崛起的原丝龙头，精准卡位进入成长快车道

崛起的国产大丝束原丝龙头，全面进入高速增长阶段。公司依托雄厚的腈纶工艺和管理经验积累，精准定位民用需求为主的通用型大丝束赛道，快速崛起成为国内碳纤维原丝最大生产商。在风、光、氢等需求领域爆发，以及碳纤维国产化浪潮下，公司快速实现产品品质的提升以及成本的持续下降，2020年公司盈利跨过拐点并持续新高，2021年公司实现主营业务收入/归母净利润为12.1/3.1亿，YoY+104%/126%。随着公司产能快速“复制”，公司有望全面进入高速增长阶段。 原丝壁垒高，22-23年供需望保持紧平衡。原丝是碳纤维制备的核心环节，占碳纤维生产总成本50%以上，直接决定碳纤维质量、性能与成本。大丝束原丝的竞争壁垒主要集中在Know-How与成本。深厚的腈纶工艺积累是发展大丝束原丝的基础，同时还需在聚合、纺丝等环节选择合适的工艺和发展路线，实现效率和品质的提升以及成本的持续下降。新玩家的进入周期长，且较难实现品质和成本的追赶。国产碳纤维产能扩张提速下，我们预计22-23年全球原丝需求约30.1、39.4万吨，YoY+20%、31%，供给为30.1、37.9万吨，YoY+18%、26%，22-23年原丝仍有望保持供需紧平衡。 公司技术、规模和成本、产品优势行业领先。1）技术：公司在原奇峰化纤20年腈纶制备基础上自主研发，创造性发明了DMAC为溶剂的湿法两步法原丝生产技术与工艺，成为国内唯一一家使用该工艺的企业。相较同业，公司可实现间歇式生产，且更易获得高分子量纺丝原液，更适用于大规模产线的建设与生产。公司生产效率与品质持续提升，2020年基础纺速提高至100m/min、满筒一级品率提高至93.15%，且公司全部产品碳化后均可达到T400级别，部分大丝束产品碳化后指标可达甚至优于国际主流厂商水平。2）规模与成本：公司规模行业领先，22年初公司柔性化原丝产能达4.5万吨，位居行业第一，并计划未来2-3年新增15-20万吨原丝产能，行业地位有望持续巩固。相较同业，公司规模优势明显，且原材料丙烯腈采购价低5%-10%，同时可依托腈纶工艺体系降低溶剂回收成本，成本优势凸显，20年吨成本为1.74万元。随着公司规模效应的进一步发挥，以及设备国产化率不断提升，单位折旧、人工、能源等成本仍有较大下降空间。3）产品品类：公司结合自身优势及市场需求，将大丝束碳纤维原丝作为核心市场，24K以上产品销量占比从2018年57.9%提升至21H1的81.7%。目前公司主要聚焦于24K、25K、48K等产品，并有望逐步实现35K、50K、75K、100K、480K等系列产品稳定大规模生产，产品品类有望持续丰富。公司作为吉林系的原丝平台，在吉林系原丝+碳丝+复材同步快速扩张下，有望直接受益。 投资建议：公司为碳纤维原丝优质龙头，技术、规模和成本、产品等优势明显，产能快速扩张，进入成长快车道。我们预计2022-2024年公司归母净利润8.2、11.5、14.4亿，对应当前股价PE分别为25、18、14倍，首次覆盖，给予“买入”评级。 风险提示：产能投产不及预期；产品价格大幅下滑风险；原材料和能源价格大幅上涨、客户集中度过高、行业供需测算有偏差风险、使用信息滞后或更新不及时风险。 一、崛起的碳纤维原丝龙头，国产化引领者 1.1碳纤维原丝龙头，深耕原丝领域 碳纤维原丝龙头，深耕原丝领域，技术不断突破。公司成立于2008年12月，自设立以来专注于碳纤维原丝的研发、生产和销售，公司碳纤维原丝整体规模、研制、生产能力及技术水平均处于行业先进水平，产品品质优良且稳定性强。2008年公司创造性发明了DMAC为溶剂的湿法两步法原丝生产技术与工艺，打破国际碳纤维巨头在原丝生产技术上的垄断情况。2016年，公司在航空航天领域小丝束碳纤维原丝技术的基础上，开始研发工业民用大丝束碳纤维原丝。2017年公司逐步实现了12K/S的产业化稳定生产，碳化后可部分达到T700的水平，并于2018年实现了24K、25K产品的规模化生产。2019年公司实现48K产品的规模化生产，目前是国内碳纤维原丝最大生产商。公司已实现大丝束聚丙烯腈基碳纤维原丝产品稳定大规模生产，产品结构已经从军工级别小丝束产品为主，发展到工业民用级别大丝束产品为主，小丝束、大丝束产品共同发展的新局面。 图表1：公司发展历程 国资控股，实际控制人持股比例高，股权结构稳定。吉林市国资委为公司实际控制人，通过吉林市国兴新材料产业投资有限公司间接持股。根据公司年报，截至2021年末，吉林市国资委持股比例达49.98%，此外长春市九台区财政局通过吉林市九富城市发展投资控股(集团)有限公司对吉林碳谷间接持股20.23%，其余股东持股均少于5%，公司国资背景深厚，股权结构稳定。 图表2：股权结构图 管理层腈纶产业经验丰富。根据《2020全球碳纤维复合材料市场报告》，腈纶工艺基础是发展大丝束碳纤维潜力的重要评价指标，除非技术有飞跃发展，没有强大的腈纶工业基础，就没有发展大丝束碳纤维的基础。 公司管理层人员多出身奇峰化纤，腈纶产业经验丰富。高级管理人员中核心技术人员占比较高，有利于公司进一步技术创新，构筑技术壁垒。 图表3：公司董事、监事及高级管理人员简历 1.2聚焦主业，盈利跨过拐点持续新高 聚焦碳纤维主业，盈利跨过拐点持续新高。2019年为取得较低成本的丙烯腈，公司进行丙烯腈贸易业务活动。丙烯腈贸易业务收入体量较大，但贡献利润较少，2020年度公司其他业务（以丙烯腈贸易业务为主）毛利占比仅为2.8%。2020年6月起公司停止丙烯腈贸易业务，聚焦碳纤维原丝业务。随着公司技术、规模、管理和市场效应逐步体现，公司产品逐步获得市场认可，收入保持高速增长，碳纤维主营业务收入（含原丝、带量试制品、碳丝、其他主营业务等）由2018年的2.1亿增长到2021年的12.1亿，CAGR+79.6%。公司在2020年实现扭亏为盈，2021年盈利继续新高，实现净利润3.1亿，YoY+126%。 图表4：公司主营业务收入快速增长（百万元） 图表5：公司盈利持续提升（百万元） 行业景气叠加成本持续下降，公司盈利能力持续提升。一方面，在“海外供给受限”大背景下，叠加风光氢等领域需求爆发，国内碳纤维企业技术工艺不断优化，产能扩张提速，带动原丝端需求增长加快，原丝价格逐步提升。另一方面，公司产能规模持续扩张，工艺技术不断成熟，成本持续下降，带动公司整体盈利能力持续提升。公司毛利率从2018年的-5.8%提升至2022Q1的40.3%，净利率从2018年的-36.5%提升至2022Q1的28.7%，趋势有望延续。 图表6：公司盈利能力持续提升（%） 图表7：相较2018年，21H1产品均价提升成本下降 二、原丝壁垒高，22-23年供需望保持紧平衡 2.1碳纤维力学性能优异，大、中小丝束工艺、壁垒、应用场景不同 碳纤维性能优越，被誉为21世纪新材料之王。碳纤维是由聚丙烯腈（PAN）（或沥青、粘胶）等有机材料在高温环境下裂解碳化形成的含碳量高于90%的碳主链结构无机纤维。碳纤维性能优越，根据《高科技纤维与应用》，碳纤维强度高（抗拉强度在3500MPa以上），模量高（弹性模量在230GPa以上），且密度小（碳纤维密度是钢的1/4，是铝合金的1/2），比强度高（比强度比钢大16倍，比铝合金大12倍）。此外，碳纤维耐超高温（非氧化气氛条件下，可在2000℃时使用）、耐低温、耐酸、耐腐蚀、热膨胀系数小（可以耐急冷急热，即使从3000℃的高温突然降到室温也不会炸裂），导热系数大。 图表8：碳纤维的主要性能特点 大、中小丝束占比各接近一半，工艺、壁垒、应用场景不同。按照每束碳纤维中单丝根数，碳纤维可以分为中小丝束和大丝束两大类别。1K表示一束碳纤维中有1000根单丝，通常将24K以内的碳纤维称为中小丝束（包括1K、3K、6K、12K、24K等），将48K以上的型号称为大丝束（包括48K、50K、60K等）。目前标模碳纤维有大丝束和中小丝束的区分，标模以上的碳纤维暂无大丝束出现。根据《2021年全球碳纤维复合材料市场报告》，2021年标模大丝束、标模中小丝束、中模、高模碳纤维分别占比43.5%、43.3%、12.5%、0.6%。从工艺和壁垒来看，中小丝束工艺技术要求高，在生产中杂质含量严格控制，原丝性能要求高，氧化过程较慢，碳化过程中有时需要较高温度，同时需要进行产品认证；而大丝束在生产中允许存在一定杂质，原丝性能要求相较于小丝束较低，氧化过程快，碳化温度相对较低，无需认证，因此大丝束性能不如中小丝束。中小丝束成本/价格更高，一般用于航天军工等领域，称为“宇航级”碳纤维；大丝束注重性价比，主要应用于风电、轨交等工业领域，也被称为“工业级”碳纤维。 图表9：2021年大、中小丝束占比各接近一半（%） 图表10：中小丝束性能、工艺要求均高于大丝束 图表11：碳纤维主要应用领域性能要求 图表12：2021年碳纤维各应用领域均价（万元/吨） 碳纤维生产流程分为原丝制备环节、碳丝生产环节、复材生产环节。首先，产业链上游企业先从石油、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之后得到聚丙烯腈（PAN）原丝。然后，产业链中下游企业再经过预氧化、低温和高温碳化后得到碳纤维；碳纤维可制成碳纤维织物和碳纤维预浸料；碳纤维与树脂、陶瓷等材料结合，可形成碳纤维复合材料，最后由各种成型工艺得到下游应用需要的最终产品。其中，原丝制备环节工艺、技术壁垒相对较高，碳化环节资金壁垒相对较高。 图表13：PAN原丝生产流程 图表14：PAN原丝到碳纤维流程 图表15：碳纤维产业链全景图 2.2产业链下游产能快速扩张，原丝供需有望保持紧平衡 碳纤维需求持续增长，中国需求占比持续提升。随着碳纤维应用的不断拓宽，以及渗透率的不断提升，碳纤维需求持续增长，根据赛奥碳纤维数据，全球碳纤维需求从2008年的3.6万吨增长至2021年的11.8万吨，13年CAGR+9.6%。随着中国应用市场的不断开拓，以及下游风电、光伏等新能源领域的拉动，中国碳纤维需求从2008年的0.8万吨增长至2021年的6.2万吨，13年CAGR+16.9%。中国需求占全球的比例也不断提高，从2008年的22.8%提升至2021年的52.9%。 图表16：2008-2021年全球碳纤维需求（万吨） 图表17：2008-2021年中国碳纤维需求（万吨） 碳纤维应用广泛，中国民用需求占比更高。根据《2021全球碳纤维复合材料市场报告》，2021年全球碳纤维下游需求中，风电叶片、体育休闲、航空航天、压力容器、碳-碳复材分别占比28.0%、15.7%、14.0%、9.3%、7.2%，而2021年中国碳纤维下游需求中，风电叶片、体育休闲、航空航天、压力容器、碳-碳复材分别占比约36.1%、28.1%、3.2%、4.8%、11.2%。相较全球碳纤维需求结构，我国在风电/体育休闲/碳-碳复材等民用需求领域占比更高，也意味着国内在民用需求领域具备更强的成长性；而在航空航天等行业，我国仍存在进一步开拓的空间。 图表18：2021年全球碳纤维下游需求结构（%） 图表19：2021年中国碳纤维下游需求结构（%） 我们预计2025年全球碳纤维需求有望达28.1万吨，2020-2025年CAGR+21.3%。我们测算2021-2025年，全球碳纤维需求有望达13.0/13.5/17.1/20.9/28.1万吨，YoY+21.1%/3.9%/26.9%/22.4%/34.3%。 对于风电领域需求，我们根据GWEC预测的全球陆上/海上风电新增装机量，并预计在风机大型化下碳纤维在风电机组中的渗透率不断提升，测算2025年风电用碳纤维需求达9.92万吨。对于体育休闲领域，我们假设20-25年按照10.0%的复合增长率增长，测算2025年体育休闲领域用碳纤维需求达2.48万吨。对于碳/碳复材领域，我们根据CPIA对光伏新增装机的乐观估计，并预计碳/碳复材在光伏热场系统中渗透率不断提升，测算2