国防军工：深度解析航空碳纤维复材价值链

航空碳纤维复材产业链包括原丝、碳纤维、碳纤维编织物、预浸料、复材零部件、以及最终整机装备等环节。我们把航空碳纤维复材产业链拆分为上游碳纤维生产、中游预浸料生产、下游复材零部件生产3个环节。 为了分析航空碳纤维复材价值链，我们选取光威复材的“碳纤维及织物”业务经营情况代表碳纤维生产环节，选取中航高科的“新材料产品”业务经营情况代表预浸料生产环节，选取佳力奇“飞机复材零部件”业务经营情况代表碳纤维复材零部件生产环节。 总体来看，航空碳纤维复合材料零部件价格中，各类原材料（包括碳纤维生产购买的丙烯腈、预浸料生产购买的树脂、以及复材零部件生产购买的除预浸料外的其他辅料等）占8.83%，各环节的人工合计占7.23%，各环节的制造费用合计占20.46%，各环节的毛利合计占63.48%。 分产业链看，航空碳纤维复材零部件价格中，产业链上游支出的人工占0.94%，制造费用占4.88%，获得的毛利占11.65%；产业链中游支出的人工占2.13%，制造和其他费用占7.49%，获得的毛利占17.79%；产业链下游支出的人工占4.16%，制造费用占8.09%，获得的毛利占34.04%。 从航空碳纤维复材价值链分析中，我们可以得到以下结论：1）航空领域，碳纤维的市场规模约为复材零部件市场规模的20%，预浸料的市场规模约为复材零部件市场规模的50%；2）产业链上游毛利率较高，产业链一体化可提升盈利能力；3）产业链上游单位人力投入产出的毛利较多，产业链下游单位制造费用投入产出的毛利较多。 产业链相关上市公司包括：1）碳纤维环节：光威复材、中简科技、中复神鹰、恒神股份等；2）预浸料环节：中航高科、恒神股份、光威复材等；3）复材结构件环节：佳力奇、航天环宇、广联航空等。 风险提示 航空航天、风电、体育休闲等行业对碳纤维复材的需求不及预期； 原油价格大幅波动；产品降价超出市场预期等。 1航空碳纤维复材产业链 航空碳纤维复材产业链包括原丝、碳纤维、碳纤维编织物、预浸料、复材零部件、以及最终整机装备等环节。我们把航空碳纤维复材产业链拆分为上游碳纤维生产、中游预浸料生产、下游复材零部件生产3个环节。 图表1：航空复材产业链 产业链上游企业通常采购丙烯腈等原材料生产碳纤维原丝，并经过碳化工艺获得满足性能要求的碳纤维，碳纤维作为产品出售。国内航空航天碳纤维厂商主要包括光威复材、中简科技、太钢钢科，中复神鹰和恒神股份的部分碳纤维产品也用于航空航天领域。 产业链中游企业通常采购碳纤维，并研发与复材性能要求相吻合、与碳纤维相匹配的树脂材料，加工生产成预浸料对外销售。国内碳纤维预浸料厂商包括中航高科（子公司航空工业复材）、恒神股份、光威复材等。 产业链下游企业通常采购预浸料，通过热压罐、模压等工艺加工满足装备设计要求的复材零部件。国内航空航天复材零部件厂商包括佳力奇、航天环宇、广联航空、四川新万兴、成都泰格尔、江西九由航空、浙江西子航空等。 航空碳纤维销售价格因性能不同差异较大。参考光威复材和中简科技的销售均价，2023年，光威复材“碳纤维及织物”销售均价713元/kg，中简科技“碳纤维及织物”销售均价2879元/kg。光威复材的碳纤维主要用于航空航天领域，2023年，光威复材碳纤维业务16.67亿元收入中，68%来自航空应用，14%来自航天应用；从产品看，T300级占比51%、T700级占比16%、T800级占比17%、MJ系列占比12%，其他占比4%。中简科技的碳纤维也主要用于航空航天领域，以ZT7系列和ZT9系列碳纤维为主，2023年，中简科技“碳纤维及织物”5.60亿元收入中，ZT9H销售收入1.50亿元。 参考航空工业复材的碳纤维采购价格，不同牌号碳纤维价格差异较大，例如碳纤维织物ZT7H.3K在2013和2014年采购单价均为3800元/kg，而碳纤维织物T700在2013年和2014年的采购单价分别为330元/kg和310元/kg。 图表2：“碳纤维及织物”销售均价（元/kg） 参考航空工业复材2013年和2014年的销售情况，预浸料均价在1000元/平方米左右；参考佳力奇近几年采购价格，航空预浸料采购均价在1000元/平方米左右，航天预浸料采购均价在700元/平方米左右。2013年和2014年，航空工业复材的预浸料销售收入分别为4.37亿元和8.08亿元，销量分别为39.11万平方米和84.81万平方米，销售均价分别为1118元/平方米和953元/平方米。 佳力奇从其供应商A采购的预浸料包括型号A和型号B，均价1000元/平方米左右，从江苏恒神采购的预浸料包括型号C和型号D，均价700元/平方米左右。 图表4：航空工业复材预浸料销售情况 图表5：佳力奇采购的预浸料价格（元/平方米） 2航空碳纤维复材价值链 为了分析航空碳纤维复材价值链，我们选取光威复材的“碳纤维及织物”业务经营情况代表碳纤维生产环节，选取中航高科的“新材料产品”业务经营情况代表预浸料生产环节，选取佳力奇“飞机复材零部件”业务经营情况代表碳纤维复材零部件生产环节。 碳纤维生产：2023年，光威复材“碳纤维及织物”业务毛利率为61.85%，成本构成中，原材料成本占比19.01%，人工占比13.12%，制造费用占比67.87%。 碳纤维生产主要原材料为丙烯腈。 预浸料生产：2023年，中航高科“新材料产品”业务毛利率为36.79%，成本构成中，材料成本占比68.51%，人工占比6.97%，制造费用占比23.30%，其他费用占比1.22%。预浸料生产主要需要碳纤维、树脂等原材料，中航高科的预浸料生产需要的碳纤维全部对外采购，树脂全部自主改性制造。公司曾表示，环氧树脂采购规模在复材公司全年原材料采购中占比很小，我们假设预浸料生产中，碳纤维材料成本占直接材料成本的90%。 复材零部件生产：2023年，佳力奇“飞机复材零部件”业务毛利率为34.04%。 2022年，佳力奇“飞机复材零部件”业务的成本构成中，材料成本占比81.43%，人工占比6.31%，制造费用占比12.26%。佳力奇的复材零部件生成中，采购的原材料以预浸料为主，2019-2022年，佳力奇的直接材料成本中，预浸料占比90%左右。 总体来看，航空碳纤维复合材料零部件价格中，各类原材料（包括碳纤维生产购买的丙烯腈、预浸料生产购买的树脂以及复材零部件生产购买的除预浸料外的其他辅料等）占8.83%，各环节的人工合计占7.23%，各环节的制造费用合计占20.46%，各环节的毛利合计占63.48%。 图表6：航空碳纤维复材零部件的价格构成-整体 分产业链看，航空碳纤维复材零部件价格中，产业链上游支出的人工占0.94%，制造费用占4.88%，获得的毛利占11.65%；产业链中游支出的人工占2.13%，制造和其他费用占7.49%，获得的毛利占17.79%；产业链下游支出的人工占4.16%，制造费用占8.09%，获得的毛利占34.04%。在碳纤维复材零部件价格中，产业链下游占据的毛利更大，这与越靠产业链下游产品价值量越高相关。 图表7：航空碳纤维复材零部件的价格构成-分产业链 从航空碳纤维复材价值链分析中，我们可以得到以下结论： 1）航空领域，碳纤维的市场规模约为复材零部件市场规模的20%，预浸料的市场规模约为复材零部件市场规模的50%。 在航空碳纤维复材零部件价格中，碳纤维的价值量占18.84%，预浸料的价值量占48.24%，从而，碳纤维的市场规模约为复材零部件市场规模的20%，预浸料的市场规模约为复材零部件市场规模的50%。 2）产业链上游毛利率较高，产业链一体化可提升盈利能力。 产业链上游、中游、下游毛利率分别为62%、37%、34%，从产业链单一环节看，目前上游毛利率较高。若实现产业链上游和中游一体化，即以丙烯腈等为原材料、以预浸料为产品，毛利率将达到61%；若实现产业链中游和下游一体化，即以碳纤维等为原料、以复材零部件为产品，毛利率将达到52%；若实现全产业链一体化，即以丙烯腈等为原料、以复材零部件为产品，毛利率将达到63%。 3）产业链上游单位人力投入产出的毛利较多，产业链下游单位制造费用投入产出的毛利较多。 以产业链各环节毛利与人工成本的比值作为参考，产业链上、中、下游分别为12.36、8.35和8.18，反映出产业链上游产线自动化程度相对较高，单位人力投入产出的毛利较多，产业链中下游单位人力投入产出的毛利相近。以产业链各环节毛利与制造费用的比值作为参考，产业链上、中、下游分别为2.39、2.37和4.21，反映出产业链下游单位制造费用投入产出的毛利较多。 展望未来：1）产业链各环节推进自动化能力建设，提升生产效率、降低人工、制造成本。例如，中航高科在2023年年报中表示，公司正在开展先进航空预浸料生产能力提升项目建设，新建先进预浸料生产厂房及多条预浸料自动化生产线，项目投产后将大大提升公司生产交付能力；佳力奇在招股书中表示，公司未来将在自动化生产技术、材料成型技术、产品质量控制等方面进行持续研发投入，并且建设数智化管理系统，进一步提升自动化、数字化以及智能化水平。2）部分厂商推进产业链一体化能力建设，扩大业务范围、增强市场竞争力。例如，光威复材持续推进从“纤维、树脂、预浸料到复材制件、装备、检验检测”的全产业链一体化建设，持续开发新项目、新产品、新技术。 3相关标的 产业链相关上市公司包括：1）碳纤维环节：光威复材、中简科技、中复神鹰、恒神股份等；2）预浸料环节：中航高科、恒神股份、光威复材等；3）复材结构件环节：佳力奇、航天环宇、广联航空等。 4风险提示 航空航天、风电、体育休闲等行业对碳纤维复材的需求不及预期；原油价格大幅波动；产品降价超出市场预期等。