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【掘金专精特新】吉林碳谷:受益于国产替代+下游需求爆发,有望坐稳民用碳纤维“王座”

1018 0 来源:犀牛之星 发布时间:2021-11-25 18:52

1119日(周五)晚间,中信证券首席能源化工分析师王喆发表题为《吉林碳谷:碳纤维原丝龙头,立足核心优势跨越转折点》的研报,给予吉林碳谷(83607785元的目标价,预计市值为270亿元,相较于当日收盘价还有84.1%的上涨空间。

1122日周一开盘,吉林碳谷获得机构账户大举迈入,当日买入超7300万元,占总成交额比例达22.63%。获得机构大举加仓后,吉林碳谷股价已经连续几日上涨。

吉林碳谷的主要产品为碳纤维原丝,下游主要应用于风电叶片、热场用碳碳复材、电子电气、汽车等领域,随着近年来下游需求尤其是风电装机的快速增加,同时公司在大丝束产品打破对日本东丽、德国西格里、日本三菱化学、日本东邦及美国赫氏等国外巨头的垄断,近年来公司业绩逐渐进入高速增长阶段。

接下来犀牛之星研究院就来详细分析这家国内碳纤维原丝的龙头公司。

 

1、碳纤维原丝龙头,产能一枝独秀

吉林碳谷成立于2008年,公司专注于碳纤维原丝生产技术,现在主要生产有1K3K6K12K24K48K等聚丙烯腈基(PAN)碳纤维原丝以及预氧丝。目前已逐渐打破国外巨头对碳纤维技术的垄断,为当前国内市场上主要的规模化碳纤维原丝供应企业,同时也开始试验性生产和销售下游碳纤维材料。

完整的碳纤维产业链包括原丝-碳丝-织物/预浸料-制品几个环节,吉林碳谷主要从事产业链上游碳纤维原丝的研发、生产和销售。

碳纤维原丝为碳纤维的主要制造材料,而原丝质量是碳纤维性能和产出率的主要决定性因素。公司在原奇峰化纤20年腈纶制备基础上进行研发攻坚,逐步掌握了开创性的核心技术,是国内首家采用三元水相悬浮聚合两步法生产碳纤维聚合物,DMAC为溶剂湿法生产碳纤维原丝的公司。公司采用聚丙烯腈基作为原料体系生产碳纤维原丝,是碳纤维发展和应用的主要品种。

吉林碳谷在2016年之前主要专攻碳纤维小丝束产品,成功实现了军工级别小丝束碳纤维原丝的量产,为国家航天、军工等事业做出贡献。近年来,工业、民用市场尤其是风电领域对大丝束碳纤维的需求逐年增长,市场潜力巨大。

2016年开始,吉林碳谷开始研发大丝束原丝产品,2018年实现了24K25K1K代表一束碳纤维中有1000根丝,24K以上的为大丝束)产品的规模化生产,于2019年实现48K产品的规模化生产。根据公司公告,2018-2020年公司产品结构中24K及以上产品占比从55%提升至73%,至2020年底整体原丝产能已经达到4万吨,居于国内首位。

公司目前还在进行50K产品与更高丝束产品的研发,而随着一级品率和满筒率的逐年提高,国内客户对公司产品接受度也在增强。

 

2、下游需求强劲,大丝束原丝产品迎来量价齐升

碳纤维因优异的力学性和可加工性能被称为“21 世纪新材料之王”,其强度为钢的7-9 倍,比重却不到1/4,还具备高弹性模量、耐疲劳、耐高低温、耐腐蚀等性能,广泛运用于航天军工、风机叶片、轨道交通、运动器材等领域。

过去几年,由于国内碳纤维成本较高、技术不强、产业化应用较少,国内碳纤维企业达产率一直处于较低水平,2016年国内碳纤维达产率只有不到15%,而国际上这一比例一般在70%以上。

随着吉林碳谷、中复神鹰、恒神股份、光威复材等国内碳纤维企业逐渐在原丝生产技术实现国产替代,国内碳纤维达产率逐年上升,2018-2020年分别为33.6%/45% /51%,逐渐走出了产能“放卫星”阶段。

同时在下游需求方面,根据广州赛奥发布的《2020全球碳纤维复合材料市场报告》,2020年国内碳纤维复合材料需求量4.89万吨,同比2019年增长29%,预计到2025年将达到14.95万吨,复合增速达25%近年来市场增速主要靠风电叶片、热场用碳碳复材等下游贡献。

2017-2020年,我国风电复材需求由1.23万吨增长至3.08万吨,复合增速CAGR36%,碳碳复材需求由1538吨增至4616吨,CAGR44%航空航天、汽车、电子电气等领域亦实现20%左右复合增速。

其中,下游需求的增长又主要来自于两大因素:

如在风电领域,主要受益于碳中和背景下国内风电装机的增加,根据国信证券经纪研究所预测,2022-2025年国内新增风电装机复合增速将达到44%,在风电抢装潮之下,对碳纤维等复材的需求持续增长;

在航空航天领域,则主要得益于飞机对碳纤维材料使用比例的增加,以美国军机为例,从20世纪70年代至今,F-14A战机碳纤维复合材料用量仅有1%,到F-22F-35为代表的第四代战斗机上碳纤维复合材料用量分别为24%36%,大型轰炸机方面B-2隐身战略轰炸机的碳纤维复合材料占比达50%。目前我国最先进的第四代战斗机歼-20的碳纤维使用比例为27%,相比之下第三代战斗机歼-10和歼-11的碳纤维用量仅为6%10%

伴随着下游对碳纤维需求的高速增长,预计碳纤维大丝束原丝尤其是24K/25K的原丝需求,将继续保持高增长。在产能方面,目前吉林碳谷正在建设4万吨的碳纤维原丝生产线,去年底已经投产2万吨,建成后产能将突破6万吨;价格方面,公司在20214月已经对24K/25K原丝进行提价,预计2022年此系列原丝价格保持稳定。

 

3、国外巨头长期垄断,国内四大厂领衔国产替代

根据中国化学纤维工业协会数据,目前全球的碳纤维市场主要被日本、美国公司所垄断。

在小丝束碳纤维市场上,2020年日本公司占据全球约一半的市场销售份额;日本是全球最大的碳纤维生产国,世界碳纤维技术主要掌握在日本公司手中,其生产的碳纤维无论质量还是数量上均处于世界领先地位,日本东丽更是世界上高性能碳纤维研究与生产的“领头羊”。 在大丝束碳纤维市场上,美国赫氏则拥有着绝对领先优势

据广州赛奥发布的数据,2020年碳纤维全球产能总计17.2万吨,其中前五大制造商日本东丽、德国西格里、日本三菱化学、日本东邦、美国赫氏,总运行产能合计9.2万吨,占据全球53.36%。甚至在中国市场,日本和美国企业目前仍占据主导地位。

2020年全球各地区碳纤维运营产能(万吨)及占比

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随着国内公司逐渐对碳纤维生产工艺及技术进行改造升级,国内产能从2019年的2.7万吨, 快速增长至20203.6万吨,同时行业整体达产率也逐渐上升,这表明国内碳纤维厂商已经逐渐在各个领域实现国产替代。

从国内生产碳纤维及原丝的几个主要厂商来看,产能较为领先的有吉林碳谷、中复神鹰、恒神股份、光威复材4家,根据工艺不同,主要分为法湿法纺丝工艺和干喷湿纺工艺,其中法湿法纺丝工艺又分为两步法和一步法。

法湿法纺丝两步法生产工艺可解决一步法在聚合反应后期粘度增大导致换热和脱单困难等问题。两步法在水相中传热效果好,反应平稳均衡,聚合釜不易结疤,与一步法相比,聚合釜体积放大后质量更趋稳定,解决了目前单个聚合釜生产能力较小的问题。制得的纤维结构均一、取向度高、缺陷少;并且纤维表面具有沟槽结构特征,与树脂材料进行复合时,对树脂基体的普适性强,复合材料的界面性能较好。

目前国内企业中仅吉林碳谷选取DMAC两步法湿纺,光威复材、恒神股份均选取一步法湿纺。

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干喷湿纺是碳纤维技术发展的方向,性能更加优越。湿法纺织是应用较为广泛且技术成熟的PAN基碳纤维原丝纺丝工艺,但是通过干喷湿纺工艺加工形成的PAN基原丝具有更好的致密性与力学性能,未来将成为制备高性能碳纤维的主流工艺。

干喷湿纺是纺丝液经喷丝孔喷出后不立即进入凝固浴,而是先经过空气层(亦叫干段或干层),再进入凝固浴进行双扩散、相分离和形成丝条,可以实现高速纺丝、密度高,表面平滑无沟槽。目前中复神鹰是采用干喷湿纺工艺较多的公司。

 

4、成本优势支撑,吉林碳谷有望坐稳民用碳纤维“王座”

根据吉林碳谷最新的三季度报告,2021年前三季度公司实现营收7.23亿元,同比减少18.23%,归母净利润1.79亿元,同比增长108.61%。前三季度公司营收下降,主要是20206月以后公司战略放弃了丙烯腈贸易业务,专注做碳纤维原丝的研发生产,碳纤维原丝产品第三季度收入同比增长了72%

根据吉林碳谷产能规划,2020年下半年公司GH新产线投产,设计产能1万吨/年,预计新增丙烯腈用量1万吨,随后续产能持续释放,预计公司丙烯腈使用量将稳定在4万吨或以上,公司丙烯腈自用量规模提升,丙烯腈采购价格足够优惠,因而舍弃了原有的丙烯腈贸易业务。

目前吉林碳谷的碳纤维原丝产能为4万吨,位居国内首位,预计明年将达到6万吨。另外根据吉林化纤(000420)公告,其预计在吉林国资委体系在“十四五”末将达到20万吨原丝产能,吉林碳谷作为吉林国资委体系中唯一承担原丝生产的企业,未来仍将维持较快的产能扩张趋势。

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从全球领先碳纤维企业发展历程上看,评价一个公司是否具备大丝束碳纤维生产工艺基础,最重要的评价指标是公司是否具备腈纶工艺基础。比如土耳其DowAksa卓尔泰克(已被东丽收购),德国西格里、三菱等公司都有腈纶制造的工艺经验积累。

而目前国内在民用碳纤维领域实现国产替代的核心问题,就在于如何降低碳纤维原丝的成本,吉林碳谷背靠奇峰化纤20年的大规模、工业化经验,是公司敢于快速扩张保持成本优势的底层逻辑。

根据吉林碳谷披露,公司2018-2021年原丝均价在2-3万元/吨,成本每吨在1.5-2万元之间。根据草根调研,原丝成本一般占碳纤维成本的60%,按照原丝:碳丝=2.2:1计算,碳谷原丝对应碳纤维成本在7.3-11万元之间,低于光威和中简等产品体系维度更高的企业,更适合大规模的工业化应用。
随着下游市场尤其是风电零配件、碳碳复材等民用工业化领域需求的快速增加,吉林碳谷凭借领先的产能和生产成本优势,未来几年内将成为碳纤维民用工业领域国产替代的最大赢家之一。

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估值方面,目前碳纤维原丝及制品领域的上市/挂牌公司主要有4家,其中光威复材、中简科技均在创业板上市,吉林碳谷在北交所上市,恒神股份在新三板创新层挂牌,另外还有中复神鹰正在申请科创板上市。

从估值来看,对比3家上市/挂牌公司上半年平均营收6.3亿元,平均归母净利润1.93亿元,平均市值295.44亿元,2020年的平均市盈率为114.04X;经过近期连续几日的上涨,吉林碳谷目前的市值已接近合理水平。不过从成长性来看,无论是根据各公司披露的产能扩张进度,还是收入规模和净利润增长率,吉林碳谷都要优于另外3家上市/挂牌公司。

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