碳纖維行業(yè)之光威復材研究報告：軍民雙輪并行，碳纖龍頭穩(wěn)步前進一、公司概況：國內碳纖維龍頭，高端技術助業(yè)績騰飛1.1公司簡介：碳纖維產業(yè)龍頭，軍民融合引領拓展威海光威復合材料股份有限公司（以下簡稱“公司”、“光威復材”）于1992年在山東威海成立，前身是威海光威復合材料有限公司，是專業(yè)從事高性能碳纖維及復合材料研發(fā)和生產的高新技術企業(yè)。2008年光威集團召開股東會議作出決議，同意將原下屬企業(yè)威海市碳素漁竿廠規(guī)范為威海光威復合材料有限公司。2014年復材有限整體變更為股份有限公司，發(fā)起人為光威集團、中信合伙、威和合伙、光輝合伙、光威合伙和拓展合伙。2017年9月，光威復材獲準在創(chuàng)業(yè)板上市，是全國第一家碳纖維行業(yè)A股上市公司。公司業(yè)務涵蓋碳纖維、系列化的樹脂體系、各種預浸料、復合材料構制件和產品的設計開發(fā)、裝備設計制造等，依托在碳纖維領域的全產業(yè)鏈布局，成為復合材料業(yè)務的系統(tǒng)方案提供商。公司控股股東為光威集團，實際控制人為陳亮先生，也是現(xiàn)任公司董事。截止至目前，光威集團持股比例為37.33%，北京信聿投資中心持股比例為8.37%。拓展纖維板塊與能源新材料板塊是公司的主要收入和利潤來源。子公司方面，威海拓展纖維是公司生產、銷售碳纖維及織物的經營主體，其碳纖維及織物產品帶來高額利潤，近三年內毛利率保持在75%-80%；光威精密機械公司負責碳纖維產業(yè)相關的機械設備、配件、模具、中壓容器的制造銷售；光威能源新材料主要負責碳梁制造，與負責碳梁銷售部分的光威香港共同體現(xiàn)公司碳梁業(yè)務的盈利能力，近三年碳梁業(yè)務收入占營收的25%-30%。1.2經營情況及前景展望：業(yè)績快速增長，經營質量穩(wěn)中有進公司近年來業(yè)績快速增長，主營業(yè)務高度集中。2017年-2020年，公司營收從9.49億元增長到21.16億元，年均復合增長率為30.64%，同期公司歸母凈利潤從2.37億元增長到6.42億元，年均復合增速達到39.40%。根據近期發(fā)布的2021年度三季報，盡管受到疫情的影響，但是公司仍實現(xiàn)單季度營收6.79億元，同比增長13.52%，歸母凈利潤1.84億元，同比增長6.66%，表現(xiàn)了很強的抗風險能力。公司現(xiàn)金流充沛，負債率狀況良好。自2018起經營活動現(xiàn)金流凈額兩年保持穩(wěn)健增長，2020年達到9.6億元，流動性好，負債率處在20%的低位。2021Q3經營活動現(xiàn)金流凈額為-0.65億元，有所下滑，主要系公司保障產品交付增加材料采購所致。公司盈利能力較強，毛利率、凈利率水平相對平穩(wěn)。近年來銷售毛利率和銷售凈利率分別穩(wěn)定在50%和30%左右。2018年因軍用碳纖維及織物業(yè)務占公司營業(yè)收入比重下降，公司毛利率也略有下降。2019-2020年間隨著公司主營業(yè)務碳纖維及織物業(yè)務的快速增長，公司毛利率逐步上升。2021年前三季度，公司毛利率為47.60%，凈利率為31.50%，相對于過去兩年的公司凈利率30.33%、30.43%以及毛利率49.81%、48.01%，毛利率、凈利率波動幅度均較小，仍然保持在較高水平。低利率民品占比提升，公司毛利率有所下滑。一方面是由于低利率的民品營業(yè)收入占比提高進而導致毛利率較高的碳纖維及織物的營收份額受到影響，另一方面是由于碳纖維供應緊張使得原材料價格上漲進而影響碳梁業(yè)務的擴張。但民品占比上升、市場份額更加穩(wěn)固推動營收結構更加健康，營業(yè)收入多元化有利于抵抗風險。公司主要軍品碳纖維及織物業(yè)務價格穩(wěn)定，毛利率波動主要受單位營業(yè)成本變動影響且常年居高，保持在70%以上。碳纖維及織物毛利率逐年穩(wěn)定提升，主要影響因素包括：（1）碳纖維及織物成本構成中折舊攤銷、人工成本等固定成本占比較大，直接材料成本相對固定、總成本增長較慢，因此存在明顯規(guī)模效應，產量變動對產品單位成本影響較大，單位生產成本隨著產量逐年提升而下降。（2）公司營業(yè)成本采用加權平均法結轉，因此前期存貨單位成本會影響本期營業(yè)成本變動幅度。（3）由于軍品質量及穩(wěn)定性要求高，前幾年存在不合格品處置損失導致營業(yè)成本偏高，但是隨著公司的工藝技術及生產管理水平的持續(xù)提高，碳纖維及織物良品率持續(xù)提升，相關影響逐年減少。碳纖維及其織物制造費用約占65%，主要原因是碳纖維生產所需設備價值高，各期折舊較大，碳纖維生產需要高溫加熱，耗電量大，電費占成本比重高；同時公司生產線復雜、設備眾多、日常維護成本較高，其他制造費用比較大。直接材料和直接人工成本近五年占生產成本兩成左右，波動幅度不大。公司機器設備占固定資產比重較大，導致每年折舊以及新增折舊影響產品成本。部分機器設備折舊完畢但依然增加產值，導致碳纖維及織物毛利率居高。公司機器設備按照年限平均法折舊10年，每年折舊設備原值9.5%，但是近五年設備新增折舊一直低于全年9.5%水平。按9.5%的折舊比例來看，2020年0.68億元的新增折舊應該對應資產原值為7.18億元。這說明賬面原值為12.42億的機器設備有5.24億已經扣完但是依舊增加產值，極大減少了折舊成本，降低了碳纖維及織物生產成本。公司自上市來整體費用率呈下降趨勢，但2021H1費用率較去年上升。銷售費用與上年同期同比增加34.06%，其變動原因主要系碳纖維（含織物）。財務費用與上年同期同比增加18.51%，主要原因系匯率波動形成匯兌損失。管理費用與上期同比減少12.63%，主要原因系辦公費用減少。1.3主營業(yè)務：五大業(yè)務板塊，加速布局全產業(yè)鏈發(fā)展模式光威復材產品主要應用領域分為國防軍工和民用兩大板塊，基本實現(xiàn)“軍品優(yōu)先，以民養(yǎng)軍”的戰(zhàn)略格局。其中國防軍工板塊包括航空航天、軌道交通、風力發(fā)電、新能源汽車、建筑補強等領域；民用板塊包括風電葉片、核電裝備、船舶制造、重大基礎設施建設、軌道交通、汽車零部件、醫(yī)療器械、高端體育休閑用品等領域。2021上半年，公司營業(yè)收入12.83億元，同比增長27.73%，軍民品占比分別為55%、45%。公司近幾年逐步調整業(yè)務結構，業(yè)務結構更趨合理，業(yè)務發(fā)展更趨健康。在整體業(yè)績快速增長的同時，自2017年起公司民品業(yè)務快速增長，使公司軍品業(yè)務占比出現(xiàn)一定程度下降，從2018年到2020年軍民品營收各占總營收的半數左右，占比差距大幅縮小。公司主營業(yè)務收入主要來源于威海拓展的碳纖維及織物，業(yè)務主要由軍品訂單合同帶動。2020年碳纖維及織物業(yè)務占公司總營收的50.95%，毛利率水平顯著高于碳梁和預浸料，長期穩(wěn)定在70%以上。2017至2020年，公司碳纖維及織物營收呈現(xiàn)逐年遞增趨勢，與我國在航空等領域的國防投入持續(xù)增加相匹配。2021上半年公司碳纖維及織物業(yè)務實現(xiàn)營收7.3億元，同比增長26.35%。2020至2021年碳纖維及織物毛利率略微下降，主要是軍品價格下降、直接材料費用提升所致，但由于軍品的穩(wěn)定性、對產品質量的高要求性，價格下降幅度不大。公司風電碳梁和復合材料業(yè)務占比逐年攀升。2017年，公司與維斯塔斯風力技術公司簽署合作諒解備忘錄，就協(xié)調碳梁業(yè)務全球產業(yè)布局和雙方進一步深化合作達成初步意向，風電碳梁業(yè)務逐漸成為公司新的業(yè)務增長點，躍升公司第二大主營業(yè)務，2020年碳梁業(yè)務對公司的銷售收入貢獻率為33.93%。2018至2020年受國外疫情影響，一方面由于碳纖維供需關系緊張導致碳梁業(yè)務擴張速度變緩，但碳梁業(yè)務收入從2018H1的2.16億到2021H1的3.12億，復合增速達到13.02%，說明碳梁業(yè)務仍保持持續(xù)增長態(tài)勢。另一方面，民品出口業(yè)務下降，受碳纖維價格上漲以及匯率波動影響，產品訂單交付不足，導致碳梁業(yè)務毛利下降；從全業(yè)務而言，采用自供碳纖維毛利率應該會有提升。公司其他業(yè)務板塊齊頭并進，市場需求旺盛。公司通用新材料板塊主要從事碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、石英纖維等纖維及織物的預浸料生產，并且逐漸向復合材料應用裝備領域延伸，2020年預浸料業(yè)務對公司的銷售收入貢獻率為11.18%，較上年同期增長33.61%。2018年至2021年，由于航空航天、軌道交通、風電等領域對國產碳纖維預浸料需求量的急劇增加，預浸料營業(yè)收入實現(xiàn)增長，進而使得預浸料毛利率實現(xiàn)穩(wěn)步上漲。公司復合材料板塊具備結構設計、有限元仿真、工藝設計和開發(fā)、零部件裝配、性能測試和無損檢測等完整的復合材料制品設計和開發(fā)能力，產品覆蓋航空航天、軌道交通、機械電子、醫(yī)療器械等領域。2020年復合材料板塊由于產業(yè)結構調整以及部分項目暫未結題，導致收入和利潤均有小幅下降，銷售收入為4,003.16萬元，較上年同期下降0.02%。2021年上半年，復合材料板塊實現(xiàn)收入2,761.27萬元，較上年同期增長97.04%。募投項目有序進展，公司產能持續(xù)擴張。碳纖維板塊現(xiàn)有產能1855噸，產能利用率94.45%，在建產能6000噸，其中“軍民融合高強度碳纖維高效制備技術產業(yè)化項目”2000噸產能已完成驗收結項。另外，“高強高模型碳纖維產業(yè)化項目”的產品M40J級、M55J級國產碳纖維歷經多個航天應用場景的應用驗證，有望在2021年得到放大應用。在通用新材料板塊方面，為滿足航空航天、軌道交通、風電等領域對國產碳纖維預浸料需求量的急劇增加，公司計劃到2022年將預浸料產能的擴大至4200萬平米/年。在能源新材料板塊，公司于2019年7月19日與維斯塔斯維斯塔斯、包頭市政府共同簽署《萬噸級碳纖維產業(yè)園項目入園協(xié)議》，擬投資20億元分三期在包頭市九原工業(yè)園區(qū)內投資建設萬噸碳纖維產業(yè)化項目以解決碳梁業(yè)務及其他民用產品用大絲束碳纖維的需求，規(guī)劃產能1萬噸，一期在建產能4000噸，八個主要建筑單體全部完成基礎工程，預計2022年建成投產。同時為滿足維斯塔斯碳梁需求以及拓展電纜芯、碳纖維筋材、建筑補強板材等產品的需求，公司計劃到2022年拉擠產品產能擴大至3750萬米。此外為適應復合材料市場急速發(fā)展需求，公司規(guī)劃建設先進復合材料研發(fā)中心項目，一期建筑面積13254.32㎡，二期建筑面積13465㎡，三期建筑面積32833.31㎡。截至2021年8月，復合材料板塊先進復合材料研發(fā)中心二期工程完工并投入使用，AV500直升機、多款無人機等20余個重點項目進展順利，部分已實現(xiàn)首架份交付，帶動公司業(yè)務向下游延伸的目標和路徑更加明確。二、行業(yè)分析：產業(yè)格局穩(wěn)定，碳纖維需求快速增長2.1碳纖維基本概念：首選減重材料，性能優(yōu)越應用廣泛碳纖維是減重材料的首選。碳纖維是由聚丙烯腈（或瀝青、粘膠）等有機母體采用高溫分解法在高溫惰性氣體下碳化制成的含碳量在90%以上的無機高分子纖維，具有出色的力學性能和化學穩(wěn)定性，并具有低密度、耐腐蝕、耐高溫等特點。在高端裝備減重領域，減重部件的工作環(huán)境通常較為復雜，應用對象主要是既有變形約束，同時需要減重的結構。因此在減重設計過程中，需要比較不同材料彈性模量進行結構設計，在滿足結構變形要求的前提下確定設計方案，進而進行強度方面的校核。因此高端裝備減重選材可簡要歸納為“先模量后強度”，在相同強度要求下比模量最高的碳纖維則成為減重材料的首選。碳纖維生產工藝十分復雜，且對設備、技術等要求極高。在不同原絲類型碳纖維產品中，PAN（聚丙烯腈）制作流程簡單、生產成本低，是目前與未來主流發(fā)展方向，目前市場份額90%以上。在紡絲階段工藝中，噴絲凝固成型的方法可采用干法、濕法、干噴濕紡法。不同的紡絲方法會影響碳纖維形貌與性能。干濕法和濕法得到的碳纖維單絲直徑接近，干濕法制得的碳纖維表面形貌光滑,無明顯溝槽。濕法制得的碳纖維表面粗糙，縱向溝槽明顯；干濕法能得到相對濕紡更致密化的原絲。整體水平上，干濕法獲得的碳纖維尺寸參數較大,形狀參數偏小,拉伸強度較濕法紡絲得到了提高，但是拉伸性能的穩(wěn)定性不及濕法紡絲，需要進一步提高產品的質量穩(wěn)定性和性能一致性。此外，與純濕紡相比，干噴濕紡法可紡出較高密度且無明顯皮芯結構的原絲，大幅提高了纖維的抗拉強度，可生產細特化和均質化的高性能碳纖維。不同碳纖維力學性能差別較大，應用領域也各有針對性。碳纖維可以分為高強型、高強中模、高模、高強高模4類，同一品類碳纖維產品因絲束大小不同，亦可分為大絲束與小絲束兩種。大絲束、小絲束性能和價格有較大差異。碳纖維大絲束和小絲束劃分的根本來源于碳纖維原絲數量，如1K、3K、6K、12K、24K和48K等。小絲束碳纖維碳化設備好，生產工藝把控嚴格，性能強于大絲束，總體來看大絲束的價格是小絲束價格的50%-60%左右。小絲束類產品（24K以下）通常用于國防、民用航空、休閑體育等領域，而大絲束類產品（48-80K）則主要用于紡織、土木建筑、運輸等方面。一個國家在碳纖維領域的發(fā)展深度與碳纖維大絲束和小絲束的批量制備技術密不可分，因此我國近年大力發(fā)展碳纖維技術。碳纖維廣泛應用于航空航天、風電葉片、體育用品領域，良好的性能決定其具備高昂的價格。但也因為這一原因，碳纖維作為一種材料，并沒有像銅、鐵等材料一樣普及。如運輸行業(yè)中，2020年全球船舶行業(yè)對碳纖維的需求只占總需求的1%，我國只占0.2%；2020年全球汽車行業(yè)對碳纖維的需求只占總需求的12%，我國只占2.5%。從這一角度來看，碳纖維的民品市場發(fā)展前景廣闊，前提條件是通過提高碳纖維絲束量來降低碳化過程中的工藝難度和設備成本或采用“干噴濕紡法”原絲制備工藝實現(xiàn)產品改進和工藝改進，從而降低生產成本。2.2市場空間：國產化穩(wěn)步推進，市場需求高速增長2.2.1全球碳纖維需求快速增長，中國增速提升更加明顯近十年，全球碳纖維需求整體呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，中國增速提升預計更加明顯。根據《2020年全球碳纖維復合材料市場報告》預計，2025年全球碳纖維需求有望達到20萬噸，2030年有望達到40萬噸，需求增長翻番，速度明顯加快。2025年中國碳纖維需求有望達到14.9萬噸，未來五年復合增長率高達25%。在全球需求分布方面，風電葉片、航空航天與休閑體育占比最多的三大細分領域。在國內需求分布方面，目前我國碳纖維用量最大的領域為風電葉片，與世界水平相當，但低端產品仍占據需求主要份額。世界主流碳纖維應用領域航空航天在國內需求占比僅為3.5%。我國近年碳纖維需求大致可以分為兩大階段。第一階段為2012年前，我國碳纖維下游領域建設仍處于初級階段；第二階段為2013年至今，碳纖維下游需求爆發(fā)式增長，2013年年度需求達到1.5萬噸，需求的大幅上升主要源于下游產品需求的增長以及國產碳纖維產業(yè)化建設基本完成，低成本碳纖維開始進入市場。近5年我國碳纖維需求增速始終維持在兩位數，隨著下游領域的不斷擴張以及碳纖維重點使用領域的轉移，國內需求增速有望繼續(xù)提升。國家在2008年后出臺政策明確規(guī)定軍用碳纖維不得使用進口產品，且世界范圍內民用高端碳纖維仍對中國施行嚴格禁運，因此國內小絲束以及高端大絲束企業(yè)將充分受益于軍品與高端民品市場份額。2.2.2軍品：軍機數量不斷增長，碳纖維復材占比持續(xù)提升碳纖維及其復合材料優(yōu)異性能滿足軍用需求。在軍用航空領域，高性能碳纖維復合材料主要應用于導彈彈頭、彈體箭體、發(fā)動機殼體的結構部件和衛(wèi)星主體結構承力；在衛(wèi)星構件領域，高模量碳纖維主要應用于電池板支架、桁架、夾層面板及衛(wèi)星成立筒；在戰(zhàn)斗機和直升機領域，碳纖維復合材料主要應用于戰(zhàn)機主結構、次結構件和戰(zhàn)機特殊部位的特種功能部件。目前戰(zhàn)斗機上的碳纖維復合材料用量已達到25%以上，軍用直升機用量高達50%以上。國產碳纖維在航空航天領域的應用研究與協(xié)同發(fā)展已經過14年歷程，成功的經驗為其他國防領域的推廣應用奠定了基礎。軍用碳纖維要求企業(yè)不僅有碳纖維生產能力，更需要具備必要的配套體系建設能力（裝備、助劑、應用工藝性研究與服務）。技術與產品應實現(xiàn)系列化、應用的多元化，滿足選材要求。此外，需要企業(yè)有必要的裝備能力，真正實現(xiàn)自主可控。軍用航空裝備是我國軍用碳纖維主要的應用領域。軍用航空領域對于碳纖維需求的不斷提升主要基于兩大原因：一是軍機數量的不斷增長，二是碳纖維復合材料應用比例的持續(xù)提升。未來十年我國戰(zhàn)斗機規(guī)模將上升到2000架左右，達到美國的2/3水平，其中二代機預計將全部替換為三代戰(zhàn)斗機，替換需求在500-600架，另外空海軍建設預計新增約400-500架三代機或四代機，總體需求數量在1000架左右，市場空間約為8000億元。我國現(xiàn)役第三代戰(zhàn)機碳纖維用量占比約為3%-5%，與美國第四代戰(zhàn)機30%的平均碳纖維用量仍有較大差距，軍機碳纖維使用比例仍有巨大提升空間。2.2.3風電葉片：碳纖維助力葉片大型化，國產碳纖維應用逐年上升風電葉片大型化趨勢明顯，碳纖維可降低葉片重量。根據中復神鷹招股說明書，采用碳纖維的120m風輪葉片可以有效減少總體自重38%，成本下降14%。大絲束碳纖維打破了碳纖維高價帶來的應用局限，在風電葉片領域具備廣闊的發(fā)展前景。據中航復材科技預測，2025年全球葉片碳纖維需求量將達到9.34萬噸，2020-2025年CAGR高達25%。碳纖維能夠降低風電葉片重量，有效提升風能資源利用率，促進風力發(fā)電向大功率方向發(fā)展。碳纖維材料能夠滿足大型化所需輕量化、高強度、高模量的要求。傳統(tǒng)的玻璃纖維葉片在長度超過一定閾值之后，質量過大導致性能降低，出現(xiàn)共振扭轉等問題。碳纖維主要應用于葉片中的關鍵部件，如碳梁梁帽。根據GWEC的數據，目前直徑在111~130m的葉片占比最大，達到57%，取代了直徑為91~110m的葉片，葉片大型化不斷推進，風電碳纖維需求提升。我國風電葉片市場需求主要與維斯塔斯維斯塔斯的合作有關。2015年之前，風電葉片的碳纖維工藝主要是預浸料或織物的真空導入，部分采用小絲束碳纖維，平均價格偏高，近些年采用大絲束拉擠梁碳纖維，價格實現(xiàn)大幅降低。憑借拉擠梁片這項創(chuàng)新型技術成果，維斯塔斯成為全球風電巨頭，其業(yè)務量的穩(wěn)健擴張推動了碳纖維在風電葉片領域的應用，維斯塔斯選擇光威復材和江蘇澳盛兩家企業(yè)作為碳梁主要供應商。2020年國內葉片碳纖維用量暴增，達到20kt。受2020年“斷供”事件影響，光威復材加速布局大絲束碳纖維產能項目，未來國產碳纖維在維斯塔斯供應體系中份額將緩慢上升。2.2.4碳/碳復合材料：光伏發(fā)電建設加速，復材優(yōu)勢越趨明顯“十三五”時期，我國光伏發(fā)電建設速度進一步加快，年平均裝機增長率75%。2020年全國新增光伏并網裝機容量達到48.2GW，累計光伏裝機并網容量達到252.88GW，我國光伏發(fā)電市場儲備規(guī)模雄厚。據不完全統(tǒng)計，2021年各省光伏電站配置規(guī)模（包括部分風電）合計89.28GW，已公布大基地規(guī)模超過60GW。在國內巨大光伏發(fā)電項目儲備量推動下，2022年裝機量有望超過75GW。碳/碳復合材料是指以碳纖維及其織物增強的碳基體復合材料，具有低密度、高強度、高模量、高導熱性、低膨脹系數、摩擦性能好，以及抗熱沖擊性能好、尺寸穩(wěn)定性高等優(yōu)點，2016年以來在單晶拉制爐熱場中滲透率快速提高，成為光伏用單晶拉制爐熱場系統(tǒng)部件的主要材料。2021年碳基復材滲透率繼續(xù)提升，在太陽能領域作為單晶硅爐、多晶硅鑄錠爐及氫化爐熱場的材料廣泛使用。隨著硅片大尺寸化的發(fā)展，熱場系統(tǒng)大型化趨勢加強，碳基復合材料的優(yōu)勢越趨明顯。受益于光伏發(fā)電建設加速，碳/碳復合材料滲透率持續(xù)提升，未來有望持續(xù)擴大份額。2017年到2020年，全球碳/碳復合材料產能增長迅速，到2020年已達到5000噸，中國產能3000噸，為全球總產能的60%，占據重要地位。未來隨著國內碳纖維需求的不斷增長，預計2025年全球碳碳復材纖維需求將達到18565噸。2.2.5壓力容器：碳纖維成就儲氫瓶，國內市場供不應求隨著對人口的增長和環(huán)境問題的關注，碳纖維將成為推動汽車用壓力容器的關鍵因素。氫燃料車對氫氣瓶既有極高的安全性要求、又有輕量化要求，碳纖維成為最佳選擇。使用碳纖維復合材料的儲氣瓶重量比鋼瓶減少70%左右。此外，碳纖維行業(yè)的發(fā)展能夠有效解決氫能運輸的困難。碳纖維增強聚合物（CFRP）復合材料通過使用碳纖維和環(huán)氧樹脂包裹的塑料內襯組成的IV型儲罐，為零排放燃料電池汽車提供了壓縮氫氣的輕質存儲。2020年全球壓力容器用碳纖維用量仍持續(xù)增長。據賽奧碳纖維統(tǒng)計，2020年全球壓力容器用碳纖維用量8800噸，較2019年增長19%；中國用量2000噸，較2019年增長33%。根據現(xiàn)有中、美、日、韓等國氫能發(fā)展規(guī)劃推算，2025年全球燃料電池汽車預計銷售100萬臺；到2030年全球燃料電池汽車大約300-400萬臺，相應的碳纖維需求量18萬噸，未來十年CAGR超過35%。我國氫能源需求不斷提升。根據中國氫能聯(lián)盟的預測，在2030年碳達峰愿景下，氫氣的年需求量預期3715萬噸。在2060年碳中和愿景下，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，年復合增長率達到4.26%。其中，交通運輸領域用氫4051萬噸，占比31%。我國儲氫瓶使用的碳纖維約有一半由國外廠商供應。其中，日韓企業(yè)占據我國進口儲氫瓶用碳纖維70%以上的市場份額，近兩年才逐漸開始國產化小批量替代。然而目前由于國際關系的變化，日本東麗的高性能碳纖維進入中國受到一定限制，今年以來東麗T700碳纖維價格從去年的不到200元/公斤上漲到300元/公斤以上，接近翻了1倍。而國內碳纖維供應商在優(yōu)先滿足航天軍工領域應用需求的前提下，僅有少部分產品可以供應氣瓶市場，導致今年我國儲氫瓶用碳纖維供不應求。2.2.6商用航空航天：復材使用占比提升，應用需求潛力大民用航空復材使用占比逐步提升。C919大飛機是我國首款完全按照國際先進適航標準研制的單通道大型干線客機，最大航程超過5500公里，性能與國際新一代的主流單通道客機相當。目前C919已經完成6架試飛測試，在手訂單超1000架，21年年底首次商業(yè)化交付運營。C919復合材料使用比例達到12%，波音

787和空客A350中的碳纖維復合材料用量占比已經達到50%以上。波音公司稱,大量使用復合材料將減少更多維修時間和費用，而且每架飛機可節(jié)省燃料約20%。空中客車公司估計目前1架A340/500和A340/600飛機使用的復合材料將近6t,新的A380客機使用復合材料為25~30噸/架，其中85%是碳纖維復合材料。我國民用航空碳纖維復材使用占比仍有巨大上升空間。碳纖維復合材料在運載火箭中應用廣泛?？捎糜谥圃旃腆w發(fā)動機殼體結構、箭體整流罩、儀器艙、級間段、發(fā)動機噴管喉襯、衛(wèi)星支架、低溫貯箱等部件。近年來我國多種型號運載火箭也大量采用了碳纖維復合材料，碳纖維復合材料在衛(wèi)星接口支架、整流罩、筒、梁等結構實現(xiàn)應用，尤其是上面級結構中廣泛采用復材，有效地減輕了上面級結構質量，對提高運載火箭發(fā)射有效載荷的能力具有顯著效果。商業(yè)航天發(fā)展前景廣闊。我國商業(yè)航天起步于2015年，短短五年時間內，在國家政策的大力支持以及市場的需求驅動下，行業(yè)已經初具雛形，2020年市場規(guī)模約10202億元。隨著我國航天技術逐步提升以及下游應用場景更加豐富，市場將逐步完善。預計到2024年市場規(guī)模將達到24060億元，碳纖維復合材料需求敞口隨之加大。2.3競爭格局：日美占據主導地位，國內企業(yè)發(fā)展迅猛2.3.1日美占據主導地位，國內企業(yè)積極擴產全球碳纖維行業(yè)有效產能持續(xù)增加。2020年全球碳纖維行業(yè)有效產能為16.79萬噸，比2019年增加了約1.3萬噸，日本和美國依舊占據主導地位。2020年，碳纖維運行產能前五大公司日本東麗Toray產能5.45萬噸、德國西格里SGL產能1.50萬噸、日本三菱麗陽MRC1.43萬噸、日本東邦/帝人TEIJIN1.26萬噸、美國赫氏

HEXCEL1.02萬噸，前五家公司合計產能10.66萬噸，占全球總產能62%。日本東麗集團是全球最領先的碳纖維制造高科技跨國企業(yè)，以有機合成、高分子化學、生物化學為核心技術。公司主要生產原絲、碳纖維、碳纖維織物、預浸料、結構件，下游客戶包括波音、空客、戴姆勒公司、SpaceX等航空航天和汽車制造巨頭。德國西格里SGL業(yè)務涵蓋了從原絲到碳纖維、織物和預浸料、再到碳纖維增強塑料（CFRP）部件成品在內的完整業(yè)務鏈。公司目前業(yè)務范圍集中在汽車、新能源和數字化領域。此外，公司是世界上第一家采用連續(xù)高溫工藝生產碳纖維軟氈的公司。日本三菱麗陽株式會社MRC是全球領先的高性能熱固性和熱塑性材料半成品和成品零件制造商。主營業(yè)務包括：特種樹脂和化學品、丙烯酸纖維、碳纖維及復合材料、合成纖維及膜。MRC實現(xiàn)了從丙烯纖維原料丙烯腈的合成到聚合、原絲、碳纖維、產品等一條龍生產。日本帝人TEIJIN是全球主要飛機制造商的領先供應商，公司在碳纖維領域、碳纖維復材領域、預浸料領域均有成熟產品。日本帝人絹絲株式會社成立于1918年，現(xiàn)有員工2萬人。集團旗下負責碳纖維及復合材料業(yè)務的核心公司東邦特耐克絲株式會社(TohoTenax)于1975年開始量產聚丙烯腈系的碳纖維“TENAX”。通過戰(zhàn)略性收購，帝人更好地為北美、歐洲和中國的汽車客戶提供服務，并加深與全球主要汽車制造商的關系。美國赫氏

Hexcel是美國最大的碳纖維生產商。在航天項目中擁有超過45年的經驗，認證最廣泛，在全球擁有1350多項專利和正在申請中的專利。公司不斷推出新的碳纖維產品，陸續(xù)推出HexBond679、最新HexAM?材料技術HexPEKK?EM、最新HexPly?XF表面技術。目前我國主要碳纖維企業(yè)包括光威復材、中簡科技、中復神鷹等，該類企業(yè)以碳纖維及其制品為主營業(yè)務，掌握大量原絲/碳化核心工藝技術，各企業(yè)發(fā)展路徑、業(yè)務側重、技術水平有所不同。其中，光威復材、中簡科技、中復神鷹具有核心設備自主設計制造能力，其他企業(yè)核心設備為外購獲得。光威復材、中簡科技、中復神鷹和恒神股份核心應用于軍工和民用兩大板塊，其他企業(yè)目標市場以民用為主。2020年吉林化纖營業(yè)收入居于首位，光威復材緊隨其后。2020年碳纖維主要企業(yè)市場份額中，吉林化纖占比28.86%，光威復材占比24.42%，上海石化占比17.10%，吉林碳谷、恒神股份、中復神鷹、中簡科技分別占比12.72%，6.26%，6.15%，4.50%。光威復材是國內碳纖維行業(yè)領軍企業(yè)，持續(xù)加強研發(fā)創(chuàng)新投入，新項目、新產品、新技術研發(fā)成果顯著。公司是國內最早實施碳纖維國產化事業(yè)的民營企業(yè)，擁有近二十年連續(xù)碳纖維生產線開車生產歷程，掌握先進工藝技術。中簡科技公司科研實力雄厚，前身為成立于2008年4月的中簡科技發(fā)展有限公司，專業(yè)從事高性能碳纖維及相關產品研發(fā)、生產、銷售和技術服務。具有完全自主知識產權的國產高性能碳纖維及相關產品研發(fā)、并已成為國內航空航天領域ZT7系列碳纖維產品的唯一批量穩(wěn)定供應商。中復神鷹是國內碳纖維行業(yè)龍頭企業(yè)，率先打破國外高性能碳纖維壟斷的市場格局，系統(tǒng)掌握了T700級、T800級碳纖維千噸規(guī)模生產技術以及T1000級的中試技術，在國內率先實現(xiàn)了干噴濕紡的關鍵技術突破和核心裝備自主化，率先建成了千噸級干噴濕紡碳纖維產業(yè)化生產線。2.3.2發(fā)展高模高強碳纖維成為重點，我國研發(fā)需加快腳步新型高強高模碳纖維，是指同時具有高拉伸強度、高拉伸模量特性的新一代碳纖維，其典型特征在于高強度和高模量兼具。目前已經實現(xiàn)商業(yè)化生產的該型纖維代表為：日本東麗TORAYCA?MX碳纖維拉伸強度5700MPa、拉伸模量377GPa；以及美國赫氏公司新產品HexTowHM50型碳纖維拉伸強度5860MPa、拉伸模量345GPa。日本、美國相繼實現(xiàn)新型高強高模碳纖維產品量產，無疑再次在高性能碳纖維領域確定了領先地位。國內外碳纖維已經歷兩代產品發(fā)展，伴隨各類新一代戰(zhàn)斗機、轟炸機、無人艦載作戰(zhàn)飛機的研制，航空武器裝備對碳纖維的拉伸強度、斷裂韌性、沖擊性能等綜合性能提出了更高要求。在此背景下高模高強碳纖維成為發(fā)展重點，國內外競相研發(fā)。我國近年來也加大碳纖維的技術研發(fā)。寧波材料所相繼實現(xiàn)了T700、T800、T1000級高強中模碳纖維，以及M40J、M50J、M55J、M60J級高強高模碳纖維的關鍵制備技術、噸級研發(fā)與工程化能力。2017年在承接國家項目基礎上，寧波材料所進一步加快新型高強高模碳纖維的批量制備工作，目前已經初步實現(xiàn)拉伸強度≥5000MPa、拉伸模量330-400GPa（相當于近期東麗M40X產品）小批量制備能力。相較于國外研發(fā)進度，我國仍需及時跟進。我國第二代碳纖維技術尚未全面突破，如不及時跟進第三代碳纖維的技術開發(fā)，會拉大我國與國外下一代航空武器裝備性能之間的差距。應及早進行前瞻性布局，將相關頂尖科研機構匯聚實現(xiàn)關鍵技術的攻破，聚焦第三代高性能碳纖維制備技術研發(fā)，及碳纖維復合材料技術的研發(fā)。光威復材有望借鑒日本東麗碳纖維業(yè)務的發(fā)展路徑。光威復材相較日本東麗起步較晚，但公司已經在二十多年來積累了比較深厚的技術實力、儲備了較多專業(yè)人才，不僅成功研發(fā)了系列碳纖維原絲、碳纖維、預浸料及復合材料等產品，更具備了碳化、原絲等非標碳纖維設備開發(fā)能力，整體產業(yè)鏈布局也趨于完善。光威復材部分產品性能已可與日本東麗媲美，但兩者之間差距仍然較大，日本東麗總產能已接近5萬噸且仍在實施擴產計劃，同時可以量產T1000超高強碳纖維，技術水平在行業(yè)中處于領先地位，新品研發(fā)上日本東麗直接與下游客戶如波音等保持長期合作開發(fā)，發(fā)揮先發(fā)優(yōu)勢，未來光威復材可在研發(fā)能力、產品布局、客戶合作等方面不斷向日本東麗靠近。2.3.3國內軍品碳纖維供應量持續(xù)上升十四五軍費有望穩(wěn)定增長，國內軍品碳纖維供應量持續(xù)上升。根據光威復材和中簡科技

2019年及2020年的營業(yè)總收入、軍品銷售收入測算2021年至2023年的軍品碳纖維供應量。結果顯示，隨著營業(yè)總收入不斷增加，軍品的銷售收入及市場滲透率呈增長趨勢。預計2021年年末軍品碳纖維供應量能夠達到1140.58噸，2023年能夠達到3989.42噸。首先，根據公司每年全部軍方訂單的銷售收入在總銷售收入的占比，測算當年的軍品碳纖維滲透率，再根據我們對兩家公司營業(yè)收入的預測及軍品碳纖維滲透率的年增長率測算未來年份的軍品滲透率，即軍品碳纖維的彈性。其次，根據兩家公司年報中披露的擴產計劃測算出未來年份的碳纖維及織物產能。截至2020年，光威復材募投項目“軍民融合高強度碳纖維高效制備技術產業(yè)化項目”2000噸產能已完成驗收結項，預計2021年投產；

內蒙古光威低成本碳纖維項目規(guī)劃產能1萬噸，一期在建產能4000噸，預計2022年建成投產。結合產能利用率，推算光威復材

2022年的碳纖維及織物產能為2224.30噸。此外，結合產銷率對碳纖維及織物未來的銷量進行預測。預計2021年全年實現(xiàn)銷量2050.03噸，2022年、2023年分別預計實現(xiàn)銷量3355.78噸、6837.78噸。最后，根據碳纖維及營業(yè)收入總額預測測算出碳纖維平均單價，呈逐年增長趨勢。根據軍品營業(yè)收入及碳纖維及織物的營收占比，即可估算出軍品碳纖維的供應量。軍品碳纖維供應單價降低，但盈利能力不減。由于規(guī)模效應能夠有效抵消降價對于盈利能力的不利影響，因此雖然軍品碳纖維及織物的單價出現(xiàn)一定程度降價，但總供應量呈明顯上升趨勢，未來滲透率有望超過50%，與我們的預測保持一致。其次，本次降價的倡議并不具有強制性，而且在上半年航空板塊已經在實操中兌現(xiàn)，未來的影響大概率有限，即軍品營收不受軍品單價降低影響穩(wěn)定上升。此外，從毛利率構成方面看，以光威復材和中簡科技為例，光威復材的折舊攤銷費用在管理費用中占比18.71%，中簡科技的折舊攤銷費用在銷售費用中占比18.21%，在管理費用中占比64.68%。據此可以認為，軍品折舊攤銷費用的比重在營業(yè)成本中的占比明顯，對毛利率的影響較大。隨著折舊計提完成，營業(yè)成本不斷下降，毛利率將有所提升，能夠抵消一部分軍品單價降低帶來的不利影響。三、軍民品營收增長雙輪驅動，產能擴張助力“光威”領先3.1核心技術自主可控，產品研發(fā)完善碳纖維全產業(yè)鏈布局3.1.1研發(fā)投入逐年增長，技術水平行業(yè)領先光威復材