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请务必阅读正文之后的重要声明部分 Table_Title 评级 ： 增持 （维持） 市场价格： 79.80 分析师： 孙颖 执业证书编号： S0740519070002 Email： 分析师：陈鼎如 执业证书编号： S0740521080001 Email： 联系人 ：杜先康 Email： 联系人 ：朱晋潇 Email： Table_Profit 基本状况 总股本 (百万股 ) 518.35 流通股本 (百万股 ) 518.35 市价 (元 ) 79.80 市值 (百万元 ) 41364.33 流通市值 (百万元 ) 41364.33 Table_QuotePic 股价与行业 -市场走势对比 公司持有该股票比例 相关报告 【公司深度】光威复材：碳纤维行业领军企业，民用业务放量（ 20210824） 【公司深度】光威复材：碳纤维全产业链龙头，军民双赛道高速成长（ 20200217） Table_Finance 公司盈利预测及估值 指标 2019A 2020A 2021E 2022E 2023E 营业收入（百万元） 1715 2116 2638 3358 4123 增长率 yoy% 25.77% 23.36% 24.70% 27.30% 22.78% 净利润（百万元） 522 642 795 1014 1287 增长率 yoy% 38.56% 22.98% 23.91% 27.53% 26.94% 每股收益（元） 1.01 1.24 1.53 1.96 2.48 每股现金流量 6.26 7.01 8.57 10.53 13.01 净资产收益率 16.06% 17.27% 17.58% 18.32% 18.87% P/E 79.27 64.46 52.02 40.79 32.13 PEG 2.06 2.80 2.18 1.48 1.19 P/B 12.75 11.38 9.31 7.58 6.13 备注：以 2021 年 12 月 27 日收盘价计算 报告摘要 国产碳纤维龙头， 军民业务双轮驱动 ， 近年业绩稳健增长。 公司是国内碳纤维首家上市公司，产品涵盖碳纤维及织物、碳梁、预浸料、复材制 品等，其产品种类最全、生产技术最先进、产业链最完善，曾主持起草 聚丙烯腈基碳纤维和碳纤维预浸料两项国家标准。 2020 年 公司 实现营收 21.16 亿元， 归母净利润 6.42 亿元，近五年公司营收和 归母 净利润分别增长 3.34 倍和 3.23 倍， CAGR 分别达 35.22%和 34.02%，营收和利润体量实现快速增长。 需求空间： 碳纤维是 新材料之王，军民并举前景广阔 。 军机方面， 国产先进战机复材用量大幅提升，以歼 20、运 20 和直 20 为代表的先进战机已经或者即将进入加速批量列装阶段，我们预计未来十年国内军用航空碳纤维市场规模将超过 300 亿元。 民机方面， 国产大飞机研制进展顺利， C919 复材质量占比将达到 12%，我们预计未来五年国内商用飞机碳纤维规模约为 230 亿元。 风电方面， 大功率风机装机量大幅提升，碳纤维作为目前大尺寸叶片生产制造的理想材料，需求量有望大幅释放，我们预计 2025年全球风电碳纤维市场规模将超过 90 亿元。 汽车及轨交方面， 节能环保方针的驱动下，轻量化已成为重要发展趋势，汽车及轨交用碳纤维市场有望加速发展 。 竞争格局：碳纤维行业壁垒高，国产化率将持续提升 。 碳纤维生产属于典型的技术和资本密集型行业，存在研发、工艺、设备及规模等诸多壁垒。全球碳纤维行业集中度较高，前五大企业运行产能合 计占比 47.29%，国际巨头先发优势显著。政策的大力支持下，国产碳纤维研制和生产技术已取得突破性进展， T300、 T700 级碳纤维已满足国防需求， T1000、 T1100 级高强中模碳纤维和 M55J、 M60J 级高强高模碳纤维已研制成功。 2020 年中国大陆碳纤维运行产能达 3.62 万吨，同比增长 35.58%，碳纤维自给率已由 2009 年的 12.7%提升至 2020 年的 37.87%。 光威复材： 全产业链协同发展 ， 包头项目打开民品增长空间 。 军品领域， 公司是国内最大的军用碳纤维供应商， T300 级产品稳定供货十余年， T800 级产品拓展顺利，已在多个军品型号上实现配套，随着相关型号产品大规模批产，军用碳纤维业务有望实现高速增长。 民品 领域， 公司是风电巨头维斯塔斯的碳梁核心供应商，包头项目一期产能建成在即，达产后预计单位电费仅为 0.84 万元 /吨，大丝束供应紧张局面有望缓解，碳梁业务将充分受益风电市场需求释放。此外，公司 T700S、 T800S 级民品碳纤维已建成投产，随着扩产与降本的持续推进，民品业务有望充分受益汽车及轨交等碳纤维市场需求释放。 复合材料： 公司持续拓展业务领域，现已成为碳纤维复材业务的系统方案供应商。根据赛奥碳纤维数据， 2020 年全球碳纤维复合材料市场规模为 186.8 亿美元，是碳纤维市场规模的 7.14 倍，公司全产业链协同发展，长期成长空间广阔。 盈利预测及估值 ： 我们略微上调 2021-23 年归母净利润至 7.95 亿元、 10.14 亿元、 12.87亿元（原 7.82 亿元、 10.05 亿元、 12.77 亿元），主要考虑国内先进战机列装加速，我们略微上调 2021年碳纤维及织物军品销量假设。调整后盈利预测对应 EPS分别为 1.53元、 1.96 元、 2.48 元，对应 PE 分别为 52.02X、 40.79X、 32.13X。 公司龙头地位稳固，军民业务协同发展，下游需求持续旺盛，业绩有望持续快速增长， 维持 “ 增持 ”评级。 风险提示 ：军机列装进度不及预期；国产大飞机研制进度不达预期；军用碳纤维降价风险；产能建设不及预期等。 光威复材：国产碳纤维 领军者，军民业务双轮驱动 光威复材（ 300699.SZ） /国防军工 证券研究报告 /公司深度报告 2021 年 12 月 28 日 -30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%沪深 300 光威复材 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 2 - 公司深度报告 投资主题 报告亮点 公司是国产碳纤维领跑者，已打造全产业链布局，军品稳定供货多年，民品拓展顺利推进。本文对国内碳纤维下游市场进行定性和定量分析，并阐述 行业壁垒、 国内外竞争格局，基于公司军品优势及民品布局，分析其未来增长空间。 投资逻辑 公司 是国内军用碳纤维核心供应商， T300 级产品稳定供货多年， T800 级产品应用在即，有望优先受益军用碳纤维市场增量释放。 公司民用碳纤维扩产与降本同步推进，短期将助力风电碳梁业务，长期有望打造新的增长点。 全球碳纤维复材市场空间是碳纤维的 7 倍，公司以碳纤维为核心，现已形成全产业链布局，长期增长空间广阔。 关键假设、估值与盈利预测 碳纤维及织物：公司是国内碳纤维领军企业，航空、风电等下游市场动力充沛，汽车、轨交等新兴应用前景广阔。根据产能建设进度，我们假设 2021-2023 年释放产能分别为 1500 吨、 2500 吨、 2000 吨，产能利用率维持 94.45%，我们假设 2021-2023年销量分别为 3126 吨、 5487 吨、 7376 吨。军品单价，我们假设 2021 年下降 6%，2022-2023 年维持稳定；民品单价，我们假设 2021-2023 年维持稳定。我们预计2021-2023 年公司碳纤维及织物营收增速分别为 31.06%、 40.68%、 33.55%，毛利率分别为 71.81%、 68.61%、 68.51%。 碳梁：随着原料失衡及疫情状况的缓解，碳梁业务有望保持稳健增长。根据产能建设进度，我们假设 2021-2022 年释放产能分别为 850km、 850km， 2021-2023 年产能利用 率为 78%、 85%、 90%，销量分别为 7200km、 8500km、 9000km。随着包头产能释放，碳梁业务的原料供需有望缓解，成本会得到降低。我们预计 2021-2023年公司该业务营收增速分别为 5.20%、 12.68%、 6.73%，毛利率分别为 21.68%、23.71%、 25.73%。 预浸料：公司是国内碳纤维预浸料最大制造商之一，近年持续开拓航空航天高端应用，新品开发进展顺利。我们假设 2021-2023 年产能利用率为 60%、 65%、 70%，销量分别为 800 万平米、 900 万平米、 975 万平米，产品结构优化促 使毛利率增长。我们预计 2021-2023 年公司该业务营收增速分别为 56.80%、 11.03%、 6.90%，毛利率分别为 28.78%、 31.49%、 33.24%。 我们预计公司 2021-2023 年收入分别为 26.38 亿元、 33.58 亿元、 41.23 亿元，毛利率分别为 49.5%、 51.1%、 53.8%，归母净利润分别为 7.95 亿元、 10.14 亿元、 12.87亿元，对应 EPS 分别为 1.53 元、 1.96 元、 2.48 元， 对应 PE 分别为 52.02X、 40.79X、32.13X。 公司龙头地位稳固，军民业务协同发展，下游需求持续旺盛，业绩有望持续快速增长，维持 “增持” 评级。 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 3 - 公司深度报告 内容目录 1 国产碳纤维领军企业，军民业务双轮驱动 . - 6 - 1.1 国产碳纤维龙头，竞争优势显著 . - 6 - 1.2 经营持续稳健，盈利能力亮眼 . - 7 - 2 需求空间：新材料之王 ，军民并举前景广阔 . - 10 - 2.1 国产先进军机列装加速，军用碳纤维需求有望大幅释放 . - 11 - 2.2 国产大飞机批产在即，有望打开民用碳纤维国产替代新市场 . - 14 - 2.3 海上风电开发潜力大，叶片大型化驱动风电碳纤维迅速放量 . - 17 - 2.4 汽车和轨交等领域碳纤维需求巨大 . - 20 - 3 竞争格局：碳纤维行业壁垒高，国产化率将持续提升 . - 23 - 3.1 碳纤维工艺、技术壁垒高， 美日企业曾垄断市场 . - 23 - 3.2 全球 /国内行业集中度高， CR5 分别达 62%/81% . - 26 - 3.3 产能扩张拐点已至，国内企业占主导，国产化率有望提升 . - 28 - 4 光威复材：全产业链协同发展，包头项目打开民品增长空间 . - 30 - 4.1 国产军用碳纤维核心供应商，包头项目打开民品增长空间 . - 31 - 4.2 全产业链布局，业绩有望持续高增长 . - 34 - 5 盈利预测与投资建议 . - 36 - 6 风险提示 . - 37 - 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 4 - 公司深度报告 图表目录 图表 1：光威复材发展历程 . - 6 - 图表 2：公司 “521”发展战略 . - 6 - 图表 3：公司产品结构（ 2020 年） . - 7 - 图表 4：公司股权结构（截止 2021 年 6 月 31 日） . - 7 - 图表 5： 2016-2021H1 公司营业收入（百万元） . - 8 - 图表 6： 2016-2021H1 公司归母净利润（百万元） . - 8 - 图表 7： 2016-2021H1 公司营收结构及变化 . - 9 - 图表 8： 2016-2021H1 公司各产品营收变化（百万元） . - 9 - 图表 9： 2016-2021H1 公司毛利率 . - 10 - 图表 10： 2016-2021H1 公司研发投入及占比 . - 10 - 图表 11： 2016-2020 年公司研发人员及占比 . - 10 - 图表 12： 2016-2021H1 公司资产负债率 . - 10 - 图表 13：碳纤维产业链 . - 11 - 图表 14：碳纤维分类 . - 11 - 图表 15：复合材料在国外军机中的应 用 . - 12 - 图表 16： F-22 战机材料分布图 . - 12 - 图表 17：复合材料在国内军机中的应用 . - 13 - 图表 18： 2020 年全球主要国家军机数量对比 . - 13 - 图表 19：中美俄三代机、四代机数量 . - 13 - 图表 20：未来十年 中美主要战机预测 . - 14 - 图表 21：未来十年我国军用航空碳纤维市场空间测算 . - 14 - 图表 22： 2019 及 2020 年航空航天碳纤维需求 -分市场 . - 15 - 图表 23：民用飞机复合材料应用变化 . - 15 - 图表 24： B787 飞机上的复合材料应用 . - 15 - 图表 25： C919 复合材料应用情况 . - 16 - 图表 26： 2016-2020 年我国民用运输飞机数量变化 . - 16 - 图表 27： 2020-2039 年中国民用客机需求量 . - 16 - 图表 28： 2021-2025 年国内商用飞机碳纤维需求量 . - 17 - 图表 29： 2020-2025 年全球陆上及海上风电装机量（ GW） . - 17 - 图表 30：中国新增陆上 /海上风电机组平均容量（ MW） . - 18 - 图表 31：风电叶片呈现大型化趋势 . - 18 - 图表 32：典型叶片尺寸与重量的情况 . - 18 - 图表 33：不同型号叶片中碳纤维重量占比（ %） . - 19 - 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 5 - 公司深度报告 图表 34： 2020-2025E 全球风电用碳纤维需求测算表 . - 20 - 图表 35：三厢轿车耗油与整备质量 . - 20 - 图表 36：两厢轿车耗油与整备质量 . - 20 - 图表 37：各类汽车轻量化材料对比 . - 21 - 图表 38：全球汽车碳纤维市场规模及预测（千吨） . - 21 - 图表 39： 2013-2020 中国铁路营业里程数（万公里） . - 22 - 图表 40： 2013-2020 中国高铁里程数（万公里） . - 22 - 图表 41：轨道车辆车体结构材料代际更迭历程 . - 22 - 图表 42：中车长客全碳纤维复合材料地铁车体 . - 23 - 图表 43：中车四方新一代碳纤维地铁车辆 . - 23 - 图表 44： PAN 基碳纤维制造流程 . - 24 - 图表 45：东丽公司碳纤 维性能发展 . - 24 - 图表 46：碳纤维原丝预氧化炉 . - 24 - 图表 62：公司碳纤维产品性能 . - 31 - 图表 63：包头高强型大丝束项目 . - 32 - 图表 66：原丝制备工艺对比 . - 34 - 图表 67：公司全产业链布局 . - 34 - 图表 68： 2016-2021H1 预浸料收入（百万元） . - 35 - 图表 69： 2016-2021H1 预浸料毛利率 . - 35 - 图表 70：国内航空航天碳纤维复合材料供需状况（吨） . - 35 - 图表 71：分业务主要假设 . - 37 - 图表 72：可比公司估值（以 2021 年 12 月 23 日收盘价计算） . - 37 - 图表 73：财务报表预测摘要及指标 . - 39 - 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 6 - 公司深度报告 1 国产碳纤维领军企业 ， 军民业务双轮驱动 1.1 国产碳纤维龙头，竞争优势显著 国内碳纤维首家上市公司，参与制定多项行业标准。 光威复材成立于1992 年， 2017 年登陆创业板。公司发展初期主要从事碳纤维渔具生产与销售，历经多次技术突破与产品拓展，现已成为国内碳纤维领军企业，其产品种类最全、生产技术最先进、产业链最完善。 公司招股说明书显示，截止 2017 年 8 月，公司已承担包括科技部 863 计划项目、发改委产业化示范工程项目在内的 70 余项高科技研发项目， 同时主持起草了聚丙烯腈基碳纤维 （ 2011 年发布） 国家标准和碳纤维预浸料国家标准 （ 2013 年发布） 。 立足碳纤维制造，加强业务横向拓展。 公司现已构建 521 发展战略：五大产业是生产主体，涉及碳纤维、通用新材料、能源新材料、复合材料及精密机械五大板块。两个平台是研发平台，即碳纤维研发平台和复合材料研发平台。一个园区是孵化园区，即依托碳纤维产业园设立孵化园区，对碳纤维及其复材领域的尖端技术、产品和人才进行开发、孵化和吸收。 图表 2：公司 “521”发展战略 数据来源： 公司公告 ，中泰证券研究所 图表 1：光威复材发展历程 来源：光威复材官网、中泰证券研究所 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 7 - 公司深度报告 图表 3：公司产品结构（ 2020 年） 营收 营收占比 产量 销量 单价 主要产品 主要应用 碳纤维 10.78亿元 50.95% 1752.13吨 1709.29吨 803.18 元/千克 GQ3522（ T300）、 GQ4522(T700）、 QZ5526 (T800）、 QZ6026 (T1000）、 QM4035 (M40J）、 QM4050 (M55J） 航空航天 碳纤维织物 机织物及经编织物 碳梁 7.18 亿元 33.93% 726.89 万米 718.53 万米 101.29 元/米 风电叶片碳梁 风电叶片 预浸料 2.36 亿元 11.15% 774.64 万平米 718.42 万平米 33.13 元 /平米 单向及织物预浸料 体育休闲、航空航天、船舶及风电 机械制造 0.30 亿元 1.42% - - - 碳纤维产业链设备的销售及维修 休闲体育、航空航天 数据来源：公司公告，公司官网，中泰证券研究所 注：单价为 2020 年下半年均价 公司股权集中度较高 。 2021 年中报显示，公司前三大股东分别为光威集团、北京信聿投资、香港中央结算，持股比例分别为 37.33%、 10.89%、3.19%，合计持股 51.41%。陈亮和陈洞兄弟二人分别持有光威集团39.89%、 39.89%股份，陈亮是光威复材的实际控制人。 图表 4：公司股权结构 （截止 2021 年 6 月 31 日 ） 数据来源： wind，中泰证券研究所 1.2 经营持续稳健，盈利能力亮眼 下游需求旺盛 ， 业绩有望持续稳健增长 。营收方面， 2016-2021H1 公司实现收入 6.33 亿元、 9.49 亿元、 13.64 亿元、 17.15 亿元、 21.16 亿元、12.83 亿元，同比增长 16.64%、 49.87%、 43.63%、 25.77%、 23.36%、35.22%，受益于航空航天及风电等下游需求释放，公司近五年收入 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 8 - 公司深度报告 CAGR 达 27.30%。归母净利润方面， 2016-2021H1 公司归母净利润为1.99 亿元、 2.37 亿元、 3.77 亿元、 5.22 亿元、 6.42 亿元、 4.34 亿元，13.01%、 18.99%、 58.76%、 38.56%、 22.98%、 23.40%，近五年 GAGR达 34.02%。下游需求持续旺盛，公司龙头地位牢固，业绩有望持续稳健增长。 图表 5： 2016-2021H1 公司营业收入（百万元） 图表 6： 2016-2021H1 公司归母净利润（百万元） 数据来源： wind，中泰证券研究所 数据来源： wind，中泰证券研究所 碳纤维及织物业务受益于航空应用加速放量。 2021H1 碳纤维及织物业务收入占比达 56.9%， 2016-2021H1 收入增速分别为 16.82%、 13.88%、21.22%、 32.33%、 35.10%、 26.35%，航空应用放量是主要增长动力。 碳梁业务有望重回快速增长 。 2021H1 碳梁业务收入占比达 24.27%，2019-2021H1 收入增速分别为 29.24%、 6.61%、 0.27%。 2020 年开始，上游碳纤维供求紧张、价格上涨，叠加国外疫情影响，碳梁业务订单交付不足，导致收入增速放缓。随着原材料供需失衡及疫情状况的缓解，碳梁业务有望重回快速增长。 预浸料业务高端应用拓展顺利。 2021H1 预浸料业务收入占比达15.46%， 2016-2021H1 收入增速分别为 -16.94%、 35.51%、 12.88%、-3.38%、 33.62%、 114.07%，受体育休闲类业绩下滑影响， 2019 年预浸料业务收入小幅下降。公司积极拓展下游应用，在航空航天、风电及轨交等高端应用的拉动下，预浸料收入现已恢复高速增长。 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 9 - 公司深度报告 图表 7： 2016-2021H1 公司营收结构及变化 图表 8： 2016-2021H1 公司各产品营收变化（百万元） 数据来源： wind，中泰证券研究所 注：其他业务包括机械制造 数据来源： wind，中泰证券研究所 综合毛利率有望进一步提升。 2016-2021H1 年公司综合毛利率分别为60.97%、 49.43%、 46.71%、 48.01%、 49.81%、 50.53%，军品和民品的毛利率分别约 70%和 20%，军品以碳纤维及织物为主，民品以风电碳梁为主，产品结构变化是综合毛利率的主要影响因素。随着军品需求放量带动军品业务占比提升以及规模效应的逐步显现，综合毛利率有望进一步增长。 碳纤维及织物毛利率波动系产品结构变化所致： 2016-2021H1 年毛利率分别为 77.30%、 78.02%、 79.99%、 79.29%、 75.28%、 75.61%， 2019年前，毛利率上升主要系军品订单增加和规模效应凸显所致， 2019 年起，毛利率下降主要系民品占比提升所致。 碳梁毛利率回升有望： 2018-2021H1 年毛利率分别为 21.88%、 21.82%、21.64%、 11.33%， 2021H1 碳梁毛利率下降主要系原材料涨价和汇率波动等负面因素影响所致。碳梁业务的标准化程度与生产效率较高，随着上述负面因素逐步消除，毛利率有望回升。 预浸料毛利率 有望持续提升： 2016-2021H1 年毛利率分别为 25.28%、16.65%、 16.26%、 14.17%、 27.94%、 29.69%， 2020 年前预浸料毛利率下降主要系下游渔具价格竞争所致。公司主动调整产品结构，积极拓展航空航天、电子通讯等高端应用，预浸料毛利率显著回升，未来持续增长有望。 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 10 - 公司深度报告 图表 9： 2016-2021H1 公司毛利率 图表 10： 2016-2021H1 公司研发投入及占比 （百万元） 数据来源： wind，中泰证券研究所 数据来源： wind，中泰证券研究所 图表 11： 2016-2020 年公司研发人员及占比 图表 12： 2016-2021H1 公司资产负债率 数据来源： wind，中泰证券研究所 数据来源： wind，中泰证券研究所 持续重视研发投入，资产负债率较低。 2020 年期间费用率为 19.49%，研发费用率达 12.96%。公司持续重视研发投入，研发费用率常年高于10%，主要用于新产品开发、国家课题及项目、型号验证取样。公司研发团队成熟，核心研发人员稳定， 2020 年研发人员数量为 331 人，占比 17.87%。公司资产负债率较低， 2017 年上市后逐步降至 20%左右。 2 需求空间： 新材料之王， 军民并举前景广阔 碳纤维 性能优异， 被誉为 21 世纪 “新材料之王 ”。 碳纤维是由聚丙烯腈、沥青、粘胶等有机母体纤维，在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构，含碳量高于 90%的无机高分子纤维。 碳纤维力学性能优异，密度仅为钢材的 1/5，抗拉强度通常在 3500MPa（ 3.5GP，即 T300）以上，是钢的7-10 倍，同时具有重量轻、强度高、耐腐蚀、耐高温、抗疲劳等特点，广泛应用于航空航天、体育休闲、风电叶片、汽车及轨交等领域。 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 11 - 公司深度报告 图表 13：碳纤维产业链 数据来源：吉林碳谷招股书，中泰证券研究所 高强高模是高性能碳纤维的主要特征。 按力学性能，碳纤维可分为通用型和高性能型，其中通用型碳纤维强度约 1000MPa、模量约 100GPa，高性能型碳纤维又可分为高强型（强度 2000MPa、模量 250GPa）和高模型（模量 300GPa 以上）。按丝束大小，碳纤维可分为大丝束和小丝束，其中小丝束的原丝含量小于 24000（ 24K）根，初期以 1K、 3K、 6K为主，逐渐发展到 12K 和 24K，大丝束的原丝含量大于 48000（ 48K）根，包括 48K、 60K、 80K 等。小丝束的性能优于大丝束，主要应用于航空航天等国防领域。 图表 14：碳纤维分类 数据来源：光威复材招股书，中国知网，中泰证券研究所 2.1 国产先进军机列装加速，军用碳纤维需求有望大幅释放 先进军机复材用量大幅提升。 国外军机的复合材料应用经历了 “小受力件 次承力件 主承力件 起落架应用 ”4 个阶段：第一阶段主要应用于非承力或受力较小的部件，如舱门、口盖、整流罩以及襟副翼、方向舵等； 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 12 - 公司深度报告 第二阶段开始应用于垂直尾翼、水平尾翼的壁板等受力较大、规模较大的部件；第三阶段逐步应用于机翼、机身等主要承力结构；第四阶段开始推进起落架上试用研究。 根据先进复合材料在军用固定翼飞机上的发展历程及前景展望， 目前在 F22、 F35 及 EF2000 等四代机上，复材用量达 20%-40%；先进直升机上复材用量高达 90%；各类无人机上复材用量约为 50%-80%，部分机型甚至全结构均使用复合材料。 图表 15：复合材料在国外军机中的应用 机种 首飞时间 国别 复材用量 应用部位 Rafale 1986 法国 30% 垂尾、机翼、机身机构的 50% JAS-29 1988 瑞典 30% 垂尾、机翼、前襟、舱门 F-22 1990 美国 25% 机翼、前中机身、垂尾、平尾及大轴 EF-2000 1994 英、德、意、西 40% 机翼、前中机身、垂尾、前翼 F-35 2000 美国 35% 机翼、机身、垂尾、平尾、进气道 数据来源： 先进复合材料在军用固定翼飞机上的发展历程及前景展望 ，中泰证券研究所 图表 16： F-22 战机材料分布图 数据来源： 先进复合材料在军用固定翼飞机上的发展历程及前景展望 ，中泰证券研究所 碳纤维在国产四代军机上的应用实现重大突破。 四代机之前，国内军机复材应用仅限于尾翼、鸭翼等次承力结构，用量占比不到 10%；四代机复材用量实现明显突破，约达整机结构件的 20%。自 20 世纪 60 年代末70 年代初起，国内相关单位开始将先进复材应用于国产战斗机，先后开展歼 -8、强 -5 的尾翼和前机身的复材应用研究。此后新设计的军机均应用了复合材料，但一般用量占比均未超过 10%，如歼 -10 用量占比 6%，歼 -11 用量占比 9%。最新研制成功的四代战机复材用量有了较明显的突破，约占整机结构件的 20%，并且将目标用量增至 29%，将超过美国 F-22 的复材用量水平。 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 13 - 公司深度报告 图表 17：复合材料在国内军机中的应用 机型 首飞时间 复材用量 应用部位 强 -5 1985 1%-2% 垂尾、前机身 J-8 1985 1% 垂尾 J-8 1993 2% 垂尾、前机身 J-8 1995 5% 机翼承力结构验证 J-10 1997 6% 垂尾、鸭翼、襟副翼 J-11B 2003 9.60% 机翼、平尾、垂尾、减速板 Y-12F 2010 7%-10% 副翼、方向舵、升降舵、整流罩 J-20 2011 20% 机翼、起落架局部、蒙皮局部 数据来源：先进材料在航空航天中的应用、航空航天工程材料、中泰证券研究所 国产先进军机列装加速，军用碳纤维需求有望大幅释放。 根据 World Air Force2021统计，我国空军军用飞机数量位居全球第三，仅次于美国和俄罗斯。但美国军用飞机总数是我国的 4.1 倍，从战斗机总量来看我国也仅为美国的 60%。代际结构方面，美国四代机数量近 500 架，我国四代机仅 19 架，提升空间较大。自 2015 年，我国首次将空军定位为战略军种，空军建设发生战略转变，加大先进战机的列装是下一阶段我国国防建设的重点。先进机型中的复合材料用量较高，军机列装及换装需求将推动国内军用碳纤维市场的快速发展。 图表 18： 2020 年全球主要国家军机数量对比 图表 19：中美俄三代机、四代机数量 数据来源： World AirForce2021，中泰证券研究所 数据来源： World Airforce2021，中泰证券研究所 未来十年国内军用航空碳纤维市场规模将超过 300 亿元。 以 2030 年实现我国国防实力与现阶段经济实力相匹配的目标，我们首先保守假设美军除四代机之外其余机型保有量不变，四代机每年按照 FY2022 财年 85架的采购规模持续列装（ 10 年新增 850 架，远小于 World Air Force 2021中 F35 系列战机 2071 的计划采购总数）。再保守假设到 2030 年我国各类飞机总量达到美军的 80%，则中国新增三代机、四代机分别为1090 架和 1055 架左右，各类直升机 3550 架，大型运输机 490 架，特种飞机 1000 架左右，合计价值量在 2.62 万亿元。按照飞机结构重量占飞机空机重量约 30%，军机领域碳纤维价格为 3000 元 /kg，我们预计未来 10 年国内军用航空碳纤维市场空间约 307.54 亿元。 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 14 - 公司深度报告 图表 20：未来十年中 美主要战机预测 机型 国别 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 三代机 美国 2186 2186 2186 2186 2186 2186 2186 2186 2186 2186 2186 中国 659 768 877 986 1095 1204 1313 1422 1531 1640 1749 四代机 美国 492 577 662 747 832 917 1002 1087 1172 1257 1342 中国 19 125 230 336 441 547 652 758 863 969 1074 数据来源：中泰证券研究所， World Air Force 2021 图表 21：未来十年我国军用航空碳纤维市场空间测算 机种 需求量（架） 空重（吨） 结构重量（吨） 碳纤维比例 （ %） 碳纤维重量 （吨） 市场空间（亿元） 固定翼飞机 三代机 歼 -10 430 8.84 2.65 6% 0.16 2.05 歼 -11 90 16.40 4.92 0.30 0.80 歼 -15 70 17.50 5.25 0.32 0.66 歼 -16 500 19.48 5.84 0.35 5.26 四代机 歼 -20 805 17.00 5.10 27% 1.38 33.25 歼 -35 250 14.00 4.20 30% 1.26 9.45 特种飞机 1000 75.00 22.50 15% 3.38 101.25 大型运输机 490 100.00 30.00 15% 4.50 66.15 直升机 3550 5.00 1.50 56% 0.83 88.66 合计 7185 / / / 12.46 307.54 数据来源：全球碳纤维复合材料市场报告 2020， Wikipedia，中国知网，中泰证券研究所 2.2 国产大飞机批产在即，有望打开民用碳纤维国产替代新市场 民用航空碳纤维需求总量大，新型民机复材应用占比不断提升。 2020年全球商用飞机碳纤维需求总量达 8700 吨，占航空航天碳纤维需求总量的 52.9%，疫情之前商用飞机碳纤维需求占比更大， 2019年高达 70%。先进复合材料质量占比，已成为民用飞机先进程度和市场竞争力的重要衡量指标。 根据先进复合材料在航空领域的应用， 波音 B787 和空客A350 代表当今世界民用飞机制造技术最高水平，复合材料质量占比分别高达 50%和 52%。复合材料能够降低民用飞机重量、提高结构效率、减小燃油损耗，经济收益显著。以波音 B787 为例，复合材料的大量使用是该机型最大的亮点和难点，该机在机翼、机身、垂尾、整流罩甚至起落架后撑杆、发动机机匣、叶片等部位均使用复合材料， 结构质量大幅降低 ，燃油效率提升 20%，维护成本较 B767 下降 30%。 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 15 - 公司深度报告 图表 22： 2019 及 2020 年航空航天碳纤维需求 -分市场 图表 23：民用飞机复合材料应用变化 数据来源：赛奥碳纤维，中泰证券研究所 数据来源： 航空航天领域先进复合材料制造技术进展 ，中泰证券研究所 图表 24： B787 飞机上的复合材料应用 数据来源： 航空航天领域先进复合材料制造技术进展 、中泰证券研究所 国产大飞机研制进展顺利，碳纤维复材用量 有望大幅提升。 目前全球民航客机市场中，美国波音、欧洲空客双寡头位于第一梯队，巴西航空工业、加拿大庞巴迪公司和法国 ART 公司位于第二梯队，国产民航客机起步较晚，目前市场占有率较低。 2006 年，我国将发展大型飞机列入国家中长期科技发展规划，作为大型客机项目的实施主体，中国商飞集团同年成立。 2017 年 5 月 5 日，中国商飞制造的 C919 大飞机首飞成功，整体国产化率达到 50%以上，定位市场占有率和需求最大的单通道喷气客机，市场布局为与波音 B737、空客 A320 竞争的机型。 根据 新华网 文章 ，截至 2021 年 3 月， C919 已累 计获得 815 架订单量。 根据先进复合材料在飞机上的应用及其制造技术发展概述， 目前中国商飞正与俄罗斯联合航空制造公司，共同研发 CR929 宽体客机，预计 2029 年试飞。 C919中复合材料用量占比约 12%，主要分布于水平尾翼、垂直尾翼、翼梢小翼、后机身等部件。 CR929 中复合材料用量占比预计超过 50%，并将应用于机身、机翼等主承力构件。 请务必阅读正文之后的重要声明部分 - 16 - 公司深度报告 图表 25： C919 复合材料应用情况 数据来源： 国产大型客机 C919 复合材料发展侧记 、中泰证券研究所 未来二十年中国民机交付总价值将达 8.57 万亿元。 2020 年受疫情影响，全球航空业增速放缓，国内民航飞机数量增至 3903架，同比增长 2.22%。中长期来看，受益于中等收入群体增长、基础设施投入加大及航空技术发展等因素，国内民航市场增长前景广阔。随着疫情防控机制的完善，国内民航市场将步入快速成长期。民航市场的发展将推动民航机队规模增长，根据中国商飞公司市场预测年报（ 2020-2039），预计到 2039 年中国机队规模将达到 9641 架，未来二十年，中国航空市场将接收 50 座以上客机 8725 架，支线、 单通道、双通道飞机分别为 920 架、 5937架、 1868 架，交付总价值约 8.57 万亿元。 图表 26： 2016-2020 年我国民用运输飞机数量变化 图表 27： 2020-2039 年中国民用客机需求量 数据来源：中国商飞公司市场预测年报 2020-2039，中泰证券研究所 数据来源：中国商飞公司市场预测年报 2020-2039，中泰证券研究所 根据全球碳纤维复合材料市场报告， 2021-2025 年全球航空航天碳纤维需求量分别为 1.63 万吨、 1.63 万吨、 1.63 万吨、 2.34 万吨、 2.63 万吨。假设未来五年全球商用飞机占航空航天碳纤维总需求量的 69.3%，国内商用飞机碳纤维需求量的全
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