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​航空钛合金龙头股 西部钛材

2024-01-06 16:04 来源:去可网 点击:

航空钛合金龙头股 西部钛材

(报告出品方/作者:安信证券,张宝涵、马卓群)

1.国内高端航空钛合金龙头,聚焦三大核心业务

1.1.高端航空钛合金龙头,研究院+顶尖科研团队助力成长

公司成立于 2003 年 2 月,由西北有色院和超导国际共同出资设立。公司成立初衷为代表 我国执行 ITER 项目低温超导线材研制与交付任务,2012 年开始公司正式向 ITER 计划批 量供货。公司在 ITER 计划合金制备技术基础上,开展新型战机用高性能钛合金的研制, 目前已成功为若干新型号战机提供钛合金材料。2014 年,公司股票正式在股转系统挂牌, 并开启高性能高温合金的工程化研究。2019 年 7 月,公司正式登陆科创板。2022 年 1 月, 公司增发 5000 万股,募资 20.13 亿元,用于建设航空航天用高性能金属材料产业化、超 导研发中心建设等项目。公司发展至今已经形成高端钛合金材料、超导材料及磁体、高 温合金三大核心业务。

背靠研究院+顶尖科研团队,技术优势打开公司高端领域成长空间。西北有色金属研究院 持有公司 21.56%的股份,为公司的控股股东。自公司成立至今,西北院先后注入“NbTi 超导材料专利技术”、“YBCO 超导材料专利技术”、“Bi 系带材专利技术”、“钛及钛合金型 材专利技术”等核心技术,为公司在高端领域打造技术领先优势。除此,公司具有由张 平祥博士牵头的顶尖科研团队,以周廉、甘子钊、赵忠贤、张裕恒、霍裕平、才鸿年等 6 位院士为顾问,以国务院政府特殊津贴专家、国家核聚变技术委员会委员、国家或陕西 省有突出贡献中青年专家等为核心的超导材料和稀有金属材料专业研发团队。顶尖科研 团队为公司立足高端钛合金领域、拓展高性能高温合金领域、实现国内低温超导线材产 业化打下坚实基础。

聚焦“钛合金+高温合金+超导材料”三大核心业务,产品谱系齐全。公司是我国高端航 空钛合金材料细分领域龙头及高端钛合金棒丝材主要研发生产基地;是目前国内唯一实 现超导线材商业化生产的企业,也是国际上唯一的铌钛铸锭、棒材、超导线材生产及超 导磁体制造全流程企业;同时亦是我国高性能高温合金材料重点研发生产企业之一。主要 产品包括:1)高端钛合金材料,分为棒材、丝材和锻坯等;2)超导产品,分为 NbTi 锭 棒、NbTi 超导线材、Ni3Sn 超导线材和超导磁体等;3)高温合金,分为变形高温合金和 粉末高温合金母合金等。

钛合金、超导产品保持高速增长,高温合金未来放量可期。公司主营业务涵盖高端钛合 金材料、超导产品、高性能高温合金材料三大业务板块;2022 年公司高端钛合金、超导 产品、高温合金业务营收分别为 32.09 亿元、6.23 亿元、1.81 亿元,占总营收比重分别 为 75.92%、14.79%、4.29%,其中: 1)钛材,由于在航空发动机、航空装备、海洋工程、核工业等领域应用的进一步拓展, 在直升机、商用飞机、商用航空发动机、燃气轮机等方面技术研发取得显著进展并获多 个型号供货资格,公司高端钛合金业务增速稳步提升; 2)超导,公司 MRI 用超导线产销量再创新高,国内外市场份额持续扩大,此外公司积极 开发超导材料和磁体技术在核聚变、高温超导储能、量子计算机线缆及电力领域的应用; 3)高温合金,公司多个牌号下游认证顺利,典型牌号配套的多型号航发、燃机及商发进 入批量供货阶段,产销量持续高增。

1.2.钛合金主业突出,营收利润增速稳中向好

公司近四年营收及归母净利增速稳步提升,规模效应持续凸显。公司 2018-2022 年营收、 归母净利增速呈上升态势,对应 4 年复合增速 40.39%,营收表现亮眼且经营层面提质增 效显著,归母净利润复合增速达 68.10%。2020 年伴随配套先进战机放量,公司盈利能力 改善显著,营业收入(21.13 亿,+46.10%),归母净利(3.71 亿,+134.31%)。2021 年随 着下游需求量稳步提升,公司在上年高位基础上仍维持高速增长,实现营业收入(29.27 亿元,+38.54%),归母净利(7.41 亿,+99.98%)。2022 年,受益高端产品市场需求旺盛 及规模效应进一步凸显,公司实现营业收入(42.27 亿元,+44.41%),归母净利润(10.80 亿,+45.65%),利润增速较此前略有放缓主要系上游原材料海绵钛价格上涨所致。

受原材料价格上涨影响,2022 毛利率略有下降。受益主业钛合金高端应用定位,公司近 年来综合毛利率均处于相对高位,2016-2019 年受军改影响导致下游需求受限,同时上游 原材料价格逐步走高,公司毛利率由 2016 年的 41.32%逐年缓降至 2019 年的 33.69%。 2020 年起伴随公司下游配套先进战机逐步放量,高附加值产品占比增大,公司毛利率较 2019 年增长 7.14pct 至 2021 年的 40.83%。2022 年受上游原材料波动影响,全年综合毛 利率 39.45%,同比小幅虽下滑 1.38pct,但仍处合理波动范围。预计伴随后续海绵钛价格缓步回落,核心产品结构持续优化以及生产规模逐步扩大后规模效应持续显现,公司 综合毛利率有望企稳回升。

提质增效期间费用率持续下降,净利率水平逐年提升。此前公司期间费用率均处 20%以 上,2020 年伴随收入规模显著提升,公司期间费用率同比下降 5.13pct 至 17.53%,其中 规模效应带动管理费用率下降 2.55pct 至 6.89%,同时研发开支被进一步摊薄后研发费用 率下降 3.56pct 至 6.19%,同期净利率水平大幅提升 6.61pct 至 17.55%。2021 年得益于 公司持续强化经营管理效率,管理费用率下降 2.59pct 至 4.30%,期间费用率进一步下降 4.32pct 至 13.21%,带动净利率提升 7.78pct 至 25.33%。2022 年期间费用率进一步下降 1.54pct 至 11.67%,其中主要系规模效益进一步凸显的背景下销售费用率下降 0.70pct 至 1.03%,管理费用率下降 0.39pct 至 3.91%,全年净利率在毛利率受原材料涨价挤压背 景下仍小幅提升 0.22pct 至 25.55%再创历史新高。

2.军机换装列装加速带动钛合金需求,国产大飞机放量可期

2.1.钛合金具备耐高温、耐腐蚀等良好属性,航空领域应用大有可为

钛合金具备耐高温、耐腐蚀等良好属性,广泛应用于航空领域。钛在元素周期表中位于 第 IVB 族,元素符号 Ti,属于难熔稀有轻金属,纯态呈银白色,硬度大,熔点 1,668℃, 具有密度小、比强度高、导热系数低、耐高温低温性能好,耐腐蚀能力强、生物相容性好等突出特点。钛合金是以钛为基加入适量其他元素,调整基体相组成和综合物理化学性 能而形成的合金,广泛应用于航空、航天、舰船、兵器、生物医疗、化工冶金等领域。据 Dataintelo 预测,2027 年全球钛合金市场需求结构中航空与自动化领域占比最大,达总 需求量的 65%。

我国钛工业虽结构性产能过剩,但航空用高端钛材仍供不应求。2010 年以来中国钛材需 求总体上呈上升趋势,2011 年钛材市场达到阶段性高点,其后国内钛需求开始下滑,中 国钛工业出现结构性产能过剩,航空用高端钛材供不应求,民用中低端钛材产能严重过 剩。中国钛材消费结构与全球相比最主要的差别在航空领域,据西北有色金属研究院发 布的《钛合金应用领域及市场现状分析》,全球范围内航空用钛材始终占据钛材总需求50% 左右,而国内航空用钛材比例仅为 18%,航空用钛材市场仍存较大拓展潜力。随着国内军 用飞机与配套航发升级换代及商用飞机需求逐步落地,未来高端钛合金材料市场空间广 阔。

钛合金是飞机和航空发动机的主要结构材料之一,性能优势显著。航空器上钛合金主要 用于制作起落架部件、机身的梁、框和紧固件等;航空发动机的风扇、压气机、叶片、鼓 筒、机匣、轴等,以及直升机桨毂、连接件等关键冷端零部件也多由钛合金制成。钛合金 为飞机和发动机带来多重优势: 1)减轻结构重量、提高结构效率; 2)耐高温; 3)符合与复合材料结构相匹配的要求; 4)符合高抗蚀性和长寿命的要求。

兼具轻量化及耐高温性能,战机铝合金结构件逐步被钛合金替代。为满足先进战机高速、 高机动性的特点,需要在保证机体结构强度的前提下尽可能减轻重量,同时还要有较强 的耐高温性能。钛合金是比强度(Strength-Weight Ratio)最大的金属材料,能够在满 足先进战机较高结构强度的情况下,大幅减轻飞机重量,提高结构效率。另外,《航空用 钛合金结构材料》指出当飞机飞行速度超过 2.5 马赫时,机身温度普遍超过 200℃,钛合 金能在 350℃以上的环境下长时间稳定工作,而铝合金的使用温度一般不超过 125℃,已 经不适用于新型战机的某些结构部件。钛合金兼具优异的比强度和良好耐高温性能,已 逐步取代部分铝合金成为新型高超音速战机的重要结构材料。

2.2.军机换装列装叠加民航起量,预计 2021-2030 航空高端钛合金市场超 400 亿

2.2.1.军机换装列装加速叠加钛合金用量提升,市场需求大幅提升

从需求端看,我们认为军机放量主要有三大逻辑: 逻辑一:周边局势紧张成为新常态,俄、印、日、韩等国家军备升级加速。据环球网报 道,从 2017 年 10 月开始,美国海军陆战队和美国空军各自在日本部署了一个中队的 F35A/B 型战斗机。2019 年 6 月 1 日美国发布《美国印太战略报告》,意在牵制中国,拓展 美国的同盟体系。根据参考消息报道,美国为保证印-太地区的空中优势,正在计划从 2020 年开始给驻韩美军换装 F-35A 战斗机,到 2025 年,整个印太地区美军与盟友的 F-35 部 署数量将超过 220 架。另根据《World Air Forces 2023》的统计数据:目前美国 F35A/B/C 战机已经在全球部署 729 架、在手订单 1699 架,我国周边未来可能面临多元对 手,这促使我国加大航空装备的更新换代力度。

逻辑二:我国军机数量及代际结构与美国都存在较大差距需要补齐。根据《World Airforces 2023》数据统计,美国军机数量遥遥领先,其次为俄罗斯和中国。而从结构 上来看,我国现有军机主要为战斗机,多机型与美国数量差距明显。

①战斗机:我国代际结构落后,更新换代需求迫切。从代际结构看,我国三代半及四代 战机占总量比例极低,我国空军和美国相比还存在结构劣势,结构性升级换装的需求强 烈。据 World Air Force 2023 数据,目前我国以歼-7、歼-8 为代表的二代战斗机占比达到 47%,以歼-10、歼-11/16、及歼-15 为主的三代战机占比 51%,四代机占比仅为 2%; 而美军现役已无二代战斗机,其三、四代机型占比分别为 78%和 22%。我国迫切需要通过 代际结构升级缩小与国外先进空军力量之间的差距,而新一代战机钛合金用量提升显著, 预计将充分带动对高端钛合金材料的总体需求。

②运输机:我国军队运输机尤其是大型运输机与美国差距大。根据《World Airforces 2023》数据,美国运输机数量最多达 962 架,俄罗斯居第二为 444 架,中国为 288 架, 位于第三。大型运输机方面,我国伊尔-76 和运 20 分别为 30 和 32 架,共计 62 架。美军 C17 为 228 架,俄罗斯伊尔 76 和伊尔 78 共计 154 架。我军同美军有超 160 架的差距, 与俄罗斯有 90 余架的差距。根据国防大学发布的《中国军民融合发展报告 2014》,我国 未来需要 10 个以上的运输机团、400 架以上的运-20 系列飞机才能满足在亚洲地区执行 任务的需求。

③特种飞机:我国特种飞机数量不足,难以达到“战略空军”的建设要求。我国“战略 空军”已从最初的战略轰炸机部队发展为由多机种组成的全球空中打击力量。除战略轰 炸机等进攻性机种外,预警机、运输机、加油机等战略支援机种的重要性日益凸显。同 时伴随现代战争信息化水平的提升,我国在电子侦察机、大型预警机等特种飞机方面也 有一定需求。

同时军机迭代升级用钛量逐年增长,公司充分受益新机型放量。当前欧美设计的各型先 进战斗机和轰炸机中钛合金用量已经稳定在 20%以上,美国 F-22 战斗机用钛量更是高达 41%。目前国内战斗机主要表现为以第三代为主(J-10、J-11),二代为辅(J-7、J-8 等), 正规划升级至“四代为骨干、三代为主体”的武器装备体系。根据中新网、新浪军事等公开数据,第三代战斗机型的钛合金单机用量 J-11 达到 1.2 吨,是 J-8(0.1 吨)的 12 倍。 第四代战斗机型 J-20 单机钛合金用量可达 1.8 吨,是 J-10A 的 11.25 倍。且由于新机型 对钛合金性能提出更严格的要求,钛合金单位价值量有望进一步提升。第四代军用战机 钛合金价值量及规划用量较老机型有所提高,公司军用高端钛合金市场供应量及份额有 望不断提升。

预计 2021-2030 年我国军机用航空高端钛合金市场容量近 400 亿。结合以上分析,参考 目前中美军机的数量和结构差距并考虑更新换代和新增需求,我们认为战斗机、运输机、 直升机、特种飞机、教练机 2021-2030 年总需求量分别为 961 架、236 架、897 架、89 架 和 334 架。假设平均每架新机型钛合金重量 1 吨,按照零部件/材料 1:50 计算,平均每 架飞机需要高端钛合金材料 50 吨,每吨军用钛合金约 30 万元,则对应 2021-2030 年我 国军机机身用航空钛合金市场容量近 400 亿。

2.2.2.民航市场景气向好,国产商飞当前钛合金用量需求近 3 万吨

民航市场景气度提升,民机钛合金需求向上。据中国有色金属工业协会钛锆铪分会发布 的中国钛工业发展报告、中国金属通报,2021 年国内航空航天用钛材销量 20,647 吨,占 国内钛材销量 18%,2005-2021 年航空航天钛材复合增长率为 17.61%。按照 2018 年全国 民航工作会议预计疫情前民航业 7.5%增速计算,预计 2023-2031 年国内民用航空航天钛 材需求量约 66 万吨,按照 30 万元/吨价格计算,民航钛合金产品市场规模超 1900 亿元。

C919、ARJ21 订单合计超千架,国产民机上量在即。作为完全按照最新国际适航标准研制 的单通道涡扇喷气客机,1)国产大飞机 C919 已于 2017 年 5 月 5 日正式实现首飞,钛合 金所占比例达 9%,而美国波音 777 客机仅为 7-8%。C919 已于 2022 年 9 月 29 日获得中 国民用航空局颁发的型号合格证,于 12 月 9 日交付全球首架。2023 年 1 月,中国商飞 透露 C919 订单数量已接近 1200 架;2)支线飞机 ARJ21-700 已于 2008 年 11 月 28 日成 功实现首飞,2014 年 12 月 30 日,国产新支线飞机 ARJ21 完成适航取证,迈出投入商业 运营前的最后一步;2016 年 6 月 28 日,ARJ21-700 完成首航;据上海科委透露,截至 2022 年底订单量已经达到 690 架。

公司钛合金材料产品中约 10%属于民品,随着国产民用机型 ARJ21、C919 等逐次量产, 公司民用钛合金业务有望迎来重大机遇。依据招股说明书,假设加工损耗率为 80%,当前 C919、ARJ21 现有订单即可带来近 3 万吨的高端航空钛合金增量需求(不含发动机)。

2.3.高端钛合金行业龙头,定增扩产打开产能瓶颈

高端钛合金市场呈现寡头格局,军工市场高壁垒未来格局稳定。公司的高端钛合金材料 业务包括棒材、丝材和锻坯等,主要用于军用航空领域,包括飞机结构件、紧固件和发 动机部件等。军工市场呈现较高的资质、技术壁垒,以及较长的验证周期。目前,国内高 端钛合金市场呈现西部超导、宝钛股份、西部材料寡头格局: 1) 交付产品看,西部超导主要供应钛合金棒材及部分丝材,西部材料主要供应板材,宝 钛股份则涵盖棒材、板材及管材等; 2) 下游配套型号来看,西部超导及宝钛股份两家企业的钛合金产品在国内传统军机和 航空发动机型号中均有应用,而西部超导率先取得了新一代飞机用 TC21、TC4-DT 等 钛合金大棒材供应资格,是新型战机及大型运输机供应商; 3)市场份额看,据中国有色金属工业协会钛锆铪分会数据,2020 年国内航空航天用钛材 的销量为 17,228 吨,同年公司航空航天用钛材销量为 4,091.51 吨,据此可得公司钛合 金产品在国内航空航天用钛材市场的市场占有率为 23.75%。预计随着新机型放量,公司 高端钛材市占率有望持续提升。

定增项目大幅扩产,打开产能瓶颈助力业绩增长。公司 2022 年 1 月通过定向增发募集资 金 20.13 亿元,用于扩充钛合金、高温合金、MRI 用超导线材产能,并建立超导创新研究 院、超导产业创新中心。高性能金属材料项目预计于 2024 年全面投产,投产后将为公司 新增高端钛合金产能 5050 吨/年、高温合金 1500 吨/年。高性能超导线材产业化项目 预计 2023 年末投产,将为公司新增 1250 吨 MRI 用超导线材产能。此外,超导产业创新 中心及超导创新研究院项目的建设将帮助公司进一步完善高温/低温超导产品的技术创 新及产业化布局。以上项目落地后将显著提升公司生产及研发创新水平,巩固竞争优势。 我们在多篇报告阐述当前军工行业高景气,军机换装列装持续,发动机更是航空装备产 能瓶颈,公司下游需求非常旺盛,本次定增扩产有利于打开公司产能瓶颈,助力公司业 绩持续增长。

3.新型航空发动机定型可期,高温合金业务或为下一阶段看点

3.1.高温合金热性能优异,航空发动机热端部件核心材料

高温合金具备抗氧化、抗热腐蚀等优良属性。高温合金是指以铁、镍、钴为基,能在 600℃ 以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料,具有优异的高温强度,良好的 抗氧化和抗热腐蚀性能,良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能,又被称为“超合金”。 高温合金主要分类有:1)按制造工艺分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末高温合金 三类;2)按基体元素分为铁基、镍基、钴基等高温合金。

高温合金是提升发动机性能的关键材料,用量占比伴随航发迭代稳步提升。高温合金是推 动航空发动机发展的最为关键的结构材料,主要用于四大热端部件:燃烧室、导向器、 涡轮叶片和涡轮盘,此外还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。军用航空发 动机通常可以用其推重比来综合地评定发动机的水平,提高推重比最直接和最有效的技 术措施是提高涡轮前的燃气温度,涡扇发动机涡轮前温度每提升 100℃,发动机最大推力 可以提升近 20%,因此通过增大涡轮前温度提升推重比是提高先进航空发动机性能的重 要手段,也是航空发动机完成迭代升级的必然路径。《高温合金材料学》指出,新型航空 发动机中高温合金用量可占发动机总重量 40%-60%,如美军 J79 发动机高温合金使用量 占 10%,钢用量占到 85%,而第三代发动机 F110 高温合金使用量已经达到了 55%。随着航 空装备的不断升级,对航空发动机推重比的要求不断提高,新一代发动机对高性能高温 合金材料的依赖愈发凸显。

在研型号定型将带来增量市场。据此前报告《航空发动机:飞机心脏,国之重器》我国 现已具备了涡桨、涡喷、涡扇、涡轴等类发动机的系列研制生产能力。国产发动机主要 装配在歼击机、强击机、轰炸机、歼击轰炸机等主战飞机上,只有少量三代战机装的是 进口发动机。考虑到当前我国量产的发动机型号仍然较少,且各型战机列装需求明确, 预计伴随大/中推力、大涵道比发动机的新型号定型量产,我国军用航空发动机高温合金 市场将更为广阔。

3.2.高温合金及钛合金在航发生命周期内占有较高比重,年均需求价值近 200 亿。

据中国行业研究网数据,航空发动机全寿命周期中,研发、制造、维护的比例分别为 10%~20%、40%、50%左右,而在和平时期,由于武器系统服役的时间更长,发动机寿命将 达到 15~25 年,所以维护费用在发动机整个生命周期内的总费用占比逐渐提升,其中:

1)研发阶段: 据《航空发动机-飞机的心脏》报告所述,以罗罗公司的 RB211 为例对航空发动机研发阶 段费用按成本构成拆分,设计费用占 10%、试验费用占 50%、研发阶段制造费用占 40%, 其中原材料费用则占到制造成本的 15%。对应约占到航发研制阶段总成本的 6%(40%*15%)。

2)制造阶段: 航空发动机制造成本(不含控制系统)主要由原材料成本和劳动力成本两部分组成,占 比分别为 50%和 25%。高温合金涉及的主要材料是镍、钴金属,钛合金主要是钛,此外, 发动机应用的其他材料还包括铝合金、钢等。钛合金、高温合金作为航空发动机制造所 需的主要材料,价值量占比分别达到原材料成本的 30%和 40%,对应发动机整体制造成本 的 15%(50%*30%)和 20%(50%*40%)。

3)维护阶段:据《发动机制造商另辟商机谈航空发动机售后服务和热端部件的典型修理技术》,航空发 动机维护费用约 51%用于购买航材,发动机大修和零部件修理费用占比 22%,航线维修费 用占比 10%,租赁备发费用占比 5%,外场更换周转件费用占比 9%,发动机管理费用占比 3%。在修理发动机零部件中,冷端部件占比约为 30%。结合制造环节中钛合金占冷端部件 成本的 50%,考虑钛合金所制冷端部件多为承力件甚至转动件,具备较强损耗性质及替换 需求,因此假设后期维护中所替换的冷端部件 80%为钛合金件,而热端部件均为高温合 金。根据以上数据,零备件航材及零部件修理共占航发维护总成本的 73%,则对应钛合 金部件占维修总成本的 17.52%(30%*80%*73%),高温合金占维修成本的 51%(70%*73%)。

我国军机发动机市场预计年均 383 亿,对应钛合金需求 65 亿元及高温合金需求约 123 亿。结合上文,考虑目前中美军机数量和结构差距及更新换代和新增需求,参考已外发 报告《航空发动机:飞机心脏,国之重器》,我们认为战斗机、运输机、直升机、特种飞 机、教练机 2021-2030 年的增量分别为 961 架、236 架、897 架、89 架和 334 架。我们按 照存量和增量两部分,对 2021-2030 年我国军用航空发动机市场进行测算,为了简化计 算,我们将存量飞机分为换发 1 次和 2 次两部分,增量飞机分为不换发和换发 1 次两部 分,发动机单价取可参考型号价格。经测算,2021-2030 年,我国军用发动机购置经费共 2587 亿,维修经费 1293 亿,合计 3880 亿;平均每年购置经费 259 亿,维修费 129 亿, 合计 388 亿。结合上文对航空发动机成本结构拆分: 1)钛合金:分别占到制造环节费用的约 15%以及维修环节的约 17.52%, 其对应 2021- 2030 年国内军用航发市场空间约为年均 65 亿元。 2)高温合金:分别占到制造环节费用的约 20%以及维修环节的约 51%,其对应 2021-2030 年国内军用航发市场空间约为年均 123 亿元。 公司在钛合金及高温合金领域均有布局,同时实现航空发动机冷端及热端关键材料供应, 军机上量带动航发装机结合现有存量军机换装需求,公司有望在航发产业链高景气下核 心受益。

3.3.高温合金材料新兴供应商,核心受益未来新型号发动机定型

耕耘高温合金领域近 10 年,具备多款主流高温合金牌号量产能力。控股子公司聚能高温 合金自 2015 年建立以来通过多年的工程化试制已掌握了高温合金、耐蚀合金、高强钢的 核心生产技术,具备 GH4169、GH738、GH907、GH4698、 GH4720Li 等合金为代表的十余 个牌号高温合金的生产能力,基本覆盖了国内需求的主要高温合金牌号。聚能高合现拥 有年产高性能高温合金铸锭 3500 吨、棒材 2000 吨、高纯净度高温合金母合金 1000 吨的 生产能力,产品主要用于航空发动机、燃气轮机盘环部件、增材制造(3D 打印)及粉末 涡轮盘母合金、核能及超临界发电装置管道、转子等工业领域。

公司多款牌号已通过验证并实现供货,钛合金龙头地位客户资源优势凸显。公司作为国 内高性能高温合金材料的新兴供应商之一,陆续承担了国内重点国防装备用多个高温合 金材料的研制任务。多个重点牌号产品已实现向客户的小批量交付: 1)突破国产主型发动机整体叶盘用 GH4169G 大棒材工程化关键技术,在发动机转动件 实现装机应用; 2)GH4169、GH738 等典型高温合金在多个型号发动机和商发长江系列发动机进入批量 供货阶段; 3)开拓了国产燃气轮机用高温合金新市场,实现 GH4169 等合金产品批量供货。

公司虽切入高温合金领域较晚,但作为高端钛合金龙头,多年来已经与众多航空发动机 企业和锻造厂保持了稳定的合作关系,在客户资源及下游配套方面具备独特优势,未来 有望进一步提升航发领域供应份额,充分受益国产新型号航发上量。

供应资质齐全且跟研紧密,产能持续扩充未来增长可期。资质认证方面,公司已经取得 从事军品生产所需要的相关资质、质量体系认证和 NADCAP 热处理、无损探伤认证等;研 发认证方面,公司已通过多种高温合金供应资格认证,承担了国内航空发动机用多个牌 号高温合金材料研制任务;产能扩充方面公司持续轮动推进: 1)2015 年在西安经济技术开发区特种材料产业园内投资建设了“两机”专项用高性能高 温合金棒材项目,于 2017 年 5 月开始热试车,2018 年进入了试生产阶段; 2)2019 年公司 IPO 募投项目新增 2500 吨/年发动机用镍基高温合金棒材和粉末高温合金 母合金已于 2023 年初按计划投产; 3)2022 年公司定增募投航空航天用高性能金属材料产业化项目,建成后将新增 1500 吨/ 年高温合金产能。 自 2019 年形成规模收入以来,公司高温合金业务保持高速增长,同时规模效应逐步体 现,2021 年首次实现毛利率为正,2022 年收入规模进一步提升 78.38%至 1.81 亿元, 生产量同比增长 110.52%至 1,167.75 吨,但受上半年镍价波动影响导致毛利率小幅下滑 0.72pct 至 3.29%但仍保持整体毛利率为正。预计后续伴随航发需求放量带来的订单结 构优化,公司高温合金盈利能力将取得显著提升。

4.国内唯一低温超导线材商业化生产商,起步于 ITER 开拓 MRI 市场

4.1.低温超导材料占据主要市场需求,MRI 是低温超导重要应用方向

超导材料是指在一定条件下,具有零阻抗(直流电阻为零)及排斥磁力线特性的材料。 在超导状态下的零阻抗特性,使其在极小通流面积下仍能维持较大电流,从而产生高场 强磁场。因此,利用超导材料可实现场强高、体积小、重量轻的超导磁体制备,以满足特 种技术应用场景需求。超导材料按照临界温度可分为低温超导材料和高温超导材料。其 中以 NbTi 和 Nb3Sn 为代表的低温超导材料具有优良的机械加工性能和生产成本优势,高 温超导材料则由于能够在液氮环境下工作而具备更强使用经济性。

实用低温超导材料主要为 NbTi 和 Nb3Sn 超导线,主要用作高场磁体制造,并最终用于大 型科学工程、先进装备制造领域,具体应用场景包括:国际热核聚变实验堆(ITER)、磁 共振成像仪(MRI)、磁控直拉单晶硅(MCZ)、核磁共振谱仪(NMR)和加速器等。

全球超导材料市场规模持续扩大且以低温超导为主。随着全球超导技术不断突破,以及 超导在各个领域的应用规模不断扩大,全球超导行业已然进入火热时代。其中,超导材 料是超导应用的基础,所以是最先产业化的部分,也是未来最具确定性的领域。根据欧 洲超导行业协会(Conectus)的调研显示,全球超导材料的市场规模近年来保持平稳增长, 2021 年全球超导材料市场规模为 84.26 亿欧元,同比增长 13.09%;2021 年低温超导材 料市场规模为 80.55 亿欧元,市场份额高达 95.60%;而高温超导材料的市场规模仅为 3.71 亿欧元,市场份额仅为 4.40%。根据 Global Market Insights 预测,2030 年全球超 导材料市场预计将达约 168 亿欧元,2022-2030 年复合增长率为 9.5%,其中低温超导的 年复合增长率为 8.5%。

MRI 为低温超导材料重要应用领域,国内需求回升。MRI 已成为目前最重要的医疗影像诊 断之一,是当前国家优先发展的高技术产业化重点领域之一。当前我国人均 MRI 拥有量 与发达国家存在较大差距:根据数据分析公司 Statista 的数据,截至 2019 年,日本和 美国每百万人口 MRI 拥有量分别为 55.2 台和 40.4 台,其他主要发达国家每百万人口 MRI 拥有量也多在 15 台以上,而我国每百万人口 MRI 拥有量仅为 6.4 台。另一方面,进口 MRI 的数量和金额自 2016 年以来有回升趋势。根据海关统计的数据,2016 年 MRI 进口额 为 4.12 亿美元,2020 年进口总金额升至 5.96 亿美元,国内对 MRI 刚需显著提升。

国内 MRI 市场缺口近万台。根据国家卫健委统计信息中心在官网发布的《2021 年全国医 疗卫生机构数》,全国三级医院 3275 家,二级医院 10848 家,一级医院 12649 家,未评 定医院 9798 家。假设三级医院 1.2 台/家,二级医院 0.9 台/家,一级医院 0.3 台/家计 算,未评定医院 0.1 台/家计算,我国 MRI 总需求 18468 台,MRI 需求缺口 9400 台。

4.2.国内低温超导领域龙头,ITER 起步转向 MRI 进入快速增长期

国内低温超导领域龙头,全球唯一 NbTi 锭棒、超导线材、超导磁体全流程生产企业。公 司生产的超导产品以低温超导产品为主,分为超导材料和超导磁体,其中超导材料包括 铌钛(NbTi)锭棒、铌钛超导线材、铌三锡(Nb3Sn)超导线材等。公司超导产品主要用 于先进装备制造、大型科学工程等领域,如:磁共振成像仪、磁控直拉单晶硅、核聚变实 验堆、核磁共振谱仪、质子/重粒子加速器、磁悬浮列车、智能电网装备等。

公司从 ITER 起步,向 MRI 用低温超导线材领域进军。公司的设立源自于 2003 年 ITER 计 划用超导线材的产业化需求,2012 年开始公司正式向 ITER 计划批量供货。2017 年之前 公司主要收入来自 ITER 超导线材,目前公司已经完成全部超导线材交付工作。另一方面, 2013 年公司以 ITER 项目研发技术为基础,成功开发高端 MRI 专用 NbTi 超导线。目前公 司 NbTi、Nb3Sn 低温超导线材已在医用 MRI 及高场用超导线方面占领了国内市场,并已 向 GE 和 SIEMENS 等国际厂商批量供货,成功打破国际垄断。 国产 MRI 与进口 MRI 设备价格相差近 10 倍,定价具备较大上升空间。2021 年进口 MRI 每台均价为 136 万美元,国产 MRI 出口均价则为 12.67 万美元,价格相差超 10 倍。结合 我国 MRI 设备市场缺口及未来新增需求,市场前景广阔,公司当前通过价格策略加速占 领市场份额后,未来仍有有较大提价空间。

MRI 用低温超导线材已进入快速增长阶段,营收利润增长明显。2017 年公司 MRI 等商业 化低温超导产品及超导磁体等尚处于市场开拓阶段,整体销售收入较低,未能完全抵销 ITER 项目结束对公司低温超导产品营业收入产生的影响,2016-2017 年公司低温超导产 品营业收入持续下降。2018 年随着公司继续市场开拓,公司 MRI 超导产品毛利率开始转 正。2021 年公司市场份额逐渐扩张,向国家重大科技基础设施项目、国内外头部企业供 货。2021 年超导产品收入 2.39 亿元,同比增长 22.86%,2022 年收入 6.23 亿,同比增长 160.85%,公司超导产品进入快速增长期。

5.投资分析

核心假设

1)公司聚焦钛合金主业,军机机身用钛合金需求保持当前主供方向份额并在未来新 机型上延续优势,航发用钛合金伴随新型号放量市占率提升,同时国产商飞保持订单规 模的同时逐步实现加速交付。同时,公司定增募投项目建设顺利,产能逐步释放。 2)超导产品商业化水平持续提升,科研领域应用增多,MRI 等领域市占率逐步提升的 同时配合扩产项目逐步落地,产品规模效应进一步显现,毛利率持续提升。 3)高温合金在各型号配套认证环节逐步取得突破,伴随新型号航发放量,供应份额 进一步提升。产品结构中军用占比逐步提升同时伴随募投项目产能释放,出货量及规模 效应有望带动盈利能力显著提升。 4)上游海绵钛及镍价伴随行业产能逐步恢复,价格将回落至合理区间,钛合金及高 温合金业务毛利率改善。

(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。)

精选报告来源:【未来智库】。「链接」