碳纤维产业链梳理，“轻量化之王未来增长驱动是什么？.pdf

优塾 发布于 2020 年 8 月 11 日 财务分析和财务建模领域专业研究机构 碳纤维产业链 梳理 “轻量化之王 “ 未来 增长 驱动 是 什么 ？ 今天，我们要研究的这个行业，天然具备 “军民融合 ”特质。其产品不仅仅是用于战斗机、商用飞机上，还是新能源汽车、风电叶片必不可少的材料。 就在半年报即将公告之际，许多公司受卫生事件影响业绩出现下滑，而这个赛道的几家龙头的增长却非常强悍。 比如，龙头 A 公司，其从 2020 年 1 月至今，从 28.51 元一路上涨至 53元，涨幅高达 60%。 图：走势图 来源： WIND 优塾 发布于 2020 年 8 月 11 日 财务分析和财务建模领域专业研究机构 再看某龙头 B， 2020 年 1 月至今，从 41.85 元上涨至 83.05 元，股价涨幅高达 80%。 图：股价 来源： WIND 它，就是： 碳纤维产业链 。 龙头 A 公司， 2020 年上半年净利润预增 60%-80%，龙头 B 公司 2020 年半年报净利润预增 10%-20%，他们分别是 中简科技 和 光威复材 。 优塾 发布于 2020 年 8 月 11 日 财务分析和财务建模领域专业研究机构 对于碳纤维产业链，眼下我们需要解决的几个核心问题： 一是，该产业链的增长驱动力是什么？究竟是看军工产品，还是民用产品？ 二是，碳纤维，被称作是”轻量化之王“，究竟是什么原因导致其没有大规模使用？ （壹） 碳纤维产业链，主要有上游原丝生产、中游碳纤维、下游复合材料及应用整个过程： 上游为：碳纤维原材料，主要是从丙烯中提炼出来的聚丙烯腈，其上游代表公司有宝丰能源、卫星石化等。（对丙烯产业链，之前我们做过研究，详见产业链报告库） 中游为：碳纤维及其复合材料（织物、预浸料等）加工厂，代表公司有中航高科、江苏恒神、光威复材、中简科技、中复神鹰等。 下游为：碳纤维结构件生产商，碳纤维下游主要由风电叶片、航空航天、汽车零部件等结构件生产商，代表上市公司有航天动力（航空）、中材科技（风电叶片）、宁波华翔（汽车轻量化）等。 优塾 发布于 2020 年 8 月 11 日 财务分析和财务建模领域专业研究机构 对军用飞机产业链、汽车产业链，之前我们都在产业链报告库中研究过，此处不详述。接下来，看图： 图：碳纤维产业链 来源：塔坚研究 优塾 发布于 2020 年 8 月 11 日 财务分析和财务建模领域专业研究机构 （贰） 碳纤维（ Carbon Fiber），具有超越其他金属材料的比强度（单位质量的强度）和比模量（单位密度），并且具有耐腐蚀、耐高温，耐疲劳的特性，广泛应用于国防工业、高性能民用领域，天然具有军民两用的属性。 全球碳纤维主要应用于 风电叶片、航空航天、体育休闲、汽车轻量化 四大领域，分别占比 24%、 23%、 15%、 11%。由于 航空航天 用碳纤维价格较高，导致其市场价值量占比高达 49%，远超过民用碳纤维领域。 不过，我国碳纤维下游应用结构与全球市场差异较大 下游应用排名前四位的分别是体育休闲（ 37%）、风电叶片 （ 36.5%）、建筑（ 5.3%）、压力容器（ 4%）。 需求结构差异较大的原因是我国碳纤维主要集中在低端产品上，体育休闲产品一直为主要应用场景，航空航天等高端应用主要依靠进口。 图：全球碳纤维材料应用结构 来源： 2019 年全球碳纤维复合材料市场报告 优塾 发布于 2020 年 8 月 11 日 财务分析和财务建模领域专业研究机构 图：我国碳纤维材料应用结构 来源： 2019 年全球碳纤维复合材料市场报告 因此，研究碳纤维行业未来的增速，驱动力有两个：一个是需求量的增长情况，一个是价格的增长。 用公式来表达，就是：碳纤维增速 =（ 1+碳纤维需求量增速） *（ 1+单价增速） -1 （叁） 首先，来看碳纤维销量方面的驱动力。 由于我国体育休闲用品、风电叶片占整个碳纤维需求量的 37%、 36.9%，因此，量的驱动力，我们主要看这两个下游赛道： 体育器材 碳纤维主要用在高尔夫球杆、自行车、钓鱼竿和网球拍等高端体育休闲器材上，其原因是碳纤维复合材料轻疲劳强度大比一般机械性能材料优优塾 发布于 2020 年 8 月 11 日 财务分析和财务建模领域专业研究机构 越。全球大约 90%的碳纤维体育器材在中国生产，每年消费量按照 4%5%的速稳定增长。 由于没有体育器材销量整体数据，根据高端体育消费属于可选消费品，这个行业增长的相关的宏观指标，就是代表的消费购买力的 人均可支配收入 ，以及体育消费占人均居民可支配收入比 重增速。 1）人均可支配收入。 对于人均可支配收入的具体测算，以及中国与日本、美国等成熟地区的对比，我们在之前的消费系列报告中，如游戏、保险等，做过多次分析，详见专业版报告库。 由于碳纤维体育器材主要销往美国、欧洲等地，对于人均可支配收入增速的预测， 此处参考美国历史五年的人均可支配收入复合增速 3.7%增长 。 2）体育休闲用品占人均可支配收入比重。 随着居民生活水平提升，以及运动健身的趋势流行，全球人均体育用品消费占收入的比重，每年以 1 个百分点的增速增长。不过，不同国家人均体育消费情况差异较大，中国人 均体育占收入仅在 0.57%，美国及欧洲国家在 0.69%-0.74%左右。 考虑到未来全球体育消费增长驱动力主要看发展中国家体育消费能力的提升，因此，假设未来十年内，整体体育消费占比达到美国水平， 预计年化增速为1.8%。 优塾 发布于 2020 年 8 月 11 日 财务分析和财务建模领域专业研究机构 公式为：体育用品行业整体规模增速 =人均可支配收入增速（ 3.7%） +人均体育消费支出增速（ 1.8%） =5.5%。 其次，是风电叶片 风电叶片是风电发电设备的重要部件，其性能决定机组的风能转换效率。碳纤维在风电叶片的生产制造过程中可有效减轻叶片质量、提高叶片强度与刚性。 风电行 业的短期增速爆发，主要原因是补贴退坡导致的 “抢装 ”，装机量大幅上升。不过，根据新的补贴政策，自 2021 年 1 月 1 日开始，新核准的陆上风电项目全面实现平价上网后不再补贴。因此，预计 2021 年后该行业长期增长驱动力为风电等清洁能源长期替代火电的逻辑。 那么，假设风电、光伏等新能源将在 35 年后替代大部分火电发电设备， 预计风电设备增速年复合增速为 7.3%。 除了以上两大应用领域外，碳纤维还用于航天军工、汽车轻量化领域，空客的商用及军用飞机。 军用飞机方面，我国战斗机总数共有 3000 架左右， 其中有 30%是以歼 8 为代表的二代战机，已经较难胜任现代军事战争。歼 -8 使用碳纤维复合材料比例1%，而三代战机歼 20 的碳纤维复合材料使用比例超过 20%。在现代战争中，优塾 发布于 2020 年 8 月 11 日 财务分析和财务建模领域专业研究机构 三代机 VS 二代机，四代机 VS 三代机，每提升一个代次，就是碾压式的存在，能够先敌发现、先敌开火，所以，我国战机代次提升是一个确定性的趋势。 假设未来五年二代战机替代完成的话，将预计驱动碳纤维需求量每年以 12%增速增长。此外， 不过，目前我国航空航天占整个碳纤维需求比重较小（ 3.7%），所以，暂时不做预测。 综上，无论是从产品结构上，还是增速上，航空航天领域碳纤维的需求的成长性较强。 （肆） 量的维度看完后，我们来看价的维度，主要驱动力，是结构性增长。 从近十年进口碳纤维的价格来看，发现价格呈下降趋势，部分年份冲高至 3 万美元 /吨，而后基本向 2 万美元 /吨的价格中枢趋近。 图：碳纤维单吨价格 来源： WIND、塔坚科技 优塾 发布于 2020 年 8 月 11 日 财务分析和财务建模领域专业研究机构 价格下降的主要原因是，低端碳纤维产品（体育用品等领域）的材料已经实现国产替代，价格稳步下降，而高端碳纤维的价格，其实并没有随整体下降。 因此，碳纤维价格增长的驱动力，主要 在于产品的结构性变化。 我国碳纤维下游应用领域中，不同应用领域碳纤维价格差距明显：体育休闲、风电叶片领域需求大，但价值量低；而航天领域占比小，但是价值量（ 7000 美元 /公斤）是体育休闲（ 805 美元 /公斤）、汽车（ 571 美元 /公斤）价值量的 9-10 倍。 图：碳纤维单吨价格 来源： WIND、塔坚科技