民用碳纤维龙头，成本、技术、管理铸就高护城河

风光氢带动下国内碳纤维需求端持续旺盛，民品赛道竞争关键在成本。碳纤维具备轻质、高强、高模、耐腐蚀、耐高温、耐磨等优良属性，在风电叶片、光伏碳碳热场以及氢气瓶内胆缠绕等终端应用场景中性能表现出色，前景光明。2021年国内风电叶片需求量2.3万吨，占总量的36%，但其中大部分为原材料和产成品两头在外的业务模式，国产碳纤维渗透率及碳纤维在国内风电叶片中的用量占比极低，国产替代空间大；光伏热场和压力容器碳纤维用量分别为7000和3000吨，对应增速133%和50%，成长迅速。考虑三大清洁能源持续高景气，叠加国产替代进程的有序推进，以风光氢为主要驱动的国内民用碳纤维市场规模未来5年复合增速预计超25%。民品碳纤维终端用户首重纤维产品的性价比，在性能达标的情况下追求成本最小化，因此，通过系列降本增效措施提高市场竞争实力是民品赛道的关键所在。 规模+成本优势持续加深护城河。中复神鹰产品生产成本明显低于业内生产同类型产品的竞品，成本优势主要来自于：1）产线选址选在电力、蒸汽及天然气等能源动力成本低廉的西北地区；2）拥有设备自主设计和制造能力，设备国产化率水平较高；3）先进原丝制备工艺强势赋能，生产规模优势显著，规模效应进一步推动成本下行；4）工艺效率提升，减少生产过程中不必要的原材损耗。四重因素共同筑就公司成本护城河。目前公司在西宁建设的一期1万吨产能项目已全部完工，二期1.4万吨项目预计于2022年底建成并陆续投产，增量产能的快速释放打破了公司原本存在的产能瓶颈，为公司持续开拓业务提供了有力保障。 产品结构优化升级，高端应用开拓卓有成效。伴随公司产品品质的长期提升以及业务拓展的持续进行，公司下游应用结构不断调整升级，从体育、交通建设逐步扩展至风电叶片、压力容器、光伏热场和航空航天，尤其是光伏和航空两大应用占比提升迅速。产品结构优化一方面推动公司盈利能力稳步提升，另一方面，考虑光伏和航空航天等细分市场壁垒较高，格局相对集中，公司收入质量和利润水平也有望随之提高。 央企控股，创始人团队管理，资本雄厚且机制灵活。2007年中建材入股中复神鹰，以控股股东的身份给予公司开展研发活动和扩建产线所必要的资金支持，技术、研发等企业管理具体事宜交由公司董事长兼总工程师张国良负责。混合所有制模式下企业既具备灵活的管理体系，又具备雄厚的资金实力，解决了碳纤维这种资金密集型企业的后顾之忧，为公司长远发展做好铺垫。 投资建议：公司作为民用碳纤维领域的头部企业，未来两三年产能投放节奏快，又有下游订单需求支撑，短期高成长确定性强。预计公司2022-2024年营收分别为20亿、29.3亿、40.8亿，归母净利润分别为5.4亿、7.4亿、11亿，三年业绩增速为57.9%，对应PE分别为57X、41X、28X，估值有望快速消化，首次覆盖给予“买入”评级。 风险提示：产能投放不及预期；原材料价格大幅波动；下游需求不及预期。 财务指标 财务报表和主要财务比率 资产负债表（百万元） 现金流量表（百万元） 1公司概况：民品碳纤维领军企业 中复神鹰碳纤维股份有限公司（简称“中复神鹰”）成立于2006年，是一家专业从事碳纤维研发、生产和销售的国家高新技术企业。经过十余年的发展，中复神鹰已成长为国内碳纤维行业的领导企业，在国内率先建成了千吨级干喷湿纺碳纤维产业化生产线，产品广泛应用于航空航天、碳芯电缆、体育休闲、压力容器、风电叶片等领域。 图表1：中复神鹰发展历程及发展规划 股权结构：中复神鹰的公司治理结构为混合所有制。实际控制人为中国建材集团，中建材通过中联投、中国复材合计控制中复神鹰57.27%的股权；董事长张国良通过其创始的鹰游集团持有公司26.67%的股权。张国良长期担任中复神鹰董事长一职，为技术带头人和实际管理者，中建材集团控股后给予资源支持，公司治理结构和机制灵活。 图表2：中复神鹰股权结构图 公司主营业务结构：公司主营业务收入及利润均来自于碳纤维产品销售。2018-2021年碳纤维销售收入分别为3、4.1、5.3和3.8亿元，占到营业收入的比重分别为98.4%、99%、99.3%和99.5%。毛利方面，2018-2021年H1公司碳纤维销售贡献的毛利分别为0.3、1.1、2.3和1.8亿元，占比分别为97.1%、99.1%、99.6%和99.5%。 图表3：公司历年收入结构 图表4：公司历年毛利结构 公司业绩状况：公司2018-2020分别实现营收3.1、4.2和5.3亿元，2019-2020年同比增长34.8%和28.2%；对应归母净利润分别为-0.2、0.3和0.9亿元。近年来国内下游客户对碳纤维的需求持续增长，碳纤维及下游复合材料制品的应用领域快速拓展，碳纤维产品供不应求，带动公司相关产品的销量和单价不断提高，收入呈逐年稳增的态势。在产品价格不断上涨的同时主要原材料丙烯腈的价格降幅较大，叠加成本规模效应逐步彰显，盈利提升迅速。2021年公司实现营收11.7亿元，同比增长120.4%，实现归母净利润2.8亿元，同比增速227%，营收增幅低于净利润增速主要系2020年公司计提了5268.75万元的资产减值损失，致使去年同期的净利润基数较低。2022年Q1公司实现收入4.6亿元，同比229%，归母净利润1.2亿元，同比200.8%，量价较去年同期均有显著提升。 图表5：公司历年营业收入及增速 图表6：公司历年归母净利润及增速 公司盈利状况：公司2018-2021年毛利率分别为11.5%、25.6%、43%和41.6%，同期期间费用率分别为25.9%、23.3%、18.6%和17.7%，净利率分别为-8%、6.3%、16%和23.8%。毛利率大致呈逐年递增的状态，原因一方面是由于碳纤维供不应求导致产品单价持续走高，另一方面单位生产成本随原材料采购价格降低及规模生产效应而不断下降，2021年毛利率有所回落主要系西宁基地新产线投产初期各类成本耗费较多。费用方面，随着公司业务规模的快速扩张，期间费用占营业收入的比重持续下降。2022年Q1公司毛利率为46%，同比减少6.6pp，主要系新产线投产初期原料、能耗及折旧成本较高；期间费用率15.4%，同比减少9.1pp；净利率25.6%，同比减少2.4pp。 图表7：公司历年毛利率及净利率情况 图表8：公司历年期间费用率情况 2行业分析：碳纤维高成长可期，国产化势在必行 2.1行业概况：产品特性、上下游及成本结构 碳纤维是由聚丙烯腈、沥青或粘胶等有机母体纤维在高温环境下裂解碳化形成的含碳量在90%以上的碳主链结构无机高分子纤维，外观呈黑色。碳纤维具备出色的力学性能和化学稳定性，密度比铝低，强度比钢高，是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高比强度（强度/密度）和最高比模量（模量/密度）的纤维，同时还具有耐腐蚀、耐高温、耐疲劳等特性以及良好的可加工、可设计性，因而广泛应用于航空航天、国防、能源、体育用品、汽车工业、轨道交通、建筑补强等领域，是一种发展国防军工和国民经济亟需的战略性新兴材料。 图表9：碳纤维主要应用领域 完整的碳纤维产业链包含从原油到终端应用的完整制造过程。首先从石油、煤炭、天然气等化石燃料中制得丙烯，并经氨氧化后得到丙烯腈，丙烯腈经聚合和纺丝工序得到聚丙烯腈原丝，原丝再经过预氧化、低温和高温碳化过程得到碳纤维，碳纤维可加工成碳纤维织物、碳纤维预浸料等制品，然后与树脂、陶瓷等材料结合形成碳纤维复合材料，最后由各种成型工艺得到终端工业产品。 图表10：碳纤维产业链 碳纤维可以按照原丝类型、制造方法、性能、丝束规格等不同维度分类。从原丝类型来看，目前聚丙烯腈（PAN）基碳纤维凭借相对简单的生产工艺和优异的结构及功能特性，已成为碳纤维发展和应用的主要品种，产量占碳纤维总量比重超九成。从力学性能来看，参照国家标准碳纤维可分为高强型（GQ）、高强中模型（QZ）、高模型（GM）和高强高模型（QM）四大类，模数和强度越高需要的工艺技术越复杂。从丝束规格来看，碳纤维可分为小丝束和大丝束，其中小丝束纤维具体包括24K及以下的型号，性能优异、产量低、成本高，通常用于航天军工等高科技领域，又称为“宇航级材料”；24K以上的为大丝束纤维，性能及制造成本相对较低，主要应用于工业领域，又称为“工业级材料”。 图表11：碳纤维主要分类 碳纤维营业成本构成中，制造费用占比最重。制造费用中电力和折旧费为主要支出项，这是由于碳纤维生产（尤其是碳化阶段）涉及大量高温加热环节，需耗用较多燃料动力，主要用电，另外还有天然气、蒸汽等，能源动力占比在30%左右；同时碳纤维生产具有占地面积大、设备价值高等特点，因而折旧摊销费用较高，占比在10-20%。其次为直接材料（占比30%），其中丙烯腈的消耗支出占到直接材料的70%以上，丙烯腈系大宗化工原料，价格随石油化工行业波动。 图表12：碳纤维制备成本构成 2.2需求端：风电、光伏、氢能集中发力，碳纤维市场或快速扩容 2021年我国碳纤维消费总量达6.2万吨，同比增速27.7%（如果供给能够充分保障，21年理论增速可以突破30%），在全球需求总量中占比过半，是绝对的碳纤维第一消费大国。根据赛奥碳纤维预测，到2023/2025年我国碳纤维需求量将达到9.9/15.9万吨，对应3/5年CAGR分别为26.4%/26.7%，我国碳纤维行业有望继续维系高增长的发展势头。其中，传统的体育休闲、建筑补强领域预计将保持平稳增长的趋势，增速在5-10%左右，短期来看主要需求驱动包括风电叶片、光伏热场和氢气瓶三大新能源应用，中长期来看航空航天板块也会逐步起量。 图表13：中国碳纤维需求量及增速 图表14：中国碳纤维需求量占全球碳纤维需求量的比重 2.2.1风电叶片：碳纤维叶片乘“风”而起，放量拐点在于成本 风机及叶片大型化趋势推动碳纤维在叶片上的应用。当前我国一类风区（如新疆、西北等平均风速超10m/s的富风地区）风机资源逐渐过剩，未来风电产业发展的重要方向主要为海上和陆上中低风速区。为了提高风力发电效率，风机和叶片呈现大型化趋势，叶片做长之后能增加扫风面积、捕捉更多风能。以往风电叶片普遍采用玻璃纤维作为增强材料，但随着叶片的大型化，纯玻璃纤维叶片在重量和强度方面开始显露不足，而轻质高强的碳纤维复合材料开始越来越多地被运用进叶片主梁结构中。 图表15：风电叶片结构 图表16：风电碳梁 碳纤维与玻璃纤维叶片的成本对比：碳纤维的价格是玻纤价格的10倍以上，单从叶片的制造成本来看两者无法打平，但叶片实现轻量化以后，首先整机制造成本有所节约，其次前期的设计以及后期的吊装、维护成本下降，加上叶片使用寿命及发电效率提升，把以上所有因素考虑进去，使用碳纤维叶片对应的全生命周期度电成本（LCOE）可以降低3%左右。制造成本方面，以4MW的陆风风机为例（叶片长度 82m 左右），使用碳纤维后整个叶片重量下降20%左右，叶片减重后叶轮、塔筒、机舱、塔基等驱动链的载荷和重量都可以降下来，整机成本系统性下降，基础设备部分成本的减少甚至可以跟叶片成本的增加相抵。设计及维护成本方面，叶片轻量化以后前期的设计成本以及后期的吊装、运维成本也会随之下降，另外，由于碳纤维耐腐蚀、耐光、耐极端气候，维护成本和维护频率明显低于玻纤叶片（尤其是在海风这块）。发电量方面，碳纤维叶片可以采用更薄的叶形，厚度可以从玻纤叶片的35%减到30-33%，带来性能和发电量的提升，平均每年能多发1-2%的电。使用寿命方面，碳纤维叶片抗疲劳特性高，使用寿命可延长，玻纤叶片寿命通常为20年，碳纤维叶片普遍能设计使用25年。综合下来碳纤维叶片的成本效益更佳。 图表17：风电叶片中用碳纤维和用玻璃纤维的性能/费用对比 我国风电碳纤维用量中大部分为来料加工，国内应用尚处于起步阶段，前景可期。2021年我国风电叶片用碳纤维需求总量为2.3万吨，占到全球风电叶片用碳纤维总量的68.2%。但值得注意的是，2.3万吨的碳纤维消费中绝大部分为来料加工，即碳纤维原料从国外采购，制成碳梁成品后再次出口，属于两头在外的“伪需求”