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钢研高纳研究报告高温合金乘风而起,龙头企

发布时间:2023/5/17 17:06:45   

(报告出品方/作者:浙商证券,邱世梁、王华君)

1.主营铸造/变形/新型三类高温合金,近三年收入/利润复合增速33%/38%

1.1.中国高温合金行业龙头企业,受益军用航空发动机需求快速增长

公司主营铸造/变形/新型类高温合金,近三年收入/利润复合增速33%/38%。公司背靠钢研院,是我国高温合金领域技术水平最为先进、生产种类最为齐全的企业之一,具有生产国内80%以上牌号高温合金的技术和能力,产品涵盖所有高温合金的细分领域,多个细分产品占据市场主导地位。

公司近三年收入/利润复合增速33%/38%。H1,公司铸造/变形/新型类高温合金收入占比分别为62%/24%/14%,近些年业绩持续向好,Q3净利润同比增长95%,主要系公司新品盈利水平提升,成本有效降低所致。公司在高温合金研究和生产方面具有数十年的技术积淀,几十年来,不断吸收、融合国外变形高温合金先进技术,开拓创新,引领国内高温合金的发展。

公司成立于年,年上市,年收购新力通子公司布局民品高温合金。公司前身为北京钢研高纳科技有限责任公司,成立于年11月8日,年经国务院国资委批准,由有限责任公司整体改制为股份有限公司。年12月公司成功登陆深圳证券交易所创业板,目前是国内高端和新型高温合金制品生产规模最大的企业之一。

钢研科技集团控股,我国冶金行业最大的综合性研究开发和高新技术产业化机构。中国钢研是国家首批家创新型企业试点单位之一,年5月经国务院国资委批准改制为国有独资公司,是我国金属新材料研发基地、冶金行业重大关键与共性技术的创新基地、国家冶金分析测试技术的权威机构。19个国家级中心和实验室、25个省级中心以及8个产业技术创新联盟依托中国钢研设立。

本部4大基地+河北德凯/青岛新力通2大子公司构成公司主产能。公司下属9家控股子公司,其中河北德凯是公司轻质合金熔模铸件的研发生产基地,布局绝大多数在研及批产航空发动机型号;青岛新力通子公司是化工领域高温合金龙头,延伸公司民品高温合金能力;总部在北京中关村永丰高新产业基地、河北涿州经济开发区、天津武清京津科技谷产业园和青岛平度高新技术产业区拥有四大产业基地,生产多种类型、牌号的高温合金产品。

公司近三年营收/归母净利复合增速33%/38%。-年公司营业收入和归母净利润持续增长,CAGR分别为33%/38%;年受益于我国航空航天高温合金需求量不断提升,Q3营收14亿元(+33%),归母净利润2.5亿元(+95%)。

铸造/新型/变形三年收入复合增速分别52%/25%/9%。铸造高温合金占总营收60%-70%,高温合金方面公司进一步开拓市场,产品质量稳步提升。

公司近三年ROE6%/8%/9%,ROA6%/8%/8%.虽然ROA受到疫情困扰在略有下降,但ROE的稳步增长使得盈利能力逐步提升。

公司三费用率水平明显下降,近三年销售/管理/研发/财务费用复合增速50%/50%/43%/0。随着营收入的增长,管理费用却呈下降趋势,公司管理效率提高,盈利质量加强。Q3公司销售费用/财务费用为0.2/0.1亿元,始终处在较低水平。

公司存货三年复合增速13%,近三年销售净利率11%/15%/13%。受益于军工行业高景气,下游需求释放,-Q3公司库存存货持续增加,21Q3达9亿元。公司销售净利率在-年出现明显增长,Q3为19%。

两金管控指标持续平稳向好,现金流净额总体保持健康。年,公司应收账款/存货周转天数分别/天,应收账款回款天数呈下降趋势,存货周转天数受疫情影响略有上升,但总体保持平稳。公司的现金流状况良好,经营活动现金流量、投资活动现金流量双双逐年增长。投资活动现金净流出2.5亿元,筹资活动现金流入公司0.1亿元。(报告来源:未来智库)

2.发动机扩产+维修,推动高温合金大赛道长期发展

2.1.高工艺低成型率造就行业壁垒,变形高温合金应用广泛

高温合金可长期在°C以上高温环境下工作,广泛应用于航空/航天/舰船/核电等领域。高温合金是一种特种合金材料,由铁、钴、镍、为基,能在高温及一定应力作用下长期工作,具备优异的耐高温、抗氧化、耐热腐蚀、抗疲劳和抗断裂韧性等性能,因此广泛应用于飞机/火箭/舰船发动机,以及核反应堆、石油化工等工业用能源转换装置。

高温合金冶炼工艺复杂,成材率低,仅为10%。高温合金的成型工艺十分复杂,需要经过冶炼、制模、锻轧、静压、精整、热处理、理化检验等多道工序,不同类产品有不同冶炼路径及参数要求,经上述工艺加工后毛坯交付主机厂/加工厂,切削成合规零部件后再进行装配使用。根据行业资料显示,高温合金成材率仅10%左右,即应用于终端产品部件的重量与初始供给毛坯重量比约1:10。

变形高温合金应用最广泛,占总需求的70%。高温合金按照成型工艺分类,可分为变形高温合金、铸造高温合金、新型高温合金,其中变形高温合金下游应用最广泛,约占总体的70%;按照基体元素可分为镍基高温合金、铁基高温合金及钴基高温合金,其中镍基高温合金占比约80%;按合金强化类型可分为固溶强化型、弥散强化型、时效沉淀强化型;按产成品样式分类,可分为棒材、丝材、管材、锻件、环件、型材等。

变形高温合金:应用最广占70%,主要应用于大型件产品加工制造。变形高温合金拥有良好的力学性能和强度韧性,具备高抗氧化抗腐蚀性能,经过正空冶炼工艺,通过锻造等制成各种毛坯型材,是应用最广泛的类别。

铸造高温合金用于高强度非热加工零件制造,新型高温合金弥补多种应用场景。铸造高温合金通过制模、母合金冶炼、重熔浇筑、精整、热处理、理化检验等步骤,生成产品可用于制造高强度复杂结构件;新型高温合金包括粉末高温合金及氧化物弥散强化合金等。

2.2.行业竞争格局:高行业集中度,多家机构差异化竞争

国外竞对:欧美日本垄断全球市场。全球主要高温合金供应商以欧美为主,其中普惠、通用、罗罗等主机厂自身具备设计、生产制备复杂航空发动机技术及配套高温合金冶炼工艺,其余如PCC、豪梅特等专业铸造复杂金属类产品的零部件供应商。

国内竞对:多家深度参与发动机制造产业链,细分领域差异化竞争共同高增长。目前国内主要高温合金供应商包括以抚顺特钢为代表的特钢企业,生产发动机端需求量最大的变形高温合金,产品多为批量大、通用型强大型件品;第二类为以钢研高纳为代表的院所下属企业,产品牌号齐全,具备多年技术积累与经验优势;第三类为以图南股份为代表的深耕细分领域民营企业,核心产品实现差异化竞争优势。多家企业产品重合度较低,未来随着高温合金下游需求放量+国产替代率逐渐提升,多家企业有望从中受益。

3.军用航空航天发动机主推高温合金需求,民用大飞机/燃气轮机/核电多领域需求旺盛

高温合金应用:过半集中在航空航天领域,欧美地区应用占比较高,中国增速快。高温合金因其优异的耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、韧性强等性能,年约55%高温合金应用于航空航天领域;其余如电力设备(占比20%)机械设备(占比10%)均有较高比例的应用;全球高端航空制造业目前主要集中在欧美地区,全球高温合金消费以美国为主(占总量48%),亚洲地区以中国为主(占比22%),近些年随着军机不断放量及民用航空的快速发展,高温合金需求不断扩大。

立足航空产业扩张,我国高温合金行业年复合增速22%超全球速度发展。-年,受益于航空行业产业快速发展,我国高温合金市场稳健增长,从78亿元增至亿元,复合增速22%,远超全球平均增速。根据中国钢铁协会公告数据显示,由于产能/技术不足等原因,我国目前近半数高温合金需从国外进口,产量明显低于消费量。未来考虑新增市场需求+存量市场替换+国产替代率提升,高温合金市场有望长期保持较高增速成长。

预计我国未来五年高温合金总市场规模累计亿元,复合增速14%。根据中国产业信息网数据显示,年我国高温合金市场规模亿元,同比增长34%,市场需求量5万吨,同比增长29%。考虑到航空军民用飞机发动机新增+换装维修需求,航天火箭、导弹发动机新增需求,以及舰船燃气轮机、电力设备燃气轮机、核电反应堆、汽车涡轮增压器等增长需求,未来五年有望维持年均20%-30%增速,复合增速14%,累计市场规模亿元。

3.1.军用航空飞机+航天发动机未来五年高温合金复合增速超28%

国防预算高增长,未来5年预计复合增速7.5%。长期以来,我国国防投入维持较低水平,迫切需要发展现代化国防力量。据斯德哥尔摩国际和平研究所统计,年中国军费开支占GDP比重1.90%,美国占比其GDP比重3.40%,俄罗斯3.90%。与美国等发达国家相比,中国的国防开支占GDP的比重均相对较低,增长的空间巨大。随着我国综合国力的日益提升,国防建设获得“补偿式”发展,-年我国的国防支出预算年复合增长率达到9.7%,未来5年复合增速有望达7.5%。

高温合金主要应用于航空发动机,占发动机总重量60%。发动机热端(°C)全部由高温合金构成,用量约占总重量的60%,应用部件包括燃烧室/导向叶片/涡轮叶片/涡轮盘,以及环锻件、机匣、喷口等均需使用。

新增列装+定期维修更换,未来5年军用高温合金总需求亿元,复合增速28%。根据《世界空军》数据显示,我国军用飞机总体规模仍与美国有较大差距。在强军强国基本政策不改的前提下,我国聚焦实战演练、配置新一代飞机列装有望大幅提升列装规模,多种下游主战型号有望在十四五期间保持高速增长态势;考虑到不同型号飞机配置发动机数量及单价,高温合金占发动机总成本约18%,未来五年新增高温合金需求亿;已知在发动机平均10年的使用寿命周期中,发动机需大修1次,普通维修2-3次;其中大修价值量占整机价值的50%,普通维修约10%-15%,预估新增飞机发动机前五年维修占整体的20%,未来5年维修市场高温合金总需求亿,二者合计亿元,复合增速28%。

航天发动机:实战化+新型号批产列装双重驱动导弹发动机高温合金需求

全方位战略主动权凸显导弹地位,火箭军建设重要里程碑。从多场近代信息战争可知,导弹以其优异作战性能,在战争防御攻击中重要性愈加凸显。我国现役导弹整体技术实力处于国际领先地位,但装备配置数目较低,与美国等有较大差距。我国成立的人民解解放军或兼具,该军种主要由以导弹为核心的攻击和防御体系组成,进一步表明导弹工业在我国军工产业的重要性。

20世纪90年代的几场局部战争中精确制导弹药的使用比重逐渐达到70%以上,导弹便是精确制导弹药的主要类型之一,在今天世界各国军事力量中占据极其重要的位置。根据不同的性能特点,导弹可有多种分类方式。

我国导弹装备体系健全,性能世界领先。中国导弹技术从20世纪50年代起步,经过从仿制到自主研发的过程,目前已经达到世界一流水平,具备完备导弹体系:包括战略导弹东风系列(地地弹道导弹)、巨浪系列(潜射导弹),战术导弹红旗系列(地空导弹)、长剑系列(巡航导弹)、鹰击系列(空舰导弹)、霹雳系列(空空导弹)、长缨系列(反潜反舰导弹)、红箭系列(反坦克导弹)等。

“十四五”期间,随着新型武器装备的快速商量和“实战化训练”的消耗加剧,预计导弹需求将会显著提升:

1、新型海、空武器装备快速放量带来的新机配套需求。从“十三五”开始,新型武器平台(舰船、航空)持续上量,导弹作为武器平台的配套装备也需相应增加。且相对于武器平台的增长,导弹作为武器平台上的一种“消耗品”,需要有相应储备,从而带来更大的需求。

2、实战化训练背景下对中小型导弹消耗量的增大。年3月,中央军委印发《关于提高军事训练实战化水平的意见》,首提“训练实战化”。此后,中央军委等又多次强调“聚焦备战打仗”“实战化训练”。“实战化”已经是目前我国事训练的指导思想。“实战化训练”将带来弹药消耗的加剧:

年2月,解放军报报导:东部战区某旅“年枪弹、炮弹、导弹消耗分别是年的2.4倍、3.9倍、2.7倍。”

年6月,国防部新闻发言人表示:年上半年“各部队开训即掀起练兵热潮,突出按纲施训打基础,坚持实战练兵强能力,与往年同期相比,全军弹药消耗大幅增加,高难课目训练比重持续加大,部队训练质效稳中有升。”

燃烧室、涡轮泵等核心部件制造需用高温合金材料,考虑我国主力运载火箭发射频率增加,以及多种导弹型号列装批产,我们认为,“十四五”期间或将逐渐迎来导弹需求增长的高峰,配套高温合金需求有望受益快速增长。

3.2.民用市场:国产大飞机、舰船燃气轮机、核电站合力助推规模上涨

全球年均发动机总产值约亿美元。据《民用航空发动机产业中长期发展规划(-)》统计,按照产品单位重量创造的价值计算,航空发动机是船舶的倍、是汽车的倍。近年来,全球航空发动机产业的年产量基本稳定在0台以上、年产值约为亿美元附近,其中年因波音Max停飞事件影响而略有下降。预估未来十五年航空发动机全球总产值约为1.3万亿美元、年均约亿美元,市场空间广阔。

国产大飞机有望推动民用航空高温合金需求,预计未来五年累计市场需求亿,复合增速22%。目前我国民航飞机市场基本被波音、空客等国际航空巨头垄断,少数国产商用客机发动机也以GE、CFM等公司产品为主。我国商用飞机发动机发展较缓慢;未来随着国产大飞机的不断推动及两机专项的实施,为我国商用航空发动机发展带来了基本保障与政策红利。根据《民用航空发动机产业中长期发展规划(-)》表述,未来20年我国商用航空发动机需求量约台,总价值超千亿美元。类比军用发动机,按照高温合金占发动机价值量18%计算,预计未来5年商用飞机发动机累计高温合金需求亿,平均年需求量54亿元。(报告来源:未来智库)

船舶市场稳定增长,军民用舰船燃气轮机对高温合金有重要需求。舰船燃气轮机主要是由压气机、燃烧室和涡轮三部分组成,在燃烧室等核心部件对高温合金都有刚性需求。舰船燃气轮机凭借启动时间短、功率大、噪音低等多种特性,使用范围日益扩大,已逐渐成为现代大型舰船的主要动力装置;随着我国海军建设不断加速,舰船燃气轮机领域对高温合金需求有望维持稳健增长水平。

预计年我国海军装备市场将达亿规模。依据年《新时代的中国国防白皮书》,装备费支出占比提升至41%,即亿元;按照未来五年平均增速为6.6%测算,年海军装备支出可达亿元,未来五年装备总市场规模合计0.9万亿市场规模。费用主要花销应用在军舰裸船采购、研发实验、更改要求、军舰武器配置、燃油配置、配套设施建设、维护保养及升级改造方面。

持续研发投入,Q3研发费用0.65亿占营收5%。公司研发支出/研发人员数目稳健增长,Q3研发费用占营收比重5%,年研发人员数目同比增长4%,公司人才队伍完善,博士及以上学历51人,多名国家/省部级科技奖获得者。考虑到公司多个在手核心技术及在研项目,未来有望推动公司产品型号进一步丰富,市占率提升。

核电市场有望受益于“碳中和”增加装机容量,高温合金应用于燃烧元件领域跟随放量,未来5年市场容量18亿。核电站内部燃烧壳材料、燃烧棒定位格架、高温气体热交换器等关键部件都需用到高温合金,考虑到我国“碳中和”对清洁能源规划及我国核电站装机建设,高温合金预计将跟随核电站建设持续放量。中国核能行业协会,截至年末,我国49台运行核电机组总装机容量为5万千瓦,发电量亿千瓦时。假设未来5年核电在建机组2座,每座装机容量为万千瓦,平均每年高温合金需求量约为吨,市场规模总计约为18亿元。

受益于军用航空发动机放量+国产化替代率提升,钢研高纳产品型号齐全+产能释放在即,未来五年累计收入有望达亿,复合增速31%超行业成长。考虑到“十四五”期间我国军用飞机大量列装需求,其对应的航空发动机新增及换装维修需求,以及航天导弹用发动机、民用国产大飞机、核电站、舰船燃气轮机等对高温合金需求,钢研高纳作为国内高端和新型高温合金制品生产规模最大的企业之一,后期青岛精铸件扩产项目完成后产能释放有望进一步加快,预计未来三年累计收入87亿,复合增速35%。

4.多重优势铸就公司高壁垒护城河

4.1.重研发拥多项核心技术,政策支持+股权激励促业绩增长

多项国家政策支持大飞机、新材料行业发展,国产化率提升长期利好产业。年三月,中共中央就十四五规划及年远景目标提出要求,要加快壮大新材料、航空航天等产业;年9月,发改委提出加快在高温合金等领域实现突破的明确要求,多项政策利好国产高温合金行业快速发展,受益发动机需求放量+国产化率提升长期看好。

技术壁垒、市场先入壁垒、质量标准壁垒打造公司护城河。高温合金行业壁垒主要体现在技术、市场先入、质量三个方面,公司拥有多项高温合金核心技术,是军品主要供应商之一,通过军工质量管理体系认证、中国冶金工业质量管理体系认证等指标,多项优势有望长期保持。

持续研发投入,Q3研发费用0.65亿占营收5%。公司研发支出/研发人员数目稳健增长,Q3研发费用占营收比重5%,年研发人员数目同比增长4%,公司人才队伍完善,博士及以上学历51人,多名国家/省部级科技奖获得者。考虑到公司多个在手核心技术及在研项目,未来有望推动公司产品型号进一步丰富,市占率提升。

股权激励深度绑定核心科研骨干,年激励核心骨干人,股票数量占总股本2.6%。公司分别于年及年实施了两期股权激励,其中年激励计划涵盖中层及核心骨干人,股票期权数量万股,占总股本2.6%,深度绑定核心技术骨干,长期利好公司持续发展。

4.2.大力布局铸造精铸件产能,打开未来成长空间

青岛精铸车间:

高温合金精铸件车间累计产能台套,达产年收入5亿元。公司高温合金精铸件扩产项目位于山东省青岛市胶东临空经济示范区,产品主要包括直径mm以上大尺寸高温合金机匣铸件、mm以下中小型结构件和尾喷口调节片类结构件。市场主要包括国内军用发动机和商用发动机精铸件,以及普惠、罗罗、GE、赛峰等国外发动机公司转包业务。

轻质合金精铸件达产年产能吨。公司铝镁钛轻质合金精铸件项目位于山东省青岛市胶东临空经济示范区,预计年产铝合金精铸件.5吨,镁合金精铸件9.5吨,钛合金精铸件68.5吨,总计年产铝镁钛航空熔模铸件.5吨。

青岛新力通子公司:

石化炉管、乙烯裂解管达产年产能0吨。公司子公司青岛新力通新厂(北区)项目位于青岛平度市高新技术产业区,建于原有厂区北侧,规划建筑面积4.5万平方米。该项目设计产能0吨/年,以实现满足国际石化订单要求的自动化较高的石化炉管的规模化生产、乙烯裂解炉抗结焦炉管的规模生产。

青岛军民融合创新研究院

专注研发多项高温合金技术,为公司可持续发展提供充足动力。年,公司建设青岛军民融合创新研究院,投资1.82亿元,主要面向高温合金领域内高纳公司尚未布局的先进材料、工艺方向以及应用急需的特种实验平台。该研究院的建立利于公司从根本解决科研试制与批产相互影响、开拓国际宇航业务面临的提升交付能力和改善生产现场管理以及布局高温合金领域内的先进材料、工艺方向以及应用急需的特种实验平台等问题。

4.3.同业对比:科研院所转型单位,背景雄厚+技术优势+产能释放未来可期

公司在产品覆盖型号、产业规模上超过其他院所企业,在研发实力上超过特钢类企业,在经验、背景上超过民营企业。相较于特钢类企业生产通用性、简单结构产品,以公司、航材院为代表的院所下属企业,研发能力强,产品型号涵盖种类丰富;相较于通过差异化竞争深耕高温合金细分市场的民营企业,公司拥有多年的技术经验积累及雄厚的研发背景,产品型号齐全,有望全方位受益于高温合金行业的崛起。

5.盈利预测

变形高温合金业务关键假设:

公司是我国高温合金领域生产牌号最全、技术水平最先进的高温合金厂商之一,以钢研院为依托,其产品涵盖所有高温合金领域,并在多个细分赛道中占据较大份额。变形高温合金作为应用最广泛的高温合金种类,公司具有多款型号变形高温合金可制成板材、棒材、涡轮盘等产品,其重点型号GH产品年市占率进一步提升,其余多款小批量、高品质、复杂结构产品也广泛应用于航空航天发动机、汽轮机等领域。

主要业绩驱动:航空/航天装备大量列装带来高温合金快速增长需求,实战化演练频率提升凸显发动机更新维修需求,发电设备汽轮机叶片防护片新增需求稳健;公司生产线柔性强,可有效依据下游客户需求进行及时充足生产交付,在重点型号上具备生产技术优势。

综上,我们预计-年公司变形高温合金业务收入分别为4.78/5.93/7.30亿元,同比增长20/24/23%,毛利率25/25/26%。

铸造高温合金业务关键假设:

公司铸造高温合金母合金及精铸件广泛应用于航空航天发动机、舰船发动机以及燃气轮机热端部件,其产品涵盖所有批产/在研航空航天发动机应用牌号,面向黎明航发集团、西安航发集团、南航动力等,其发动机用母合金市占率超30%.

主要业绩驱动:精铸件随下游应用于涡喷、涡扇发动机装备快速增长,母合金应用于各大航发集团产品,市占率稳定,新增+维修需求不断扩大;天津武清/北京永丰产业基地具备年超铸造母合金0吨、精铸件1.5万件的产业规模,未来随着生产效率进一步提升,公司产能有望继续扩大。

综上,我们预计-年公司铸造高温合金业务收入分别为13.13/18.25/24.81亿元,同比增长32/39/36%,毛利率33/34/34%。

新型高温合金业务关键假设:

公司FGH91/FGH97等多款粉末高温合金满足了国家军用重点发动机型号应用需求,同时开拓民品市场,加大3D打印等领域市场突破;公司作为第一个正式应用生产ODS高温合金企业,于年完成了某ODS合金产品的及时交付,在国内占据ODS新型高温合金主导研制生产地位。

主要业绩驱动:粉末高温合金通过改变热塑性加工成变形高温合金,随航空航天发动机需求快速放量,公司同步积极布局粉末类合金产能扩充;ODS合金填补国内空白,有望成为公司未来收入重要增长点。

综上,我们预计-年公司新型高温合金业务收入分别为2.42/3.24/4.21亿元,同比增长31/34/30%,毛利率43/45/45%。

综上,我们预计-年公司收入20、28、36亿,同比增长29%、35%、32%,复合增速32%。

6.投资分析

公司军品业务受益于新增需求放量+维修存量市场增加+主机厂外协比例有望提升,民品业务通过收购青岛新力通有效拓展民用高温合金领域,军民协同共同驱动业绩上涨。预计-年收入20/28/36亿元,净利润2.5/3.4/4.6亿,净利润增速分别为25%、35%、33%,复合增速32%,PE64/48/36倍。

(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。)

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