求占比,这也使得国内碳纤维需求受疫情影响相对较小。我们认为,未来 碳纤维需求市场有望延续高增长,一方面是风电和民用航空市场持续景气,另一方 面是日美等国的出口管制推动国产替代提速。(报告来源:未来智库)

光威复材研究报告:风电与军工双轮驱动,碳纤维龙头行稳致远

2.2.1 风电叶片需求高速增长

近年来,随着国际风电主机厂将碳纤维拉挤板代工由欧洲转向国内,风电叶片已成 为国内最大的碳纤维应用领域。相比传统材质叶片,碳纤维风电叶片具有以下优势:

碳纤维可以满足叶片大型化、轻量化的要求。过去风机功率偏小,叶片较短,使 用的传统材料主要是玻璃纤维,但是当风机功率大到一定程度,玻璃纤维就满足 不了更长叶片的力学要求。尤其是在海上风机的需求带动下,全球风机呈现出大 型化的趋势:一方面,海上风机大型化可以降低基座以及海缆等其他配套设备数 量,进而摊薄风机制造、建设安装以及后期维护成本,另一方面,更高容量的海 上风机往往使用更加先进的设备,发电效率相对较高。根据国际可再生能源署发 布的数据,在 2000 年至 2019 年期间,全球海上风机平均单机功率已从 1.6 兆瓦 提升至 6.5 兆瓦,而更高的单机功率意味着风机将有较高的塔筒高度以及更长的 叶片,当前风轮直径已突破 120m,叶片重量达 18 吨,碳纤维在满足刚度和强度 的前提下,相比玻璃纤维材质的叶片轻 30%以上,因此在超大型风电机组叶片制 造中,必须使用高性能碳纤维,从而在确保结构强度的同时避免叶片在风载作用 下发生较大变形。

碳纤维或碳纤/玻纤混合材料制造的风电叶片具有成本优势。根据测算,40 米以 上的风电叶片中关键结构如梁帽、主梁使用碳纤维复合材料一方面可使叶片自重 减少 38%,成本降低 14%。随着技术进步,碳纤维生产成本有望进一步降低,成 本优势会愈发凸显。

我们认为,得益于海上风电发展带来的新增需求以及维斯塔斯专利到期对风电碳梁 渗透率的推动,未来碳纤维在风电叶片领域的增长空间巨大。

1)海上风电发展带来的新增需求。根据国家发改委能源研究所 2011 年发布的《中 国风电发展路线图 2050》,到 2020 年、2030 年和 2050 年,中国风电装机容量将 分别达到 2 亿、4 亿和 10 亿千瓦。另外,在未来风电布局方面,2020 年前,以陆 上风电为主,同时开展海上风电示范;2021-2030 年,陆上、近海风电并重发展, 并开展远海风电示范;2031-2050 年,实现在东中西部陆上风电和近远海风电的全 面发展。截止 2020 年底,我国风电累计装机容量已经达到 296.9GW(即 2.391 亿 千瓦),已经实现 2020 年基本情景假设下目标,下一阶段将继续提升风电装机容量, 同时有序发展海上风电。

光威复材研究报告:风电与军工双轮驱动,碳纤维龙头行稳致远

受益于政策支持以及海上风电优势,未来海上风电总装机容量增速将明显高于陆上 风电。根据国网能源研究院发布的《中国新能源发电分析报告 2019》预测,“十四 五”期间海上风电发展将进一步提速,其中江苏、广东、浙江、福建、上海等省份 2021 年预期新增装机容量有望达到 5.7GW,2022-2025 年期间平均新增装机容量 接近 5.9GW,到 2025 年我国海上风电累计装机容量将超过 30GW。根据全球风能 理事会数据,2020 年,全球海上风电累计装机容量达 35.3GW,同比增长约 21%, 占全球风电累计装机约 5%,全球海上风电新增装机容量 6.1GW,预计在未来五年 会有 50GW 的新增装机。

2)专利到期推动碳纤维风电叶片渗透率提升。全球风电巨头维斯塔斯(Vestas)在 2002 年 7 月分别向中国/丹麦等国家知识产权局、欧洲专利局等国际性知识产权局 申请了以碳纤维条带为主要材料的风力涡轮叶片的相关专利,专利权利要求包含了 制造预先预制的条带的方法和制造风力涡轮机叶片的方法,这也意味着用碳梁生产 叶片涉及专利,限制了其他厂家用碳梁生产风电叶片,但是该专利有望在 2022 年 7 月过保护期,届时其他风电叶片厂商将推出应用碳梁的风电叶片产品,碳纤维在 风电叶片的渗透有望加速。

考虑到以上因素,未来风电领域对碳纤维的需求量仍然巨大。根据全球风能理事会 数据,2001 年至 2020 年全球风电累计装机容量从 23.9GW 增至 742.7GW,年复 合增长率为 19.83%,未来五年全球风电新增装机将超过 350GW,根据赛奥碳纤维 预计,2025 年全球风电设备对碳纤维的需求将达到 9.34 万吨,复合年化增长率为 25%。

2.2.2 航空航天领域需求持续景气

航空航天领域是碳纤维应用最早、最广泛的领域。得益于重量轻、刚性好的优势, 其可以用于制造人造卫星的天线和卫星支架;得益于耐热耐疲劳的特性,碳纤维也 广泛应用于固体火箭发动机壳体和喷管上,大幅减少卫星本身结构的质量,节约发 射成本。而在航空领域,碳纤维复合材料早期主要用于飞机上的一些非承力构件, 如整流罩、控制仪表盘和机舱门等,占比相对较少。随着高性能碳纤维和预浸料-热 压罐整体成型工艺的成熟,机翼、机身等受力大、尺寸大的主承力结构逐步采用碳 纤维复合材料,其中 A380 和波音 787 大型客机主结构上均采用由日本东丽提供的 T800S 高强中模碳纤维复合材料,以满足复合材料主结构的设计损伤容限要求,这 样可以使飞机结构材料减重 20%至 40%,飞机整体重量减轻 6%至 12%,从而明 显降低飞机的燃油成本,具有显著的经济效益。因此,其在客机中的用量也逐步提 升,其中在 B787 和 A350 中,用量超过了 50%,超越铝合金成为用量最大的材料。

对于军用飞机而言,采用碳纤维机身可以在确保机身强度的同时,最大限度的降低 装备的重量,节省燃油从而扩大作战半径。同时,由于碳纤维复合材料能够满足隐 身材料所需要的薄、轻、频谱宽、耐冲击耐高温性好的特点,可以作为飞机的主要 隐身材料,提高战场生存力和战斗力,因此在新一代军用飞机中广泛采用,其中美 国的第四代战斗机 F22 和 F35 上碳纤维复合材料用量达到 24%和 36%,美国隐 身战略轰炸机 B-2 碳纤维复合材料用量超过了 50%,而无人机领域要兼顾载荷和 续航,因此碳纤维使用比例最高,其中“全球鹰”无人机用量超过 65%。

然而,与全球碳纤维使用占比结构相比较,国内在航空航天需求占比较低。其中2020 年全球航空航天需求占比高达15%,而国内不到3%。我们认为,国产大飞机C919、 C929 以及支线客机的投入使用有望改变国内航空业占比偏低的现状,碳纤维的占 比有望逐渐攀升。其中研制较早的 ARJ21 支线飞机复合材料用量为 2%左右,累 计交付接近 100 架,而中国商飞 C919 大客机主要对标波音 737 和空客 A320,因 此在后机身段采用了大量的碳纤维复合材料,占整机重量的 12%,其应用范围涵盖 方向舵等次承力结构和飞机平尾等主承力结构。目前 C919 已有超 1000 架订单, 按照前期 100 架/年交付(波音年产量超过 500 架),后期逐步扩张生产线估算,有 望在 10 年内全部交付,按照每架空机重量 42 吨估算,预计未来 10 年消耗碳纤维 复合材料超 5000 吨。未来,中国商飞和俄罗斯联合航空制造集团联合研制的远程 宽体客机 CR929 碳纤维材料使用量将达到 50%,与空客 A350 和波音 787 基本 相当,我们认为,碳纤维在民用航空领域还有非常大的增长空间。根据赛奥碳纤维 预计,2025 年全球航空航天领域对碳纤维的需求将达到 2.63 万吨,复合年化增长 率约为 10%。

2.2.3 新能源汽车领域需求增长可期

目前在汽车主要材料构成中,钢材占比高达 55%~60%,这也为轻量化材料的替代提供了较大空间,而碳纤维具有比模量和比强度高、减重潜力大、安全性好等突出 优点,是汽车轻量化最佳选择。欧洲铝协研究数据表明,若汽车整车质量降低 10%, 能源使用效率可提高 6%-8%。目前汽车构造里,碳纤维材料应用最多的部分是汽 车车身、传动轴、引擎盖仪表盘、座椅、后视镜外壳等车身、内外饰配件等。相较 于燃油汽车,电动汽车对于车身的重量要求更高,尤其是对纯电动汽车而言,整车 重量降低 10kg,续驶里程可以增加 2.5km,其轻量化需求更为迫切。

另外,氢能汽车的发展推动储氢需求增加,从而带动碳纤维需求激增。根据材料的 不同,可将储氢瓶分为纯钢制金属瓶(I 型)、钢制内胆纤维缠绕瓶(II 型)、铝内胆 纤维缠绕瓶(III 型)和塑料内胆纤维缠绕瓶(IV 型)4 种类型, 其中 IV 型车用储 氢瓶由于采用更多的碳纤维,拥有更高的储氢密度,同时更加轻量化,也更适合车 载,未来有望在国内逐步推广。根据中国氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池 产业白皮书》,预计到 2025 年,氢能源汽车数量达到 5 万辆,加氢站数量 200 座; 到 2035 年,加氢站数量达 1,500 座,实现燃料电池汽车 1,500 万辆。按照 IV 型 罐每储存 1 kg 氢气需要 10 kg 碳纤维,每辆燃料电池汽车至少携带 5-6 kg 氢气 计算,预计到 2025 年储氢瓶领域对碳纤维的需求量高达 2500 吨左右。

光威复材研究报告:风电与军工双轮驱动,碳纤维龙头行稳致远

除了上述领域的新增需求以外,国产替代的加速也将为碳纤维的需求提供增长空间。 从过去几年来看,国内碳纤维进口依存度仍然较高,尤其是高端碳纤维依赖进口的 局面长期维持,其中 2020 年国内进口碳纤维 3.04 万吨,占需求量的 62%。但是受 全球新冠疫情的影响,全球贸易整体受到较大冲击,叠加日本、美国加强了对碳纤 维出口中国的政策管控,导致国内碳纤维市场供应趋紧。其中 2020 年 12 月,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,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,以解决碳纤维等关键产品供应链中的漏洞。这些 因素也为国产替代加速提供了难得的契机,使得 2020 年国产碳纤维占比较 2019 年的 32%增长 6 个百分点,国内碳纤维行业迎来发展的战略机遇期。

3.领先优势显著军民板块并进

3.1 始终坚持研发驱动 构筑长期技术壁垒

公司始终高度重视技术研发,近 5 年公司研发支出占营收的比重基本稳定在 11%- 17%附近,相比同类公司处于偏高水平。这一方面归功于公司完善的研发体系,拥 有“碳纤维制备及工程化国家工程实验室”、 “山东省碳纤维技术创新中心”、国家 级“企业技术中心”、院士工作站等多个国家和省级研发平台,研发成果转化率较高。 另一方面,公司承担了包括科技部“863”计划项目、国家发改委产业化示范工程 项目在内的众多高科技研发项目,根据项目稳定性测试要求,相关的技术开发具有 试生产连续、验证周期长及研发投入大的特点,随着民品和军品研制项目的进行, 研发费用持续增加。

通过持续的研发投入和技术积累,公司完成了碳纤维的全产业链布局,有利于公司 快速开展系统研究并及时获取评价及反馈信息,在核心技术的消化吸收、新产品的 应用开发、工艺的成熟稳定以及产品质量的跟踪反馈、装备保障等方面形成综合技 术能力,进而推动公司在工艺技术和装备制造方面处于行业前列。

掌握全套工艺技术并主持制定行业标准。公司在高性能小丝束碳纤维领域处于国 内领军地位,其中 2005 年公司研制的 GQ3522 碳纤维各项指标达到 T300 级水 平,成为国内第一家实现碳纤维工程化企业,打破了国外垄断。随着领军地位的 确定,公司主持制定了《碳纤维预浸料》和《聚丙烯腈基碳纤维》国家标准,改 变了国内无标准可依的局面。另外通过多年自主研发,掌握了深厚的碳纤维、碳 纤维织物、碳纤维预浸料、碳纤维复合材料及制品制备工艺,形成了具有自主知 识产权的间歇聚合技术、高效脱单脱泡技术、凝固成型技术、高效水洗技术、高 倍牵伸技术等,并应用于产业化生产。

拥有关键设备自主设计与制造能力。高端装备是生产碳纤维及相关制品的前提和 基础,然而在发达国家的技术封锁之下,部分关键设备的采购难度逐渐加大,而 公司拥有大型数控加工中心等精密加工设备,取得压力容器设计制造资质,具备 碳纤维产业链关键设备自主设计与制造能力。另外,通过将工艺技术与装备制造 有机结合,确保了公司全产业链的自主可控,可以更及时的调整工艺参数,提高 生产效率,也使得公司在新产品的应用开发、产品的成熟稳定等方面处于行业领 先地位。

3.2 客户认证壁垒高筑 军用板块持续受益

军用产品在质量稳定性要求上远高于民用产品,只有通过军方设计定型批准的产品 才可实现向军方批量销售,而军品研制需经过立项、方案论证、工程研制、设计定 型与生产定型等阶段,复杂的验证流程也增加了研发费用和研制周期,对企业的技术、生产能力等综合水平的要求较高,对于行业新进入者具有较高的客户壁垒,这 也确保了公司的先发优势。 公司是国内军工碳纤维最大的供应商,军品收入约是中简科技的两倍左右,其中 T300 级碳纤维稳定供货超过 10 年,与国内大型航空航天企业集团下属单位的合作 长期稳定。我们认为,未来公司军品销售业绩仍然有较高的增长潜力。

光威复材研究报告:风电与军工双轮驱动,碳纤维龙头行稳致远

国防开支的攀升为公司带来更多 T300 级军工订单。在国际形势日益严峻的背景 下,近几年国防预算增速基本维持在 6.5%以上,根据 3 月份提交至全国人大的 预算草案,2021 年国防支出为 13553 亿元,同比增长 6.8%,占 GDP 比重约 1.6%,对比美俄等军事强国来看,2020 年美国和俄罗斯国防预算占 GDP 比重分 别约为 3.5%和 3.3%,我国的国防支出仍然有比较大的提升空间。从军费结构来 看,装备费用占比在 2015 年超过 40%,之后逐步扩大,而碳纤维需求量较多的 航空航天则是重点投入领域,推动公司军工销售金额稳步提升。

T800H 的逐步放量也将提供新的国防订单增量。按照“生产一代、储备一代、预 研一代”发展思路,公司在保证现有产品 T300 稳定供应的基础上,未来有望依 靠 T800H 提供带来新的国防订单增量。其中公司 T300 的量产可以追溯到 2008 年,由国家发改委批准立项的 T300 级碳纤维产业化示范工程项目投产,工艺技 术及设备制造技术均达国内先进水平,目前已经稳定供应航空航天领域十余年。 而 T800 级碳纤维研制始于 2012 年,2014 年底通过评定,生产的 QZ5526 碳纤 维各项指标达到 T800H 水平,目前 T800H 已经进入小批量生产阶段,主要应用 于航天航空主承力件,未来有望逐步放量,为公司军品业务带来新的增长点。

3.3 坐拥风电优质客户 民用板块延续增长

在立足军品业务之后,公司坚持多元化发展战略,抗风险能力和成长空间更大。公 司碳梁和预浸料等民品业务增长迅速,其中碳梁业务的发展与维斯塔斯公司的碳梁 专利密切相关。2015 年以前,碳纤维应用在风电叶片的工艺主要采用预浸料或织 物的真空导入,部分采用小丝束碳纤维,效率偏低,价格偏高。直到 2016 年,全 球最大风电制造商—维斯塔斯采用大丝束碳纤维拉挤梁片,这种设计理念把整体化 成型的主梁主体受力部分拆分为高效、低成本、高质量的拉挤梁片标准件,然后把 这些标准件一次组装整体成型,使得价格明显下降,这也推动公司碳梁业务快速增 长,从 2017 年的 290 万米攀升到 2020 年的 718 万米,年均复合增速高达 35%。

公司与维斯塔斯合作长期稳定,碳梁业务仍有增长空间。2016 年,公司与维斯塔 斯公司建立了战略合作关系,成为该公司全球最大的碳梁产品供应商(2020 年占 比 30%左右)。而根据全球风能理事会数据,2001 年至 2020 年全球风电累计装机 容量从 23.9GW 增至 742.7GW,年复合增长率为 19.83%,未来五年全球风电新增 装机将超过 350GW,考虑到维斯塔斯是全球以碳梁开发大功率风电叶片的主要厂 商,并且包头项目将进一步扩大公司与维斯塔斯的合作,推动公司碳梁业务高速增 长,我们预计公司碳梁业务未来 5 年的增速在 20%-25%。

光威复材研究报告:风电与军工双轮驱动,碳纤维龙头行稳致远

4.新项目落地在即业绩增量可期

在现有业务高速增长的基础上,未来公司将有多个规划项目逐步落地:

军民融合高强度碳纤维高效制备技术产业化项目和高强高模碳纤维产业化项目, 其中前者主要生产 2000 吨 T700S 级/T800S 级碳纤维产品,而后者主要生产 M40J/M55J 级碳纤维产品。这两个募投项目已经于 2021 年上半年建成投产,随 着工艺生产磨合成熟,将逐步进入正常生产状态。其中 T700S 主要应用在储氢瓶 领域,目前公司 T700S 产品已经通过储氢瓶厂商的认证,并开始批量供货。根据 中国氢能联盟发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》,预计到 2025 年,氢 能源汽车数量达到 5 万辆,加氢站数量 200 座。预计到 2025 年储氢瓶领域对 碳纤维的需求量高达 2500 吨左右,另外,日本东丽去年开始执行对中国的中高 端碳纤维出口禁令,导致价国产替代进一步加速,公司的 T700S 产品销量有望进 一步提升。

万吨级内蒙古包头大丝束碳纤维项目。2019 年,公司与内蒙古包头市九原区人 民政府和内蒙古包头九原工业园区管理委员会、维斯塔斯风力技术(中国)有限公 司共同签署了《万吨级碳纤维产业园项目入园协议》,将在包头市建设万吨级碳纤 维项目。项目拟总投资 20 亿元,分三期建设,其中项目一期年产 4000 吨碳纤维 生产线(包括原丝、碳化车间及相关配套车间、装置)按节点规划顺利推进,预计 2022 年中旬投产,后续会结合市场需求进行二、三期建设,最终实现 10000 吨/ 年碳纤维、2 万吨原丝的生产能力。该项目的投产将为公司带来以下优势:

1) 可以提升公司大丝束碳纤维的自给能力,公司目前碳梁业务用碳纤维为外购, 其中 25K 以国产为主,48K 主要来自境外,主要供应商包括台湾台塑、土耳其 阿克萨、吉林精功等,在全球碳纤维出口管制的情况下,项目的投产可以提升 公司供应链的稳定性和自给能力。

2) 可以降低碳纤维的生产成本,从碳纤维的生产成本来看,丙烯腈、二甲基亚砜 (DMSO)等化学原料在总成本中的占比较低(10%左右),而折旧和电费占比 较高(合计超过 50%),一方面是由于碳纤维生产所需设备价值高,各期折旧较 大,另一方面由于碳纤维生产需要高温加热环节,耗电量大,导致电费占成本 的比重较高。考虑到内蒙古包头的用电成本只有山东威海的一半左右,该项目 的建成可以明显降低大丝束碳纤维的生产成本,提高公司产品的市场竞争力。(报告来源:未来智库)

5.基本假设与盈利预测

碳纤维及织物业务:公司碳纤维及织物业务目前以军品为主,毛利率较高,随着高 强度碳纤维高效制备技术产业化项目(T700S 级/T800S 级碳纤维)和高强高模碳 纤维产业化项目(M40J/M55J 级碳纤维)的投产,民品业务占比将逐步提升,毛利 率或受到影响。假设公司内蒙古包头项目一期 4000 吨在 2022 年中旬投产,二期 和三期 6000 吨项目在 2024 年以后逐步投放。

风电碳梁业务:公司碳梁业务目前主要供应维斯塔斯,受原材料碳纤维供应紧张、 价格上涨以及汇率变化的影响,2021 年碳梁业务增速放缓。随着明年大丝束碳纤 维项目的投放,公司原料供应以及产品交付能力有望明显提升,该板块在 2022 年 以后有望保持较高增速。

预浸料业务:随着航空航天、风电、轨道交通等高端工业应用需求的增加,公司预浸料业务产品结构趋向高端化,推动该板块毛利率有所提升。

制品及其他业务:公司以募投项目先进复合材料研发中心为依托,进一步增强公司 的研发、制造和交付能力;精密机械板块各项产品研发和制造业务有序推进,该板 块有望维持较高增速。

光威复材研究报告:风电与军工双轮驱动,碳纤维龙头行稳致远


(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。)

相关报告
评论
  • 相关文档
  • 相关文章
  • 全部热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 全部热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 最新文档
  • 最新精读
分享至