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聚焦冷喷涂再制造与增材制造,军民双轮驱动前景广阔

2023-06-05鲍学博、王煜童中邮证券从***
聚焦冷喷涂再制造与增材制造,军民双轮驱动前景广阔

公司是国内少数掌握冷喷涂固态增材制造技术并产业化运用在航空器维修再制造领域的企业之一,主要从事定制化增材制造和机载设备维修业务。公司定制化增材制造-机体结构再制造业务主要为我国多型号战斗机起落架大梁疲劳裂纹提供修复服务。公司为A、B基地级大修厂多型军机起落架大梁疲劳裂纹修复再制造的唯一供应商,修复后大梁可实现起落次数达原设计值3倍。 装备维修市场持续增长、武器零部件增材制造正在起步、民品业务应用场景不断增多,公司冷喷涂技术市场前景广阔。(1)受益于我国军队实战化训练的不断深入、新大纲全面施训开展,军机快速提质补量,同时耗损也在快速增加,军机维修需求市场不断扩大。公司作为国内少数掌握冷喷涂增材制造技术并产业化运用在航空器维修再制造领域的企业之一,有望充分受益于装备维修市场持续增长。(2)公司与中航工业集团旗下某客户达成了初步合作意向,同时就某武器折叠飞行舵重构进行了深入沟通与合作,实现从延寿维修领域向武器前市场规模化制造领域重大应用突破。(3)公司积极拓展民用市场,成功将冷喷涂固态增材制造技术应用于靶材、新能源汽车零部件制造、工业母机核心零部件制造等方向,部分产品已经入批量试制阶段。 我们预计公司2023-2025年归母净利润为0.69、1.25和1.63亿元,同比增长16%、83%、30%,当前股价对应PE为61、34、26倍,首次覆盖,给予“买入”评级。 风险提示 公司市场推广不及预期;下游需求不及预期;原材料价格波动等。 盈利预测和财务指标 1聚焦冷喷涂再制造与增材制造,业绩短期承压未来可期 公司是国内少数掌握冷喷涂固态增材制造技术并产业化运用在航空器维修再制造领域的企业之一,主要从事定制化增材制造和机载设备维修业务。公司共同实际控制人为李羿含、李光平和王春晓,合计持有公司49.77%的股份。 图表1:公司股权结构 公司设立初期专注于航空机载设备维修,主要从事军用及民用航空器气动附件、液压附件、燃油附件和电气附件的维修业务。与此同时,公司经过多年研发创新,实现了多种金属材料的高强度沉积,建立了公司冷喷涂固态增材制造技术体系,并将该技术成功应用于机体结构再制造领域。基于对冷喷涂等增材制造技术的成熟运用,公司不断开发和拓展增材制造技术的应用场景和下游市场,研发出了适用于电子器件领域的靶材和适用于航空高温、高压环境的航空紧固件产品。2022年11月公司收购襄阳嘉德机械有限公司,将冷喷涂固态增材制造技术与其他技术相结合,进行工业母机辊系部件等零部件的生产制造。 公司主营业务分为定制化增材业务和机载设备维修业务两部分。公司以定制化增材制造业务为核心发展方向,包括机体结构再制造及零部件制造等。2022年,公司定制化增材制造业务实现营业收入9477.40万元,占营业总收入比例接近70%。现阶段,公司主要服务于军方及其下属飞机大修厂、军工集团下属单位以及民用航空运营企业等客户。 图表2:公司发展历程 高管多为核心技术人员,团队具有较强的研发实力。公司管理层多数具有多年行业经验,高管中李羿含、蒋波哲均为公司核心技术人员。2022年7月,公司引进全球冷喷涂固态增材制造专家黄仁忠博士担任首席科学家。黄仁忠博士曾任日本等离子技研公司的首席专家,研发了世界先进的工业化高压冷喷涂设备,并开创了冷喷涂制造旋转溅射靶材和冷喷涂应用于航空发动机关键部件再制造等先进技术,累计发表学术论文60余篇,其中SCI论文30余篇。在黄博士带领下,公司组建并不断扩充专业的研发团队。 2019-2021年,公司业绩保持较快增长;2022年至今业绩出现下滑。2022年公司实现营收1.40亿元,同比减少1.13%,主要是由于宏观环境等因素影响,市场需求减少所致;实现归母净利润0.59亿元,同比减少16.46%。2022年,公司定制化增材制造业务、机载设备维修业务分别占营业总收入比例68%、28%,分别实现营业收入9492.11万元、3876.79万元,同比分别下滑5.89%、1.86%。 图表3:公司营业收入 图表4:公司归母净利润 受原材料价格大幅上涨,定制化增材制造业务毛利率出现下滑。2022年定制化增材制造业务毛利率为55.01%,同比下滑22.48pcts,定制化增材业务毛利率下滑主要系原材料价格波动影响,高纯氦气原材料采购价格22年涨幅较大导致综合成本上升。22年机载设备维修业务毛利率为51.51%,同比增加10.71pcts。 图表5:公司各业务营收 图表6:公司各业务毛利率 公司近年净利率因原材料端影响有所波动,但依然保持较强盈利能力。2022年,公司销售净利率42.29%,同比下滑7.76pcts。 图表7:公司毛利及毛利率 图表8:公司销售净利率 2022年,公司期间费用率20.00%,同比增加2.57pcts;其中:销售费率2.51%,上升1.40pcts;管理费率13.58%,上升2.80pcts;财务费率-7.07%,下降3.48pcts;研发费率10.98%,同比增加1.85pcts。 图表9:公司费用率 图表10:公司研发费用及费用率 2023年,关联交易预计额大幅增长。公司预计2023年向关联方中国航空工业集团F单位销售商品、提供劳务关联交易金额3500万元,较2022年实际发生金额大幅增长1059%。 公司高管及核心员工参与6830万元首发战略配售,2022年发布股权激励计划,彰显公司未来发展信心。2022年12月28日,公司公告向激励对象首次授予限制性股票,以32.03元/股的授予价格向28名激励对象首次授予156.62万股限制性股票。要达到公司层面业绩考核目标,以2022年营业收入为基准,2023、2024、2025年营业收入增长率应分别不低于20%、62%、134.9%,以每考核年度对应前一年净利润为基数,2023、2024、2025年净利润增长率应分别不低于15%、20%、30%。 图表11:公司首次授予的限制性股票公司层面各年度业绩考核目标 2冷喷涂增材制造技术已进入规模化应用阶段 冷气动力学喷涂,简称冷喷涂,最早于20世纪80年代中期由俄罗斯原苏联科学院西伯利亚分院理论和应用力学研究所的科学家在空洞试验中首先发现的。在冷喷涂过程中,将一定温度与压力的气体(氮气、氦气、压缩空气等)送入特定的喷嘴,产生超音速气体流动,然后将具有一定粒径的粉末颗粒送入到高速气流中,经过加速加热,在固态下高速撞击基体,产生严重的塑性变形而沉积在基体表面形成涂层。 经过多年来的研究与发展,冷喷涂已经成为一门相对独立和成熟的表面涂层技术,并应用于化工、汽车、航空航天、造船、电子、机械、造纸等多个制造领域。如今,由于冷喷涂在构建塑性金属和金属基复合材料3D部件方面具有诸多优势而被人们高度关注,并逐渐发展出了基于冷喷涂的增材制造新方法。 图表12:冷喷涂过程原理图 2.1冷喷涂增材技术优势 相较于其他增材技术,冷喷涂具有工艺温度低、对材料热影响小、应用材料广泛、沉积速率高、沉积体性能优越的优势。因为冷喷涂增材制造技术对基体不形成热影响,可作为近净成形技术直接喷涂制备块材和零部件,在防护涂层和功能涂层的制备、装备制造和再制造领域具有广阔的应用前景。 首先,作为一种低温材料加工技术,冷喷涂过程中对材料的热影响小,喷涂粒子基本没有氧化、相变或晶粒长大的风险,适用于温度敏感材料、氧化敏感材料和相变敏感材料,例如铝、铜、钛以及它们的合金等;其次,冷喷涂涂层密度高,孔隙率低,涂层内部通常表现有适当的残余压应力,能够制备一些高性能的零部件;此外,冷喷涂的喷涂粒子沉积率高,加工生产速度快,可以达到每小时几公斤乃至十几公斤的高沉积速率,这种能够快速进行增材制造的特点正是该工艺区别于其他增材制造技术的关键特征之一。 图表13:冷喷涂固态增材制造技术特点 2.2典型冷喷涂材料涂层特性及应用 冷喷涂铝合金涂层:铝及其合金具有密度小、延展性高、耐腐蚀性好、导热性和导电性优异等特点,因此在工业和生活中应用广泛。冷喷涂铝及其合金涂层可用于修复铝合金的工业零部件从而可以节省大量的成本,因此受到学术界和工业界的广泛关注。此外,高强度的铝铜合金广泛应用于航空航天和汽车领域。 冷喷涂铜合金涂层:铜及其合金具有优异的导热性、导电性、延展性、耐腐蚀性和耐磨性,被广泛应用于电力、电子、能源、机械等领域,同时是冷喷涂最易喷涂材料之一。 冷喷涂钛和钛合金涂层:由于钛和钛合金具有密度低、强度高、耐腐蚀性好、生物相容性好等特点,其广泛应用于航空、航天、石油、化工、医疗、建筑、汽车、体育器材等领域。冷喷涂中,钛和钛合金沉积所需的临界速度较高,因此若要获得致密的钛和钛合金涂层,需要用高压冷喷涂设备和较高的参数(例如:氮气作为载气,气体温度800~1100℃,气体压强4~5Mpa)。 另外,使用氨气作为载气可以使钛和钛合金颗粒加速到更高的速度,从而使钛和钛合金颗粒发生更强烈的塑性变形和更强的结合强度,因此使用氨气可以使钛和钛合金涂层非常致密。 冷喷涂镍基高温合金Inconel718涂层:Inconel718是一种含有Ni、Cr、Mo、Nb、Ti、Al等合金元素的镍基超级合金,通过形成γ'和γ″强化相以及细小而稳定的碳化物,从而使得其在高温工作条件下具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力,因此Inconel718被广泛地用于航空航天中工作温度较高的零部件。 2.3冷喷涂技术军民应用市场广阔 全球增材制造市场呈高速增长趋势。据《Wohlers Associates 2023》,2022年全球增材制造市场规模达到180亿美元,同比增长18.3%,该行业已经连续25年保持两位数的增长趋势。《Wohlers Associates 2022》预测2025年增材制造收入规模将达到298亿美元,2021-2025年CAGR为18.24%;2030年增材制造收入规模将达到853亿美元,2025-2030年CAGR为23.41%。 图表14:全球增材制造市场规模 冷喷涂技术作为增材市场的细分领域已进入工业化规模化阶段。近30年来,冷喷涂技术在国际上引起了广泛关注,美国、加拿大、德国、法国、日本、澳大利亚、新加坡和中国等国家开始进行相关的基础研究和应用开发。进入21世纪后,冷喷涂的研究经历了高速发展期,其研究方向逐渐从基础研究和应用基础研究转向工程化应用研究与产业化开发,特别是2010年以后,冷喷涂技术的规模化工业化产品逐渐发展起来。冷喷涂技术已经成功应用在航空航天、武器装备、能源动力、电子电力、医疗器械等多个领域的表面修复、表面增强、功能涂层和增材制造等。 (1)航空航天、武器装备零部件维修再制造 在航空航天零部件维修再制造领域,传统氩弧焊、热喷涂和激光沉积仍然是3种最主要的修复技术,而这3种传统工艺均因热输入过大、温度过高容易导致修复部分产生氧化夹杂、热变形和开裂,使得修复能力和修复效果十分受限,一些形状复杂的薄壁零部件甚至无法修复而直接报废,从而造成巨大的资源和成本浪费。 冷喷涂固态沉积的技术特点使得它能够避免所有与过量热输入有关的缺陷,在航空航天零部件修复中有着极大的应用价值。而与传统维修技术相比,被修复的结构件在冷喷涂固态增材制造过程中全程处于低温状态,无氧化烧损、无打孔破坏,避免了焊接高温等方式对基体材料的热损伤、铆接加强块、打止裂孔等方式对基体造成的附加损伤,比复合材料胶接等方式具有更强的涂层强度。 得益于冷喷涂沉积体优异的耐腐蚀及疲劳性能,早在2001年,美国陆军研究实验室(ARL)就与桑迪亚国家实验室合作成立了首个将冷喷涂应用于装备维修的实验室;2008年,美国国防部发布了用于手动或自动的冷喷涂制造工艺标准。目前冷喷涂技术已广泛用于空军、陆军及海军武器装备的维修,经验证,其修复效果明显优于传统的热喷涂、焊接、激光熔覆等工艺。 图表15:F/A-18E/F战斗机A357铸铝工件表面的微动损伤冷喷涂技术修复前(左)后(右) 空军武器装备方面,从世界范围来看,冷喷涂技术在飞机修复领域的实际应用范围广泛,可以