热场龙头壁垒高铸，新材料平台未来可期

公司基本情况(人民币) 投资逻辑 碳基复合材料龙头，热场系统产品市占率领先。金博股份主要从事先进碳基复合材料产品的研发、生产和销售，现阶段聚焦于碳/碳复合材料。公司凭借技术优势在单晶拉制炉热场系统占据30-40%的市场份额，2021年实现营收13.38亿元（+213.72%）、归母净利5.01亿元（+197.25%）。 碳/碳热场业务：技术优势拉开盈利差距，产能扩张巩固龙头地位。热场系统是制备单晶硅的关键耗材，近年碳基复合材料在坩埚领域渗透率已超过95%，硅片大型化将推动其他热场部件渗透率继续提升；光伏快速发展带动硅片需求高增，考虑到热场的新增/替换/改造需求，我们预计2022-2024年碳/碳热场需求快速增长，复合增速达31.3%。公司凭借技术优势拉开盈利差距，2021年在产品价格下降近10%的背景下仍保持57.3%的高毛利率，随着大尺寸硅片、N型硅片推进，公司技术优势有望继续放大。为巩固龙头地位，公司于2021年7月、2022年4月分别发行6亿元可转债、18亿元定向增发用于产能扩建，预计2022-2023年底热场产能分别达到2600/3450吨，可覆盖近一半行业需求；此外，公司在手订单可覆盖2021年底60.8%产能，且有待执行长期合作协议超3100吨，充分保障新增产能消化。 碳基材料应用领域不断扩大，新材料平台未来可期。2022年4月公司定向增发8亿元用于建设金博研究院，积极布局半导体、碳/陶复合刹车材料、氢燃料电池等多个领域，打造新材料平台。我们预计公司氢燃料电池产品有望于2023年逐步放量，碳/陶复合刹车材料、第三代半导体产品有望于2023-2024年通过验证后逐步放量，不断贡献盈利增长点。 投资建议 我们预计公司2022-2024年归母净利6.68/8.87/11.37亿元，对应EPS为8.32/11.06/14.17元/股，当前股价对应PE为27/20/16倍。公司自研核心技术拉开盈利差距，产能扩张巩固龙头地位，布局新材料平台彰显高成长性，参考可比公司估值，给予公司2022年33倍PE估值，对应目标价275元/股，首次覆盖给予“买入”评级。 风险 技术升级迭代风险；原材料价格波动风险；产品价格及毛利率下降风险；技术研发及市场开拓不及预期；限售股解禁风险。 1自研核心技术铸就碳基复合材料龙头 发展历程：创业十五载，专注先进碳基复合材料。公司前身博云高科成立于2005年6月，2015年12月整体变更为湖南金博碳素股份有限公司，期间在碳纤维预制体、大尺寸碳/碳复合材料制备等关键技术上取得突破，2019年成为唯一入选工信部一批专精特新“小巨人”名单的碳基复合材料制造企业，2021年碳基复合材料热场部件荣获制造业“单项冠军”称号。 图表1：公司发展历程 主营业务：聚焦碳/碳复合材料，主要应用于热场系统。公司主要从事先进碳基复合材料及产品的研发、生产和销售，现阶段聚焦于碳/碳复合材料及产品，主要应用于光伏行业的晶硅制造热场系统。 图表2：公司主营业务产业链 图表3：热场系统产品主要应用领域 营收构成：热场系统贡献绝大部分营收，下游领域主要为光伏。热场系统系列产品是公司最大的主营业务，主要包括单晶炉拉制热场系统（坩埚、导流筒、保温筒等，2021年营收占比99.5%）、多晶铸锭炉热场系统、真空热处理领域产品等，2021年公司热场系统系列产品营收13.36亿元，营收占比99.85%。分行业看，公司产品主要应用于光伏、半导体、高温热处理等领域，2021年光伏行业营收占比97.76%。 图表4：2017-2021年公司营收分布-按产品（亿元） 图表5：2021年公司营收分布-按行业 下游需求提升及产品迭代促进业绩高增。受下游硅片产能提升以及大尺寸技术迭代影响，近年公司业绩高速增长，2021实现营业收入13.38亿元，同比高增213.72%；实现归母净利润5.01亿元，同比高增197.25%。 图表6：2021年营收13.38亿元，同增213.72% 图表7：2021年净利5.01亿元，同增197.25% 毛利率维持高位，费用率稳步下降。受益于产品质量及成本优势，公司毛利率维持在60%左右，近年公司为稳定市占率下调了部分热场系统产品售价，但仍凭借成本优势将毛利率维持在远超同行业竞争者的较高水平，2021年毛利率57.27%。公司净利率有所提升，主要由于费用率下降。 图表8：2016-2021年公司毛利率及净利率 图表9：2016-2021年公司费用率 多期股权激励充分绑定核心员工。公司上市后已发布两期股权激励，2020年8月一期股权激励50万股、授予价格39.75元/股，2021年6月二期股权激励100万股、授予价格80元/股，深度绑定管理层及核心技术人员。 图表10：公司股权激励方案 2碳/碳热场业务：技术优势拉开盈利差距，产能扩张巩固龙头地位 2.1碳/碳热场需求：光伏行业高景气，碳基复合材料需求高增 热场系统是制备单晶硅、多晶铸锭的关键设备。热场系统主要在高温设备中起到支撑、隔热或导流作用，主要分为单晶拉制炉热场系统、多晶铸锭炉热场系统。单晶拉制炉热场系统主要用于光伏行业、半导体行业中的单晶硅长晶、拉制过程，是制备单晶硅的关键设备；多晶铸锭炉热场系统是光伏行业多晶铸锭的关键设备。 图表11：热场类型简介 晶硅制造热场系统中，碳基复合材料凭借优异的性能逐步替代石墨材料。 光伏发展初期，热场系统部件材料主要采用国外进口的高纯、高强等静压石墨；随着硅片尺寸扩大，单晶硅拉制炉容量快速扩大，等静压石墨在安全性、经济性方面的缺点逐步显现，碳基复合材料凭借优异的性能逐步形成对等静压石墨材料的替代： 安全性高：碳基复合材料具备良好的耐热冲击性，而石墨反复高温热震下易产生裂纹，难以精确控制硅融体的温度，影响拉制单晶硅的品质。 可设计性强、有效降低能源消耗：大型石墨材料成型困难，而碳基复合材料具有结构及功能可设计性，可通过预制体结构设计和致密化工艺制备不同尺寸和形状的产品，无余料浪费，有效降低单晶硅的生产能源消耗。 使用寿命长、性价比高：光伏用碳基热场材料经过了1800-2000℃的高温热处理，具备良好的耐热冲击性，与石墨相比性能更优异、寿命更长、综合性价比更高。 图表12：碳/碳复合材料与石墨材料物理特性比较 图表13：先进碳基复合材料应用领域 碳基复合材料渗透率逐步提升。由于碳基复合材料相比石墨材料具有更优异的力学性能和抗侵蚀能力，2016年以来碳基复合材料在单晶拉制炉热场中的渗透率快速提高，坩埚、导流筒、保温筒渗透率已超过等静压石墨，2020年坩埚领域渗透率已超过95%。随着硅片大型化、薄片化及N型硅片推进，导流筒、保温筒领域的渗透率仍有进一步提升空间。 图表14：碳基复合材料在单晶拉制炉热场产品的渗透率 能源转型成为全球共识，光伏超级成长周期开启。2020年9月中国宣布努力在2060年实现碳中和、2030年之前实现碳达峰，欧盟、美国、日本等主要经济体也制定了执行周期30-40年的碳中和目标，能源转型成为全球共识。近期地缘政治动荡，2月28日德国提出拟将100%实现可再生能源发电的目标提前15年至2035年达成，3月8日欧盟提出一项名为REPowerEU的方案，旨在2030年前逐步摆脱对俄罗斯化石燃料的依赖，“能源的饭碗要端在自己手里”逐步成为全球共识。但2020年全球光伏占能源消费的比例仅为1.37%，光伏占全球发电量的比例仅为3.2%，能源转型仍处于起步阶段，光伏超级成长周期开启。 图表15：2000年以来全球光伏占能源消费比例 图表16：1985年以来光伏占全球发电量的比例 全球平均成本快速下降，光伏平价时代来临。2020年，全球光伏平均建造成本为883 USD/kW，同降12.5%；全球LCOE均值0.057 USD/kWh，已经低于欧洲27国工业电价 （0.102-0.301 USD/kWh） 和居民电价（0.115-0.382 USD/kWh），光伏平价时代来临。 图表17：2010-2020年光伏造价及LCOE 全球光伏装机需求维持高增。在2020年以前的补贴时代，因需求可预测性相对较高，供应链长期处于过剩状态，“需求超预期”更多体现为后验的“装机量”超预期。而从2021年开始，在平价、疫情、双碳等因素的共同作用下，全球新能源“潜在需求规模”急速扩张。考虑到光伏成为全球绝大部分地区最低成本电源的趋势已不可逆转，在全球各国将“加速清洁能源转型、提升能源独立性”提升到战略诉求高度的背景下，我们认为光伏需求将持续维持高增长，中性情境下2022-2024年全球新增装机分别为230/288/368GW，同比增速35.5%/25%/28%，CARG29.4%。 图表18：2010-2024E全球光伏新增装机（GW） 硅片企业扩产促进热场新增需求提升。随着光伏行业需求快速释放，2020年以来隆基股份、中环股份、晶澳科技、京运通等龙头硅片企业均进行了单晶硅棒产能扩建，据公开信息，2020年以来已规划建设单晶硅棒项目超过359GW，为热场公司带来新增需求量。 图表19：2020年以来规划建设中的单晶硅棒项目一览 硅片大型化推进，碳/碳热场渗透率提升带来改造需求。大尺寸硅片可以提升电池和组件产线的产出量、降低单瓦成本，同时能直接提升组件功率、降低度电成本，近年来硅片大型化已成为行业发展趋势。随着光伏市场主流硅片尺寸不断增大，对硅片制造设备及热场的尺寸要求亦不断增大，由于大型石墨材料成型困难，热场产品尺寸增大有望促进先进碳基复合材料对石墨材料部件的升级换代，将带来硅片设备的更新迭代，引发新的热场改造需求。 图表20：2020-2025E不同尺寸硅片市场占比 下游需求拉动&渗透率提升，碳/碳热场需求快速增长。随着光伏行业特别是单晶硅棒领域的扩产推进，碳/碳热场材料新增需求不断扩大；考虑到碳/碳热场材料供给释放后导流筒、保温筒渗透率的快速提升 ，我们预计2021-2024年渗透率逐步提升至70%/78%/83%85%。考虑到热场的新增需求（新增产能安装需求）、替换需求（单晶炉不更换的情况下热场材料寿命耗尽带来的更换需求）、改造需求（改造热场以提升原有设备生产效率、适应硅片发展趋势带来的需求），我们预计2022-2024年碳基复合材料热场总需求将达到5617/6705/8256吨，同比增长54.0%/19.4%/23.1%，三年复合增速31.3%，保持高速增长。 图表21：2019-2023E碳基复合材料光伏市场空间测算 2.2碳/碳热场行业：双寡头格局，先发优势明显 碳/碳热场环节复盘：龙头变迁速度较慢，存在先发优势。在碳/碳热场环节发展历程中，行业格局较为稳定，具有明显的壁垒和先发优势，主要由于碳/碳热场环节是技术密集行业，且存在客户壁垒。 图表22：近年碳/碳热场行业市占率（测算值） 碳/碳热场环节具有先发优势的原因之一：技术壁垒高。碳/碳复合材料的生产方式是将碳纤维预制体与甲烷高温裂解出的碳进行积附，需要在2200度以上的高温中经过多个沉积周期使产品性能达到使用要求，具有技术难度大、研发投入高、研发周期长等特点，技术创新、新产品开发需要大量资金及人员的长期投入，属于技术密集型行业。行业内的主要企业凭借着早期形成的碳/碳复合材料技术研究体系及产品开发框架，积累了雄厚的技术基础，新进入者需要面临较高的技术壁垒。 图表23：碳/碳复合材料生产工艺 碳/碳热场环节具有先发优势的原因之二：存在客户认证壁垒。热场下游客户会对供应商执行严格的考察和全面认证程序，涉及技术评审、产品报价、样品检测、小批量试用、批量生产等多个阶段，行业下游客户在确保供应商的生产设备、研发能力、工艺流程、管理水平、产品质量等都能达到认证要求后才会考虑与其建立长期合作关系，认证周期较长，认证时间成本较高。且一旦供应商进入客户供应链体系，基于保证产品质量持续性、控制供应商开发与维护成本等方面的考虑，客户一般不会轻易改变已定型的产品供应结构，市场新进入者面临较高的