中航高科专题研究:航空复材空间广阔_产业中枢未来可期.docx
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1、中航高科专题研究:航空复材空间广阔_产业中枢未来可期1. 公司背靠中航工业集团,航空复材是其核心业务1.1. 旧日南通机床厂,经历资产重组,最终聚焦航空复材开拓:1956 年-2014 年,主营机床业务、后进军房地产。1956 年,公司前身 南通机床厂成立,而后于 1988 年进行股份制改革,组建南通机床股份有限公司。 1994 年 5 月,南通机床在上交所挂牌交易,2006 年成为国资控股的上市公司, 并更名南通科技。公司主要从事机床设计制造与销售,并于 2007 年开始经营房 地产开发。2009 年起,房地产开发业务持续获利,一跃成为公司创收的主要力量; 而受宏观经济环境、机床业务市场结构
2、调整等影响,机床业务营利滑坡,一度于 2014 年出现亏损,推动原有机床业务扭亏增盈和转型升级便成为关键。求变:2015 年-2019 年,资产重组,业务延伸至新材料领域。2015 年,公司 进行重大资产重组,以非公开发行股票方式购买中航复材、优材京航、优材百慕 三家公司 100%的股权。同时,公司对原有盈利能力较差的从事热加工业务的通能 精机进行剥离,将主营业务延伸至航空新材料领域。本次重组后,依托于中航工 业集团多年来积累的先进技术经验,公司在航空新材料领域持续做大做强,竞争 优势显著。聚焦:2019 年至今,聚焦新材料,打造航空复材龙头企业。公司于 2019 年 正式剥离房地产业务,转让
3、子公司江苏致豪 100%的股权,主营业务聚焦于航空复 材及高端智能装备的研发制造,逐步形成以航空新材料为主、高端智能装备制造 为辅的业务格局,进一步确立航空复材领域的核心中枢地位。目前,公司已成为 我国航空复合材料领域行业龙头,在高性能树脂技术、预浸料技术及树脂基复合 材料制造技术等方面均处于国内领先地位,是集复合材料研发、生产、销售和服 务于一体的专业化高科技公司。1.2. 背靠中航工业集团,关联方交易贡献大部分营收公司隶属于航空工业集团,股权结构稳定。航空工业集团是公司实际控制 人,持有公司 42.86%的股份;另有大股东中国航发北京航空材料研究所,持有 公司 5%的股份,两家合计持股比例
4、达 47.86%。其中,中国航空工业集团有限公 司(简称“航空工业”)是由中央管理的国有特大型企业,是国家授权的投资机 构,于 2008 年 11 月 6 日由原中国航空工业第一、第二集团公司重组整合而成 立。集团公司设有航空武器装备、军用运输类飞机、直升机、机载系统、通用航 空、航空研究、飞行试验、航空供应链与军贸、专用装备、汽车零部件、资产管 理、金融、工程建设等产业,为我国军队提供先进航空武器装备。公司产品多以集团内销售为主,关联方交易营收占比高。航空工业集团下属 单位及主机厂(沈飞、成飞、哈飞等)是公司重点客户及关联方。公司一般会与 航空工业集团签订关联交易协议,由公司向航空工业及其下
5、属企业销售树脂、蜂 窝、预浸料等产品。近年来,公司关联方总的交易金额占总营收的比例逐年上升, 2017-2020 年公司关联交易占营业收入比例为 39.97%,50.24%,68.42%, 80.21%。1.3. 复材业务为公司营收、业绩以及毛利率提供强力支撑近五年来,公司业务在剔除房地产后,营收、毛利增长稳健。鉴于公司已于 2019 年正式剥离房地产业务,过去房地产业务相关营收、业绩表现对分析公司目 前业务的指引意义不大。在此剔除房地产业务后,公司的营收、毛利的表现较好,公司 2016 年的营收(剔除房地产业务)为 13.77 亿元, 2020 年已达 29.12 亿 元,平均年复合增速达到
6、 20.59%。毛利(剔除房地产业务),2016 年为 3.10 亿 元,2020 年已达 8.74 亿元,年复合增速达 29.58%。从产品结构分析,复材业务是公司支柱产业,营收、毛利率逐年增长。近五 年来,公司复合材料产品收入实现快速增长,从 2016 年的 11.83 亿增长到 2020 年的 27.18 亿,平均年复合增速达 23.12%。同时,随着公司产业技术升级和业务 结构优化,特别是在 2019 年公司剥离房地产业务后,复材业务已成为公司支柱 业务,其营收占总营收的比例 2020 年已高达 93.35%。此外,得益于公司持续的 降本增效以规模效应影响,复合材料业务毛利率增长稳健,
7、从 2016 年的 23.77% 逐步增加到 2020 年的 31.94%。从费用端分析,期间费用率呈下降趋势,研发投入呈上升趋势。公司管理费 用率在三费率中最大(近 5 年均在 9%以上),销售费用率和财务费用率相对较低 (近 5 年两者合计在 3%以下)。从公司管理费用的金额看,2020 年管理费用与 2019 年同比变动幅度较小,但由于营收的增加,导致管理费用率有所下降,同比 下降 1.96pp。展望未来,随着公司营收的进一步增加,公司管理费用率有望进一 步下降,从而带动公司期间费用率进一步下降。另一方面,由于进一步聚焦航空 新材料业务并推动高端智能装备业务转型等因素,公司愈加注重技术升
8、级,积极 进行新产品研发,近五年研发投入整体呈上升趋势,以确保公司的技术竞争优势 和行业龙头地位。从合同负债和存货方面分析,公司合同负债维持高位,存货项下原材料占比进一步提高,或预示公司订单充足、全年业绩可期。军工行业的订单改善一般会 体现在合同负债上:合同负债越多,体现出来上游企业签订的订单越多。从公司 2020 年以来的合同负债来看,2021 年 Q1 公司合同负债 9721.89 万元,处于近期 第二高位,或表明公司目前特种订单依然充足,全年业绩可期。另外,存货科目 中的原材料项可以部分反映企业是否收到订单及备产计划的扩张情况:2020 年公 司存货项下原材料价值 1.66 亿元(未计提
9、跌价准备),占存货总额的 10.99%, 较 2019 年增加 3.26pp,充裕的原材料为公司未来产品生产提供有力支撑。1.4. 拥有六家重点子公司,其中中航复材是公司核心子公司,贡献主要营收公司拥有中航复材、优材百慕、京航生物、航智装备、南通机床、万通新材 六家全资和控股子公司,划分为“航空新材料”和“高端智能装备”两大业务板 块。航空新材料板块:中航复材,主要负责复合材料的研发、生产、销售和服务; 优材百慕,主要负责飞机用刹车装置研发、生产、销售和服务;京航生物,主要 负责骨科人体植入物研发、生产和销售;万通新材,主要负责承接航空新材料项 目南通建设任务。高端智能装备板块主要有:航智装备
10、,主要负责数控加工中心、 数控龙门铣床和数控龙门加工中心及航空专用装备研发;南通机床,主要从事各 类数控和普通升降台铣床系列、龙门铣床系列、数控和普通车床系列、经济型加 工中心系列及各类专机制作等产品的研发、制造和销售。新材料业务财务表现:中航复材:2020 年全年实现营收 26.70 亿元,同比增 长 37.21%;实现利润总额 5.84 亿元,同比增长 69.07%;实现净利润 4.97 亿元, 同比增长 66.92%。优材百慕,全年实现营业收入 5485.87 万元,同比增长 8.86%, 全年实现利润总额 237.92 万元,同比减少 55.80%;实现净利润 218.91 万元, 同
11、比减少 52.83%。京航生物全年实现营业收入 2183.51 万元,同比减少 51.85%; 实现利润总额-876.33 万元,同比减亏 811.21 万元。机床装备业务财务表现:2020 年全年实现营业收入 1.27 亿元,同比增长 15.24%;实现利润总额-3710.82 万元,同比减亏 1969.04 万元;完成机床入库 272 台,同比增长 13.33%;实现工业产值 8062 万元,同比增长 6.63%。2. 航空复材前景广阔,预浸料需求旺盛2.1. 碳纤维复材性能优异,下游应用领域广泛碳纤维复合材料是以碳纤维为增强材料,与其他材料一起经过复合成型制成 的结构材料,相较于传统材料
12、在性能和轻量化两方面存在优势。碳纤维是由有机 纤维(主要是聚丙烯腈纤维)经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料纤维, 但几乎所有的碳纤维都需进一步加工成复合材料以供终端使用。碳纤维复合材料 是很多碳纤维丝束按照一定的方向排布,然后将它们与树脂、陶瓷、金属等基体 混合连接在一起构成的材料。与传统的金属材料相比,碳纤维复合材料具有密度 小、比强度比刚度高、耐腐蚀、抗疲劳、耐高温、便于设计、易于大面积整体 成型加工等优点。碳纤维及其复合材料在航空航天、工业和体育休闲用品三大领域应用日趋广 泛,市场需求逐年增加。碳纤维以其质轻、高强度、高模量、耐高低温和耐腐蚀 等特点最早应用于航天及国防领域,如大型飞
13、机、军用飞机、无人机及导弹、火 箭和人造卫星等,后伴随着碳纤维生产成本的降低逐步应用于工业和体育领域。 从全球市场看,碳纤维市场需求一直不断增加。2020 年全球碳纤维需求继 2019 年之后再次突破 10 万吨级,达到 10.69 万吨。2.2. 预浸料是树脂基复合材料产业链中的重要中间材料,树脂和生产工艺对其产品性能影响较大碳纤维复材按照基体的不同可以分为五大类,其中树脂基复合材料(CFRP) 下游的应用最为广泛,超过 80%。按基体的不同,碳纤维复材可分为树脂基复合 材料(CFRP)、碳碳复合材料(CC)、金属基复合材料(CFRM)、陶瓷基复合 材料(CFRC)及橡胶基复合材料(CFRR
14、)等。其中,树脂基复合材料(CFRP), 由于其比模量、比强度高、抗疲劳性好、以及优良的耐热性等特点,被广泛应用 于宇宙飞行器外表面防热层及火箭喷嘴(酚醛树脂基)、航空航天结构材料(环 氧树脂基)、建筑补强等领域。碳纤维预浸料是树脂基复合材料产业链中的重要中间材料。目前大部分先进 复合材料产品都是由预浸料铺迭后固化而成的。完整制造过程包括:从石油、煤 炭、天然气均可以得到丙烯,丙烯经氨氧化后得到丙烯腈,丙烯腈聚合和纺丝之 后得到聚丙烯腈(PAN)原丝,再经过预氧化、低温和高温碳化后得到碳纤维,并 制成碳纤维织物和碳纤维预浸料,最后再将其加工成碳纤维复材。因此,预浸料 是增强纤维浸渍树脂基体后制
15、备复合材料的半成品,是由原料向制品过渡的重要 中间产品。树脂以及树脂的配比对碳纤维预浸料的性能影响较大。基体树脂的作用主要 有两点:第一,将纤维定向、定位黏结成一体;第二,在产品过程中传递应 力。不同类型树脂基体的基本性能有差异,例如,酚醛型环氧树脂可提高树脂体 系的反应活性和耐热性,双酚 A 型环氧树脂可调节树脂体系的粘度。一般来说, 通过单一的树脂很难满足工艺性能要求,通常是采用几种树脂组合来实现工艺操 作,如采用几种不同环氧树脂组合来提高常温或低温下树脂体系的粘度。对于热固性预浸料,目前主要的预浸料制备方法是干法工艺,是传统湿法工 艺的改进,技术难度高和设备投资大。传统的工艺是通过湿法制
16、造预浸料,但是 存在设备简单、溶剂挥发、树脂含量控制精度不高等缺点。后来研发了干法工艺, 由于干法制备过程中不需要溶剂溶解树脂,所以不存在溶剂挥发的问题,且树脂 含量控制精度较湿法高,因而逐渐替代了湿法工艺。干法也称热熔法,首先是将 树脂在高温下熔融,然后通过不同的方式浸渍增强纤维制成预浸料。按树脂熔融 后的加工状态,可以将干法分为一步法和两步法。其中一步法是直接将纤维通过 含有熔融树脂的胶槽浸胶,然后烘干收卷。两步法是先在制膜机上将熔融后的树 脂均匀涂覆在浸胶纸上制成薄膜,然后与纤维或织物叠合进行高温处理。但是, 干法工艺对设备的要求高,制作工艺繁琐,对树脂的熔点有要求。特别是对厚度 较大的
17、预浸料,树脂容易浸透不均匀。对于热塑性预浸料,目前常用的方法包括热熔法、粉末法浸渍法、悬浮浸渍 法、纤维混杂法、原位聚合法等。热塑性树脂的热熔法与热固性树脂的热熔法相 似。粉末法是制备热塑性预浸料比较典型的方法,是将带静电的树脂粉末沉积到 被吹散的纤维上,再经过高温处理使树脂熔融嵌入到纤维中。粉末法的特点是能快速连续生产热塑性预浸料,纤维损伤少,工艺过程历时少,聚合物不易分解, 具有 成本低的潜在优势。这种方法的不足之处在于适于这种技术的树脂粉末直径 在 5 10m 为宜,而制备直径在 10m 以下的树脂颗粒难度较大。悬浮预浸法 主要过程是纤维通过事先配制好的悬浮液,使树脂粒子均匀分布在纤维上
18、,然后 加热烘干悬浮剂,同时使树脂熔融浸渍纤维得到预浸料。与熔融法一样,该法存 在技术难度高和设备投资大的缺点。纤维混杂法是先将热塑性树脂纺成纤维或纤 维膜带,再根据含胶量的多少将增强纤维与树脂纤维按一定比例紧密地并合成混 合纱,然后将混合纱织制成一定的产品形状,最后通过高温作用使树脂熔融,嵌 入纤维中。但制取直径极细 (10m)的热塑性树脂纤维较为困难,同时过程中易造成纤维损伤,因而限制了这一技术的应用 。2.3. 航空航天市场的快速发展将直接带动碳纤维复材产业链景气度上升在航空航天领域,碳纤维复合材料在结构轻量化方面发挥重要作用。与常规 材料相比,碳纤维复合材料可使飞机减重 20%40%,
19、可克服金属材料容易出现疲 劳和被腐蚀的缺点,增强飞机耐用性。由于其性能优势,碳纤维复合材料在军机、 民机的用量比例、范围逐步提高,从 20 世纪 70 年代被用于尾翼级的部件制造逐 渐发展到今天被广泛应用于机翼、口盖、前机身、中机身、整流罩等更多核心部 件的制造中。2.3.1. 军机领域:先进战机“数”和单机复材“量”的提升将刺激碳纤维复材需求量增加从“数”的角度看,我军航空装备正处于需求增长时期,未来几年先进战机 采购量有望不断增加。尽管和平与发展是当今世界的主题,但是我国周边安全形 势仍然严峻,积极推进国防和军队的现代化建设意义重大。根据 Flight global 发 布的World a
20、ir forces 2021,截至 2020 年末,全球现役军用飞机总计 53563 架,其中,美国拥有军用飞机 13232 架,我国拥有的各类军用飞机 3260 架,排 在俄罗斯之后,位居世界第三。综合考虑多方面因素,十四五期间,我国新式航 空装备将处于上量阶段:在战斗机方面,虽然先进的歼-10、歼 11、歼-16 与歼20 战机已经入役,但我军仍有大批老旧的歼-7、歼-8 战机在役,直升机、轰炸 机、运输机等领域情况也大致相同,随着十四五规划对军机加快更新换代的要求 以及我国加速国防建设的需要,我军对新型航空装备的需求将不断增加。相应的, 军用航空市场对碳纤维复合材料的需求也会不断增加,进
21、而间接带动预浸料需求 增加。从“量”的角度看,碳纤维复材伴随着军机的升级换代,用量比例逐步提升。 从国外来看,自 20 世纪 70 年代开始,国外军机开始使用复合材料,之后用量逐 步提升:以美国 F 系列战机为例,从美国 F15 战机开始,其碳纤维复合材料用量仅有 1.5%,到美国 F-22 和 F35 战机上碳纤维复合材料用量分别达到 26%和 31%。 在 B-2 隐身战略轰炸机上,碳纤维复合材料占比更是超过 50%。从我国来看,我 军先进战机碳纤维复合材料用量比例也在不断提高:我军最初歼 5、歼-6 战机并 无复合材料使用,到歼-8 系列战机碳纤维复材用量也仅有 1-5%,经过几十年的
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