(报告出品方/分析师:浙商证券邱世梁王华君)
1.中航高科:航空复合材料龙头,新材料业务过去5年高成长
1.1.年重大资产重组新材料业务上市,成就国内航空复材龙头
中航高科是航空工业旗下唯一航空复合材料上市公司,主要从事航空新材料研发生产/高端智能装备研发制造。当前是国内航空新材料行业的龙头。#复合材料#
公司前身为年成立的南通机床厂,年5月上市,年在常州、北京设立研究院进行高端数控机床的研发,同时引入房地产与创投业务。
年进行重大资产重组,出售旗下通能精机剥离金属热加工业务;同时发行股份购买中航复材/优材百慕/京航生物3家公司%股权,切入航空新材料赛道。年转让江苏致豪%股权,彻底剥离房地产业务。
公司控股股东和实际控制人是国有特大型航空制造集团——中国航空工业集团。
年,航空工业集团吸收合并公司原控股股东中航高科技发展有限公司,实现集团直接控股,减少管理层级,提升管理效能。
年4月,航空工业集团将其持有的42.86%的股份委托给航空制造院代为管理,加上制造院原本持有的公司3.35%的股份,制造院当前合计拥有公司46.21%的表决权。
公司拥有中航复材等6家控股子公司,业务涵盖航空新材料、高端智能装备、轨道交通、汽车、医疗器械、装备制造、创新创业投资等。
公司采取“集团管控型”经营管理模式,总部职能定位于战略管控、投资管控、财务管控、资源配置和主业范畴内新项目的孵化和培育,各业务板块以子公司形式独立经营。
1.2.复材业务贡献主要利润,房地产业务逐步剥离
-公司营收复合增速8%,归母净利润复合增速24%。
近年来营收与归母净利润增速存在一定波动与业务调整等有关。同期旗下中航复材营收、业绩稳步增长,-,中航复材营收复合增速20%,归母净利润复合增速31%。
年公司归母净利润同比下降22%,主要原因为年江苏致豪股权转让产生净收益2.3亿元;扣非后年归母净利润同比增长47%。
公司年经营目标为营业收入38亿元(同比年实际值增长30%)、利润总额7.3亿元(同比年实际值增长41%)。其中航空新材料业务力争实现营业收入36.46亿元、利润总额8.58亿元。
盈利能力:
近3年来,公司毛利率基本稳定在30%以上,净利率受非经常性损益影响波动较大,扣非后的归母净利率稳定在10%以上并呈上升趋势。
近年来公司期间费用率特别是管理费用率呈下降趋势,研发费用率有所增加。
营收结构角度:
公司近年来持续聚焦主业,复合材料业务营收占比从年的41%上升至年的93%。同期复合材料业务的毛利率也从年的23.8%上升至年的31.9%,基本决定了公司整体毛利率的趋势。
子公司角度:
中航复材营收占年公司总营收的92%,同时也贡献了公司几乎所有的净利润。中航复材在复材、预浸料、蜂窝领域生产技术国内领先,产品市场占有率高,预计在公司后续发展中将将依然占据核心位置。
关联交易:
公司产品向航空工业主机厂供货较多,与航空工业关联交易额在营收中占比较高,年为81%。年公司预计向航空工业关联销售商品/提供劳务/出租收入共计36.2亿,同比增加36%,预示公司后续产销规模持续高增长。
2.碳纤维复材产业链附加值高,公司卡位中游核心环节
2.1.碳纤维复合材料性能优异,产业链附加值极高
2.1.1.碳纤维—“21世纪新材料之王”
碳纤维被誉为“21世纪新材料之王”、“黑色黄金”,是由聚丙烯腈(PAN)(或沥青、粘胶)通过预氧化/碳化等一系列工艺制成的高强度高模量纤维制品。其应用形式主要有碳纤维、碳纤维织物、碳纤维预浸料和短切纤维四种。
碳纤维具备其他材料无可比拟的高比强度和高比刚度,综合力学性能出色。此外还具备耐腐蚀/耐高温/耐摩擦/抗疲劳等优点,广泛应用于航空航天/海洋工程/新能源装备/工程机械/高性能体育器材等高端制造领域。
碳纤维按照力学性能,可分为通用型/高强型(GQ)/高强中模型(QZ)/高模型(GM)和高强高模型(QM)。
业界一般采用日本东丽公司产品代号作为性能指标,包括高强“T”和高模“M”系列。数字越大对应的性能等级越高,尾号带字母的性能等级高于不带字母的(如TB性能大于T)。
按照丝束大小可分为小丝束和大丝束碳纤维。
小丝束主要应用于航空航天和国防军工等高技术领域,又被称为“宇航级碳纤维”;大丝束成本相对较低,主要应用于纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等工业领域,因此又被称为“工业级碳纤维”。
碳纤维由原丝经预氧化、碳化等环节生产而来。
原丝则由丙烯晴等原材料经过复杂工艺过程生产而来。
原丝的生产按照聚合和纺丝的连续性可分为一步法和两步法,按照纺丝方法可分为湿法纺丝和干湿法纺丝。
日本东丽生产的T/T/T0碳纤维均通过干湿法纺丝工艺制备。
干湿法纺丝纺出的纤维体密度较高,表面平滑没有沟槽,可制得高性能碳纤维。
2.1.2.碳纤维复合材料产业链附加值极高
复合材料是运用先进材料制备技术将不同性质材料组分优化组合而成的新材料。可以简单地将组成复合材料的原始材料分为基体材料和增强材料。
基体材料的作用为:
①粘结:基体把增强材料粘结在一起,把载荷传递给增强材料,同时为材料提供刚性和形状;②隔离:将增强材料隔离使之分别发挥作用,进而可以停止或减缓裂纹扩展;③保护:保护增强材料不受化学侵蚀和机械损坏。
增强材料的作用为:
①承担载荷:材料70%~90%的载荷由纤维来承担;②提供力学性能:包括材料的硬度、强度、热稳定性等;③提供电学性能:如导电性与绝缘性。碳纤维复合材料即以碳纤维作为增强材料的复合材料,常用基体材料为树脂。
复合材料的制备方式有两种:
一是先由纤维与基体复合,制备预浸料,再通过成型工艺制备复合材料;二是由纤维与基体直接成型产生复合材料结构件。
预浸料形式的碳纤维复合材料在航空航天领域的实际使用中占据绝对优势。主要是由于:
1、层合板与蜂窝夹层等结构已成为航空复材的主流,而层合结构本身就是由预浸料按照铺层角度堆叠而成的;
2、直接采购预浸料生产复材结构,可减轻下游主机厂工艺研究负担,使其专注于飞机结构设计制造。
由于工艺复杂、技术壁垒高,碳纤维产业链叠加了极高的附加值。从聚丙烯腈粉末,到原丝、碳纤维、预浸料、复合材料,每经过一级价格都实现突跃。
2.2.美、日长期垄断全球碳纤维复材市场,中国企业突破封锁迎头赶上
2.2.1.碳纤维复材技术发源于美日,当前美中日三国碳纤维产能居世界前三
年,日本发明了基于聚丙烯腈的碳纤维制备技术。
此后经过:60年代实验室技术研发、70年代工程化技术研发及应用开拓、80年代工业化/系列化发展、90年代并购抢占市场份额,进入21世纪后,开始在在航空航天/风电/汽车上大规模应用。
美、日作为碳纤维复合材料主要的技术发源地,得益于强大的工业基础和长期积累,在高性能纤维及其复合材料领域具备先发优势。中国碳纤维产业在技术封锁中艰难起步,经过几十年的发展,现已初步形成了产业化的碳纤维研发与生产平台,完成了碳纤维等原材料国产化生产及装机应用。
国产T级/T级碳纤维复合材料已完成了应用验证,实现了航空复材全生命周期的国产化。目前,全球碳纤维复材产业链中,美、日、中三国占据碳纤维产能前三。
从应用领域来看:
新冠疫情影响前,年全球碳纤维销售额为28.7亿美元,航空航天占比接近5成。中国碳纤维销售额为7.7亿美元,但价值占比最高的为体育休闲和风电叶片。后续随着国防装备大放量以及新能源汽车的普及,预计中国碳纤维的使用在航空航天和汽车两个领域将快速增长。
2.2.2.我国已基本形成较为完备的航空航天复合材料产业链
进入21世纪以来,中国对碳纤维的需求量持续提升。但世纪之初,我国碳纤维产业技术水平不高,产能利用率长期不到5%,“有产能无产量”的问题十分严峻。近年来,随着我国碳纤维技术水平的持续提升,国内产品已经可以覆盖高强/高强中模/高模/高强高模型碳纤维,与国外先进水平的差距快速缩小,国产化率也显著提升。
当前,国内碳纤维复材企业主要包括上游的中简科技(777.SZ)、中复神鹰(A.SH),中游的中航高科(中航复材),下游的航空工业、商飞、商发、航天、中电等国有军工央企。其中光威复材(699.SZ)与恒神股份(.NQ)产品可覆盖整条产业链。总体而言,我国已经形成了较为完整的碳纤维复合材料产业链。
2.3.公司掌握预浸料核心技术,预浸料营收占国内制造商的接近9成
制备高性能碳纤维复合材料预浸料的核心有两点,一:合理的树脂基体;二:相关制造工艺参数。
一、树脂体系:
针对不同需求形成多品系的树脂体系是保证预浸料适用性和实用化的关键因素之一,树脂体系的形成及相应制备技术具有很高的技术壁垒。飞机不同结构部位对树脂的性能要求差别大。如:环氧、双马树脂力学性能好,耐热性能差,广泛应用于飞机机体;聚酰亚胺类树脂耐热性能优异,广泛应用于发动机。
二、工艺参数:
上浆剂匹配性及低成本制造成型技术涉及的相关工艺参数研发周期长、研发成本高。
上浆剂在碳纤维之间、碳纤维与树脂之间起到了粘合作用,须与不同树脂良好相容匹配,才能充分发挥碳纤维和树脂的优异性能。
国内外极少数企业能够做到根据不同树脂开发与之配套的上浆剂。此外,为提升竞争优势,需要掌握低成本制造成型工艺。其中部件连接、整体成型、连续化成型、高效率成型等研发周期长、试错成本高,公司建立的制造工艺数据库,在行业内也具有很高的技术壁垒。
公司基于以上两方面积累及优势,牢牢占据着碳纤维复材领域中游预浸料核心环节。
根据《国内外预浸料应用市场概述》,我国每年从赫氏、氰特等公司进口约~吨高端预浸料主要用于民用市场。
军用领域,由于国外技术封锁、供应链安全性可靠性等原因,主要由国内自主供应。
根据各公司年报,年中航高科预浸料营收占国内三家主要预浸料公司合计预浸料营收的接近9成,在特别是军用领域具有绝对的龙头地位。
3.型号放量+用量提升,碳纤维复材市场空间广阔
3.1.军机:中美军机数量差距对应超0亿复材预浸料市场空间
3.1.1.碳纤维复合材料在先进军机上的用量日益提升
军用飞机对复合材料的应用大致分为三个阶段,应用范围、占比不断提升,目前四代机占比已达30%。
第一阶段:应用于受力比较小的口盖、舱门、整流罩等部件上;
第二阶段:应用于尾翼等次承力部件上;
第三阶段:应用于受力较大、结构尺寸规模也较大的机身以及机翼等部件。
3.1.2.“补齐缺口+升级换代”,军机放量带来碳纤维复材巨大市场
年我国GDP约为美国同期的70%,约等于第3名到第6名的总和。但与我国的经济地位相比,我国在国防装备、特别是航空装备领域与美国的差距依然较大。
我国各类军机总数则仅约为美国29%,在结构上也与美国存在较大差距。歼击机领域,美国二代机已经全部淘汰,我国二代机依然占据半壁江上。军用大中型飞机领域,我国缺乏战略轰炸机,且大型运输机、预警机等特种飞机显著少于美国。直升机、教练机领域,总数差异尤为巨大,且缺乏重型直升机。
经测算,中美军机数量差异对应的最乐观情况下航空复合材料总需求可达到吨。
测算过程中的主要假设如下:
歼20重型歼击机为我国空军目前唯一装备的四代机,对标美国F-22。美国除F-22外还大量装备中型四代机F-35。考虑到重型、中型战机间的差异,将F-35数量乘以2/3后再与歼20进行对标。其余各类型军机直接根据数量差异对标。
歼击机复材占比:参考同级别美国军机。
运输机轰炸机等大中型军用飞机复材占比:按照年恒神股份公告的约12%预估。
军用直升机复材占比:按照年恒神股份公告的40%预估。
根据江苏恒神股份(.NQ)公告,航空碳纤维复材均价约为0元/kg;《全球碳纤维复材市场报告》中提到,中国航空航天碳纤维复材均价约为元/kg。取平均价格元/kg。则军机数量差距对应碳纤维复材市场总规模约为1亿元。
根据公司年重大资产重组时所披露的数据,公司年销售预浸料m2,对应销售收入万元,计算可得预浸料单价约为元/m2。根据日本三菱化学