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国内航空航天碳纤维龙头企业——中简科技

  本文主要分为2个部分,第一部分主要是简单的概况一下行业情况,第二个部分是对中简科技的情况进行了深度的分析。这里简单地说一下公司未来业绩的增长逻辑:

  处在较好的赛道上,碳纤维行业未来的发展比较快,未来10年的年复合增速可达到15%;

  美、日在2020年陆续对中国实施的碳纤维禁令加速了国产化的替代速度。加上中美在军用机数量上差距较大加上碳纤维在军用机的渗透率较高,为其市场应用带来了巨大的空间;

  在国内的上市碳纤维企业中,中简科技的整体研发实力比较强处在领先地位,掌握核心技术。目前已经实现了对高强、高模、高强中模以及高强高模不同性能产品的全覆盖,并率先突破了M60J碳纤维技术;

  产能方面,公司2020年3.89亿元的营收来自于设计产能100吨的碳纤维生产线K)已经投入使用,再加上拟建的1500(12K)吨产线倍,虽然会面临产品降价的影响,但是增量和降价趋势是并存了,未来营收成长空间还是很大的。

  碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度、高模量纤维,其耐高温能力居所有化纤之首,能抵抗千度高温和经受酸碱常年的腐蚀碳纤维的强度是钢的5倍,但在同样的体积下,重量不到钢的一半,被广泛地应用在航空航天、风电叶片、能源装备、交通运输、体育休闲等领域中。

  碳纤维按产品规格可分为小丝束、大丝束和巨丝束三类,其中由小于等于24K丝束制作而成的为小丝束,小丝束碳纤维对工艺控制要求严格,其性能优异但价格较高,一般应用在航空航天、军工等高科技领域。大于等于48K为大丝束(日本东丽定义是大于40K),大丝束产品性能相对较低,一般应用在基础工业领域,像是风电叶片所用的碳梁等。巨丝束通常是指大于100K,应用领域较少,目前主要应用在碳毡中。碳纤维按力学性能可分为通用型和高性能型,其中高性能型又分为高强型、高强中模型、高模型以及高强高模型。图1是目前我国的国家碳纤维标准和日本东丽产品型号的对应情况。

  碳纤维按照制作工艺又分为湿法纺丝、干法纺丝和干湿法纺丝,干喷湿法工艺是较为先进的制作工艺,具有一定的成本优势,但是干喷湿法的耐热性能不如湿法纺丝,所以我国军用领域主要还是采用的湿法纺丝工艺,民用领域主要采取的是干喷湿法工艺。碳纤维根据其产品规格、性能以及制造工艺,越是高性能的碳纤维产品的工艺难度越大,行业壁垒就越高。另一方面,碳纤维的客户验证周期比较长,特别是军工领域,一旦确认产品型号便不会轻易改变,客户壁垒比较高。

  根据《2020年全球碳纤维复合材料市场报告》数据显示,2020年全球小丝束碳纤维市场基本是被日本垄断,以日本东丽为代表的三家日本公司就占据了49%的小丝束市场份额。在大丝束市场,主要的市场份额被美国的Hexcel、德国的SGL以及日本的三菱占据着,中国的大丝束生产企业蓝星也占据着少部分市场份额排在第四的位置。国内上市碳纤维企业情况,目前从研发、营收、产能等综合条件来看的光威复材是碳纤维行业的龙头企业,但是中简科技的研发实力比较强而且是国内第一家做到ZT7系列(90%以上都是供给军用领域)量产的公司。ZT7系列是目前国内量产性能最高的高价值碳纤维产品,这点也可以从公司的产能看出,100吨(12K)的产线亿元的销售额,毛利率高达80%,加上公司新增的1000吨(12K)的产能,公司的弹性是比较大的。此外在中复神鹰(IPO)和恒神股份(新三板)在国内的也是比较靠前碳纤维企业。其实中国和海外碳纤维企业现在主要的差距是碳纤维是产业化的水平差距较大。

  图2:2020年全球小丝束和大丝束碳纤维市场份额(资料来源:安信证券研究中心)

  2020年全球的碳纤维需求为10.7万吨,同比仅增加了3%,主要是疫情对民用航空市场需求带来的不利影响,飞机订单大量减少,航空航天领域的碳纤维需求下降了30%,但是风电叶片、压力容器、碳碳复合材料等领域的增势强劲,弥补了航空航天领域负增长,最终实现了2020年的微增长。根据《2020全球碳纤维复合材料市场报告》的数据,预计2025年就会进入20万吨,2030年会进入40-50万吨,未来10年的年复合增速可达到15%,行业增速较快。

  目前,中简科技的产品主要应用在航空航天高价值领域,因为篇幅原因这里主要讲一下碳纤维在航空航天里的市场空间,关于其他领域的市场情况,大家可以去参考一下《黑色黄金—碳纤维(初探1、2)》里的信息。从中国和全球市场的碳纤维应用领域可以看出,全球碳纤维在航空航天领域的需求占比为15%,要明显高于国内市场的4%。

  航空航天作为碳纤维应用的高价值领域,虽然在全球2020年的需求量仅占到了15%,但是但其价值量占到全球碳纤维价值量的37.7%,且中国和全球市场的结构差异又比较大,未来市场增长空间比较大。

  此外,还有一个国产替代的逻辑。我国2020年碳纤维总需求4.89万吨,其中进口3.04万吨,占比达到了62%。虽然我国碳纤维国产化率从2015年的15%上升到了2020年38%,但是国产化率可提升空间依旧很大。而且,从2020年的8、9月份开始,日本、美国陆续加强了对碳纤维出口中国的政策管控,导致碳纤维进口难度进一步较大。中国2020年的自主保障能力仅37.81%,作为碳纤维需求大国,国外禁运将会进一步刺激对国产碳纤维需求的上升。

  图4:中国碳纤维的需求(资料来源:2020全球碳纤维复合材料市场报告、格菲资本)

  碳纤维在航空航天的应用主要分为军用和民用两大领域。从军用市场来看,碳纤维主要应用在机翼、尾翼、口盖、前/中/后机身等更多核心部件的制造中。碳纤维除了可以帮助飞机减重20%-40%的同时还能克服金属材料容易出现的疲劳和被腐蚀的缺点,增加了飞机耐用性。基于这些优势,碳纤维复合材料应用比例近几年也是稳步提升中。

  图5:世界范围内先进战斗机已大量使用碳纤维复合材料情况(资料来源:信达证券研发中心)

  从上面的表中可以清楚地看出,碳纤维复合材料在各机型中的用料占比明显呈现逐步上升的趋势。根据《World Air Forces2020》数据显示,目前美国拥有军机数量为13266架,我国为3210架,在美国和俄罗斯之后排在世界第三位,可提升空间很大。国内军用市场未来的增量主要是在两个方面,第一个是,我国航空装备正处于上量阶段时期,未来几年先进战机采购量有望不断增加。国内的战斗机、直升机、运输机等机型虽有新机型入役,但仍有很多老旧军用飞机在役,加上与美国军机在数量上的悬殊,对新型航空装备的需求量迫在眉睫;第二个方面就是新型军机的碳纤维复合材料渗透率的提升,过去由于西方和日本的封锁,中国的一些战斗机不敢使用复合材料,害怕被卡脖子。但是随着我国在碳纤维技术上的突破,我国战机的碳纤维复材占比也逐渐升高。

  根据《复合材料在航空战机上的应用》信息显示,我国歼-7战机总重约5.3吨,其中碳纤维复合材料占到了2%,而新型战机总重17吨,碳纤维复合材料占比最高可达到30%。根据信达证券研发中心和德邦证券对未来10年国内军机机碳纤维复合材料需求量的预测分别为8210吨和7500吨,就按照8000吨来计算的话市场空间也是比较大的。

  中简科技股份有限公司(以下简称“中简科技”)成立于2008年4月,最初是为承担国家863项目“国产T700级碳纤维工程化建设”而创立。目前公司是专业从事高性能碳纤维及相关产品研发、生产、销售和技术服务的高新技术企业,主要产品为碳纤维及其织物,www.222060.com!已率先实现了ZT7系列高性能碳纤维产品在国家航空航天关键系列装备的稳定批量应用。

  中简科技2020年总营收3.89亿元,同比+66.16%。从公司2020年的营业收入构成可以看出,公司的主要营收为碳纤维,占到了总营收的84.56%,同比增加了85.27%。另外,从中简科技产品的毛利率来看,公司2020年的整体毛利率可达到83.89%,在同行业中处在较高的水平。其主要原因是公司的产品用在国防军工等单价较高的领域,根据东莞证券研究所数据显示,国防军工的价格区间在1000-10000元/千克。中简科技2020年的碳纤维销量为116,163.99千克,平均售价约为3353.15元/千克,价格同比上升了14.21%。

  此外,公司2020年的大客户A销售额达到了3.39亿元,占年度销售总额比例达到87.00%,客户集中度较高。但是由于公司的产品主要供给军工领域,该领域通常验证周期较长且比较复杂,一经确定就不会轻易更换,所以不必担心客户集中度过高的问题。另外,从公司今年7月份发布的关于签订重大销售合同的公告中可以看出,公司与客户A的合同总金额为 63,645.06 万元,占公司最近一个会计年度经审计的营业收入的 163.40%,合同期限为2年,这也进一步说明了公司客户黏度较高。

  根据中简科技主营业务2020年的成本构成可以发现,碳纤维的业务成本包括了直接材料、直接人工、制造费用和运输费。公司的直接材料主要为丙烯腈等化学原料,主要是用于碳纤维原丝的生产,该部分材料占比比较低并且呈现下降趋势,从2016年的12.34%下降到了2020年10.77%。近几年随着公司营收规模的扩大,直接人工成本有所增长,但是涨幅很低。从碳纤维的营业成本中可以发现,占比较高的是制造费用,中简科技碳纤维的制造费用从2016-2020年均保持在70%以上,主要原因是碳纤维生产具有设备价值高、各期折旧摊销较大、占地面积大、生产所需要的能源消耗较大(2018年电费占营业总成本的22.10%)等特征,导致了产品的制造费用占比较高。此外,公司的碳纤维及织物2018年前是由委托第三方加工生产的,目前全部由自己生产,相应的外协费用大幅降低。

  公司的实际控制人和最终控制人为杨永岗和温月芳,两人分别持有公司12.93%和7.89%的股份。杨永岗和温月芳算是公司的灵魂人物也是国内碳纤维行业领军人物。杨永岗、温月芳曾任职于山西煤化所,山西煤炭化学研究所是中国高技术基地型研究所,其中的碳纤维制备技术国家工程实验室于2009年由国家发改委批准建立。该实验室的目标和任务是,围绕航空、航天、能源、交通领域的重大战略任务与重点工程对碳纤维复合材料的迫切需求,在推动碳纤维从零到有和在全球高端碳纤维领域中崭露头角做出了巨大的贡献。杨永岗、温月芳均是毕业于山西煤化所的博士。

  此外,值得注意的是公司的高层管理2020年的离职率较高,分别有三位副总经理离职。但是公司随后提拔了2位技术核心人员李辉和范军亮(二人均是毕业于山西煤化所的博士,也是公司的元老级别技术核心人员)为公司的副总经理,这样可以更好地保持公司内部稳定性的同时也能更好地激励公司的核心员工。

  此外,针对近期的大股东减持情况简单地说明一下。中简科技在2021年9月1日发布了关于持股 5%以上股东减持股份的预披露公告,公司的原始股东袁怀东、施秋芳(系夫妻关系)因个人资金需求关系在未来三个月内会通过集合竞价和大宗交易的途径拟减持了占本公司总股本比例3%的股份。从公司首发股票解禁后,二人多次减持公司股份。袁怀东和施秋芳在公司招股说明书签署日分别持有公司股权的6.122%和5.882%,在本次减持后二人分别持有公司股权2.19%和0%。袁怀东和施秋芳均拥有美国永久居留权且与公司的经营没有任何关系,所以之前的减持并非跟公司的经营有关,未来就算将剩余的2.19%的股权清空也不会对公司的业务造成什么不利影响。

  现有产能100吨,2020年产量达到了114.08吨,产能利用率114.08%。该产线 级)高性能碳纤维,主要用在航空航天领域。

  1000 吨/年国产T700 级碳纤维扩建项目,目前已经具备相关产品的生产能力。因为该产线主要是用在航空航天高价值领域,因为航空产品的特殊属性,目前正在进行等同性验证,待千吨线等同性认证通过后,将根据订单情况逐步释放产能。

  拟建产能:公司拟向特定对象发行股票募集资金建设年产1,500吨(12K)(约400吨(3K))高性能碳纤维及织物产品的产线年,但是不包括勘察、设计等准备期。本次募集资金投资项目所建生产线为柔性化、智能化生产线,产品根据客户的具体需要对碳纤维进行定制化生产,可实现各性能碳纤维生产的快速转换。公司建设该产线的目的是扩充中高端产品产能及供应能力,增强综合竞争力,巩固公司在国内航空航天等中高端市场的地位。经公司测算,该项目建成后可实现年均销售营收171,600万元,年均净利润为74,617.86万元,内部收益率(所得税后)为26.95%,税后投资回收期(不含建设期)为2.71年。

  综合来看,公司1000吨(12K)高性能碳纤维应该可以逐步释放产能,而1500吨(12K)高性能碳纤维及织物的产能释放估计要在2025年以后,因为公司目前并未公布建设时间、再加上建设周期为4年和验证期,短期内是看不到该产线带来的收益的。但是这部分产线如果过早地投建,可能对公司营业成本增加带来压力,等到1000吨产线可以完全释放产能后在投建1500吨(12K)项目会给公司降低设备折旧带来的不利影响。

  此外关于中简科技募集资金建设1000吨(12K)高性能碳纤维产线K)高性能碳纤维及织物产线金额相差过大的疑问问题。公司建设1000吨(12K)高性能碳纤维产线K)高性能碳纤维及织物产线亿元。其主要原因是公司已建成千吨线项目仅包含一条碳纤维氧化碳化生产线K)高性能碳纤维及织物产线包括了丙烯腈原丝生产线、氧化碳化线、碳纤维织物车间及研发中心、检测中心等相关配套设施,项目建设内容较IPO募投项目丰富,所以投入也会更大一些。

  从中简科技的产品和相关核心技术的演变可以看出,2008-2018年间公司实现了从高强碳纤维到高强高模碳纤维的全部覆盖。其中在2017年突破的M60J碳纤维技术更是国内唯一一家突破该技术的碳纤维企业,而光威复材仅是实现了以M40J/M55J级碳纤维为产品的高强高模碳纤维产业化项目开始批产,尚未研发出M60J级别的碳纤维产品,可见公司的研发能力还是比较强的。

  中简科技的ZT7系列在2011-2012年的时候就已经通过了航空领域试验验证。公司的ZT7系列属于高强型碳纤维,对应的是日本东丽的T700S型号,但是无论从拉伸强度、压缩强度、弯曲强度还是短梁剪切强度等指标均要优于东丽T700S级碳纤维生产的复合材料,具有较高的质量稳定性和工艺性。目前,中简科技是国内唯一一家实现了ZT7稳定供应的碳纤维企业,而国内碳纤维行业的龙头企业光威复材的主要贡献是T300级碳纤维。此外,这里需要指出的是国内用在航空航天领域的碳纤维产品从研发到批量销售拥有研发周期长、投入高、风险大、验证周期长和验证步骤复杂等特点,并且新产品开发只有通过设计定型批准的产品才可实现批量销售。所以具有进入壁垒高、确定性高、客户粘性强、一经定型难以更换的优势。

  图11:ZT7系列牌号与日本东丽T700S级碳纤维生产的复合材料相关性能指标对比图(公司招股说明书)

  碳纤维照制作工艺主要分为湿法纺丝、干法纺丝和干喷湿法纺丝,干喷湿法工艺是较为先进的制作工艺,具有一定的成本优势,但是干喷湿法的耐热性能不如湿法纺丝,所以我国军用领域主要还是采用的湿法纺丝工艺。此外,我国军品均采用的是小丝束,而目前国内新扩产的碳纤维企业大多是碳纤维原丝或者是大丝束碳纤维,对中简科技不会造成什么竞争压力。

  另外一个技术优势就是公司的生产设备98%为自主设计,关键设备和核心控制系统均全部实现国产化,关键原辅料也是国内配套或自制,实现自主可控。根据国内的碳纤维发展史可以看出,早期从海外采购设备的碳纤维企业并没有发展出来,反而是国产自研的一直走得最好。其主要原因是碳纤维的生产各环节除了行业经验的累积还需要对多各种参数进行调节,自主研发的设备具有自主可控的优势,在设备的设计和调试方面更具有贴合性,而引进的设备可调试话空间下,一旦产品规模化,成本和质量控制上的差异就会显现出来,一体化生产碳纤维产品质量稳定、成本低,会迅速拉开了与竞争对手的差距。一体化生产碳纤维产品质量稳定、成本降低。

  从三家公司近几年的营收规模来看,光威复材位于第一位,2020年的营收更是突破了21亿,创造了历史新高。但是从营收增速来看,光威复材的营收增速有所下滑,估计一方面跟公司的体量大有关系,另一方面是由于公司碳梁产品上游原材料短缺的影响。

  恒神股份近几年的营收增速上涨比较快,其主要原因是公司的产品主要应用在重大装备、交通、能源、建筑补强、工业和体育休闲等领域,公司产品主要应用在民用领域,再加上产品缺货涨价使得公司近几年这些领域的成长比较快。中简科技近几年的营收增速也是比较快的,2019年增幅有所下降,2020年的营收增幅更是达到了66.14%。

  此外,我们可以看出中简科技2021年上半年的营收同比+19.36%,增幅下降了很多。我觉得主要原因还是跟公司的产能受限有关,因为公司2020年碳纤维的生产量和销售量分别为114吨和116吨,而公司的产能仅有100吨,2020年的产能就已经打满了。并且公司的1000吨(12K)新产线正在同性验证中并未释放产能,估计这是导致公司营收增速放缓的主要原因。

  图12:各公司2017-2021年H1的营业收入和规模净利润情况(资料来源:格菲资本)

  中简科技近几年的归母净利润增速较高,但是2021年上半的归母净利润增速下滑较大,主要原因是公司新投产的1000吨T700产线的影响,公司今年上半年的设备折旧费用为3083万元,比去年同期增加了一千多万,这使得公司的营业成本同比上升了55.64%(营收同比+19.36%),是公司的归母净利润增幅较低的主要原因。

  从三家公司近几年的ROE走势图可以清楚地看出,中简科技的净资产收益率要明显高于光威复材和恒神股份。主要原因也是因为公司的产品主要供应军工领域,公司近几年的毛利率均维持在80%左右,净利率也维持在55%以上,但是2021年受到新投产线设备折旧的影响有所下滑,2021年的毛利率和净利率分别为78.91%和46.67%。

  资产负债率方面,除了恒神股份前期的长期借款占比较高的影响资产流动性较差,中简和光威2017-2021上半年的资产负债率较低,资产流动性较好。但是这里需要考虑一个问题就是关于中简科技2021年7月份和8月份发布的一定增方式募集资金建设年产1,500吨(12K)碳纤维产线年股东回报规划》的相关公告,公司本身资产流动性非常好,公司为什么是通过定增的方式募集资金而不是选择通过借款的方式。

  另外在公司的股东回报规划中指出会根据公司发展状态给予20%、40%和80%三个不等的现金利润分红,公司在发展阶段的成长期理应更好地利用资金去提高生产效率等。初步考虑可能跟公司的管理层有关系,公司的高管均为科研出身,这在研发方面可以为公司加分,但是在治理管理公司的能力上可能会弱一些。

  图13:各公司2017-2021年H1的ROE和资产负债率情况(资料来源:格菲资本)

  这里因为恒神股份在管理费用中的支出占比过高,就仅采用中简科技和光威复材做对比来看一下这两家近几年各项费用的支出情况。从下图可以看出,光威复材的各项费用占比较高的是研发费用,近几年的研发费用占比平均值达到了12%,中简科技的平均研发费用仅为8.88%,且近几年的研发费用占比呈现下降趋势。无论是从研发投入占比还是研发投入金额上来看,光威复材均要高出中简科技。

  管理费用方面,中简科技各项费用率占比较高的是管理费用,公司的管理支出占比从2017年的15.32上升到了2021年上半年的21.02%。相反光威复材的管理费用支出占比从2017年的4.17%下降到了2021上半年的2.45%,管理费用支出要低很多。

  导致中简科技比光威复材管理费用支出占比较高的原因有两个方面,第一个就是中简的管理费用员工薪酬会更高一些;另一点就是公司管理费用的折旧占比较高,2021年上半年的折旧费为2688万元,占到了管理支出的63.59%。

  管理费用中折旧率这么高的主要原因是公司2020年3月份新建成的1000吨(12K)折旧带来的,这条产线因为未投产产生的折旧费用计入到了公司的管理费用中。

  根据公司年报数据计算可以得出公司管理费用中设备折旧在2018-2020年占管理费用的比例分别为7.5%、12.12%和48.60%,所以很明显可以看出是新产线的建成造成的。

  最后,中简科技的销售费用率因为其客户结构较为简单的原因,近几年的占比均比较低,2021年上半年销售支出占比仅为0.78%。值得注意的是公司的销售人员仅有3人,公司目前的客户结构简单,如果未来想要将业务扩张到民用领域的话,扩大销售人员的规模也是必然的趋势。

  图14:各公司2017-2021年H1的各项费用率情况(资料来源:格菲资本)

  最后,结合公司历史的PE和产业的发展阶段及景气度来看,市场难以给与低于40倍的估值。结合公司1500吨定增项目的预计收益情况推算出目前1000吨产线亿左右是中简科技比较合理的市值区间,150-160亿是一个极具吸引力的布局位置。

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