《吉林碳谷-公司研究報告-低估的原絲龍頭供給缺口+價格支撐成長性無虞-230227(57頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《吉林碳谷-公司研究報告-低估的原絲龍頭供給缺口+價格支撐成長性無虞-230227(57頁).pdf(57頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 Table_Main 證券研究報告|公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)2023 年 02 月 27 日 買入買入(首次首次)所屬行業:化工/化學纖維 當前價格(元):46.70 證券分析師證券分析師 閆廣閆廣 資格編號:S0120521060002 郵箱: 研究助理研究助理 王逸楓王逸楓 郵箱: 市場表現市場表現 滬深300對比 1M 2M 3M 絕對漲幅(%)-4.85 0.00-11.01 相對漲幅(%)-3.29 4.46 8.32 資料來源:德邦研究所,聚源數據 相關研究相關研究 吉林碳谷吉林碳谷(836077.BJ):低估低估的原絲
2、龍的原絲龍頭,頭,供給缺口供給缺口+價格支撐價格支撐,成長性,成長性無虞無虞 投資要點投資要點 碳纖維原絲龍頭,深耕大絲束原絲碳纖維原絲龍頭,深耕大絲束原絲,市占率一家獨大,市占率一家獨大。吉林碳谷是國內首家突破大絲束原絲產業化的龍頭企業,當前產品已覆蓋從小絲束到大絲束全系列原絲產品,碳化后均可達到 T400 以上水平,1K-25K 碳化后可達 T700,廣泛應用于軍工、風電、汽車等領域,21 年原絲銷售市占率約 50%,是國內最大的原絲供應商。原絲供需緊平衡,需求欲乘“風”而起原絲供需緊平衡,需求欲乘“風”而起。我們測算 2025 年國內碳纖維需求量有望達 12.5 萬噸,行業規模 175
3、億元,2021-2025 年 CAGR 達 15.8%。風電已成為風電已成為碳纖維最主碳纖維最主要的下游要的下游領域領域,當前風電產業逐漸由周期邁向成長,長期成長性逐步顯現,我們測算 2021-2025 年我國新增裝機有望達 324GW,2025 年累計裝機有望達 615GW,風機大型化趨勢下風機大型化趨勢下持續持續助力碳纖維助力碳纖維滲透率滲透率提升。提升。當前制約碳纖維滲透率提升的主要因素為成本和技術,我們認為,1)技術層面,維斯塔斯拉擠碳梁專利到期,有望加速碳纖維主梁葉片普及;2)成本方面,國產碳纖維龍頭通過持續擴產擴大規模效應,以及通過技術革新提升生產效率,有望驅動大絲束碳纖維價格下調
4、,擴大碳纖維經濟效益,加速下游產業替代進程。需求驅動下國內碳纖維企業加速產能擴張,規劃規劃項目項目碳絲產能碳絲產能超超 30 萬噸,而市場獨立原絲供應商較少,萬噸,而市場獨立原絲供應商較少,現有大規模原絲供應商僅吉林碳谷,預計至 2025 年原絲供應或仍趨緊張。規模領先規模領先+技術壁壘,四大核心優勢構筑原絲龍頭技術壁壘,四大核心優勢構筑原絲龍頭。1)掌握掌握核心核心技術技術:原絲的制作工藝是碳纖維產業核心技術壁壘,掌握配方和制備技術只是產業化第一步,如何實現產品質量穩定的同時降低制作成本才是核心壁壘,公司獨創工藝結合了二步法與濕法工藝優勢,尤其適合大絲束原絲生產,在保持性能的前提下降低產品單
5、耗;2)產能持續領跑行業:)產能持續領跑行業:2021 年公司柔性產能達 4.5 萬噸,2022 年募投新建 15 萬噸產能項目有利于持續鞏固原絲龍頭地位;3)單位成本不斷下降:)單位成本不斷下降:公司通過產能擴張與技術升級,同時控制原材料采購成本和推動設備國產替代,降低整體成本,實現原絲單耗不斷下降;4)有望與吉林系持續發揮協同效應:)有望與吉林系持續發揮協同效應:公司主要客戶穩定,吉林系與寶旌系產能擴張有望為公司帶來持續的原絲需求支撐。投資建議:投資建議:我們認為我們認為,公司工藝領先、產能居前,當前碳絲產能擴張導致原絲供需,公司工藝領先、產能居前,當前碳絲產能擴張導致原絲供需趨緊,支撐公
6、司原絲量價趨勢向上,而規模效應下公司單耗有望逐步下降,長期成趨緊,支撐公司原絲量價趨勢向上,而規模效應下公司單耗有望逐步下降,長期成長性無虞,是被低估的原絲龍頭長性無虞,是被低估的原絲龍頭。我們預計公司 2022-2024 年歸母凈利潤分別為6.31、9.41 和 13.74 億元,對應 2023 年 EPS 為 2.95 元。參考可比公司估值,給予公司 2023 年 25 倍 PE 估值,對應目標價 73.82 元,首次覆蓋給予“買入”評級。風險提示:風險提示:新品開發及在建項目不及預期;行業產能擴張和原料價格上漲超預期。Table_Base 股票數據股票數據 總股本(百萬股):318.64
7、 流通 A 股(百萬股):101.30 52 周內股價區間(元):40.18-68.49 總市值(百萬元):14,880.32 總資產(百萬元):3,161.20 每股凈資產(元):4.20 資料來源:公司公告 Table_Finance 主要財務數據及預測主要財務數據及預測 2020 2021 2022E 2023E 2024E 營業收入(百萬元)1,102 1,209 2,079 2,995 4,173 (+/-)YOY(%)3.7%9.7%71.9%44.0%39.4%凈利潤(百萬元)139 315 631 941 1,374 (+/-)YOY(%)563.4%126.1%100.3%4
8、9.2%46.1%全面攤薄 EPS(元)0.52 1.04 1.98 2.95 4.31 毛利率(%)19.4%40.7%43.2%44.0%44.8%凈資產收益率(%)35.8%36.8%49.8%46.4%42.7%資料來源:公司年報(2020-2021),德邦研究所 備注:凈利潤為歸屬母公司所有者的凈利潤 -34%-23%-11%0%11%23%34%46%57%69%80%2021-112022-032022-072022-11吉林碳谷滬深300 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)2/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 內容目錄內容目錄 1.公司概覽:厚積薄發,碳纖
9、維原絲國產化先鋒.7 1.1.股權結構:吉林國資委實控,管理層行業經驗豐富.8 1.2.財務表現:聚焦原絲主業,20 年扭虧后業績高歌猛進.9 2.碳纖維原絲供需緊平衡,需求欲乘“風”而起.12 2.1.上游丙烯腈產能擴張驅動價格下降.14 2.2.風電由周期向成長邁進,碳纖維有望乘“風”而起.16 2.2.1.風電發展趨勢:由周期向成長邁進,大型化助力降本.17 2.2.2.碳纖維助力風電葉片大型化.32 2.3.碳纖維原絲仍存缺口.39 3.規模領先+技術壁壘,四大核心優勢構筑原絲龍頭.44 3.1.手握核心專利技術,率先實現大絲束原絲產業化.44 3.2.產能持續領跑行業,22 年定增募
10、資 17 億新建 15 萬噸原絲項目.47 3.3.規模效應+技術改進,單位成本不斷下降.49 3.4.有望與吉林系碳纖維資產持續發揮協同效應.51 4.盈利預測與估值.53 5.風險提示.55 nNqRYUfWcWfVrVfWwV7NaO8OpNrRoMmPkPmMsQeRsQvN8OmNrQMYoOwPvPtOyR 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)3/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖表目錄圖表目錄 圖圖 1:吉林碳谷發展歷程:吉林碳谷發展歷程.7 圖圖 2:吉林碳谷數次股權變更后股權結構:吉林碳谷數次股權變更后股權結構.8 圖圖 3:2016-2022 年三季度
11、吉林碳谷營業收入及增速年三季度吉林碳谷營業收入及增速.9 圖圖 4:2016-2022 年三季度吉林碳谷歸母凈利潤及增速年三季度吉林碳谷歸母凈利潤及增速.9 圖圖 5:2016-2021 年吉林碳谷營業收入拆分年吉林碳谷營業收入拆分.9 圖圖 6:2016-2021 年吉林碳谷毛利潤拆分年吉林碳谷毛利潤拆分.9 圖圖 7:2017-2022 年三季度吉林碳谷原絲及各產品銷量(噸)年三季度吉林碳谷原絲及各產品銷量(噸).10 圖圖 8:2017-2022 年三季度吉林碳谷原絲單位收入及各產品均價年三季度吉林碳谷原絲單位收入及各產品均價.10 圖圖 9:2016-2022 年三季度吉林碳谷毛利率與
12、歸母凈利潤率走勢年三季度吉林碳谷毛利率與歸母凈利潤率走勢.10 圖圖 10:2016-2021 年吉林碳谷主營業務毛利率拆分年吉林碳谷主營業務毛利率拆分.10 圖圖 11:2017-2022 年三季度吉林碳谷期間費用和研發費用走勢年三季度吉林碳谷期間費用和研發費用走勢.11 圖圖 12:2017-2022 年三季度吉林碳谷各項費用率變動情況年三季度吉林碳谷各項費用率變動情況.11 圖圖 13:2018-2021 年吉林碳谷存貨拆分及存貨周轉率年吉林碳谷存貨拆分及存貨周轉率.11 圖圖 14:2018-2021 年吉林碳谷存貨跌價準備拆分年吉林碳谷存貨跌價準備拆分.11 圖圖 15:2017-2
13、021 年全球碳纖維需求中,大小絲束需求量(千噸)年全球碳纖維需求中,大小絲束需求量(千噸).13 圖圖 16:2017-2021 年全球碳纖維需求中,大小絲束需求占比年全球碳纖維需求中,大小絲束需求占比.13 圖圖 17:碳纖維原絲生產過程,以及聚合工藝、紡絲工藝:碳纖維原絲生產過程,以及聚合工藝、紡絲工藝.13 圖圖 18:碳纖維上下游產業鏈:碳纖維上下游產業鏈.14 圖圖 19:2008-2021 年全球及中國丙烯腈產能情況(萬噸)年全球及中國丙烯腈產能情況(萬噸).15 圖圖 20:2019-2022 年中國丙烯腈產量及表觀需求量情況年中國丙烯腈產量及表觀需求量情況.15 圖圖 21:
14、2011-2022 年丙烯腈與原油價格指數走勢對比年丙烯腈與原油價格指數走勢對比.15 圖圖 22:2016-2022 年丙烯腈市場均價走勢年丙烯腈市場均價走勢.15 圖圖 23:2008-2025 年全球碳纖維需求量走勢年全球碳纖維需求量走勢.16 圖圖 24:2008-2021 年中國碳纖維需求量走勢年中國碳纖維需求量走勢.16 圖圖 25:2021 年全球碳纖維各應用領域需求量占比年全球碳纖維各應用領域需求量占比.16 圖圖 26:2021 年中國碳纖維各應用領域需求量占比年中國碳纖維各應用領域需求量占比.16 圖圖 27:風電產業鏈:風電產業鏈.18 圖圖 28:風電設備主要結構拆分:
15、風電設備主要結構拆分.18 圖圖 29:全球發電量趨勢及可再生能源發電量占比:全球發電量趨勢及可再生能源發電量占比.19 圖圖 30:全球:全球太陽能及風能發電量占比走勢太陽能及風能發電量占比走勢.19 圖圖 31:我國能源消費總量結構拆分(:我國能源消費總量結構拆分(%).19 圖圖 32:“十四五十四五”期間我國風電主要規劃布局期間我國風電主要規劃布局.19 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)4/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖圖 33:全國:全國 31 省市省市“十四五十四五”風電新增裝機量規劃風電新增裝機量規劃.19 圖圖 34:2000 年以來我國風電周期復
16、盤年以來我國風電周期復盤.20 圖圖 35:全國風電平均利用小時及棄風率走勢:全國風電平均利用小時及棄風率走勢.22 圖圖 36:三北地區風電新增并網容量與平均棄風率走勢:三北地區風電新增并網容量與平均棄風率走勢.22 圖圖 37:陸上風電上網電價調整趨勢(元:陸上風電上網電價調整趨勢(元/千瓦時)千瓦時).23 圖圖 38:明陽智能主要產品機型葉輪直徑與掃風面積:明陽智能主要產品機型葉輪直徑與掃風面積.24 圖圖 39:2008-2021 年我國風電新增裝機不同單機容量裝機占比年我國風電新增裝機不同單機容量裝機占比.25 圖圖 40:2010-2021 年我國新增陸風和海風機組平均單機容量年
17、我國新增陸風和海風機組平均單機容量.25 圖圖 41:運達股份陸上:運達股份陸上 9MW 風電機組風電機組.26 圖圖 42:明陽智能全球最大海上抗臺風型葉片:明陽智能全球最大海上抗臺風型葉片MySE260.26 圖圖43:各季度末全市場風電整機商風電機組投標價格走勢:各季度末全市場風電整機商風電機組投標價格走勢(元元/KW)與季度風電招標量(與季度風電招標量(GW).26 圖圖 44:我國陸上風電新增吊裝容量走勢:我國陸上風電新增吊裝容量走勢.27 圖圖 45:我國陸上風電累計吊裝容量走勢:我國陸上風電累計吊裝容量走勢.27 圖圖 46:我國陸地:我國陸地 70 米高度風功率密度分分布米高度
18、風功率密度分分布.27 圖圖 47:我國近海:我國近海 5-20m 水深的海域內、水深的海域內、100m 高度年平均風功率密度分布高度年平均風功率密度分布.28 圖圖 48:我國海上風電新增吊裝容量走勢:我國海上風電新增吊裝容量走勢.29 圖圖 49:我國海上風電累計吊裝容量走勢:我國海上風電累計吊裝容量走勢.29 圖圖 50:我國歷年陸上及海上風電新增吊裝容量占比:我國歷年陸上及海上風電新增吊裝容量占比.29 圖圖 51:我國海上風電累計吊裝容量占比:我國海上風電累計吊裝容量占比.29 圖圖 52:“十四五十四五”大型清潔能源基地布局大型清潔能源基地布局.30 圖圖 53:風電葉片橫截面:風
19、電葉片橫截面.32 圖圖 54:風電葉片結構拆分:風電葉片結構拆分.32 圖圖 55:電氣風電:電氣風電 2020 年風電整機原材料采購成本拆分年風電整機原材料采購成本拆分.33 圖圖 56:艾郎科技:艾郎科技 2020 年風電葉片原材料成本拆分年風電葉片原材料成本拆分.33 圖圖 57:風電葉片產業鏈拆分風電葉片產業鏈拆分.33 圖圖 58:碳纖維和玻璃纖維性能對比:碳纖維和玻璃纖維性能對比.35 圖圖 59:碳纖維復材在風電葉片中的應用:碳纖維復材在風電葉片中的應用.35 圖圖 60:風電葉片三種主梁工藝:風電葉片三種主梁工藝.36 圖圖 61:玻纖主流市場均價走勢:玻纖主流市場均價走勢.
20、37 圖圖 62:碳纖維主流市場均價走:碳纖維主流市場均價走勢勢.37 圖圖 63:光威復材和中復神鷹營業成本構成:光威復材和中復神鷹營業成本構成.37 圖圖 64:中復神鷹:中復神鷹 2021H1 營業成本與制造費用拆分營業成本與制造費用拆分.37 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)5/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖圖 65:2008 年以來我國新增風電機組平均風輪直徑變化年以來我國新增風電機組平均風輪直徑變化.38 圖圖 66:美國:美國 Sandia 國家實驗室國家實驗室 2016-2017 年的研究預測:不同單機容量機型碳纖維與玻年的研究預測:不同單機容量機
21、型碳纖維與玻璃纖維應用占比璃纖維應用占比.38 圖圖 67:美國:美國 Sandia 國家實驗室國家實驗室 2016-2017 年的研究預測:風電葉片長度與碳纖維滲透率年的研究預測:風電葉片長度與碳纖維滲透率.38 圖圖 68:2021 年全球碳纖維產能分布情況年全球碳纖維產能分布情況.39 圖圖 69:中國碳纖維產業發展歷程:中國碳纖維產業發展歷程.39 圖圖 70:2021 年全球碳纖維運行產能區域分布情況年全球碳纖維運行產能區域分布情況.39 圖圖 71:中國碳纖維企業產能及有效產能中國碳纖維企業產能及有效產能.40 圖圖 72:截至:截至 2023 年年 1 月我國碳纖維企業及地區有效
22、產能分布月我國碳纖維企業及地區有效產能分布.40 圖圖 73:2022 年中國碳纖維原絲及碳絲運行產能年中國碳纖維原絲及碳絲運行產能.42 圖圖 74:原絲聚合過程中兩種工藝,一步法與兩步法工藝區別:原絲聚合過程中兩種工藝,一步法與兩步法工藝區別.45 圖圖 75:實驗室研發階段不同實驗室分工:實驗室研發階段不同實驗室分工.46 圖圖 76:帶量試制階段各環節重點帶量試制階段各環節重點.46 圖圖 77:吉林碳谷研發費用及研發費用占營業收入比重:吉林碳谷研發費用及研發費用占營業收入比重.47 圖圖 78:碳纖維主要公司研發費用率橫向對比:碳纖維主要公司研發費用率橫向對比.47 圖圖 79:碳纖
23、維原絲:碳纖維原絲+帶量試制品單位營業成本變動走勢帶量試制品單位營業成本變動走勢.49 圖圖 80:吉林碳谷原絲板塊單位營業成本拆分:吉林碳谷原絲板塊單位營業成本拆分.49 圖圖 81:吉林碳谷:吉林碳谷丙烯腈單位消耗量丙烯腈單位消耗量.49 圖圖 82:2018-2020 年吉林碳谷紡絲速度變動情況年吉林碳谷紡絲速度變動情況.49 圖圖 83:吉林系與寶旌系相關碳纖維企業股權結構:吉林系與寶旌系相關碳纖維企業股權結構.52 表表 1:吉林碳谷主要董監高情況:吉林碳谷主要董監高情況.8 表表 2:碳纖維性能特點:碳纖維性能特點.12 表表 3:碳纖維主要應用領域性能要求:碳纖維主要應用領域性能
24、要求.12 表表 4:碳纖維原絲制備過程中的不同工藝及特點對比:碳纖維原絲制備過程中的不同工藝及特點對比.14 表表 5:丙烯腈在建產能:丙烯腈在建產能.15 表表 6:中國碳纖維需求量及市場規模預測:中國碳纖維需求量及市場規模預測.17 表表 7:陸上風電及海上風電主要電價政策:陸上風電及海上風電主要電價政策.21 表表 8:五次上網電價下調前后降幅對比:五次上網電價下調前后降幅對比.21 表表 9:三北地區各省市棄風率詳情:三北地區各省市棄風率詳情.22 表表 10:明陽智能主要產品:明陽智能主要產品機型參數以及單位功率整機重量下降情況機型參數以及單位功率整機重量下降情況.24 表表 11
25、:我國不同風電機組容量新增及累計裝機占比:我國不同風電機組容量新增及累計裝機占比.25 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)6/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 表表 12:我國陸地風能資源技術開發量(億千瓦):我國陸地風能資源技術開發量(億千瓦).27 表表 13:我國陸地和近海風能資源潛在開發量:我國陸地和近海風能資源潛在開發量.30 表表 14:“十四五十四五”期間國內風電新增及累計裝機量預測(吊裝量口徑)期間國內風電新增及累計裝機量預測(吊裝量口徑).31 表表 15:葉片結構主要功能:葉片結構主要功能.32 表表 16:不同風電葉片制作工藝對比:不同風電葉片制作工
26、藝對比.34 表表 17:國內主要風電整機及葉片制造商碳纖維葉片使用情況:國內主要風電整機及葉片制造商碳纖維葉片使用情況.38 表表 18:國內碳纖維企業擴產計劃:國內碳纖維企業擴產計劃.40 表表 19:中國碳纖維企業截至:中國碳纖維企業截至 2022 年末產能及后續產能擴張規劃年末產能及后續產能擴張規劃.41 表表 20:我國:我國 2021-2025 年原絲供需測算年原絲供需測算.43 表表 21:原絲制作技術工藝難點:原絲制作技術工藝難點.44 表表 22:吉林碳谷四大核心技術:吉林碳谷四大核心技術.45 表表 23:公司不同產品實現規?;a時間:公司不同產品實現規?;a時間.46
27、 表表 24:2018-2021H1 公司各條生產線運行情況公司各條生產線運行情況.48 表表 25:吉林碳谷部分設備擬國產化時間安排:吉林碳谷部分設備擬國產化時間安排.50 表表 26:2018-2021H1 吉林碳谷前五大客戶吉林碳谷前五大客戶.51 表表 27:吉林碳谷盈利預測:吉林碳谷盈利預測.54 表表 28:可比公司估值(收盤價截至:可比公司估值(收盤價截至 2023 年年 2 月月 22 日)日).54 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)7/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 1.公司概覽:公司概覽:厚積薄發,碳纖維原絲國產化先鋒厚積薄發,碳纖維原絲國產化先鋒
28、 首家突破大絲束原絲產業化的龍頭首家突破大絲束原絲產業化的龍頭。吉林碳谷成立于 2008 年 12 月,設立以來便深耕碳纖維原絲領域,致力于打破國際巨頭對碳纖維行業技術的壟斷?;谠娣寤w 20 年腈綸制備經驗,加上成立后十余年不懈攻關,當前公司產品已覆蓋從碳纖維原絲小絲束到大絲束全系列產品,均能實現穩定大規模生產且碳化后均可達到 T400 以上水平,1K-25K 碳化后可達 T700 水平。公司產品已廣泛應用于軍工、航天航空、風電、高端裝備、汽車、新能源、體育休閑用品及建筑材料等領域,2021 年公司原絲銷售市占率約 50%,是國內最大的碳纖維原絲獨立供應商?;仡櫣景l展歷程,主要可分為以
29、下幾個關鍵節點:1)2008-2016 年主攻中小絲束:年主攻中小絲束:2008 年設立后創造性發明了 DMAC 為溶劑的濕法兩步法原絲生產技術與工藝,產品碳化后可達到 T300 標準,并逐漸實現軍工級別的 1K、3K、6K 等小絲束產品量產,2016 至 2017 年逐步實現 12K/S 的產業化穩定生產,碳化后可部分達到 T700 水平;2)2015 年獨立于吉林化纖集團,年獨立于吉林化纖集團,2016 年至今年至今專注專注研發大絲束原絲:研發大絲束原絲:2015年公司經歷了股權變更,控股股東由奇峰化纖變為吉林市國資委控股的國興新材料公司,股權脫離吉林化纖集團。2016 年公司順應工業及民
30、用市場對碳纖維的需求逐年增長的趨勢,開始攻克大絲束原絲工藝。圖圖 1:吉林碳谷發展歷程吉林碳谷發展歷程 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書、公司年報,德邦研究所 20082015-20162018201920212016年11月公司在全國中小企業股份轉讓系統掛牌,所屬層級為創新層2018年實現24K、25K產品的規?;a公司成立,為吉林化纖集團子公司奇峰化纖的控股子公司,依托原奇峰化纖20年腈綸制備基礎研發、摸索,創造性發明了DMAC為溶劑的濕法兩步法原絲生產技術與工藝,2008年研發的產品碳化后就可達到T300 標準成功攻關中小絲束1K/3K/6K/12K,2016-2017年逐步實現12K
31、/S的產業化穩定生產2016年下半年開始研發大絲束碳纖維原絲2019年實現48K產品的規?;a,碳化后可達到T400水平;獲得首批120噸48K大絲束碳纖維原絲出口訂單,國產碳纖維首次批量走出國門2021年實現35K、50K規?;a,持續研發75K、100K、480K,力爭未來五年實現穩定大規模生產2021年11月成功登錄北交所,成為在北交所首批上市的81家企業之一,吉林市首家登陸北交所企業2015年7月控股股東變更為吉林市國資委控股子公司國興新材料,獨立于吉林化纖集團 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)8/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 1.1.股權結構:吉林國資
32、委實控,管理層行業經驗豐富股權結構:吉林國資委實控,管理層行業經驗豐富 股權幾經更迭,實控人始終為吉林市國資委,股權結構穩定。股權幾經更迭,實控人始終為吉林市國資委,股權結構穩定。公司成立初期為吉林化纖集團旗下公司,2015 年 7 月公司控股股東變更為吉林國興新材料產業投資有限公司。吉林化纖和國興公司實控人均為吉林市國資委,股權變更僅為吉林國資委內部國有資產布局調整,公司實控人始終為吉林市國資委,股權結構穩定,國有背景深厚。圖圖 2:吉林碳谷吉林碳谷數次股權變更后股權結構數次股權變更后股權結構 資料來源:Wind、吉林碳谷 2015 年公開轉讓說明書、奇峰化纖公司公告、德邦研究所 管理層行業
33、經驗豐富,具備腈綸管理層行業經驗豐富,具備腈綸一線一線產業經歷。產業經歷。公司在設立初期憑借當時母公司奇峰化纖 20 年腈綸生產經驗成功實現技術突破,現任管理層大多曾任職于奇峰化纖或吉盟腈綸,并具備一線生產經驗??v觀國際碳纖維巨頭,也大多具備腈綸產業經歷,如日本東麗、帝人東邦、三菱麗陽均曾為纖維制造商,擁有生產腈綸纖維的經驗。表表 1:吉林碳谷主要董監高情況吉林碳谷主要董監高情況 姓名姓名 職務職務 出生年月出生年月 最新任職終止日期最新任職終止日期 工作經歷工作經歷 張海鷗張海鷗 董事長、總經理 1972 年 1 月 2025 年 4 月 11 日 曾任奇峰化纖生產處副處長、紡絲車間主任、生
34、產安全處處長、總經理助理?,F任公司董事長、總經理,兼任碳谷科技董事長、總經理。李凱李凱 董事、副經理 1969 年 10 月 2025 年 4 月 11 日 曾先后擔任吉盟腈綸車間主任、吉盟腈綸生產處處長、吉林碳谷副總工程師?,F任國興物流董事,吉林碳谷董事、副總經理,碳谷科技董事。盧貴君盧貴君 董事、董事會秘書、財務負責人 1978 年 2 月 2025 年 4 月 11 日 曾任奇峰化纖財務處高級主管,吉林碳谷財務處高級主管?,F任國興新材料監事,國興物流董事,吉林精功監事,吉林碳谷董事、董事會秘書、財務負責人,碳谷科技董事。陳海軍陳海軍 董事 1976 年 1 月 2025 年 4 月 11
35、 日 曾先后擔任奇峰化纖設備處技術員,吉林碳谷項目部技術員、紡絲工段段長?,F任國興新材料監事,吉林碳谷董事、紡絲車間主任。楊愛春楊愛春 監事會主席 1979 年 9 月 2025 年 4 月 11 日 曾任奇峰化纖、化纖集團、吉林拓普?,F任吉林碳谷綜合管理處處長、監事會主席,碳谷科技監事 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書、吉林碳谷 2022 年半年報,德邦研究所 吉林市國興新材料產業投資有限公司吉林九富資產經營管理有限公司吉林碳谷碳纖維股份有限公司100%吉林市國資委吉林市國資委長春市九臺區財政局100%65%35%2015年年6月月30日以前為吉林化纖集團旗下公司日以前為吉林化纖集團旗下公司
36、2015年年7月后獨立于吉林化纖集團月后獨立于吉林化纖集團最新股權結構(最新股權結構(2022年年12月月29日)日)吉林市國興新材料產業投資有限公司吉林九富資產經營管理有限公司吉林碳谷碳纖維股份有限公司100%吉林市國資委吉林市國資委長春市九臺區財政局100%50%18%其他股東32%吉林碳谷碳纖維有限公司吉林奇峰化纖股份有限公司(原港股0549.HK,2017年退市)吉林化纖集團有限責任公司吉林市城市建設控股集團有限公司90%98%50.01%100%吉林市國資委吉林市國資委吉林省財政廳吉林省財政廳10%吉林市國有資本發展控股集團有限公司100%公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)
37、9/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 1.2.財務表現財務表現:聚焦聚焦原絲原絲主業主業,20 年扭虧后業績高歌猛進年扭虧后業績高歌猛進 2020 年大絲束產品完成定型,業績扭虧后年大絲束產品完成定型,業績扭虧后進入高增區間。進入高增區間。2016 年下半年公司開始主攻大絲束原絲的產業化,而隨著碳纖維民用市場迅速開拓,應用領域橫向和縱向不斷拓寬,原絲銷售快速增長帶動公司收入持續高增。但 2018 年由于原材料丙烯腈價格大幅上漲,以及公司大絲束產品處于定型初期,大量帶量試制品價格售價較低導致公司虧損擴大。2020 年公司大絲束原絲產品完成定型,一級品率和滿筒率穩步提升,公司成功跨越盈
38、利拐點,進入業績爆發期。2021 年公司實現收入12.1億元,同比增長9.7%,實現歸母凈利潤3.2億元,同比增長126.7%。根據公司 2022 年年度業績預告,2022 年公司歸母凈利潤預計為 6.1-6.5 億元,同比增長 93.8-106.5%。圖圖 3:2016-2022 年三季度吉林碳谷營業收入及增速年三季度吉林碳谷營業收入及增速 圖圖 4:2016-2022 年三季度吉林碳谷歸母凈利潤及增速年三季度吉林碳谷歸母凈利潤及增速 資料來源:公司公告,德邦研究所 資料來源:公司公告,德邦研究所 取消丙烯腈貿易業務,取消丙烯腈貿易業務,2021 年年開始開始聚焦深耕主業。聚焦深耕主業。20
39、19 年 6 月之前公司其他業務主要是銷售廢料和聚合物收入,2016-2018 年其他業務收入占比不到 10%。2019 年 6 月以奇峰化纖、吉盟腈綸為主的吉林市丙烯腈使用企業中石油合格采購商認證資質過期導致無法直接從吉林石化直接采購丙烯腈,經吉林市相關部門協調選擇向吉林碳谷購買丙烯腈。2019-2020 年公司其他業務營收占比激增至 71%和 46%,但毛利潤占比僅為 1.9%和 2.8%。隨著公司主力原絲產品完成定型,市場口碑逐漸積攢,開始進入良性發展階段,2021 年起公司決定未來不再開展丙烯腈貿易業務,將精力集中于主營業務碳纖維原絲的發展。2021 年公司碳纖維原絲營收占比達 92.
40、6%,毛利潤占比達 94.3%。圖圖 5:2016-2021 年吉林碳谷營業收入拆分年吉林碳谷營業收入拆分 圖圖 6:2016-2021 年吉林碳谷毛利潤拆分年吉林碳谷毛利潤拆分 資料來源:公司公告,德邦研究所;主營業務收入中的其他主要為碳布和高強工業絲銷售 資料來源:公司公告,德邦研究所 171 172 228 1063 1102 1209 1519 1.07%32.46%365.28%3.72%9.71%110.01%-50%0%50%100%150%200%250%300%350%400%02004006008001,0001,2001,4001,60020162017201820192
41、02020212022Q3營業收入(百萬元)YOY(%):右軸-86-6-83-30 139 315 484 93.07%-1292.58%63.98%563.39%126.09%170.10%-1500%-1000%-500%0%500%1000%-200-10001002003004005006002016201720182019202020212022Q3歸母凈利潤(百萬元)YOY(%):右軸75%72%74%28%53%93%0%5%9%71%46%0%0%20%40%60%80%100%201620172018201920202021碳纖維原絲帶量試制品碳纖維其他其他業務(丙烯腈貿易
42、業務為主)-150%-100%-50%0%50%100%201620172018201920202021碳纖維原絲帶量試制品碳纖維其他其他業務(丙烯腈貿易業務為主)公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)10/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 規模效應釋放規模效應釋放+主力產品價格提升,盈利能力持續提升主力產品價格提升,盈利能力持續提升。2019 年公司24K/25K/48K 大絲束原絲產品完成定型實現量產后,開始成為公司主力產品,2017 年公司大絲束產品銷量占比僅為 29%,2021 年期占比增長至 80%。隨著主力產品一級品率及滿筒率穩步提升,逐漸獲得市場認可,12K/S
43、 中小絲束和 24K以上大絲束產品價格不斷上漲,帶動原絲單位收入穩步提高。售價提高疊加產能釋放下規模效應不斷顯現,公司盈利能力持續提升,2021 年和 2022Q3 公司毛利率分別提升至 40.7%和 43.0%,歸母凈利潤率提升至 26.0%和 31.8%。我們認為,隨著公司產能的繼續釋放以及工藝的不斷改進,公司規模效應有望進一步釋放,有望帶動公司盈利能力持續提升。圖圖 7:2017-2022 年三季度吉林碳谷原絲及各產品銷量(噸)年三季度吉林碳谷原絲及各產品銷量(噸)圖圖 8:2017-2022 年三季度吉林碳谷原絲單位收入及各產品均價年三季度吉林碳谷原絲單位收入及各產品均價 資料來源:公
44、司公告,德邦研究所 資料來源:公司公告,德邦研究所;2022Q3 小絲束中 3K 銷量增長較快,售價低于 1K,導致小絲束均價有所下降 圖圖 9:2016-2022 年三季度吉林碳谷毛利率與歸母凈利潤率走勢年三季度吉林碳谷毛利率與歸母凈利潤率走勢 圖圖 10:2016-2021 年吉林碳谷主營業務毛利率拆分年吉林碳谷主營業務毛利率拆分 資料來源:公司公告,德邦研究所 資料來源:公司公告,德邦研究所 費用管控優異,降本增效持續進行。費用管控優異,降本增效持續進行。公司各項費用隨業務規模的擴大而增加,但占營收的比重整體呈現下降趨勢,2022Q3 公司期間費用加研發費用占營收比例為 5.7%,處于近
45、年來的低點。財務費用是公司期間費用中占比較大的科目,2018年由于公司通過增加銀行貸款擴建碳纖維原絲項目,導致當期財務費用率增加較為明顯。5083.47 8051.52 11683.20 21695.04 33330.75 37732.86 05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,000201720182019202020212022Q31/3/6K12K/S24K/25K/48K/50K25.7126.4726.8734.2537.92051015202530354005010015020025030035020182019202020212
46、022Q3單位收入(元/千克):右軸小絲束:1/3/6K中小絲束:12K/S大絲束:24/25/48K/50K-3.51%12.95%-5.78%2.99%19.41%40.70%42.98%-50.66%-3.47%-36.52%-2.83%12.63%26.03%31.83%-60%-40%-20%0%20%40%60%2016201720182019202020212022Q3毛利率(%)歸母凈利潤率(%)-5.06%19.05%-3.98%11.03%35.38%41.42%-20%-10%0%10%20%30%40%50%201620172018201920202021碳纖維原絲帶量
47、試制品碳纖維 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)11/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖圖 11:2017-2022 年三季度吉林碳谷年三季度吉林碳谷期間期間費用費用和研發費用和研發費用走勢走勢 圖圖 12:2017-2022 年三季度吉林碳谷各項費用率變動情況年三季度吉林碳谷各項費用率變動情況 資料來源:公司公告,德邦研究所 資料來源:公司公告,德邦研究所 存貨以原材料和產成品為主,存貨以原材料和產成品為主,2018 年以后減值逐漸減少。年以后減值逐漸減少。公司存貨分為庫存商品、在產品、原材料、包裝物、低值易耗品、委托加工物資等,2021 年原材料和庫存商品占比 81
48、.8%。2018 年公司處于新產品逐漸定型的過渡期,部分庫存產品在新碳化工藝及設備生產狀態下出現毛絲大、強度低等問題,已不能滿足下游碳化工藝要求,公司當年計提了較多減值。2020 年以來隨著公司新產品生產工藝逐漸成熟進入穩定供貨期,公司存貨減值逐年減少。圖圖 13:2018-2021 年吉林碳谷存貨拆分及存貨周轉率年吉林碳谷存貨拆分及存貨周轉率 圖圖 14:2018-2021 年吉林碳谷存貨跌價準備拆分年吉林碳谷存貨跌價準備拆分 資料來源:公司公告,德邦研究所 資料來源:公司公告,德邦研究所 0%5%10%15%20%25%30%35%02040608010012014016020172018
49、2019202020212022Q3期間費用+研發費用(百萬元)期間費用+研發費用占營收比重(%)0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%201720182019202020212022Q3銷售費用占營收比重(%)管理費用占營收比重(%)財務費用占營收比重(%)研發費用占營收比重(%)02468100501001502002502018201920202021原材料在產品庫存商品帶量試制品發出商品委托加工物資存貨周轉率(次):右軸05101520252018201920202021庫存商品帶量試制品 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)12/56 請務必閱讀正文之后的信息披露
50、和法律聲明 2.碳纖維原絲供需緊平衡,需求欲乘“風”而起碳纖維原絲供需緊平衡,需求欲乘“風”而起 碳纖維具備出色的力學性能和化學穩定性碳纖維具備出色的力學性能和化學穩定性,性能及特點優于傳統材料,性能及特點優于傳統材料。碳纖維(Carbon Fiber)是一種絲狀碳素材料,由有機纖維經碳化以及石墨化處理而得到的微晶石墨材料,直徑 5-10 微米,含碳量高達 90%以上。碳纖維力學性能優異,比重不到鋼的 1/4,碳纖維復合材料抗拉強度一般都在 3500Mpa(3.5GP,即 T300)以上,是鋼的 7-9 倍,同時具有輕質、高強度、高彈性模量、耐高低溫、耐腐蝕、耐疲勞等優異特性,廣泛應用于航空航
51、天、國防、交通、能源、體育休閑等領域。表表 2:碳纖維性能特點碳纖維性能特點 性能分類性能分類 特點特點 詳情詳情 物理性能物理性能 密度低、質量輕、比強度高 碳纖維密度約 1.5-2.0g/cm3,約為鋼密度的 1/4,鋁合金的 1/2;比強度比鋼大 16 倍,比鋁合金大 12 倍 高強度、高模量 抗拉強度在 3500MPa 以上,彈性模量在 230GPa 以上 耐熱性能優異 在不接觸空氣和氧化劑時,碳纖維能夠耐受 3000 度以上的高溫,與其他材料相比,碳纖維要溫度高于 1500時強度才開始下降,而且溫度越高,纖維強度越大 耐低溫性能優異 在液氮溫度下也不脆化 熱膨脹系數小、導熱系數大 可
52、以耐急冷急熱,即使從 3000 度的高溫突然降到室溫也不會炸裂 化學性能化學性能 耐腐蝕性能優異 對一般的有機溶劑、酸、堿都具有良好的耐腐蝕性 其他性能 碳纖維還有耐油、抗輻射、抗放射、吸收有毒氣體和減速中子等特性 資料來源:吉林省政府發展研究中心、中復神鷹招股說明書,德邦研究所 大大、小絲束小絲束性能性能、價格、價格及及應用領域不同。應用領域不同。我們在光威復材(300699.SZ):全產業鏈布局,軍民共筑碳纖維龍頭中詳細拆解了碳纖維的力學和絲束分類,以及國內外不同產品牌號的性能對比。按照大小絲束分類便于區分下游應用領域:1)24K 以下為小絲束,一般用于國防軍工等高科技,以及體育用品中產品
53、附加值較高的產品類別,如釣魚桿、高爾夫球桿、網球拍,小絲束碳纖維性能優異但價格較高;2)48K 以上為大絲束,大絲束性能相對較低但勝在成本較低,多運用于基礎工業領域,包括土木建筑、交通運輸和能源等。根據吉林碳谷公開發行說明書,除了特殊應用外,目前 T300 以上碳纖維即可滿足大部分工業民用領域以及部分軍工航天領域的需求,因此 T300 級大絲束能夠滿足以風電為代表的工業民用領域對碳纖維性能和性價比的雙重要求,下游需求較為旺盛。表表 3:碳纖維主要應用領域性能要求碳纖維主要應用領域性能要求 應用領域應用領域 強度強度 Gpa 絲束類型絲束類型 類比等級類比等級 具體應用具體應用 飛機飛機 3.5
54、 小絲束/中小絲束 T300/T700/T800 主要運用于機身、機翼、整流罩、地板、地板梁等 軍工軍工 3.5 小絲束/中小絲束 T300 以上 運用于裝備的不同部位 汽車汽車 3.5 小絲束-大絲束 T300-T700 主要運用于車身、底盤、保險杠、電池、氫氣燃料罐等 風電風電 3.5 大絲束 T300 以上 主要運用于葉片、梁 軌道交通軌道交通 3.5 大絲束 T300 以上 主要為車體 建筑建筑 3.5 小絲束-大絲束 T300 以上 應用于大型建筑物增加建筑物的強度、耐腐蝕性 體育體育 3.5 小絲束-大絲束 T300 以上 用于高檔體育器材 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書,德邦研
55、究所 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)13/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖圖 15:2017-2021 年全球碳纖維需求中,大小絲束需求量年全球碳纖維需求中,大小絲束需求量(千噸)(千噸)圖圖 16:2017-2021 年全球碳纖維需求中,大小絲束需求年全球碳纖維需求中,大小絲束需求占比占比 資料來源:賽奧碳纖維、2021 全球碳纖維復合材料市場報告,德邦研究所;注:標準模量/中/高模量拉伸模量分別為 230-265/270-315/大于 315GPa 資料來源:賽奧碳纖維、2021 全球碳纖維復合材料市場報告,德邦研究所;注:標模大絲束俗稱 T300 級大絲束
56、原絲制備是碳纖維產業鏈的核心環節原絲制備是碳纖維產業鏈的核心環節,影響,影響后續后續碳纖維的質量和生產成本碳纖維的質量和生產成本。碳纖維的制作包括原絲制備和碳絲制備兩個階段,其中原絲生產又主要分為聚合過程、制膠過程(原液)和紡絲過程。碳纖維原絲制備是碳纖維產業鏈的核心環節,質量過關的原絲是產業化的前提和基礎:原絲品質缺陷,如表面孔洞、沉積、刮傷以及單絲間黏結等,在后續加工中很難消除,從而會影響碳纖維力學性能,因此碳纖維的質量和生產成本很大程度取決于原絲的質量和成本。根據吉林碳谷公開發行說明書,碳纖維原絲占碳纖維生產成本的一半以上,其性價比與供應穩定性是碳纖維產業鏈的重要影響因素,直接影響著碳纖
57、維的應用領域的廣度。原絲制備過程中擁有不同的工藝技術,按照聚合工藝的連續性,可分為一步法、兩步法;按照紡絲工藝,可分為濕法和干噴濕紡法。圖圖 17:碳纖維原絲碳纖維原絲生產生產過程,以及聚合工藝、紡絲工藝過程,以及聚合工藝、紡絲工藝 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書,德邦研究所 51.4 51.114.80.7010203040506020172018201920202021標模-大絲束標模-小絲束中模量高模量43.6%43.3%12.5%0.6%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20172018201920202021標模-大絲束標模-小絲束中模量高模量聚合聚
58、合丙烯腈丙烯腈共聚單體共聚單體引發體系水引發體系水聚合反應聚合反應脫單脫單水洗水洗干燥干燥聚合物粉料聚合物粉料(PANPAN基)基)溶解溶解脫泡脫泡凝固浴紡絲凝固浴紡絲水洗水洗上油上油牽伸牽伸碳纖維原絲碳纖維原絲制膠制膠紡絲紡絲聚合工藝:聚合工藝:一步法、兩步法一步法、兩步法紡絲工藝:紡絲工藝:濕法、干噴濕紡法濕法、干噴濕紡法 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)14/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 表表 4:碳纖維原絲制備過程中的不同工藝及特點對比碳纖維原絲制備過程中的不同工藝及特點對比 原絲生產階段原絲生產階段 工藝類型工藝類型 工藝特點工藝特點 優勢優勢 主要應用廠
59、商主要應用廠商 聚合聚合 一步法一步法 溶劑介質既能溶解單體又能溶解聚合體,聚合紡絲一條線。均相溶液聚合工藝,流程較短,工序較少,操作性強,可控性好,利于獲得高質量的 PAN 原絲。國際:國際:日本東麗、日本東邦、美國赫氏;國內:國內:光威復材、恒神股份、中簡科技 兩步法兩步法 工藝相對復雜,水相沉淀聚合得到 PAN 固體粉末后粉碎、烘干等之后再進行溶解產生原液。水相聚合可以獲得溶液聚合不能得到的高分子量 PAN,溶解得到的原液可用于紡絲的范圍廣,提高了原液聚合物分子量和濃度上限。國際:國際:土耳其陶氏、日本三菱麗陽;國內:國內:吉林碳谷 紡絲紡絲 濕法濕法 聚合物紡絲液經噴絲孔噴出后直接進入
60、凝固浴進行雙擴散、相分離和形成絲條的方法。1)由工業腈綸的紡絲工藝演化而來,技術較為成熟,易于工程化放大;2)所得碳纖維纖度變化小,凝固成型穩定,纖維的殘留溶劑少,容易控制原絲質量;3)制得的纖維表明具有溝槽結構特征,與樹脂材料進行復合時,對樹脂基體的普適性強。國際:國際:日本東麗、日本東邦、日本三菱麗陽;國內:國內:光威復材、恒神股份、中簡科技、吉林碳谷 干噴濕紡法干噴濕紡法 聚合物紡絲液經噴絲孔噴出后,先經過空氣層,再進入凝固浴進行雙擴散、相分離和形成絲條的方法。干噴濕紡噴絲頭不直接浸入凝固浴,噴頭溫度可獨立的精確控制,紡絲液由噴絲板噴出在進入凝固浴之前先經過一段幾毫米的空氣層,紡絲液在空
61、氣層中發生一定的拉伸流動。1)提高紡絲速度,能有效提高碳纖維的生產效率和降低制造成本;2)還有利于大分子鏈的取向,原絲結構相比直接進入凝固浴更為均勻致密,同時截面也更容易成圓形,從而提高力學性能。國際:國際:日本東麗、美國赫氏;國內:國內:光威復材、恒神股份、中簡科技、中復神鷹 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書、中復神鷹招股說明書、PAN 基碳纖維原絲紡絲技術及其發展現狀張婧、陳虹等,德邦研究所 2.1.上游丙烯腈上游丙烯腈產能產能擴張擴張驅動價格下降驅動價格下降 碳纖維原絲的主要原材料為丙烯腈。碳纖維原絲的主要原材料為丙烯腈。丙烯腈屬于大宗基本有機化工產品,是三大合成材料合成纖維、合成橡膠、
62、塑料的基本原料,主要用于合成聚丙烯腈纖維、ABS/SAN 樹脂、己二腈、丙烯酰胺等,在有機合成工業中用途廣泛。圖圖 18:碳纖維上下游產業鏈碳纖維上下游產業鏈 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書,德邦研究所 丙烯腈產能持續擴張丙烯腈產能持續擴張,價格,價格震蕩下降。震蕩下降。國內丙烯腈的供應商主要為中石化、中石油、江蘇斯爾邦石化有限公司等,2015 年至 2019 年丙烯腈新增產能較少,市場供不應求局面下價格逐步走高,2018年9月達1.92萬元/噸的歷史高位。2019年隨著江蘇斯爾邦等新建產能陸續投產,供需關系得到緩解,丙烯腈價格波動下降。根據中國石油和化學工業聯合會預測,2022-2023
63、年中國仍有 138 萬噸/年丙烯腈裝置有望投產,供過于求下丙烯腈價格仍有進一步回落空間。原油原油丙烯腈丙烯腈碳纖維原碳纖維原絲絲碳纖維碳纖維碳纖維制碳纖維制品品碳纖維復碳纖維復合材料合材料工業產品工業產品化石燃料開采由石化企業生產聚合、紡絲預氧化、碳化碳纖維織物、碳纖維預浸料、短切纖維碳纖維部件航空航天、風力發電、體育休閑、汽車、壓力容器、碳碳復材等 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)15/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖圖 19:2008-2021 年全球及中國丙烯腈產能情況年全球及中國丙烯腈產能情況(萬噸)(萬噸)圖圖 20:2019-2022 年中國丙烯腈產量及
64、表觀需求量情況年中國丙烯腈產量及表觀需求量情況 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書、山東化工丙烯腈行業生產現狀分析、智研咨詢、Wind、百川盈孚,德邦研究所 資料來源:百川盈孚,德邦研究所 圖圖 21:2011-2022 年年丙烯腈與原油價格指數走勢對比丙烯腈與原油價格指數走勢對比 圖圖 22:2016-2022 年丙烯腈市場均價年丙烯腈市場均價走勢走勢 資料來源:Wind,德邦研究所 資料來源:百川盈孚,德邦研究所 表表 5:丙烯腈在建產能丙烯腈在建產能 公司公司 在建裝置產能在建裝置產能(萬噸)(萬噸)位置位置 浙江石化 26 浙江舟山 浙江石化二期 26 浙江舟山 科魯爾化學 13 山東東
65、營 海南東方石化 20 海南 盛虹煉化一期 26 江蘇連云港 盛虹煉化二期 26 江蘇連云港 山東開泰石化 13 山東淄博 河南南浦環保 14 河南洛陽 青島金能科技 26 山東青島 合計合計 190 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書、智研咨詢,德邦研究所 576 580572588614 614639652678704730756776207195 195204251 2512903550100200300400500600700800900200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022全球中國050100150200
66、250300產量-累計值(萬噸)表觀消費量-累計值(萬噸)05,00010,00015,00020,00025,00002040608010012014011/1212/0512/1013/0313/0914/0214/0715/0115/0615/1116/0516/1017/0317/0918/0218/0719/0119/0619/1220/0520/1021/0421/0922/0222/07OPEC:一攬子原油價格(美元/桶)CCFEI價格指數:丙烯腈AN(元/噸):右軸17150192001532563001620085001150005,00010,00015,00020,000
67、25,000市場均價(元/噸)公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)16/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 2.2.風電由風電由周期向成長邁進周期向成長邁進,碳纖維有望乘“風”而起,碳纖維有望乘“風”而起 全球碳纖維需求持續增長,風電葉片為主要需求增長極。全球碳纖維需求持續增長,風電葉片為主要需求增長極。得益于碳纖維自身優異的性能以及不斷突破的技術手段,碳纖維快速替代其他材料,需求量持續提升,2021 年全球碳纖維需求量達 11.8 萬噸,同期國內需求達 6.2 萬噸,占全球需求的 52.9%,成為全球最大的碳纖維需求市場。不管是全球還是國內來看,風電葉片均為碳纖維需求量最大
68、的應用領域。圖圖 23:2008-2025 年全球碳纖維需求量走勢年全球碳纖維需求量走勢 圖圖 24:2008-2021 年中國碳纖維需求量走勢年中國碳纖維需求量走勢 資料來源:賽奧碳纖維、全球碳纖維復合材料市場報告,德邦研究所 資料來源:賽奧碳纖維、全球碳纖維復合材料市場報告,德邦研究所 圖圖 25:2021 年全球碳纖維各應用領域需求量占比年全球碳纖維各應用領域需求量占比 圖圖 26:2021 年中國碳纖維各應用領域需求量占比年中國碳纖維各應用領域需求量占比 資料來源:賽奧碳纖維、全球碳纖維復合材料市場報告,德邦研究所 資料來源:賽奧碳纖維、全球碳纖維復合材料市場報告,德邦研究所 碳纖維碳
69、纖維性能優異性能優異,不斷拓展,不斷拓展高景氣的高景氣的下游應用領域下游應用領域,黃金賽道確定性仍存,黃金賽道確定性仍存。隨著風電葉片大型化趨勢確立、光伏裝機維持高增、氫能源快速推廣,航空航天高端領域碳纖維滲透率不斷提升,國內碳纖維需求有望快速增長。我們在光威復材(300699.SZ):全產業鏈布局,軍民共筑碳纖維龍頭報告中詳細測算了國內碳纖維需求和市場規模,2025 年國內碳纖維需求量有望達 12.5 萬噸,行業規模 175 億元,2021-2025 年 CAGR 達 15.8%。118.0200.0-5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%050100150200250
70、全球需求總量(千噸)YOY(%):右軸62.4159.3-40%-20%0%20%40%60%80%100%020406080100120140160180中國需求總量(千噸)YOY(%):右軸風電葉片,28.0%體育休閑,15.7%航空航天,13.9%壓力容器,9.3%混配模成型,9.0%汽車,8.1%碳碳復材,7.2%建筑,3.6%電子電氣,1.7%船舶,1.3%電纜芯,0.9%其他,1.4%風電葉片,36.1%體育休閑,28.1%航空航天,3.2%壓力容器,4.8%混配模成型,4.8%汽車,2.6%碳碳復材,11.2%建筑,4.0%電子電氣,2.2%船舶,0.5%電纜芯,0.6%其他,1
71、.9%公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)17/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 表表 6:中國碳纖維需求量及市場規模預測:中國碳纖維需求量及市場規模預測 2021 2025E 2021-2025 CAGR 中國需求總量(千噸)中國需求總量(千噸)62.4 124.8 18.9%中國碳纖維市場規模(億元)中國碳纖維市場規模(億元)97.2 174.8 15.8%其中:航空航天需求總量(千噸)2.0 4.1 19.9%中國航空航天碳纖維市場規模(億元)9.6 17.1 15.6%風電葉片需求總量(千噸)22.5 46.6 19.9%中國風電葉片碳纖維市場規模(億元)25.0
72、46.6 16.8%碳碳復材需求總量(千噸)7.0 14.7 20.4%中國碳碳復材碳纖維市場規模(億元)10.0 21.1 20.4%高壓氣瓶需求總量(千噸)3.0 12.8 43.6%中國高壓氣瓶碳纖維市場規模(億元)4.8 17.9 39.1%體育休閑需求總量(千噸)17.5 21.3 5.0%中國體育休閑碳纖維市場規模(億元)32.0 33.7 1.3%其他領域碳纖維需求總量(千噸)10.4 25.3 25.0%中國其他領域碳纖維市場規模(億元)15.8 38.6 25.0%資料來源:測算方法及邏輯詳見 2022 年 11 月 29 日外發報告光威復材(300699.SZ):全產業鏈布
73、局,軍民共筑碳纖維龍頭,德邦研究所測算 吉林碳谷目前主要規?;a碳化后可達 T400 級的大絲束原絲產品,下游終端應用領域為風電等工業民用領域??紤]到風電葉片目前已經成為碳纖維第一大應用領域,未來“雙碳”戰略下海內外新增裝機量有望維持高增,風電葉片大型化及輕量化有望驅動碳纖維滲透率提升,中長期風電仍將支撐碳纖維需求進一步擴容,本篇報告的 2.2 部分主要對風電產業鏈和風電葉片進行復盤、分析和展望。2.2.1.風電風電發展趨勢發展趨勢:由周期向成長邁進,大型化助力降本由周期向成長邁進,大型化助力降本 風電產業鏈主要由上游原材料及零部件、中游整機制造及運維,以及下游風風電產業鏈主要由上游原材料及
74、零部件、中游整機制造及運維,以及下游風電開發運營構成電開發運營構成。完整的風電設備主要由風電機組(葉片、發電機、齒輪箱、機艙罩等)、風電支撐基礎(風電塔筒、樁基、導管架等)以及輸電控制系統(輸電電纜、控制系統、升壓站等)三大部分構成。根據 GWEC,風電葉片的采購成本占風電整機成本的 15%左右。公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)18/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖圖 27:風電產業鏈風電產業鏈 資料來源:前瞻產業研究院,德邦研究所 圖圖 28:風電設備風電設備主要結構主要結構拆分拆分 資料來源:海力風電招股說明書,德邦研究所 全球全球能源轉型加速,驅動能源轉型加速
75、,驅動以風能為代表的以風能為代表的可再生能源需求可再生能源需求快速快速增長。增長。巴黎協定以來全球能源結構開始向低碳化加速轉型,近五年來可再生能源提供了全球新增發電量的約 60%。根據英國石油公司(BP)發布的世界能源統計年鑒數據,2021 年全球可再生能源發電量占全球發電總量的 12.8%,2000 年該數值僅為 1.4%。其中 2021 年風能及太陽能發電量占比分別為 6.5%和 3.6%,風能和太陽能首次貢獻超過全球 10%的發電量,該比例較 2000 年上升 10 個百分點。風風電電場場開開發發芯材及碳環氧樹脂纖維布結構膠上游材料及零部件上游材料及零部件中游整機制造及運維中游整機制造及
76、運維下游風電開發運營下游風電開發運營啟動器控制器變流器逆變器發電機主控系統風電鑄件齒輪箱輪轂軸承機艙風電主機塔筒葉片陸纜陸上風機海上風機海纜風電裝備風電EPC總承包風電運維服務風風電電場場建建設設風風電電運運營營風風電電售售電電用用戶戶 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)19/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖圖 29:全球發電量趨勢及可再生能源發電量占比全球發電量趨勢及可再生能源發電量占比 圖圖 30:全球太陽能及風能發電量占比走勢全球太陽能及風能發電量占比走勢 資料來源:英國石油公司(BP)bp 世界能源統計年鑒,德邦研究所 資料來源:英國石油公司(BP)bp 世界
77、能源統計年鑒,德邦研究所“雙碳”戰略目標指引下,我國新能源戰略地位明確?!半p碳”戰略目標指引下,我國新能源戰略地位明確。2020 年 9 月國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上發表了關于“中國二氧化碳排放力爭于 2030 年前達到峰值,努力爭取 2060 年前實現碳中和”的目標?!半p碳”戰略的提出進一步明確了中國能源發展的戰略目標和政策取向,而 2022 年國家發改委印發的“十四五”現代能源體系規劃中提到我國當前能源低碳轉型進入重要窗口期,2020 年我國非化石能源消費比重達到 15.9%(2021 年為 16.6%),較 2015 年提升 3.9 個百分點,而到 2025 年非化
78、石能源消費比重目標提高到 20%左右,非化石能源發電量比重目標達到 39%左右。在此目標下,“十四五”期間我國將加快發展風電和太陽能發電,全面推進風電和太陽能發電大規模開發和高質量發展,根據全國 31 省市能源相關規劃,“十四五”合計規劃風電新增裝機約307GW,較“十三五”期間新增裝機總量 152.33GW 增長顯著。圖圖 31:我國能源消費總量結構拆分(我國能源消費總量結構拆分(%)圖圖 32:“十四五”期間“十四五”期間我國我國風電主要規劃布局風電主要規劃布局 資料來源:Wind、國家統計局,德邦研究所 資料來源:金風科技業績發布會材料,德邦研究所 圖圖 33:全國全國 31 省市“十四
79、五”風電新增裝機量規劃省市“十四五”風電新增裝機量規劃 資料來源:風芒能源、各省市政府官網,德邦研究所 0%2%4%6%8%10%12%14%05,00010,00015,00020,00025,00030,0001985198719891991199319951997199920012003200520072009201120132015201720192021全球發電量(TWh)可再生能源發電量占比(%):右軸10.2%0%2%4%6%8%10%12%太陽能+風能合計占比(%)太陽能發電量占比(%)風能發電量占比(%)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%200
80、0200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021天然氣原煤原油水電、核電、風電51 25 23 20 20 18 16 15 13 11 11 10 10 10 9 8 6 5 5 5 5 4 4 4 3 3 2 2 1 0 0 0102030405060風電新增裝機量規劃(GW)公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)20/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 復盤過去二十年我國風電發展歷史,復盤過去二十年我國風電發展歷史,我們認為,我們認為,當前風電產業三大
81、趨勢當前風電產業三大趨勢明確明確:周期性轉為成長性、大型化趨勢確立、周期性轉為成長性、大型化趨勢確立、海風加速向深遠海發展成長性強勁海風加速向深遠海發展成長性強勁。1.政策因素逐漸消散政策因素逐漸消散,風電裝機,風電裝機由周期性向成長性邁進由周期性向成長性邁進。2005-2010 年年“十二五”期間“十二五”期間,行業爆發式增長,補貼時代來臨:行業爆發式增長,補貼時代來臨:2006年頒布實施中華人民共和國可再生能源法鼓勵和支持可再生能源并網發電,2007 年頒布電網企業全額收購可再生能源電量監管辦法,規定電網企業全額收購其電網覆蓋范圍內可再生能源并網發電項目上網電量,風電產業借助政策東風快速發
82、展,2010 年全國風電新增并網裝機容量上升至 14GW。2009 年 8 月國家發展改革委關于完善風力發電上網電價政策的通知制定陸上風電標桿上網電價,行業正式進入補貼時代。2011-2016 年棄風率上行、標桿電價下調,年棄風率上行、標桿電價下調,補貼退坡補貼退坡 2015 年年搶裝搶裝收尾收尾:風電裝機快速增長后開始出現超過當地消納能力的情況,2012 年棄風率上升至 17.0%的高位,三北地區棄風限電問題尤為突出。2014-2016年國家先后三次下調陸上風電標桿上網價格,引導風電產業投資和項目合理布局,提高國家可再生能源電價附加資金的補貼效率。為在標桿電價下調前享受更高的上網電價,201
83、5 年迎來搶裝潮。此階段海上風電也開始規定標桿電價。2017-2021 年標桿價過渡到指導價,平價上網不斷推進,上網電價機制年標桿價過渡到指導價,平價上網不斷推進,上網電價機制漸趨完善:漸趨完善:2015 年搶裝潮后,棄風率再次上行導致 2016-2017 年新增裝機量回落。2019 年 5 月國家發改委印發關于完善風電上網電價政策的通知,將陸上風電和海上風電標桿上網電價改為指導價,新核準項目全部通過競爭方式確定上網電價。由于通知規定 2021 年 1 月 1 日以后核準的陸上風電項目全面實現平價上網,國家不再補貼,2020 年風電新增裝機迎來再一次搶裝潮。圖圖 34:2000 年以來我國風電
84、周期復盤年以來我國風電周期復盤 資料來源:國家能源局、中電聯、CWEA、全國新能源消納監測預警中心、國家發改委、中國政府網、中國風電發展路線圖 2050,德邦研究所;注:由于數據缺失,2000-2009 年新增裝機容量數據取自 CWEA 吊裝容量口徑數據,2010 年起取自國家能源局并網容量口徑數據。16.2%17.0%10.7%8.0%15.0%17.6%12.0%7.0%4.0%3.0%3.1%3.3%0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%010203040506070802000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
85、2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022全國新增風電裝機容量(GW)全國風電棄風率(%)“十二五”風電裝機爆發式增長“十二五”風電裝機爆發式增長2006年實施可再生能源法;2009年8月國家發展改革委關于完善風力發電上網電價政策的通知,陸上風電開始實施標桿上網電價?!笆濉毖a貼退坡搶裝收尾“十三五”補貼退坡搶裝收尾2012年棄風率上升至17.0%;2014年海上風電實施標桿上網電價;2014-2016年先后三次下調陸上風電標桿上網價格?!笆奈濉逼絻r上網不斷推進“十四五”平價上網不斷推進2016年棄風率再
86、次抬頭,裝機量放緩;2019年標桿上網電價改為指導價,國補退坡致2020年搶裝潮。2021年陸風率年陸風率先進入平價時先進入平價時代;代;2022年海風國年海風國補退出,部分補退出,部分地區出臺地補地區出臺地補2003-2007年產業化發展階段年產業化發展階段實施風電特許權招標確定投資商、開發商和上網電價 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)21/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 表表 7:陸上風電及海上風電主要電價政策陸上風電及海上風電主要電價政策 陸上風電電價政策陸上風電電價政策 海上風電電價政策海上風電電價政策 政策時間 政策文件 適用項目要求 電價(元/千瓦時)含稅
87、 政策時間 政策文件 適用項目要求 電價(元/千瓦時)含稅 I 類 II 類 III 類 IV 類 潮間帶風電 近海風電 標標桿桿上上網網電電價價 2009.7 國家發展改革委關于完善風力發電上網電價政策的通知 核準時間2009.8-2014.12 0.51 0.54 0.58 0.61/2014.12 關于適當調整陸上風電標桿上網電價的通知(發改價格20143008 號)核準時間2015.1-2015.12 0.49 0.52 0.56 0.61 2014.6 關于海上風電上網電價政策的通知(發改價格20141216號)2016 年底前投運的項目 0.75 0.85 2015.12 關于完善
88、陸上風電光伏發電上網標桿電價政策的通知(發改價格20153044 號)核準時間2016.1-2017.12 0.47 0.50 0.54 0.60/2016.12 關于調整光伏發電陸上風電標桿上網電價的通知(發改價格20162729號)核準時間2018.1-2018.12 0.40 0.45 0.49 0.57 2016.12 同左 核準時間 2017-2018 0.75 0.85 指指導導價價 2019.5 關于完善風電上網電價政策的通知(發改價格2019882 號)核準時間2019.1-2019.12 0.34 0.39 0.43 0.52 2019.5 同左 核準時間 2019.1-20
89、19.12 不得高于項目所在資源區陸上風電指導價 0.80 核準時間2020.1-2020.12 0.29 0.34 0.38 0.47 核準時間 2020.1-2020.12 0.75 2021.6 關于 2021 年新能源上網電價政策有關事項的通知 2021.1 起新核準的項目 中央財政不再補貼,實行平價上網,按當地燃煤發電基準價執行 20216 同左 2021.1 起新核準的項目 由當地省級價格主管部門制定 資料來源:國家能源局、中國政府網、國家發改委,德邦研究所;注:1)I 類資源區為內蒙古自治區除赤峰市、通遼市、興安盟、呼倫貝爾市以外其他地區;新疆維吾爾自治區烏魯木齊市、伊犁哈薩克族
90、自治州、克拉瑪依市、石河子市;2)II 類資源區為河北省張家口市、承德市;內蒙古自治區赤峰市、通遼市、興安盟、呼倫貝爾市;甘肅省嘉峪關市、酒泉市;3)III 類資源區為吉林省白城市、松原市;黑龍江省雞西市、雙鴨山市、七臺河市、綏化市、伊春市,大興安嶺地區;甘肅省除嘉峪關市、酒泉市以外其他地區;新疆維吾爾自治區除烏魯木齊市、伊犁哈薩克族自治州、克拉瑪依市、石河子市以外其他地區;寧夏回族自治區;4)IV 類資源區為除類、類、類資源區以外的其他地區。風電消納能力不足和國家補貼退坡是造成過去風電裝機周期波動的主要因素風電消納能力不足和國家補貼退坡是造成過去風電裝機周期波動的主要因素:1)棄風率上升提高
91、運營商度電成本,裝機量進入波谷:棄風現象的根源在于區域內的風電建設速度超出消納能力,導致風電利用小時數下降,從而提高度電成本。從歷史周期來看,2011-2012 年以及 2015-2016 年由于前期風電搶裝超過當地電網消納能力,棄風率上升至歷史高位的同時,裝機量降低至周期底部;2)上網電價下降、國補退坡引發搶裝潮,裝機量進入波峰:2014-2016 年期間上網電價密集下調,考慮到上網電價與項目的核準及并網時間相關,為爭取更高的電價以最大化項目經濟效益,運營商搶抓上網電價下降前的政策節點加快項目的投資建設,從而帶來 2015 和 2020 年風電搶裝潮。表表 8:五次上網電價下調前后降幅對比五
92、次上網電價下調前后降幅對比 核準時間核準時間(電價單位:(電價單位:元元/千瓦時,含稅)千瓦時,含稅)上網電價降幅上網電價降幅 2015 年以前 2015 2016-2017 2018 2019 2020 2015 2016-2017 2018 2019 2020 I 類 0.51 0.49 0.47 0.40 0.34 0.29-3.9%-4.1%-14.9%-15.0%-14.7%II 類 0.54 0.52 0.50 0.45 0.39 0.34-3.7%-3.8%-10.0%-13.3%-12.8%III 類 0.58 0.56 0.54 0.49 0.43 0.38-3.4%-3.6
93、%-9.3%-12.2%-11.6%IV 類 0.61 0.61 0.60 0.57 0.52 0.47 0.0%-1.6%-5.0%-8.8%-9.6%資料來源:中國政府網、國家發改委,德邦研究所 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)22/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 當前風電周期性因素逐漸消散,當前風電周期性因素逐漸消散,風電產業風電產業長期長期成長性有望逐步顯現:成長性有望逐步顯現:1)從棄風率來看,從棄風率來看,通過挖掘當地消納能力通過挖掘當地消納能力+建設外送通道,建設外送通道,全國風電棄風率全國風電棄風率逐漸下降至低位,三北地區棄風現象明顯改善。逐漸下降至低
94、位,三北地區棄風現象明顯改善。2016 年 7 月,國家能源局發布了關于建立監測預警機制促進風電產業持續健康發展的通知,根據政策類、資源和運行類、經濟類三大指標加權平均確定預警結果,由高到低分為紅色、橙色、綠色三個等級,預警結果為紅色的省份國家能源局當年將不下達年度開發建設規模,地方暫緩核準新的風電項目。該政策極大的緩解了以三北地區為主的棄風現象,通過挖掘風電開發區域就地消納潛力以及加快風電大省外送通道建設,三北地區逐漸解決棄風問題,裝機限制解禁后開始重新貢獻增量。2016 年以來全國棄風率逐年下降,2020 年三北地區最后兩個紅色預警的省市消失,全國棄風率降至3.0%,2022 年由于疫情影
95、響用電需求,消納壓力有所提升,截至 11 月全國棄風率 3.3%仍然維持較低水平。圖圖 35:全國風電平均利用小時及棄風率走勢全國風電平均利用小時及棄風率走勢 圖圖 36:三北地區風電新增并網容量與平均棄風率走勢三北地區風電新增并網容量與平均棄風率走勢 資料來源:Wind、全國新能源消納監測預警中心、國家能源局,德邦研究所 資料來源:Wind、國家能源局,德邦研究所 表表 9:三北地區各省市棄風率詳情三北地區各省市棄風率詳情 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 三三北北地地區區 東北東北 黑龍江 12.0%21.0%19.0%14.0%4.
96、4%1.3%0.5%1.9%2.1%吉林 15.0%32.0%30.0%21.0%6.8%2.5%2.4%2.9%5.0%遼寧 6.0%10.0%13.0%8.0%1.0%0.4%1.0%2.0%1.4%華北華北 北京 0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%天津 0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%河北 12.0%10.0%9.0%7.0%5.2%4.8%4.7%4.6%4.2%山西 0.0%2.0%9.0%6.0%1.1%1.1%3.0%2.5%1.8%內蒙古 9.0%18.0%21.0%15.0%10.3%7.1%4.7
97、%5.7%8.9%西北西北 陜西 2.0%0.0%7.0%4.0%2.2%0.6%3.3%2.3%4.2%甘肅 11.0%39.0%43.1%33.0%19.0%7.6%6.4%4.1%6.7%青海 0.0%0.0%0.0%0.0%1.6%2.5%4.7%10.7%7.2%寧夏 0.0%13.0%13.1%5.0%2.3%1.9%2.2%2.4%1.4%新疆 15.0%32.0%38.4%29.0%22.9%14.0%10.3%7.3%4.8%三北地區平均三北地區平均 6.3%13.6%15.6%10.9%5.9%3.4%3.3%3.6%3.7%全國全國 8.0%15.0%17.6%12.0%
98、7.0%4.0%3.0%3.1%3.3%資料來源:國家能源局、全國新能源消納監測預警中心,德邦研究所;注:三北地區包括:1)東北:黑龍江、吉林、遼寧;2)華北:北京、天津、河北(河北南網、河北北網)、山西、內蒙古(蒙西、蒙東);3)西北:陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆。2016-2020 年國家能源局全國風電投資監測預警結果,紅色、橙色、綠色底紋分別代表該省市當年預警結果為紅色、橙色、綠色預警,紅色預警省市國家能源局當年將不下達年度開發建設規模,地方暫緩核準新的風電項目,橙色預警省市暫停新風電項目審核,綠色預警省市不受約束。另,2016 年河北南網為綠色預警,河北北網為橙色預警,2020 年蒙西
99、為橙色預警,蒙東為綠色預警。16.2%17.0%10.7%8.0%15.0%17.6%12.0%7.0%4.0%3.0%3.1%3.3%0%5%10%15%20%05001000150020002500風電發電設備平均利用小時(小時)全國棄風率(%):右軸6.3%13.6%15.6%10.9%5.9%3.4%3.3%3.6%0%5%10%15%20%01000200030004000500020142015201620172018201920202021三北地區風電新增并網容量(萬千瓦)三北地區平均棄風率(%):右軸 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)23/56 請務必閱讀正文之后的
100、信息披露和法律聲明 2)陸風率先進入平價時代,海風國補退出)陸風率先進入平價時代,海風國補退出,平價風電經濟性凸顯有望支撐未,平價風電經濟性凸顯有望支撐未來來需求放量需求放量。2021 年 6 月國家發改委發布關于 2021 年新能源上網電價政策有關事項的通知,規定 2021 年起新核準的陸上風電項目中央財政不再補貼,宣告陸上風電率先進入平價時代。海上風電方面,2020 年 1 月財政部發布關于促進非水可再生能源發電健康發展的若干意見,規定 2021 年底后并網的海上風電項目不再納入中央財政補貼范圍。海風國補退出后,少量地區如廣東、浙江、山東推出階段性補貼,以更好的實現海風平價過渡。我們認為,
101、補貼退坡后風電裝機我們認為,補貼退坡后風電裝機的政策性影響因素逐漸消散,疊加技術迭代實現降本,風電經濟性的政策性影響因素逐漸消散,疊加技術迭代實現降本,風電經濟性持續提升,長持續提升,長期成長性有望逐漸釋放。期成長性有望逐漸釋放。圖圖 37:陸上風電上網電價調整趨勢(陸上風電上網電價調整趨勢(元元/千瓦時千瓦時)資料來源:金風科技業績發布會材料,德邦研究所 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)24/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 2.大型化提升整體經濟效益,順應平價上網趨勢大型化提升整體經濟效益,順應平價上網趨勢 風機風機大型化大型化是平價時代是平價時代降本的核心降本的核
102、心趨勢趨勢。風電機組通過大型化提升風電經濟效益主要通過降低整機制造成本、降低建設及運維成本,以及提升發電效率:1)制造成本降低:風機大型化下整機重量的提升速度顯著慢于功率的提升,從而表現為單位功率整機重量的下降,通過節約原材料等成本降低整機成本。明陽智能陸上風電機組從 2.5MW 上升至 5.0MW 時,單位功率整機重量下降幅度達26.4%,而海上風電機組從 5.5MW 上升至 8.3MW 時,單位功率整機重量下降幅度達 30.3%。表表 10:明陽智能主要產品機型參數以及單位功率整機重量下降情況明陽智能主要產品機型參數以及單位功率整機重量下降情況 明陽智能明陽智能 產品機型產品機型 適應環境
103、適應環境 額定功率額定功率(MW)葉輪直徑葉輪直徑(m)整機重量(噸)整機重量(噸)單位功率單位功率整機整機重量重量(噸(噸/MW)下降幅度下降幅度(%)機艙機艙 葉輪葉輪 葉片葉片 合計合計 MySE2.5 陸上 2.5 121 83.0 78.0 14.0 175.0 70.0-26.4%MySE3.0 3.0 135 85.0 87.0 15.8 187.8 62.6 MySE4.0 4.0 145 99.0 106.1 19.7 224.8 56.2 156 99.0 106.4 19.8 225.2 56.3 MySE5.0 5.0 166 128.6 108.8 20.1 257.
104、5 51.5 MySE5.5 海上 5.5 158 230.0 201.0 36.0 467.0 84.9-30.3%MySE6.45 6.45 178 247.0 184.0 31.0 462.0 71.6 MySE7.0 7.0 158 254.0 201.0 36.0 491.0 70.1 MySE7.25 7.25 158 254.0 201.0 36.0 491.0 67.7 MySE8.3 8.3 178 276.0 184.0 31.0 491.0 59.2 資料來源:明陽智能官網產品手冊,德邦研究所 2)建設及運維成本降低:在運行環境允許的情況下,對于特定容量的風電場,用以大容
105、量風機替代小容量風機將減少所需風機、塔筒以及葉片的數量,風機吊裝費用、后期維護費用以及配電系統的投入均有望得到縮減,從而降低整體投資。3)發電效率提高:風機大型化下風電機組的葉片直徑更大、輪轂高度更高,從而增大掃風面積以提高發電效率、降低度電成本。圖圖 38:明陽智能主要產品機型葉輪直徑與掃風面積明陽智能主要產品機型葉輪直徑與掃風面積 資料來源:明陽智能官網產品手冊,德邦研究所 1451561661581781581581781650519103214471960724884196071960724884050001000015000200002500030000050100150200250
106、300MySE4.0-145MySE4.0-156MySE5.0MySE5.5MySE6.45MySE7.0MySE7.25MySE8.3陸風機組海風機組葉輪直徑(m)掃風面積():右軸 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)25/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 國內風電國內風電新增裝機單機容量不斷新增裝機單機容量不斷提升提升。1)從新增裝機平均單機容量來看,根據 CWEA 數據,2008-2021 年我國新增裝機風電機組平均單機容量由 1.2MW 提升至 3.5MW,單機容量提升 189%。其中,2010-2021 年期間,新增裝機的陸上風電機組平均單機容量從 1.5MW
107、 提升至 3.1MW,而海上風電機組從 2.6MW 提升至 5.6MW。2)從不同單機容量機組新增裝機占比來看,單機容量 2MW 以上的機組新增裝機占比由 2008 年的 9%提升至 2021 年的 99.8%,截至 2021 年累計裝機占比已達 70.7%。圖圖 39:2008-2021 年我國風電新增裝機不同單機容量裝機占比年我國風電新增裝機不同單機容量裝機占比 圖圖 40:2010-2021 年我國新增陸風和海風機組平均單機容量年我國新增陸風和海風機組平均單機容量 資料來源:CWEA,德邦研究所 資料來源:CWEA,德邦研究所 表表 11:我國不同風電機組容量新增及累計裝機占比我國不同風
108、電機組容量新增及累計裝機占比 機組功率機組功率 2015 2016 2017 2018 2019 機組功率機組功率 2020 2021 新增占比 累計占比 新增占比 累計占比 新增占比 累計占比 新增占比 累計占比 新增占比 累計占比 新增占比 累計占比 1.5MW 0.0%8.0%0.2%6.6%0.0%5.9%0.0%5.3%/=6MW 0.3%=7.0MW 3.14%0.6%資料來源:CWEA,德邦研究所 當前當前國內陸風單機容量已國內陸風單機容量已達到達到 9MW,海風單機容量,海風單機容量 18MW 通過認證。通過認證。1)陸上風電機組迭代至 9MW:根據中國能源報報道,2023 年
109、 1 月內蒙古能源杭錦風光火儲熱生態治理項目獲批,其中風電項目建設規模預計為 1.6GW,擬采用 134 臺單機容量為 9MW 和 59 臺單機容量為 6.7MW 的風電機組及配套機組箱變,成為國內首個選擇大規模安裝 9MW 風機機型的陸上風電項目。根據風芒能源報道,2023 年 1 月運達股份北方大基地項目將陸續開展共 150 臺WD200-8340 機組的吊裝工作,成為全球首批交付的陸上 9MW 平臺機組,單機容量橫跨 8-10MW,葉輪直徑可匹配 200-225m,掃風面積最大可達到 4 萬。2)16MW 海上風電機組已下線,18MW 通過認證:根據金風科技官網消息,2022 年 11
110、月 23 日,由金風科技與三峽集團合作研發的 GWH252-16MW 海上風電機組在福建三峽海上風電國際產業園成功下線,單機容量達 16MW,葉輪直徑達 252m,葉輪掃風面積約 5 萬,是目前全球最大單機容量和最大葉輪直徑的9%8%12%16%30%43%48%63%76%85%83%61%20%0%1%1%3%3%3%4%3%5%8%13%38%80%1214 1363 1467 1546 1646 1720 1768 1837 1955 2112 2183 2668 3514 010002000300040000%20%40%60%80%100%1.0MW1.0-1.4MW1.5-1.9
111、MW2.0-2.9MW3.0MW平均單機容量(KW):右軸1.51.51.61.71.81.81.92.12.12.42.63.12.62.72.81.93.93.63.83.73.84.24.95.601234562010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021陸上風電(MW)海上風電(MW)公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)26/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 風電機組。此外,根據明陽集團官微,2023 年 1 月明陽智能發布 18 兆瓦全球最大海上風電機組 MySE18.X-28X,葉輪直徑超
112、280m,最大掃風面積達 66052,以 100 萬千瓦的粵東風電場為例,MySE18.X-28X 機組與目前市場 13+MW 級別機組相比,可減少 18 個機位數量,單位千瓦工程造價降低約 8001000 元/kW。目前鑒衡認證中心為 MySE18.X-28X 機組頒發設計認證證書,代表該機組設計方案已獲得行業認可。同時,明陽智能全球最大漂浮式海上風電機組 MySE16.X-260成功下線,該機組擁有全球最大最長的海上抗臺風型葉片。圖圖 41:運達股份陸上運達股份陸上 9MW 風電機組風電機組 圖圖 42:明陽智能全球最大海上抗臺風型葉片:明陽智能全球最大海上抗臺風型葉片MySE260 資料
113、來源:風芒能源微信公眾號,德邦研究所 資料來源:明陽集團官微,德邦研究所 降本表現為投標價格不斷下探降本表現為投標價格不斷下探,風電經濟效益提升,風電經濟效益提升。2011 年以來國內風電整機商風電機組投標價格呈現震蕩下行趨勢:1)2019 年由于當年招標量顯著增長,供需趨緊下投標價格有所上行,根據金風科技官網數據,2019 年全年風電招標量 65.2GW,同比上漲 94.6%。2)2020 年裝機潮退去后,風電裝機進入相對穩定階段,零部件供需緊張關系得以緩解。此外,風電平價上網倒逼風電產業鏈降本,同時技術迭代支撐風電大型化提高風電經濟效益,為風電投標價格下行提供基礎。2020 年以來各類單機
114、容量機組投標價格均呈現迅速下行趨勢,2022Q3全市場風電整機商風電機組投標均價為 1808 元/KW,較 2021Q1 的 2888 元/KW下降 37.4%。圖圖 43:各季度末各季度末全市場風電整機商風電機組投標價格走勢全市場風電整機商風電機組投標價格走勢(元元/KW)與季度風電招標量(與季度風電招標量(GW)資料來源:金風科技業績發布會材料,德邦研究所 051015202530150020002500300035004000450050002010Q12010Q22010Q32010Q42011Q12011Q22011Q32011Q42012Q12012Q22012Q32012Q420
115、13Q12013Q22013Q32013Q42014Q12014Q22014Q32014Q42015Q12015Q22015Q32015Q42016Q12016Q22016Q32016Q42017Q12017Q22017Q32017Q42018Q12018Q22018Q32018Q42019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q22022Q3季度風電招標量(GW):右軸1.5MW2.0MW2.5MW3S4S風電機組投標均價 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)27/5
116、6 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 3.海風增速海風增速超越超越陸風陸風,加速向深遠海發展成長性強勁,加速向深遠海發展成長性強勁 我國陸上我國陸上風能資源豐富,陸上風能資源豐富,陸上風電發展風電發展起步起步較早。較早。根據中國風電發展路線圖2050,我國陸上風能等級3級及以上的區域可供風能資源技術開發量為20-34億千瓦。1986 年 4 月中國第一座“引進機組、商業示范性”陸上風電場馬蘭風電場在山東榮成并網發電,揭開了我國風電商業化發展序幕。截至 2021 年我國陸上風電累計裝機容量321.36GW,同比增長14.8%,占全國裝機容量的92.7%。表表 12:我國陸地風能資源技術開發
117、量(億千瓦)我國陸地風能資源技術開發量(億千瓦)風能資源等級風能資源等級 4 級及以上(風功率密度400 瓦/)3 級及以上(風功率密度300 瓦/)2 級及以上(風功率密度200 瓦/)離地面離地面高度高度 50m 8 20 29 70m 10 26 36 100m 15 34 40 資料來源:國家發改委能源研究所中國風電發展路線圖 2050,德邦研究所 圖圖 44:我國陸上風電新增吊裝容量走勢我國陸上風電新增吊裝容量走勢 圖圖 45:我國陸上風電累計吊裝容量走勢我國陸上風電累計吊裝容量走勢 資料來源:CWEA,德邦研究所 資料來源:CWEA,德邦研究所 圖圖 46:我國陸地我國陸地 70
118、米高度風功率密度分分布米高度風功率密度分分布 資料來源:國家發改委能源研究所中國風電發展路線圖 2050,德邦研究所-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%01020304050602010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021陸上風電新增裝機容量(GW)陸上風電新增裝機同比(%):右軸0%5%10%15%20%25%30%05010015020025030035020102011201220132014201520162017陸上風電累計裝機容量(GW)陸上風電累計裝機同比(%):右軸 公司首次覆蓋
119、吉林碳谷(836077.BJ)28/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 與陸風與陸風相比,海風資源稟賦優異,在利用小時數等方面具備先天優勢。相比,海風資源稟賦優異,在利用小時數等方面具備先天優勢。由于不占用土地資源,且海風平均風速較高、風切變較小,靜風期較少,海上風電年利用小時更高,且更適合大兆瓦風機運行。根據中國電源學會,在同等發電容量下,海上風機的年發電量能比陸上高約 70%。陸上風能資源集中在三北及西部,海風資源緊鄰沿海負荷中心。陸上風能資源集中在三北及西部,海風資源緊鄰沿海負荷中心。我國海岸線長達 1.8 萬公里,可利用海域面積 300 多萬平方公里,擁有發展海上風電的天然優
120、勢。根據國家發改委,臺灣海峽是我國近海風能資源最豐富的地區。海上風電資源密集區緊鄰作為我國電力負荷中心的沿海省份,就地消納優勢明顯。圖圖 47:我國近海我國近海 5-20m 水深的海域內、水深的海域內、100m 高度年平均風功率密度分布高度年平均風功率密度分布 資料來源:國家發改委能源研究所中國風電發展路線圖 2050,德邦研究所 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)29/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 我國我國海上風電發展起步較晚,海上風電發展起步較晚,2021 搶裝下裝機占比顯著提升搶裝下裝機占比顯著提升。2007 年中國第一臺海上風電機組在渤海灣建成發電,2010
121、年 9 月龍源電力在江蘇如東建成潮間帶試驗風電場,裝機容量 32 兆瓦,拉開了中國開發建設海上(潮間帶)風電場的序幕。2010 年國內第一個大型近海海上風電場上海東海大橋 10 萬千瓦海上風電示范項目建成。截至 2021 年我國海上風電累計吊裝容量 25.35GW,同比增長 133.2%,占全國裝機容量的 7.3%。2021 年為海風補貼末年,搶裝潮下當年海風新增吊裝容量 14.48GW,同比大增 276.6%,占當年全國新增裝機量的 25.9%。圖圖 48:我國海上風電新增吊裝容量走勢我國海上風電新增吊裝容量走勢 圖圖 49:我國海上風電累計吊裝容量走勢我國海上風電累計吊裝容量走勢 資料來源
122、:CWEA,德邦研究所 資料來源:CWEA,德邦研究所 圖圖 50:我國歷年陸上及海上風電新增吊裝容量占比我國歷年陸上及海上風電新增吊裝容量占比 圖圖 51:我國海上風電累計吊裝容量占比我國海上風電累計吊裝容量占比 資料來源:CWEA,德邦研究所 資料來源:CWEA,德邦研究所 展望“十四五”期間,展望“十四五”期間,我們認為我們認為國內風電新增裝機量有望突破國內風電新增裝機量有望突破 300GW,陸陸風風依托依托風光大基地風光大基地規劃新增裝機有望維穩規劃新增裝機有望維穩,海風海風加速向深遠海發展加速向深遠海發展中期中期成長性強成長性強勁勁。1)2030 年風光大基地規劃新增裝機 455GW
123、,陸風年均裝機量有望維穩:2021 年 3 月國家“十四五”規劃綱要中提及構建現代能源體系,其中提到包括新疆清潔能源基地、松遼清潔能源基地在內的九大清潔能源基地。2021 年 12 月,國家發改委和國家能源局印發第一批以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電、光伏基地建設項目清單的通知,第一批風光大基地涉及內蒙、青海、甘肅等 19 個省份,規模合計約 97.05GW;同期,國家能源局下發關于組織擬納入國家第二批以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地項目的通知,第二批項目開始進入前期階段;2022 年 2 月,國家發改委和國家能源局發布以沙漠、戈壁、荒漠地區-100%-50%0%50%10
124、0%150%200%250%300%02468101214162010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021海上風電新增裝機容量(GW)海上風電新增裝機同比(%):右軸0%20%40%60%80%100%120%140%05101520253020142015201620172018201920202021海上風電累計裝機容量(GW)海上風電累計裝機同比(%):右軸0%20%40%60%80%100%2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021陸上風
125、電新增裝機容量占比(%)海上風電新增裝機容量占比(%)0.6%0.7%1.0%1.5%2.2%3.0%3.7%7.3%0%1%2%3%4%5%6%7%8%20102011201220132014201520162017海上風電累計裝機容量占比(%)公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)30/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 為重點的大型風電光伏基地規劃布局方案,規劃到 2030 年建設風光基地總裝機約 4.55 億千瓦,其中“十四五”期間裝機約 2 億千瓦,“十五五”期間裝機 2.55 億千瓦。2022 年 11 月國家能源局 2022 年四季度網上新聞發布會上提到,第一批大
126、型風電光伏基地已全部開工,第二批項目正在陸續開工、目前正在抓緊推進第三批項目審查。圖圖 52:“十四五”大型清潔能源基地布局“十四五”大型清潔能源基地布局 資料來源:人民網、中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要,德邦研究所 2)由潮間帶到近海再到深遠海不斷升級,未來海風成長性有望凸顯:從 2007年至今十余年間我國潮間帶和近海風電場技術已不存在技術限制,隨著近海資源開發趨近飽和,從海上風電由近海走向深遠海是發展所趨。一般認為水深大于 50米為深海風電,場區中心離岸距離大于 70 千米為遠海風電,浮式海上風電平臺憑借可擺脫海底地質條件束縛、不受水深限制等優
127、勢,將成為深遠海海上風電發展的重要方向。深遠海 VS 近海:近海風能資源有限,開發漸趨飽和,根據中國風電發展路線圖 2050,我國近海水深 50m 以內風能資源可滿足的風電裝機需求約 5 億千瓦,小于陸上風電潛在開發量。與近海相比,深遠海海域面積更廣,不會受近海養殖、漁業捕撈、運輸航線等限制,且深遠海風速更高,開發潛力高于近海。橫向來看,歐洲已突破深遠海域海上風電技術,多個海上風電強國已在深遠海域進行布局,根據千堯科技,英國的 Hornsea One 風電場、德國的 Hohe See 風電場、Albatros 風電場、Sandbank 風電場等離岸超過 100 千米;英國 Hywind 風電場
128、、葡萄牙Windfloat 風電場水深超過 100 米,Hywind 風電場部分水深超 200 米。表表 13:我國陸地和近海風能資源潛在開發量我國陸地和近海風能資源潛在開發量 地區地區 總面積(萬平方千米)總面積(萬平方千米)風能資源潛在開發量(億千瓦)風能資源潛在開發量(億千瓦)陸上(70m 高度)960 26 近海(水深 5-50m,100m 高度)39.4 5 資料來源:國家發改委能源研究所中國風電發展路線圖 2050,德邦研究所 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)31/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 根據央視新聞,2023 年 1 月我國首個深遠海浮式風電平臺
129、“海油觀瀾號”在青島完成主體工程建設,將安裝于距海南文昌 136 公里的海上油田海域,海域風力強勁,歷史最大風力近 17 級。2023 年 1 月,明陽智 能 下 線 全 球最 大 漂浮 式 海 上 風 電機 組MySE16.X-260,根據公司官微,該機組最高可抵御 17 級臺風,在年平均風速 8.5m/s 情況下,全年發電量可達 6700 萬度,計劃于今年在設計水深 200 米、離岸距離 10 千米的挪威海域投運。我們測算,2021-2025 年我國風電新增裝機有望達 324GW,至 2025 年風電累計裝機容量有望達 615GW,在海風平價推進+大型化提速下,海風累計裝機量占比有望提升至
130、 12%。表表 14:“十四五”期間國內風電新增及累計裝機量預測(吊裝量口徑)“十四五”期間國內風電新增及累計裝機量預測(吊裝量口徑)2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 新增裝機預測新增裝機預測 中國風電新增裝機容量(GW)54.4 55.9 50.0 70.0 73.0 75.0 YOY(%)103.2%2.7%-10.6%40.0%4.3%2.7%陸 上風電 新增裝機量(GW)50.6 41.4 44.3 59.9 58.5 58.0 YOY(%)108.2%-18.1%6.9%35.1%-2.3%-0.7%占比(%)92.9%74.1%88.6%85.5%
131、80.1%77.4%平均單機容量(MW)2.6 3.1 4.5 5.5 6.5 7.5 海 上風電 新增裝機量(GW)3.8 14.5 5.6 10.1 14.5 17.0 YOY(%)54.2%276.6%-61.1%79.7%43.3%16.7%占比(%)7.1%25.9%11.3%14.5%19.9%22.6%平均單機容量(MW)4.9 5.6 7.0 8.5 10.0 11.5 累計裝機預測累計裝機預測 中國風電累計裝機容量(GW)290.8 346.7 396.7 466.7 539.7 614.7 YOY(%)23.0%19.2%14.4%17.6%15.6%13.9%陸 上風電
132、累計裝機量(GW)279.9 321.4 364.9 424.6 482.9 540.8 YOY(%)22.1%14.8%13.5%16.4%13.7%12.0%占比(%)96.3%92.7%92.0%91.0%89.5%88.0%海 上風電 累計裝機量(GW)10.9 25.4 31.8 42.1 56.7 73.8 YOY(%)54.7%133.2%25.4%32.3%34.9%30.1%占比(%)3.7%7.3%8.0%9.0%10.5%12.0%資料來源:CWEA,德邦研究所測算 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)32/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 2.2.2
133、.碳纖維助力碳纖維助力風電葉片大型化風電葉片大型化 風電葉片是風電整機風電葉片是風電整機的的重要零部件,是風電重要零部件,是風電大型化大型化的的核心核心環節。環節。風電葉片是一個復合材料制成的薄殼結構,一般由外殼、腹板和主梁三部分組成。風電葉片是使風力發電機風輪旋轉并產生氣動力的重要零部件,直接影響風能的轉換效率和年發電量,是水平軸風力發電機的核心部件之一。風電葉片風電葉片的的大型化大型化、輕量化、輕量化、高功率高功率是是風電風電大型化的核心,大型化的核心,葉片尺寸大小直接影響風力發電機組對風能的捕捉效率,隨著葉片尺寸加大,風輪直徑與掃風面積增加,單機發電量隨之上升。圖圖 53:風電葉片風電葉
134、片橫截面橫截面 圖圖 54:風電葉片:風電葉片結構拆分結構拆分 資料來源:新材料在線,德邦研究所 資料來源:每日風電,德邦研究所 表表 15:葉片結構主要功能:葉片結構主要功能 葉片結構葉片結構 主要功能主要功能 葉根葉根 葉片受力最大區域,連接葉片與輪轂,將葉片受載傳遞至機組 主梁帽主梁帽 葉片主要受力構件,承受葉片總載荷 80%以上 腹板腹板 支撐蒙皮的主梁,主要承受剪切力 蒙皮蒙皮 保持葉片氣動外形,承受部分載荷 葉尖葉尖 設有接閃器用于防雷,降噪 資料來源:每日風電,德邦研究所 原材料是風電葉片主要成本,原材料是風電葉片主要成本,復合材料重量占比超復合材料重量占比超 90%。風電葉片作
135、為核心零部件,在整機的采購成本較高,根據 GWEC,風電葉片的采購成本占風電整機成本的 15%左右,電氣風電招股說明書顯示,葉片采購金額占原材料采購金額比值 2018-2020 年約為 20.5-22.3%。單看風電葉片成本構成,根據中國復合材料學會數據,國內葉片原材料成本占比約為 80%,而原材料成本中增強纖維、芯材、基體樹脂與粘接膠合計占比超總成本價格的 85%(增強纖維與基體樹脂合計占比超 60%,粘接膠與芯材各自占比超 10%)?;w樹脂是整個葉片的材料“包裹體”,包裹了纖維材料和芯材,被包裹的纖維材料和芯材的用量決定了基體材料的用量。公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)33/
136、56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖圖 55:電氣風電電氣風電 2020 年年風電整機風電整機原材料原材料采購成本拆分采購成本拆分 圖圖 56:艾郎艾郎科技科技 2020 年風電葉片原材料成本拆分年風電葉片原材料成本拆分 資料來源:電氣風電招股說明書,德邦研究所 資料來源:艾郎科技招股說明書,德邦研究所 專業葉片制造商市占率持續提升專業葉片制造商市占率持續提升。目前市場主流葉片制造商分為專業葉片生產企業和風電整機商內部的配套葉片生產企業,根據 GWEC,自 2006 年 2 月以來,風電整機商內部配套葉片生產企業市場份額有所下降,2019 年市占率下降到 50%。整機廠商在一體化戰
137、略下配套內部葉片生產企業,主要有利于在行業需求上升期保障風電葉片供應能力,并降低交易等成本,以確保競爭優勢。但隨著全球供應鏈逐漸成熟,外部采購風電葉片能夠縮短新產品上市時間,且能夠更靈活應對行業變化。圖圖 57:風電葉片產業鏈拆分風電葉片產業鏈拆分 資料來源:艾郎科技招股說明書、華經產業研究院,德邦研究所 20.5%27.1%葉片齒輪箱發電機軸承鑄件變流器鋼件機艙罩/導流罩主軸主控液壓開關柜/控制柜其他原材料35.3%19.8%18.7%6.1%3.4%16.7%芯材及碳梁環氧樹脂纖維布結構膠油漆其他上游行業上游行業本行業本行業下游行業下游行業原材料供應商原材料供應商芯芯材材及及碳碳梁梁油油漆
138、漆環環氧氧樹樹脂脂纖纖維維布布結結構構膠膠風電葉片制造商風電葉片制造商鋪布、灌注、固化、脫模等工序風電葉片風電葉片風電整機制造商風電整機制造商安裝風電整機風電整機風力發電風力發電行業行業專業葉片制造商:專業葉片制造商:迪皮埃(TPI)、艾爾姆(LM)、中材科技、時代新材、艾郎科技、中國復合材料集團、中科宇能、Tecsis、MFG等;整機廠商配套:整機廠商配套:維斯塔斯、西門子歌美颯、明陽智能、Suzlon、恩德(Nordex)、愛納康(Enercon)、三一電氣、東方電氣、聯合動力等 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)34/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 風電葉片向大型
139、化、輕量化、高功率發展的前提是風電葉片向大型化、輕量化、高功率發展的前提是材料和材料和制造工藝的迭代制造工藝的迭代。根據艾郎科技招股說明書,風電葉片制造技術主要依據葉片的材料體系和三維幾何結構發展。葉片材料的迭代升級推動風電葉片制作工藝的不斷進步,從最早的木質葉片,到近代的金屬葉片,再到當前的復合材料,風電葉片制造工藝隨著所用材料的迭代不斷發展進步。當前較為成熟的風電葉片制作工藝分為手糊、模壓成型、預浸料鋪放、拉擠、纖維纏繞、樹脂傳遞模型和真空灌注成型 7 種,由于7 種工藝各有優缺點,一般根據風電葉片的材料體系、幾何結構、幾何尺寸以及鋪層功能進行綜合運用。表表 16:不同風電葉片制作工藝對比
140、不同風電葉片制作工藝對比 工藝類型工藝類型 工藝簡介工藝簡介 優點優點 缺點缺點 現狀現狀 手糊工藝手糊工藝 手糊是生產復合材料葉片的一種傳統工藝,將纖維基材鋪放于單模內,然后用滾子或毛刷涂敷玻璃布和樹脂,常溫固化后脫模 不必受加熱及壓力影響,使用簡單的設備和模具即可,成本較低,可用于低成本制成本較低,可用于低成本制造大型、形狀復雜制品造大型、形狀復雜制品 產品質量對工人的操作熟練程度及對工人的操作熟練程度及環境條件依賴性較大,環境條件依賴性較大,生產效率低、產品質量波動大、廢品率較高;往往伴有大量有害物質和溶劑的釋放,造成環境污染 目前主要用于葉片合模前后的前尾緣濕法處理 模壓成型模壓成型
141、工藝工藝 首先將增強材料和樹脂置于雙瓣模具中,然后閉合模具,加熱加壓,然后脫模,進行后固化 纖維含量高、孔隙率低,且生產周期短、精確的尺寸公差及良好的表面形狀;適用于生產簡單的復合材適用于生產簡單的復合材料制品如滑雪板料制品如滑雪板 模具投入成本高模具投入成本高,不適合具有復雜幾何形狀的葉片,包括蒙皮、芯材和梁的葉片等復雜形狀部件 目前大型葉片基本不采用此工藝 預浸料鋪放預浸料鋪放工藝工藝 部分固化樹脂和增強材料鋪放在單模中,加熱固化,為了避免富樹脂區的出現和排除存氣空隙,需要預浸料中的樹脂有足夠的溢出量 生產復雜形狀結構件的理生產復雜形狀結構件的理想工藝,想工藝,在生產過程中纖維增強材料排列
142、完好,可以制造低纖維缺陷以及性能優異的部件 成本較高,成本較高,預浸料通常比普通樹脂和增強材料貴 510 倍;由于預浸料以手工方式鋪放,與手糊相比同屬勞動密集型,產量低 適用于制造復雜結構的部件,因此廣泛應用于航空業中 拉擠工藝拉擠工藝 用于生產具有一定斷面、連續成型制品的生產中,這種連續成型工藝中增強材料通過樹脂浸膠槽,固化成型 拉擠制品的纖維含量高,質纖維含量高,質量穩定量穩定;由于是連續成型易于自動化,適合大批量生產,成品適合大批量生產,成品率高率高 僅適用于生產具有相同斷面形狀、連續成型制品的生產中,不能制造不能制造截面變化較大的復雜形狀部件截面變化較大的復雜形狀部件 維斯塔斯專利到維
143、斯塔斯專利到期期后有望推廣后有望推廣 纖維纏繞工纖維纏繞工藝藝 主要用于制造容器和管道,工藝中連續纖維浸入浸膠槽后在機器控制的芯模上進行纏繞 能夠控制纖維張力、生產速度及纏繞角度等變量,用于用于制造不同尺寸及厚度的部制造不同尺寸及厚度的部件件 葉片縱向不能進行纏繞,長度方向纖維的缺乏使葉片在高拉伸和彎曲載荷下容易產生問題;纖維纏繞產生的粗糙外表面或影響葉片的空氣動力學性能,必須進行表面處理;芯模及計算機控制成本很大 該工藝很少使用 樹脂傳遞模樹脂傳遞模型(型(RTM)屬于半機械化的復合材料成型工藝,工人只需將設計好的干纖維預成型體放到模具中并合模,隨后的工藝則完全靠模具和注射系統來完成和保證,
144、沒有任何樹脂的暴露 對工人的技術和環境的要求遠遠低于手糊工藝,并可并可有效地控制產品質量有效地控制產品質量 模具設備模具設備昂貴昂貴;由于 RTM 屬于閉模工藝,很難預測模具內樹脂流動狀況,容易產生缺陷 采用閉模成型工藝,特別適宜一次成型整體的風力 發 電 機 葉 片(纖維、夾芯和接頭等可一次模腔中共成型),而無需二次黏接 真空灌注成真空灌注成型工藝型工藝 將纖維增強材料直接鋪放在模具上,在纖維增強材料頂上鋪設一層剝離層,剝離層通常是一層很薄的低孔隙率、低滲透率的纖維織物,剝離層上鋪放高滲透介質,然后用真空薄膜包覆及密封。真空泵抽氣至負壓狀態,樹脂通過進膠管進入整個體系,通過導游管引導樹脂流動
145、的主方向 與 RTM 相比節約時間,揮發物少,工藝操作簡單,模模具成本大大降低具成本大大降低,與傳統RTM 工藝相比,其模具成本可降低 5070%;產品質量穩定性高、重復性質量穩定性高、重復性能好,能好,相對于手糊工藝相同鋪層下的成型產品拉伸強度提高 20%以上 自動化程度低于自動化程度低于 RTM 目前大型風電葉片制造的理想工藝 資料來源:艾郎科技招股說明書、微能網,德邦研究所 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)35/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 碳纖維成為風電葉片大型化、輕量化的理想碳纖維成為風電葉片大型化、輕量化的理想材料。材料。當前風電葉片材料已迭代至以玻璃纖
146、維、碳纖維為增強體的復合材料階段,玻璃纖維應用的時間更早,且至今仍是大多數海上風電葉片的制作材料,但碳纖維在密度、彈性模量等方面性能更加優異,更加適配風電大型化需求,從而降低風電設備全生命周期成本,提升風電經濟效益:1)提升葉片剛度:)提升葉片剛度:碳纖維的彈性模量顯著高于普通玻纖,約為玻纖的 3 倍,使用碳纖維復材可以增強葉片的強度及剛度;2)降低葉片重量:降低葉片重量:葉片的重要會隨葉片長度的增加而上升,相關研究表明葉片重量約按長度的三次方增加(陳宗來、陳余岳大型風力機復合材料葉片技術及進展)。而葉片重量的增加除了會加大運輸及吊裝難度外,還容易發生共振問題導致結構破壞、使葉根葉根受到反復交
147、替的載荷增加發生疲勞失效等問題。而碳纖維能夠在滿足剛度與強度的要求下,減輕葉片重量。根據中復神鷹招股說明書,在滿足剛度和強度的前提下,碳纖維比玻璃鋼葉片質量輕 30%以上,當前風輪直徑已突破 120m,葉片重量達 18 噸,采用碳纖維的 120m 風輪葉片可以有效減少總體自重達 38%,成本下降約 14%。3)提高葉片抗疲勞性:)提高葉片抗疲勞性:碳纖維復材具有較為優秀的抗疲勞性,在較為復雜和惡劣的環境中有利于增加葉片適應惡劣氣候條件的能力,降低后期運營和維護成本??偟膩砜?,葉片質量的減小和剛度的增加總的來看,葉片質量的減小和剛度的增加,可以有效改善葉片的空氣動力學可以有效改善葉片的空氣動力學
148、性能性能,降低葉片對機塔和輪軸的負載,使得風機的輸出功率更平滑均衡,提升風降低葉片對機塔和輪軸的負載,使得風機的輸出功率更平滑均衡,提升風機運行效率。機運行效率。碳纖維憑借其更高的彈性模量、更高的比強度以及更優異的耐熱和耐腐蝕性能,是風電葉片大型化、輕量化的理想材料。圖圖 58:碳纖維和玻璃纖維性能對比碳纖維和玻璃纖維性能對比 圖圖 59:碳纖維復材在風電葉片中的應用碳纖維復材在風電葉片中的應用 資料來源:連續玄武巖纖維與碳纖維、芳綸、玻璃纖維的對比及其特性概述劉學慧,德邦研究所 資料來源:碳纖維復合材料在風電葉片中的應用牟書香、陳淳等,德邦研究所 當前當前制約碳纖維滲透率提升的主要因素制約碳
149、纖維滲透率提升的主要因素成本和技成本和技術。術。1)技術層面,維斯塔斯碳梁專利到期,有望加速碳纖維滲透技術層面,維斯塔斯碳梁專利到期,有望加速碳纖維滲透:真空灌注工藝生產碳纖維復合材料難度較高:風電葉片的主梁工藝主要有三種,預浸料+真空袋壓成型、織物預成型+真空導入,以及拉擠梁片。根據陳宗來、陳余岳大型風力機復合材料葉片技術及進展的研究顯示,碳纖維比玻纖更細,表面更大,更難有效浸漬,導致真空灌注工藝生產碳纖維復合材料效率低且成本高。維斯塔斯開創碳梁拉擠工藝,有效降低生產成本:拉擠成型工藝是一種連續生產固定截面纖維增強復合材料的成型方法,2015 年國際風電龍頭性能性能碳纖維碳纖維玻纖玻纖密度(
150、密度(g/cm3)1.72.22.52.6彈性模量(彈性模量(Gpa)23060072.575.5抗拉強度(抗拉強度(Mpa)3500600031003800使用溫度()使用溫度()最高2000-60350主梁帽主梁帽使葉片的重量明顯降低,并且提升葉片的剛度蒙皮表面蒙皮表面蒙皮表面整體使用碳纖維,可以降低作用在內支撐梁上的受力和扭矩葉片根部葉片根部提升根部材料的斷裂強度和承載強度,降低根部螺栓的壓力;使螺栓數量增多,鞏固葉片和輪轂連接處的性能,提升靜態強度和疲勞強度葉片前后緣防雷系統葉片前后緣防雷系統葉片前后緣經過特殊設計,使葉片高效避免雷擊,保障葉片相關性能靠近葉尖部分靠近葉尖部分降低輪轂上
151、的負載;通過相關方法和措施,可以使葉片振動方向和強度得到保證 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)36/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 維斯塔斯開始將碳纖維主梁拉擠工藝應用于葉片上,該工藝先將碳纖維制成拉擠板材,然后將其組合固定在蒙皮上成為葉片主梁。通過將預制成型的灌注主梁拆分為高效、低成本、高質量的標準化拉擠片材的拉擠工藝,維斯塔斯實現了:1)性能顯著提升:)性能顯著提升:碳纖維的體積含量提升約70%,可有效減少材料用量而降低主梁重量;2)生產效率提升:)生產效率提升:標準化生產可以保證產品性能的一致性和穩定性,適合大批量生產;3)材料利)材料利用率提高:用率提高:拉擠
152、板長度和寬度可定制化,生產過程中邊角廢料少;4)綜)綜合成本明顯降低:合成本明顯降低:片材直接采用纖維拉擠而成,減少了編織和預浸工序,在主梁成型時還減少了主梁模具的投入,大大降低了運輸成本和組裝整體成型的生產成本。拉擠成型工藝成為碳纖維應用于風電葉片主梁的主拉擠成型工藝成為碳纖維應用于風電葉片主梁的主流工藝,維斯塔斯在風電葉片上大規模批量應用碳梁,流工藝,維斯塔斯在風電葉片上大規模批量應用碳梁,2015 年后新開發年后新開發的的 2.0MW 以上葉片均使用碳纖維復合材料。以上葉片均使用碳纖維復合材料。維斯塔斯碳梁核心專利到期,碳纖維滲透有望提速:2002 年 7 月 19 日維斯塔斯分別向各國
153、申請了以碳纖維條帶為主要材料的風力渦輪葉片的相關專利。根據中國復合材料工業協會信息,2022 年 7 月 19 日維斯塔斯碳纖維拉擠工藝核心專利到期。我們認為,碳梁拉擠工藝專利到期有利于拉擠工藝在國內風電葉片制造廠商的推廣普及,有望加速碳纖維在風電葉片的滲透進度。圖圖 60:風風電葉片三種主梁工藝電葉片三種主梁工藝 資料來源:國產碳纖維在風電葉片產業中的機會沈真,德邦研究所 2)成本方面,成本方面,我們認為我們認為當前當前國產碳纖維國產碳纖維成本成本下降下降主要有兩條路徑:主要有兩條路徑:持續擴產持續擴產擴大規模效應,以及通過技術革新提升生產效率。擴大規模效應,以及通過技術革新提升生產效率。當
154、前碳纖維價格仍顯著高于玻纖:2022 年 2400tex 無堿纏繞直接紗和G75 電子紗均價分別約為 5388 和 9571 元/噸,而同期碳纖維均價約為175581 元/噸,使用碳纖維將顯著推高風電葉片企業的生產成本。價格因素下,當前碳纖維主要應用于作為葉片主承力結構的主梁帽部分。作為價格參考系,根據賽奧碳纖維全球風電碳纖維巨頭卓爾泰克批量供應大絲束碳纖維價格約為 13 美元/公斤,按照近一年匯率換算,約合 9 萬元/噸,而截至 2023 年 2 月國內大絲束碳纖維均價約為 12 萬元/噸。2020 年以來碳纖維價格持續上漲,2022H2 價格有所回落:2020 年國內碳纖維價格進入快速上漲
155、通道,主要由于需求擴張以及供需趨緊兩方面因素:風電、光伏、儲氫等下游高景氣應用領域碳纖維需求量持續擴張,以及 2020 年美日加強了碳纖維等高端材料出口中國的管控,造成國內出現階段性供應缺口。2022H2 由于經濟下行及龍頭產能擴張下供應放量,碳纖維價格出現回落,從年初高點的 187 元/公斤下降至年末的 157 元/公斤,降幅約為 16%。公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)37/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖圖 61:玻纖主流市場均價走勢玻纖主流市場均價走勢 圖圖 62:碳纖維主流市場均價走勢碳纖維主流市場均價走勢 資料來源:卓創資訊,德邦研究所 資料來源:百川盈
156、孚,德邦研究所 企業層面來看,降本主要通過產能擴張釋放規模效應+技術升級提高生產效率:頭部公司營業成本中制造費用占比超 5 成,制造費用主要由生產設備折舊以及能耗(電費、天然氣、蒸汽和煤)構成,產能擴張有利于攤薄固定資產成本,降低單位折舊。此外,通過生產設備國產化也能一定程度降低成本。技術層面,通過技術及工藝升級優化原絲生產、碳化等過程工序,提升生產線紡速或良品率,從而提升生產效率也是降低生產成本的有效途經。圖圖 63:光威復材和中復神鷹營業成本構成光威復材和中復神鷹營業成本構成 圖圖 64:中復神鷹中復神鷹 2021H1 營業成本與制造費用拆分營業成本與制造費用拆分 資料來源:中復神鷹招股說
157、明書、光威復材年報,德邦研究所 資料來源:中復神鷹招股說明書,德邦研究所 價格下調擴大碳纖維經濟效益,加速下游產業替代進程。價格下調擴大碳纖維經濟效益,加速下游產業替代進程。我們認為,碳纖維在風電葉片上的批量應用是符合風電機組大型化和經濟化的主流趨勢。根據中國紡織工業聯合會主管的紡織導報援引的美國 Sandia 國家實驗室 2016-2017年的研究,單機容量 10MW 以上機型碳梁使用率有望達到 100%,該機構預測當葉片長度(不同于葉輪直徑)大于 70 m 時,碳纖維的滲透率有望達到 55%,而根據 CWEA 數據,2021 年我國新增風電機組平均風輪直徑已達到 151m。隨著維斯塔斯拉擠
158、成型工藝專利到期,碳纖維應用于風電葉片主梁的技術問題已不成為限制,而碳纖維價格下調有望打開下游更廣闊的應用空間,加速碳纖維在風領域滲透率提升。2017 年以來中材科技、時代新材等葉片制造商以及東方電氣、明年以來中材科技、時代新材等葉片制造商以及東方電氣、明陽智能、電氣風電等整機制造商廠均陸續發布了使用碳纖維或碳?;旌侠瓟D大梁陽智能、電氣風電等整機制造商廠均陸續發布了使用碳纖維或碳?;旌侠瓟D大梁葉片,風電機組單機容量葉片,風電機組單機容量在在 10MV 以上的以上的機型采用碳纖維主梁葉片較多。機型采用碳纖維主梁葉片較多。050001000015000200002400tex無堿纏繞直接紗均價(元
159、/噸)G75電子紗市場主流成交價(元/噸)1000001500002000002500002020-01-152021-01-152022-01-152023-01-15國內碳纖維市場均價(元/噸)碳纖維大絲束國內(元/噸)碳纖維小絲束國內(元/噸)19.8%20.2%28.1%32.6%15.5%13.3%13.3%15.7%64.7%66.5%57.5%51.0%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2020202120202021H1光威復材中復神鷹直接材料直接人工制造費用32.6%15.7%0.7%12.3%14.5%0.3%12.9%11.0%制造費用制造
160、費用51.0%直接材料直接人工運費折舊電費天然氣蒸汽及煤其他 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)38/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖圖 65:2008 年以來我國新增風電機組平均風輪直徑變化年以來我國新增風電機組平均風輪直徑變化 圖圖 66:美國美國 Sandia 國家實驗室國家實驗室 2016-2017 年的年的研究預測研究預測:不同:不同單機容量機型碳纖維與玻璃纖維應用占比單機容量機型碳纖維與玻璃纖維應用占比 資料來源:CWEA、中國電力報,德邦研究所 資料來源:紡織導報,德邦研究所 圖圖 67:美國美國 Sandia 國家實驗室國家實驗室 2016-2017
161、年的研究預測年的研究預測:風電葉片長度與碳纖維滲透率:風電葉片長度與碳纖維滲透率 資料來源:紡織導報,德邦研究所 表表 17:國內主要風電整機及葉片制造商碳纖維葉片使用情況國內主要風電整機及葉片制造商碳纖維葉片使用情況 公司公司 時間時間 型號型號 單機容量(單機容量(MV)葉片長度(葉片長度(m)碳纖維應用碳纖維應用 中國海裝中國海裝 2017 年 8 月 H171-5MW 5MV 83.6m(風輪直徑 171m)H171-5MW 機組葉片,主梁為碳纖維真空灌注主梁為碳纖維真空灌注 2021 年 2 月 10MW-SR210 型葉片 10MV 102m 國內首款 100 米級超長柔性碳纖維葉
162、片柔性碳纖維葉片 東方電氣東方電氣 2020 年 4 月 10MW-B900A 型葉片 10MV 90m 葉片主梁帽采用純碳纖維設計主梁帽采用純碳纖維設計 2021 年 11 月 B1030A 型風電葉片 13MV 103m 葉片采用高比模量和高比強度的碳纖維材料碳纖維材料 時代新材時代新材 2020 年 5 月 EN161 葉片/80m 該葉型采用了碳拉擠板碳拉擠板、單腹板等新材料和新工藝 2022 年 9 月 海風 1 號風電葉片/110m 葉片采用碳纖拉擠板材與玻纖拉擠板材組合型式結構碳纖拉擠板材與玻纖拉擠板材組合型式結構 中材科技中材科技 2020 年 8 月/6MV 90m 中材科技
163、第一支量產碳纖維風電葉片碳纖維風電葉片 明陽智能明陽智能 2021 年 7 月 MySE11-99A1 葉片 11MW 99m(風輪直徑 203m)該葉型主梁采用新型碳?;觳牧现髁翰捎眯滦吞疾;觳牧?2022 年 6 月 明陽智能111.5米葉片/111.5m 葉片使用碳纖材料制成碳纖材料制成 2022 年 12 月 MySE260 葉片 16MV 風輪直徑 260m 葉片使用碳纖維材料碳纖維材料,具備輕量化和高性能的特點 電氣風電電氣風電 2021 年 9 月 S102 葉片 11MW 102m 采用碳纖維葉片設計技術碳纖維葉片設計技術 2022 年 7 月 S112 葉片/112m 采用碳
164、纖維葉片設計技術碳纖維葉片設計技術 資料來源:北極星風力發電網、株洲新聞網、CWEA、風芒能源、阜寧縣政府官網、各公司官網及官微,德邦研究所 6572788185899499105112120129136151020406080100120140160新增風電機組平均風輪直徑(m)2%10%39%53%43%100%0%20%40%60%80%100%0.99MV1.01.99MV2.02.99MV3.03.99MV4.04.99MV5.05.99MV6.07.99MV8.09.99MV10MV玻璃纖維碳纖維 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)39/56 請務必閱讀正文之后的信息披露
165、和法律聲明 2.3.碳纖維原絲碳纖維原絲仍存缺口仍存缺口 2021 年全球年全球年度年度運行運行產能達產能達 20 萬噸。萬噸。根據賽奧碳纖維測算,2021 年全球運行產能同比增長 20.9%至 20.8 萬噸/年,其中全球龍頭公司東麗產能居首,包含收購的卓爾泰克產能后年度運行產能約 5.75 萬噸。圖圖 68:2021 年全球碳纖維產能分布情況年全球碳纖維產能分布情況 資料來源:賽奧碳纖維、全球碳纖維復合材料市場報告,德邦研究所 2021 年中國成為全球第一產能大國。年中國成為全球第一產能大國。中國碳纖維起步可追溯至 1962 年,與日本碳纖維的研發基本同步,但后續發展進度較為落后。2005
166、 年中國碳纖維行業僅有 10 家企業,合計產能占全球約 1%;2008 年以國有企業為主的工業企業大量進入,但美日在核心技術方面形成壟斷,國內企業技術突破較慢,生產線運行及產品質量穩定性較差;至 2010 年國內碳纖維需求仍主要依賴進口,國內產能僅占全球 0.4%。2021 年中國碳纖維運行產能首次超越美國成為全球第一大產能國,但產能利用率仍然較低,在生產線運行和產品性能方面與海外巨頭仍然存在一定差距。圖圖 69:中國碳纖維產業發展歷程:中國碳纖維產業發展歷程 圖圖 70:2021 年全球碳纖維運行產能區域分布情況年全球碳纖維運行產能區域分布情況 資料來源:光威復材招股說明書,德邦研究所 資料
167、來源:賽奧碳纖維、全球碳纖維復合材料市場報告,德邦研究所 57.5161614.614.31311.510.58.5765.55.13.642.4221.51.3010203040506070運行產能(千噸)并購產能(千噸)中國大陸中國大陸,30.5%美國美國,23.5%日本日本,12.0%匈牙利匈牙利,7.4%墨西哥墨西哥,6.3%中國臺灣中國臺灣,4.2%法國法國,3.5%韓國韓國,4.2%德國德國,2.5%英國英國,1.9%土耳其土耳其,1.7%俄羅斯俄羅斯,1.0%西班牙西班牙,0.3%其他其他,1.0%公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)40/56 請務必閱讀正文之后的信息披
168、露和法律聲明 國內碳纖維國內碳纖維企業加速產能企業加速產能擴張。擴張。隨著國內碳纖維的需求快速增長,以及國產替代進程提速,國內碳纖維企業加快產能擴張步伐,近三年國內頭部碳纖維企業均拋出了擴產計劃。由于碳纖維屬于資金密集型行業,產能擴張主要受制于企業的資金實力,根據光威復材公告其包頭萬噸級生產線投資額超 20 億元。前期資金投入較大,而前期國產碳纖維企業生產效率不足導致投資回報率較低,共同構筑行業較高的資金壁壘。隨著核心工藝的突破以及生產效率的不斷提升,國內碳纖維產能有望快速崛起。表表 18:國內碳纖維企業擴產計劃國內碳纖維企業擴產計劃 公司公司 時間時間 擴產計劃擴產計劃 碳纖維擴產類型碳纖維
169、擴產類型 中復神鷹中復神鷹 2019 年 2 月 西寧年產 1 萬噸高性能碳纖維及配套原絲項目 小絲束 2021 年 8 月 西寧年產 1.4 萬噸高性能碳纖維及配套原絲項目 小絲束 2023 年 1 月 擬設立全資子公司中復神鷹碳纖維連云有限公司(暫定),建設年產 3 萬噸高性能碳纖維項目 T700、T800 級以上高性能碳纖維 光威復材光威復材 2019 年 7 月 包頭萬噸級碳纖維產業化項目 小絲束 上海石化上海石化 2020 年 3 月 公司計劃投資 35 億元,建設 24000 噸原絲、12000 噸大絲束碳纖維項目,建設周期 4 年 大絲束 新創碳谷新創碳谷 2020 年 11 月
170、 投資 50 億元,建設年產 3.6 萬噸的大絲束碳纖維及高性能碳纖維復合材料結構件產能 大絲束 杭州超探杭州超探 2020 年 12 月 宣布投資 32 億元,建設 1 萬噸高性能碳纖維及碳碳復合材料等項目-廣東金輝廣東金輝 2020 年 12 月 計劃投資 30 億元,建設碳纖維原絲 5 萬噸/年,碳纖維 2 萬噸/年,碳纖維復合材料 4 萬噸/年的生產基地-吉林化纖吉林化纖 2021 年 1 月 公司宣布計劃在十四五期間完成 20 萬噸原絲,6 萬噸碳纖維及 1 萬噸復合材料產能的建設 大絲束 新疆隆炬新疆隆炬 2021 年 3 月 計劃投資 60 億元,建設年產 5 萬噸碳纖維碳化項目
171、,形成生產經營碳纖維原絲、碳纖維碳化、碳纖維復合材料的新材料基地 大絲束 國泰大成國泰大成 2021 年 3 月 總體規劃為年產 2.5 萬噸原絲、1 萬噸碳纖維、碳纖維織物及復合材料的研發和生產園-中簡科技中簡科技 2021 年 8 月 公司計劃投資 18.7 億元,建設年產 1500 噸(12K)高性能碳纖維及織物 小絲束 資料來源:賽奧碳纖維,復合材料前沿,各公司公告,德邦研究所 在建項目規劃超在建項目規劃超 30 萬噸,萬噸,2025 年建成產能有望年建成產能有望達達 32.8 萬噸萬噸/年。年。截至 2022年末,我國目前碳纖維企業產能約 8.9 萬噸/年,主要集中在以江蘇、浙江和山
172、東為主的華東地區、以吉林為主的東北地區、以青海、甘肅為主的西北地區。我們詳細統計了當前國內碳纖維企業擴產計劃(不完全統計),當前已公布的項目合計總產能約 34.9 萬噸,2023-2025 年預計分別將投產 9.1、6.0 和 8.6 萬噸,“十四五”期間合計新增產能約 24 萬噸,加上當前約 8.9 萬噸的建成產能,2025 年產能有望超過 30 萬噸/年。我們認為,在當前下游需求大量釋放疊加國產替代加速我們認為,在當前下游需求大量釋放疊加國產替代加速背景,率先實現產能落地并進入穩定運行區間的企業,將有望搶占更多的市場份背景,率先實現產能落地并進入穩定運行區間的企業,將有望搶占更多的市場份額
173、。額。圖圖 71:中國碳纖維企業產能及有效產能中國碳纖維企業產能及有效產能 圖圖 72:截至截至 2023 年年 1 月我國碳纖維企業及地區月我國碳纖維企業及地區有效有效產能分布產能分布 資料來源:百川盈孚,德邦研究所;注:有效產能口徑為目前處于穩定運行區間的在產產能,產能口徑為企業公布的產能。資料來源:百川盈孚,德邦研究所 02000040000600008000010000020/0220/0420/0620/0820/1020/1221/0221/0421/0621/0821/1021/1222/0222/0422/0622/0822/1022/12產能(噸)企業有效產能(噸)28%14
174、%13%9%9%3%6%4%4%3%1%2%2%0%1%1%39%38%18%3%1%0%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%吉林化纖新創碳谷神鷹西寧吉林寶旌上海石化新疆隆炬江蘇恒神光威復材中復神鷹浙江寶旌太鋼鋼科蘭州藍星長盛科技中簡科技吉林石化河南永煤中國其他吉研高科吉林神舟華東東北西北華北華中中國 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)41/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 表表 19:中國碳纖維企業截至中國碳纖維企業截至 2022 年年末末產能及后續產能擴張規劃產能及后續產能擴張規劃 企業企業 當前當前產能產能(2022.12)規劃新增產能項目明細規
175、劃新增產能項目明細 規劃新增規劃新增產能產能 預計預計新增有效產能新增有效產能(噸)(噸)產品規劃產品規劃 (噸)(噸)(噸)(噸)2023E 2024E 2025E 吉林化纖吉林化纖 包含吉林化纖、國興碳纖維、吉林凱美克 25000 國興碳纖維 18 條碳絲生產線 6 萬噸碳纖維項目 60000 20000 20000 20000 35K 以上大絲束 吉林化纖碳纖維 6 條國際先進碳纖維生產線 1.5 萬噸項目 15000 15000 0 0/吉林化纖 2021 年 11 月定增建設年產 1.2 萬噸復材項目,包括 1.2 萬噸碳化、1 萬噸碳纖維拉擠板、400 萬平方米碳纖維編織布生產線
176、12000 12000 0 0 復材配套碳絲生產線,不對外銷售 吉林寶旌吉林寶旌 吉林化纖持股49%、浙江寶旌持股51%8000 4000 噸大絲束項目 4000/4000 大絲束 浙江寶旌浙江寶旌 原浙江精功系,現為寶武碳業子公司 2500 年產 1.8 萬噸碳絲項目(2021 年已投產 2500 噸)15500 2500 5500 7500/新創碳谷新創碳谷 12000 6條生產線年產18000噸項目(2021年9-10月已投產3000*2噸,2022 年 4 月已投產 3000*2 噸),配套原絲配套原絲 3.8 萬噸項目萬噸項目 6000 6000 0 0 50K 大絲束 中復神鷹中復
177、神鷹 14500 西寧二期 1.4 萬噸碳纖維項目(1 條單線年產 2000 噸高性能碳纖維生產線、4 條單線年產 3000 噸高性能碳纖維生產線),原絲配套原絲配套 14000 14000 0 0 小絲束 江蘇連云港年產 3 萬噸高性能碳纖維建設項目,原絲配套原絲配套 30000 0 0 30000 T700、T800 級以上高性能碳纖維 上海石化上海石化 7500 年產 1.2 萬噸三期項目,原絲配套原絲配套 6000 6000 0 0 48K 大絲束 新疆隆炬新疆隆炬 0 年產 5 萬噸高性能碳纖維項目,共 16 條生產線:1)一期 1個碳化車間,2 條生產線,年產 6000 噸,目前已
178、下線;2)二期 2 個碳化車間,4 條生產線,年產 1.2 萬噸;3)三期規模相同于二期,年產 1.2 萬噸;4)四期 3 個碳化車間,6 條生產線,年產 2 萬噸)44000 6000 12000 12000 T400、T700、T800等高性能碳纖維 江蘇恒神江蘇恒神 5500 一期 5000 噸產能,包括一條干噴濕紡碳化線及一條大絲束碳化線,以及配套原絲生產線配套原絲生產線 5000 0 5000 0 /光威復材光威復材 5100 一期 4000 噸,二期 6000 噸,三期預留部分產能,項目總產能預計可達 2 萬噸 20000 4000 0 0 小絲束 太鋼鋼科太鋼鋼科 2400 兩條
179、 1800 噸的生產線和一條試驗線,“十四五”末將實現年產6000 噸高端碳纖維,遠期達到萬噸產能 3600 0 3600 0 小絲束 蘭州藍星蘭州藍星 2000 年產年產 5000 噸原絲紡絲生產線噸原絲紡絲生產線和年產 2500 噸碳纖維生產線 2500 1000 1500 0 大絲束 長盛科技長盛科技 1800 /中簡科技中簡科技 1250 年產 1500 噸(12K)高性能碳纖維及織物項目 1500 1500 0 0 12K 小絲束高性能碳纖維及織物 吉林石化吉林石化 600 /河南永煤河南永煤 500 產能規劃 12000 噸,分兩期建設,一期 4000 噸、二期 8000噸,總投資
180、 23 億元 12000 0 0 4000/吉研高科吉研高科 160 /吉林神舟吉林神舟 100 /杭州超探杭州超探 0 10000 噸高性能碳纖維生產線 10000 0 10000 0 高性能碳纖維 福建福維股份福建福維股份 0 2 條年產 2000 噸高性能碳纖維生產線 4000 0 0 0 高性能碳纖維 內 蒙內 蒙中晶科中晶科研研院院 0 2500 噸高性能碳纖維及氫能源氣瓶產業化項目 2500 0 2500 0 高性能碳纖維 蒙泰高新蒙泰高新 0 擬以 47.94 億元投建年產 1 萬噸碳纖維及 6 萬噸差別化腈綸項目 10000 0 0 5000/克拉瑪依愿景克拉瑪依愿景 0 分
181、4 期:1)一期建設高性能長絲中試裝置、年產 1.5 萬噸高性能纖維生產線、年產 1.5 萬噸編織物等各類復合材料生產線;2)二期建設年產 3.5 萬噸高性能長絲生產線;3)三期建設年產 2 萬噸高性能纖維生產線、年產 4.5 萬噸高性能長絲生產線、年產 1 萬噸風電拉擠板等復材生產線;4)四期建設國家級新材料研究院、企業研發測試平臺。35000 0 0 5000 高性能碳纖維 國泰大成國泰大成 0 一期建設年產 7500 噸原絲、3000 噸碳纖維的生產線;二期建設 7500 噸原絲、3000 噸碳纖維生產線;三期建設為 10000噸原絲、4000 噸碳纖維生產線,先建碳絲生產線。10000
182、 3000 0 0/廣東金輝廣東金輝 0 碳纖維原絲 50000 噸/年、碳纖維 20000 噸/年、碳纖維增強復合材料 40000 噸/年的生產基地 20000 0 0 0 中國其他中國其他 290 /合計合計 89200 348600 91000 60100 87500 資料來源:百川盈孚、吉林化纖公司公告,德邦研究所;注:歸類于“中國其他”中的部分中小企業數據無法統計,考慮到碳纖維行業的資金和技術密集型特點,統一假設后續產能沒有擴張計劃。公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)42/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 市場獨立原絲供應商較少市場獨立原絲供應商較少,現有大規模
183、原絲供應商僅吉林碳谷,現有大規模原絲供應商僅吉林碳谷。國內碳纖維原絲供應基本以自供為主,根據吉林碳谷公開發行說明書,國際碳纖維巨頭主要向國內出口碳纖維,較少向國內批量出口碳纖維原絲。而從國內市場來看,僅部分碳纖維企業通過縱向發展,具備部分或全部的原絲自供能力,大部分企業仍然依賴從市場購買原絲后進行碳化處理。圖圖 73:2022 年中國碳纖維原絲及碳絲運行產能年中國碳纖維原絲及碳絲運行產能 資料來源:百川盈孚,德邦研究所;注:除吉林系、中復神鷹、長盛科技以外,其余公司原絲產能為碳絲產能乘以 2.5 估算得出。碳絲產能增速高于原絲,預計至碳絲產能增速高于原絲,預計至 2025 年原絲供應仍趨緊張。
184、年原絲供應仍趨緊張。根據我們的統計,2025 年我國碳纖維產能有望達到 31.9 萬噸/年,而根據不完全統計,僅吉林碳谷、浙江寶旌、中復神鷹、上海石化等公司公布了原絲擴產或配套計劃。為了測算行業原絲供需關系,我們做以下核心假設:1)碳絲:原絲需求比例取 1:2.5:根據行業經驗,每生產 1 噸碳絲所需要的原絲數量約為 2.0-2.5 噸,我們取賽奧碳纖維的 1:2.5 作為碳絲:原絲消耗量;2)需求側:我們通過國內碳纖維企業擴產及投產計劃得到 2023-2025 年各企業預計產能,匯總得到行業碳纖維產能,假設 2023 年產能利用率有望回到 2020年近似的 65%,后續按照每年 5 個百分點
185、遞增,并通過碳纖維產量*2.5 來衡量原絲需求量;3)供給側:吉林碳谷按照當前在建原絲項目投產進度預估原絲產能,蘭州藍星 5000 噸原絲項目假設在 2024-2025 年投產,新創碳谷 3.8 萬噸原絲項目假設在 2023-2025 年期間投產,其余公司原絲配套產能假設與碳絲生產線同步投產,并按照 2.5 的參數來預估原絲產能。根據下表根據下表測算測算,在未考慮國在未考慮國內原絲出口內原絲出口、部分企業采購原絲但碳化后性能不、部分企業采購原絲但碳化后性能不及預期不納入碳纖維產量的情況及預期不納入碳纖維產量的情況下,“十四五”期間我國原絲供應缺口下,“十四五”期間我國原絲供應缺口仍存缺口仍存缺
186、口,整體原絲供需趨緊。整體原絲供需趨緊。11000048750187501375012750600050005000312515001250400250250001450012000800075006000550051002500020000400006000080000100000120000原絲產能(噸)碳纖維產能(噸)公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)43/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 表表 20:我國:我國 2022-2025 年原絲供需測算年原絲供需測算 2022E 2023E 2024E 2025E 碳纖維產能(噸)碳纖維產能(噸)89200 180200
187、 240300 327800 碳纖維碳纖維產量產量(噸)(噸)47410 117130 168210 245850 碳纖維產能碳纖維產能利用率(利用率(%)53%65%70%75%碳纖維原絲需求(噸)碳纖維原絲需求(噸)118525 292825 420525 614625 碳纖維原絲供應(噸)碳纖維原絲供應(噸)221525 346525 421525 517025 吉林碳谷 90000 145000 195000 195000 吉林系其他 15000 15000 15000 15000 中復神鷹 48750 83750 83750 158750 上海石化 18750 33750 33750
188、 33750 江蘇恒神 13750 13750 26250 26250 光威復材 12750 22750 22750 22750 太鋼鋼科 6000 6000 6000 6000 蘭州藍星 5000 5000 7500 10000 長盛科技 5000 5000 5000 5000 中簡科技 3125 3125 3125 3125 吉林石化 1500 1500 1500 1500 河南永煤 1250 1250 1250 1250 吉研高科 400 400 400 400 吉林神舟 250 250 250 250 新創碳谷 0 10000 20000 38000 原絲供應缺口原絲供應缺口(未考慮出
189、口)(未考慮出口)-103000-53700-1000 97600 資料來源:百川盈孚,德邦研究所測算;注:表 19 中標注原絲配套但未公布具體產能的項目,按照擴產碳絲產能*2.5 計算配套原絲產能,并假設與碳化生產線同期投產;蘭州藍星擴產 5000 噸原絲生產線,假設于 2024-2025 年期間投產;新創碳谷擴產 3.8 萬噸原絲生產線,假設在 2023-2025 年期間投產。公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)44/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 3.規模領先規模領先+技術壁壘,四大核心優勢構筑原絲龍頭技術壁壘,四大核心優勢構筑原絲龍頭 3.1.手握核心手握核心專利
190、專利技術,率先實現大絲束原絲產業化技術,率先實現大絲束原絲產業化 原絲原絲技術技術壁壘高,壁壘高,制作制作性價比與性價比與高質量原絲高質量原絲供應穩定性是核心痛點供應穩定性是核心痛點。我們在第二部分詳述了碳纖維的制作階段以及核心工藝對比,原絲制作過程主要分為聚合過程、制膠和紡絲,按照聚合工藝的連續性,可分為一步法、兩步法,紡絲工藝可分為濕法和干噴濕紡法。我們認為,原絲的制作工藝是碳纖維產業鏈的核心技術壁壘所在,掌握關鍵配方、攻克制備技術只是產業化第一步,如何實現產品如何實現產品質量穩定質量穩定的同時的同時降低制作成本才是核心降低制作成本才是核心壁壘壁壘:1)原絲質量較低將影響碳絲性能:25K
191、以上不同大絲束產品生產工藝路徑基本相同,但是不同絲束之間并不是簡單的放大噴絲口數量,存在不同的技術難點,包括絲束越大溶劑殘留越難去除,絲束擴大的同時如何保持單絲性能均一和穩定;2)制作成本高將限制應用場景的擴張:小絲束力學性能優于大絲束,主要驅動因素在于核心技術,宇航級小絲束對可靠性、工藝性、穩定性等要求嚴苛。而大絲束主要運用于新能源、建筑等工業領域,性能要求低于小絲束,但是核心在于降低成本擴大應用范圍,如何在滿足性能要求的前提下,提高生產效率,降低整體生產成本是關鍵。表表 21:原絲制作技術工藝難點原絲制作技術工藝難點 技術工藝難點技術工藝難點 難點詳述難點詳述 無法解決的影響無法解決的影響
192、 難點一難點一 線密度差異帶來力學穩定的難點線密度差異帶來力學穩定的難點 因線密度指標差異,每股絲名義單絲纖維根數不一樣,導致各類絲束纖維溶劑比較難以去除,殘留控制是難點 容易引起力學性能不穩定:容易引起力學性能不穩定:單股絲束纖維根數越多,溶劑殘留去除難度越大,50K 原絲產品與 25K 原絲產品相比其溶劑殘留去除難度更大,如果不能很好的去除溶劑殘留,力學穩定性將無法滿足需求。難點二難點二 越大絲束產品,其單絲性能的均一和穩定越難實現越大絲束產品,其單絲性能的均一和穩定越難實現 每股絲名義單絲纖維根數不一樣,且單絲直徑在 11m(頭發絲直徑的十分之一左右),隨著絲束的擴大,保持每根單絲指標的
193、均一、穩定面臨巨大調挑戰 直接影響原絲產品對下游碳化裝備的通過直接影響原絲產品對下游碳化裝備的通過性性以及碳化后的性能以及碳化后的性能:50K 原絲產品與 25K原絲產品相比,其單絲達到均一、穩定的難度明顯大于 25K 產品,需要整個生產過程中更好的工藝控制方可以實現需要的均一、穩定程度。資料來源:公司公告,德邦研究所 為攻克兩大痛點,公司通過自主研發實踐掌握四大核心技術。為攻克兩大痛點,公司通過自主研發實踐掌握四大核心技術。公司在國內是首家采用三元水相懸浮聚合兩步法生產碳纖維聚合物,DMAC 為溶劑濕法生產碳纖維原絲的企業,打破國外在原絲生產技術上的壟斷。公司獨創工藝技術結合二公司獨創工藝技
194、術結合二步法與濕法工藝優勢,尤其適合大絲束原絲生產:步法與濕法工藝優勢,尤其適合大絲束原絲生產:1)DMAC 兩步法,經水相懸浮聚合,原液和聚合的產量大;而其他廠家所采用的一步法在聚合物和原液制造方面限制了紡絲的產量;2)濕法成型的纖維纖度變化小、纖維上殘留的溶劑少,容易控制原絲質量。公司通過形成專利技術、建立核心保密機制鞏固自身技術壁壘。公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)45/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 表表 22:吉林碳谷四大核心技術吉林碳谷四大核心技術 核心技術核心技術 技術情況技術情況 對應專利對應專利 無機氧化還原三元水無機氧化還原三元水相懸浮聚合工藝技術
195、相懸浮聚合工藝技術 該技術能夠優選共聚組分,達到規整結構,投料前去除各單體中的雜質,精確計量,自動化配料,精確控制聚合溫度等工藝參數。解決了聚合釜易結疤的問題,減少了聚合引發體系中金屬離子的含量,提高了下游原絲碳化強度。同時水相體系內部熱量的均衡性更易把控,整個聚合反應過程可以均勻的進行,使聚合物的分子量分布區域變窄,偏差更小,有效提高聚合物溶解效果,提高后續紡絲纖度均一性。改變以往小絲束碳纖維原絲用聚合物的干燥形式,采用新式文丘里旋流床閃蒸干燥,達到清潔生產、降低纖度 CV 值的目的,發揮好兩步法的獨特優勢。聚丙烯腈基碳纖維原絲用聚合物的制備方法ZL200710056345.9 DMAC 濕
196、紡兩步法紡濕紡兩步法紡絲技術絲技術 公司以 DMAC 為溶劑,濕法、二步法生產碳纖維原絲。與一步法相比:1)二步法生產工藝的特點是通過水洗過濾方式去除聚合物中的雜質和各種金屬離子。一步法無水洗,因此二步法的聚合物純度較一步法高;2)二步法生產工藝可解決一步法在聚合反應后期粘度增大導致換熱和脫單困難等問題。二步法在水相中傳熱效果好,反應平穩均衡,聚合釜不易結疤,與一步法相比,聚合釜體積放大后質量更趨穩定,解決了目前單個聚合釜生產能力較小的問題。制得的纖維結構均一、取向度高、缺陷少;并且纖維表面具有溝槽結構特征,與樹脂材料進行復合時,對樹脂基體的普適性強,復合材料的界面性能較好。一種聚丙烯腈基碳纖
197、維 原 絲 的 制 備 方 法ZL200710056346.3 碳纖維原絲凝固成型碳纖維原絲凝固成型技術技術 在濕紡過程中,原液細流進入凝固浴后,原液細流表層首先與凝固浴接觸,進行傳質、傳熱,很快凝固成一薄層,凝固浴中的凝固劑通過這一薄層擴散至原液細流內部,同時原液中溶劑向凝固浴擴散,這是一個雙擴散過程。纖維成形好壞,對成品纖維的質量和紡絲連續性有十分重要的影響。影響紡絲成形的因素包括:1)原液中固含量。增加固含量,可以提高初生纖維的密度,減少纖維中空洞數目;2)原液粘度。粘度高,容易造成噴絲頭承壓高、產生斷絲;3)原液的壓力。壓力過低,計量泵抽空,導致氣蝕、產生氣泡;4)凝固浴條件。包括凝固
198、浴濃度、溫度和流量。濃度和溫度直接影響成形速率,流量過大對剛成形纖維產生沖擊,影響紡絲連續性。一 種 干 燥 系 統ZL201822096029.0 初生纖維的后處理技初生纖維的后處理技術術 經過凝固成形,細流轉化為初生纖維,初生纖維應進行后續處理才能獲得高質量原絲,首先要進行牽伸處理,以便使纖維中聚合物分子鏈沿纖維軸取向排列,進一步提高其取向度,改善纖維的力學性能。一次牽伸的倍數有限,通常采用多次牽伸來達到,甚至在飽和蒸汽條件下高溫牽伸。這樣原絲的牽伸倍數更高,由此可以獲得高強度、低纖度的高質量原絲。一種用于原絲上油的單 錠 可 調 除 油 裝 置ZL201920491822.2 一種用于原
199、絲水洗噴淋裝置ZL201920491626.5 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書,德邦研究所 圖圖 74:原絲原絲聚合聚合過程中兩種工藝,過程中兩種工藝,一步法與兩步法工藝區別一步法與兩步法工藝區別 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書,德邦研究所 公司率先實現大絲束原絲產業化公司率先實現大絲束原絲產業化,形成豐富的產品品類,形成豐富的產品品類。公司設立初期致力于小絲束原絲的技術突破,之后順應市場需求開始著重研發大絲束原絲的開發和產業化:1)2018 年公司在原有技術的積累上不斷攻關,實現了 24/25K 大絲束原絲規?;a;2)2019 年公司突破了 48K 技術難關,實現了規?;a;3)公
200、司 35K 產品在 25K 基礎上進行研發,50K 在 48K 的基礎上進行研發,通過對生產工藝調整、帶量試制,2021 年實現了 35K 和 50K 的規?;a;4)當前公)當前公司已經實現了司已經實現了 1K-12K 小絲束,以及小絲束,以及 24K、25K、35K、48K 和和 50K 大絲束原絲大絲束原絲的穩定大規模生產,的穩定大規模生產,碳化后均可達到碳化后均可達到 T400 以上水平,以上水平,1K-25K 碳化后可達碳化后可達 T700水平。水平。公司持續投入研發 75K、100K、480K 等更大絲束產品,力爭未來五年實現穩定大規模生產。公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.
201、BJ)46/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 表表 23:公司不同產品實現規?;a時間公司不同產品實現規?;a時間 產品品類產品品類 規?;a時間規?;a時間 小絲束小絲束 1K、3K、6K 2008 年公司設立,在原奇峰化纖 20 年腈綸制備基礎上進行研發攻關,率先實現小絲束規?;a 中小絲束中小絲束 12K/S 2016-2017 年逐步實現了 12K/S 的產業化穩定生產 大絲束大絲束 24K、25K 2016 年下半年開始研發大絲束碳纖維原絲,2018 年實現 24K、25K 規?;a 48K 2019 年實現規?;a 35K 2021 年實現規?;a 50
202、K 2021 年實現規?;a 75K、100K、480K 持續研發中,力爭未來五年實現穩定大規模生產 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書、公司公告,德邦研究所 公司采用實驗室公司采用實驗室研發與帶量試驗的高效研發模式,研發費用研發與帶量試驗的高效研發模式,研發費用率率低于同行低于同行。公司開發了獨有的研發體系,設立吉林省碳纖維及其復合材料工程研究中心,當產品在實驗室研發階段完成后,研發工作進入了帶量試驗階段,以實現科技成果的轉化和產業化。由于不同階段公司研發重點有所不同,公司研發費用率呈現階段式波動:1)2017-2018 年技術突破期,研發費用率較高:2017 年開始公司全力推進大絲束碳纖維
203、原絲的研發,由于大絲束原絲與小絲束在技術上存在較大區別,技術攻關難度較大。2017-2018 年期間,公司主要實施 24/25K 的帶量試制,作為首批研發的大絲束產品,存在眾多技術攻關點,所以進行了大量的試制,導致研發費用率較高;2)2019-2020 年技術鞏固期,銷售廢絲沖抵研發費用:2019 年公司主要實施 48K 的帶量試制,由于 48K 與 24K 在部分工藝關鍵點具有一致性,所以 48K的帶量試生產規模較少;2020 年隨著公司大絲束產品逐步定型,需求支撐下銷售快速增長導致公司產能緊張,放緩了新產品帶量生產實驗;同時,公司將研發過程產生的廢絲進行銷售,抵消了當期研發費用;3)202
204、1-2022 年全力推動 50K 以上產品研發,研發投入增加:2021 年公司開始 50K 帶量試制以及其他大絲束產品試驗,包括大絲束 T700 項目、25K 碳纖維纏繞氣瓶關鍵技術研發及產業化項目、腰子型 3K 碳纖維項目以及干噴濕法制備 T700 產品等,研發費用有所上升。而與其他碳纖維企業相比,公司研發費用率較低,主要原因在于公司研發產品為原絲,在能源方面耗用較小,而其他企業在碳化方面能源消耗較大;此外,公司為有效使用有限資金,采取重點項目突破式攻關,2017-2020 年每年研發項目數量不多,導致研發費用占收入比重低于行業其他碳纖維公司。圖圖 75:實驗室研發:實驗室研發階段不同實驗室
205、分工階段不同實驗室分工 圖圖 76:帶量試制階段各環節重點帶量試制階段各環節重點 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書,德邦研究所 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書,德邦研究所 實驗室分類實驗室分類職能職能聚合優化實驗室聚合優化實驗室通過對聚合配方、原液配方、聚合環境、聚合時間等因素的設計、實驗,使產品性能得到提升,推動T700產品的規?;a,努力突破T1000技術指標單錠單紡中試線單錠單紡中試線在第一步進行聚合工藝試驗后,收集聚合物進行溶解,進行加熱和攪拌,通過單錠的燭形濾器和噴絲板將紡絲液紡出。在水槽內經水洗牽伸上油后,烘干致密化后收絲,制成實驗碳纖維原絲原絲實驗室原絲實驗室實驗室核心人員具
206、有豐富的碳纖維原絲生產、研發經驗,一方面負責根據客戶需求指標,開發新產品;另一方面負責提升現有大絲束產品品質及生產效率,降低生產成本性能與應用實驗室性能與應用實驗室主要和客戶聯合試驗新產品在后端的應用為主,根據不同的后端需求調試產品的CV、斷裂強度、線密度等。以碳纖維行業性能提升與應用技術研究為核心,以發展碳纖維行業技術在軍工、航天、醫用、體育等各行業中的應用為目標,從化學工程、材料工程等多學科角度對碳纖維行業應用技術進行深入的研究與開發帶量試制目標帶量試制目標實現科技成果的產業化轉化開展方式開展方式通過生產設備調試、工藝參數調整、生產環境調整及客戶設備帶量試用等環節逐項攻破穩定產品性能、質量
207、方面的技術難題,實現產品定型、成本可控的規?;a。物化指標:物化指標:通過實驗室研發設定研發產品項目的物化指標產業化指標:產業化指標:為實現產業化轉化,公司設定了產業化指標客戶使用指標:客戶使用指標:產品需要達到客戶使用指標未未達達到到物物化化指指標標的的產產品品:由于基本沒有價值,確認為廢品,其承擔的成本進入當期研發費用;若后續實現對外銷售,廢品的銷售收入將沖減研發費用達到物化指標的產品:達到物化指標的產品:后續出售后確認為帶量試制品銷售收入規?;a條件規?;a條件當同時達到研發立項設定的物化指標、產業化指標和用戶指標后方完成研發項目,結束研發階段,此后進入正常生產階段三大指標要求三大
208、指標要求帶量試制結果帶量試制結果 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)47/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 圖圖 77:吉林碳谷研發費用及研發費用占營業收入比重吉林碳谷研發費用及研發費用占營業收入比重 圖圖 78:碳纖維主要公司研發費用率橫向對比碳纖維主要公司研發費用率橫向對比 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書、公司公告,德邦研究所 資料來源:Wind、各公司公告,德邦研究所 3.2.產能持續領跑行業,產能持續領跑行業,22 年年定增募資定增募資 17 億新建億新建 15 萬噸原絲項目萬噸原絲項目 2021 年產能達年產能達 4.5 萬噸,占國內原絲銷售市占率約萬噸,占國
209、內原絲銷售市占率約 50%。2008 年公司設立初期設計了4條年產5000噸的生產線,2016年開始建設年產能4萬噸原絲項目,目前已經全部陸續建成投產。截至 2021 年公司柔性化產能達到 4.5 萬噸/年,公司作為市場上唯一一家大規模原絲供應商,產能遙遙領先市場上其他具備部分或全部的原絲自供能力的碳纖維企業。根據公司 2022 年定增募集說明書披露,2021年國產碳纖維原絲消耗量為 6.14 萬噸,同期公司扣除出口銷量后,國內碳纖維原絲銷量約為 3.26 萬噸,在未考慮品種差異的情況下估算公司市占率約為 53%。公司生產線為柔性生產線,可根據市場需求變化靈活安排生產計劃。公司生產線為柔性生產
210、線,可根據市場需求變化靈活安排生產計劃。為了更好的理解公司柔性生產線運行原理,我們詳細梳理了公司各條生產線的實際生產計情況。截至 2021H1 公司規劃共 12 條生產線,按照原始規劃的產品類型和產能來算,合計柔性產能為 4.5 萬噸/年,但根據下游市場需求表現,公司并未完全按照原有設計來安排實際生產。同時公司生產技術升級帶來生產效率的提升也會帶來額外的產能。1)2018-2019 年由于大絲束產品基本定型疊加下游需求支撐,公司降低了原中小絲束的產能、對應增加了對 24/25K 產品的生產安排:將原始 A 線安排生產12K、將 C、D 線安排生產 24/25K;2019 年將 B 線增加部分
211、24/25K;2)錠數增加與紡速提升,助力單線產能提升:2018 年 B 線、2019 年 C、D線、2020 年 A、B、D 線、2021 年上半年 B、F、G 線等生產線產能提升,均得益于公司生產工藝優化后,產線紡速提升帶動產能增加。8.24%7.22%0.34%0.01%3.26%1.94%-1%0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%051015202530354045201720182019202020212022Q1-Q3研發投入(百萬元)占營業收入比重(%):右軸0%10%20%30%40%50%201720182019202020212022Q1-Q3光威復材中復神鷹中簡科技吉
212、林碳谷恒神股份 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)48/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 表表 24:2018-2021H1 公司各條生產線運行情況公司各條生產線運行情況 產線設計產線設計 2018 2019 2020 2021H1 生產線生產線 原始設計原始設計 設計產能設計產能(噸)(噸)實際生產實際生產 產能產能(噸)(噸)實際生產實際生產 產能產能(噸)(噸)實際生產實際生產 產能產能(噸)(噸)實際生產實際生產 產能產能(噸)(噸)2008 年年建 廠 初建 廠 初始 生 產始 生 產線線 A 線 3K 500 12K/S 2100 12K/S 1000 12K
213、/S 2800 12K/S 1500 B 線 12K 1500 12K/S 2100 12K/S 1500 12K/S 1800 12K/S 250 24K/25K 1700 24K/25K 1700 24K/25K 2400 C 線 12K 1500 24K/25K 2400 24K/25K 5100 24K/25K 4100 24K/25K 2900 D 線 12K 1500 24K/25K 2400 24K/25K 3100 24K/25K 4900 24K/25K 2900 小計小計 5000 9000 12400 15300 9950 2016 年年開 始 建開 始 建設設 4 萬萬
214、噸 原 絲噸 原 絲項目項目 E 線 1K 50 1K 200 1K 150 1K 100 1K 100 3K 150 3K 400 3K 400 3K 500 3K 500 12K 1800 12K/S 1400 25K 3000 F 線 48K 5000 24K/25K 1000 24K/25K 700 24K/25K 3400 12K/S 500 48K 1000 48K 400 24K/25K 600 G 線 25K 5000 24K/25K 1700 24K/25K 2600 H 線 25K 5000 24K/25K 1700 24K/25K 1300 48/50K 2100 小計小
215、計 20000 1600 2250 9200 7700 I 線-L 線 單線產能 5000 小計小計 20000 合計合計 45000 10600 14650 24500 17650 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書,德邦研究所;注:紅色字體表示當年該生產線實際生產產品發生變化。藍色字體表示當年該生產線產能提升,紫色字體表示當年該生產線產能下降。各生產線當年安排生產的品種產能=該生產線錠數*紡速*當年生產計劃所安排工作時間*線密度。新建新建 15 萬噸原絲項目,持續鞏固原絲龍頭地位。萬噸原絲項目,持續鞏固原絲龍頭地位。2022 年 9 月 10 日,公司發布2022 年度向特定對象發行股票募集
216、說明書(草案),擬定向增發不超過17 億元,其中 9.5 億元用于建設年產 15 萬噸原絲項目,2.5 億元用于建設原絲及相關制品研發檢測中心,5 億元用于償還銀行貸款。按照公司公告,新建 15 萬噸原絲項目總投約 21.3 億,建設周期分為 4 年,計劃分三期,每期產能 5 萬噸。我我們認為,本次產能擴張計劃落地后公司原絲產能有望跨越式增長至約們認為,本次產能擴張計劃落地后公司原絲產能有望跨越式增長至約 20 萬噸,萬噸,有利于公司抓住碳纖維行業高速發展機遇,通過擴大產能提升產品競爭力和市占有利于公司抓住碳纖維行業高速發展機遇,通過擴大產能提升產品競爭力和市占率,為公司長期成長性奠定基礎。率
217、,為公司長期成長性奠定基礎。截至 2022 年 11 月 25 日,公司此次定增已進入北交所問詢階段。公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)49/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 3.3.規模效應規模效應+技術改進,單位成本不斷下降技術改進,單位成本不斷下降 大絲束碳纖維發展的核心邏輯在于降低成本擴大應用范圍,如何在滿足性能要求的前提下,提高生產效率,降低整體生產成本是關鍵。我們認為核心手段在我們認為核心手段在于:于:1)通過擴大產能持續釋放規模效應,攤?。┩ㄟ^擴大產能持續釋放規模效應,攤薄固定固定資產折舊資產折舊成本,成本,進而進而降低單位降低單位成本;成本;2)通過技術升
218、級提高生產效率)通過技術升級提高生產效率、降低原材料降低原材料及能源單耗,進而降低單位成及能源單耗,進而降低單位成本本。吉林碳谷除了通過以上兩點外,還憑借降低原材料采購成本和設備國產替代,降低整體成本。產能擴張釋放規模效應,固定資產成本攤薄效應顯現,單位制造成本下降。產能擴張釋放規模效應,固定資產成本攤薄效應顯現,單位制造成本下降。碳纖維原絲生產設備價值較高,且碳纖維原絲生產線中的聚合和原液是一體化車間,輔助生產設施也是一次建設投入,隨著公司新生產線產能的逐步釋放,單位制造費用呈現下降趨勢。圖圖 79:碳纖維原絲碳纖維原絲+帶量試制品單位營業成本變動走勢帶量試制品單位營業成本變動走勢 圖圖 8
219、0:吉林碳谷原絲板塊單位營業成本拆分吉林碳谷原絲板塊單位營業成本拆分 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書、公司公告,德邦研究所 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書,德邦研究所 技術工藝升級帶來生產效率提高和單位原材料及能能源消耗下降。技術工藝升級帶來生產效率提高和單位原材料及能能源消耗下降。2018-2020 年公司丙烯腈單位消耗量隨著公司工藝優化而逐年優化,單位消耗量從 1 噸下降至 0.95 噸,2021 年由于公司對聚合工段進行大修導致丙烯腈單耗有所上升。此外,公司通過技術升級提升濕法紡絲的紡速,進而在現有生產線的基礎上生產出更多的碳纖維原絲,單線產能的提升進一步攤薄公司固定成本。圖圖 81
220、:吉林碳谷丙烯腈單位消耗量吉林碳谷丙烯腈單位消耗量 圖圖 82:2018-2020 年吉林碳谷紡絲速度變動情況年吉林碳谷紡絲速度變動情況 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書、公司公告,德邦研究所 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書,德邦研究所 2.702.732.381.742.022.130123201720182019202020212022Q3原絲及帶量試制品-單位營業成本(萬元/噸)1.711.421.061.060.480.460.330.300.470.410.290.2701232018201920202020H2單位直接材料成本(萬元/噸)單位直接人工成本(萬元/噸)單位制造費用成
221、本(萬元/噸)單位動力能源成本(萬元/噸)1.000.980.950.990.990.91.01.12018201920202021H12021丙烯腈單位消耗量(噸)7585100020406080100120201820192020基礎紡速(M/Min)公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)50/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 區位優勢及區位優勢及嚴格的嚴格的原材料采購管控,帶來原材料成本下降。原材料采購管控,帶來原材料成本下降。與光威復材、中復神鷹等碳纖維一體化企業制造成本占比最高不同,吉林碳谷主要成本來自于丙烯腈等原材料采購。1)從區位優勢來看,公司毗鄰丙烯腈主要供應
222、商吉林石化,就近從吉林石化采購丙烯腈有利于公司采購成本的下降;2)從丙烯腈采購管控來看,丙烯腈是大宗石油化工產品,其價格受到國際原油價格波動和國內供需因素的共同影響,為了減小丙烯腈價格價格波動對公司生產成本的影響,公司制定了嚴格的丙烯腈價格波動采購方案,除了根據生產計劃保證安全庫存外,在丙烯腈價格滑落到設定的閾值后,可選擇加大采購力度,相反當價格上漲到設定的閾值后,可選擇減少或停止采購。加速生產設備國產替代,帶來制造成本的降低。加速生產設備國產替代,帶來制造成本的降低。當前公司部分專用設備來自于進口,但該部分設備由公司與設備供應商合作設計,并參與了前期設計、期間設備生產及后端安裝、調試等全流程
223、,設備中多數組件是對方委托國內企業加工的,公司可實現相關專用設備國產化設備替代。根據吉林碳谷公開發行說明書,公司憑借 10 年生產經驗積累,基本可實現全流程生產線的國產化,公司已經在與國內各設備商洽談原相關進口設備的采購,擬逐步實現設備國產化。根據公司公告,公司新建 15 萬噸原絲項目設備國產化率計劃達到 90%以上。相較進口設備,國產設備價格較低,有利于公司單位成本的下降。表表 25:吉林碳谷部分設備擬國產化時間安排吉林碳谷部分設備擬國產化時間安排 設備設備 擬國產化時間擬國產化時間 聚合釜聚合釜 已與生產廠家交流,計劃 2024 年實施國產化。收絲機收絲機 已與國內廠家交流,公司已掌握結合
224、運行情況及技術,擬與廠家共同研發國產收絲機,計劃 2024 年實施國產化 噴絲板噴絲板 目前已經在試驗國產噴絲板,后續根據實驗情況,計劃 2023 年實施國產化 紡絲線(凝固浴、水洗、烘紡絲線(凝固浴、水洗、烘干)干)目前在計劃年產 4 萬噸碳纖維原絲項目的后續 3 條紡絲線已與國內廠商談判,準備于 2021 年開始實施全線國產化 資料來源:吉林碳谷公開發行說明書,德邦研究所 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)51/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 3.4.有望與吉林系碳纖維資產持續發揮協同效應有望與吉林系碳纖維資產持續發揮協同效應 客戶集中度較高,且客戶集中度較高,且客
225、戶客戶粘性較強。粘性較強。碳纖維屬于技術密集型產業,原絲等產品進入客戶供應鏈系統需要經過多輪自身技術、生產銷售論證和帶量試驗、客戶生產線調試等多個環節,一旦進入供應鏈后不會輕易替換,與客戶的粘性較強。而公司客戶集中度較高主要緣于下游碳纖維企業本身集中度較高,且不斷進行產能擴張下單個客戶原絲需求不斷增加。公司主要客戶穩定公司主要客戶穩定,前五大客戶穩定貢獻超,前五大客戶穩定貢獻超 8 成收入。成收入。精功系列、方大系列、神舟炭纖維、恒神股份等客戶均為公司合作多年的穩定客戶。此外公司也持續挖掘新客戶,2014 年公司開始接觸 ALABUGA,并于 2020 年轉化為主要客戶,通過貿易公司福潤德對外
226、銷售。而宏發系客戶前期主要從精功系購買碳纖維,隨著近年風電葉片市場需求增加,宏發系客戶調整戰略布局開始直接向公司采購碳纖維原絲。表表 26:2018-2021H1 吉林碳谷前五大客戶吉林碳谷前五大客戶 年份年份 客戶名稱客戶名稱 收入(萬元收入(萬元)收入占比(收入占比(%)毛利率(毛利率(%)銷售品類銷售品類 2018 精功系列 11,146.04 53.43%-20.13%12K、12S、24K、25K、48K 福潤德 5,351.49 25.65%8.20%1K、3K、12K、12S、24K、48K 方大系列 2,207.63 10.58%-2.44%6K、12K 神舟炭纖維 927.9
227、7 4.45%58.12%1K、3K 恒神股份 460.23 2.21%-14.75%12K、24K 合計合計 20,093.36 96.32%2019 精功系列 23,955.07 77.37%3.81%12K、12S、24K、25K 方大系列 2,333.06 7.54%15.05%6K、12K 吉研高科 1,913.04 6.18%56.06%1K、3K、6K 福潤德 1,231.89 3.98%-3.01%1K、3K、12K、12S、24K、48K 神舟炭纖維 973.21 3.14%61.93%1K、3K、6K 合計合計 30,406.27 98.21%2020 精功系列 28,31
228、9.90 47.80%31.14%12S、24K、25K 宏發系列 9,000.98 15.19%33.47%3K、25K ALABUGA FIBRE LLC 7,519.22 12.69%38.53%3K、12K、12S、24K、25K、48K 恒神股份 5,436.98 9.18%31.26%12K、12S、25K、48K 國興碳纖維 2,902.14 4.90%31.54%12K、12S 合計合計 53,179.22 89.76%2021H1 精功系列 22,701.69 50.93%38.71%12K、12S、25K 江蘇恒神 5,082.19 11.40%39.58%25K、50K、
229、碳絲 3K 國興碳纖維 3,271.23 7.34%39.24%6K、12K 宏發系列 3,271.18 7.34%34.34%25K、50K、碳絲 3K 吉研高科 2,718.88 6.10%80.38%1K、3K 合計合計 37,045.17 83.11%資料來源:吉林碳谷公開發行說明書,德邦研究所;注:精功系列包含吉林精功碳纖維有限公司、浙江寶旌炭材料有限公司(原浙江精功碳纖維有限公司)、浙江精業新興材料有限公司等。公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)52/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 吉林系與寶旌系產能擴張有望為公司帶來持續的需求支撐。吉林系與寶旌系產能擴張有望
230、為公司帶來持續的需求支撐。1)與吉林系同屬吉林國資委實控,穩定提供原絲供應:)與吉林系同屬吉林國資委實控,穩定提供原絲供應:公司雖然在 2015 年開始脫離于吉林化纖集團,但仍同屬吉林省國資委控股企業。當前吉林化纖集團旗下擁有三大碳纖維資產:吉林國興碳纖維主要生產大絲束碳纖維,原由方大炭素控股,方大系也在 2018-2019 年也為吉林碳谷前五大客戶。吉林國興碳纖維目前擁有年產 2.5 萬噸碳絲產能,在建 18 條碳絲生產線合計6 萬噸碳纖維產能項目;吉林凱美克主要生產小絲束碳纖維,為吉林化纖集團上市主體吉林化纖股份全資子公司,擁有年產 600 噸小絲束碳絲生產線;上市平臺吉林化纖股份為粘膠纖
231、維龍頭,2021 年 11 月發布定增公告,擬建設年產1.2萬噸復材項目,包括1.2萬噸碳化、1萬噸碳纖維拉擠板、400 萬平方米碳纖維編織布生產線。根據公司公告,募投項目第三條碳化生產線已于 2023 年 1 月 18 日開車投產。2022 年 3 月 18 日,吉林化纖集團出具承諾,將采取包括將國興碳纖維注入吉林化纖股份在內的符合國有資產監管、證券監管的相關措施,吉林化纖股份有望成為吉林系碳纖維上市平臺。根據吉林化纖集團規劃,“十四五”吉林化纖將形成 33 萬噸原絲、10 萬噸碳纖維、6.5 萬噸復材生產能力,碳纖維產業規模達到 400 億元。我們認為,我們認為,在碳在碳纖維原絲供應緊缺的
232、情況下,纖維原絲供應緊缺的情況下,吉林系碳纖維產能的擴張吉林系碳纖維產能的擴張將為吉林碳谷原絲銷售提將為吉林碳谷原絲銷售提供持續有力的支撐。供持續有力的支撐。圖圖 83:吉林系吉林系與寶旌系相關與寶旌系相關碳纖維碳纖維企業企業股權結構股權結構 資料來源:Wind、企查查,德邦研究所 2)寶旌系寶旌系與吉林系合作淵源深厚,與吉林系合作淵源深厚,產能擴張提供原絲需求支撐:產能擴張提供原絲需求支撐:寶旌系主要指吉林寶旌(原名吉林精功碳纖維有限公司)和浙江寶旌(原名浙江精功碳纖維有限公司),原為精功系企業。吉林寶旌是 2016 年 10 月吉林化纖集團與擁有著多年碳化及復材制品生產經驗的浙江精功集團合
233、作成立的碳纖維公司。2020 年12 月央企寶鋼股份子公司寶武碳業收購了精功集團旗下碳纖維業務全部股權,精功系正式易主寶武系。截至 2022 年 12 月,寶武碳業已具備 1 萬噸碳纖維產能,并規劃“十四五”期間建設 6 萬噸原絲和 1.8 萬噸碳絲生產線。我們認為,寶旌系與吉林碳谷擁有較好的合作基礎,未來寶武碳業上市后碳纖維產能擴張,有望持續為吉林碳谷原絲提供需求支撐。吉林市國興新材料產業吉林碳谷吉林碳谷836077.BJ100%吉林市國資委吉林市國資委50%吉林市城市建設控股集90%吉林化纖集團有限責任98%吉林化纖股份有限公司000420.SZ13%7%吉林凱美克化工有限公司吉林凱美克化
234、工有限公司100%吉林國興碳纖維有限公司吉林國興碳纖維有限公司60%吉林寶旌炭材料有限公司吉林寶旌炭材料有限公司49%浙江寶旌炭材料有限公司51%寶武碳業科技股份有限公司51%寶山鋼鐵股份有限公司72%中國寶武鋼鐵集團有限公司國資委國資委100%43%武鋼集團有限公司13%100%原絲原絲上市上市平臺平臺大絲束大絲束大絲束大絲束小絲束小絲束吉林系吉林系寶旌系寶旌系 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)53/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 4.盈利預測與估值盈利預測與估值 公司是深耕碳纖維原絲領域的龍頭,2016 年后注重大絲束原絲的關鍵技術攻關,并于 2018-2020
235、年期間完成大部分產品的定型,開始批量生產,隨著公司產品一級品率及滿筒率穩等核心指標穩步提升,公司高質量原絲逐漸積累市場口碑,銷售價格穩步上漲,疊加規模效應的,業績成功實現扭虧。我們認為,公司未來增長點在于:我們認為,公司未來增長點在于:1)以風光氫為代表的的高景氣大絲束碳纖維民用市場不斷開拓,驅動碳纖維企業產能擴張,原絲供應缺口下為公司原絲銷量提供堅實支撐;2)公司技術工藝領先、產能市場前列,供需趨緊下掌握一定市場定價權,當前主力研發的 75K、100K、480K 等更大絲束產品為市場獨有,按計劃 3-5 年內實現規?;慨a后有望對價格趨勢向上形成有力支撐;3)公司產能擴張再次啟動,新建年產
236、15 萬噸原絲項目落地后公司產能有望跨越式增長至約 20 萬噸/年,規模效應持續釋放下,有望帶動公司單位成本持續降低。分業務板塊來看:1)碳纖維原絲碳纖維原絲+帶量試制品帶量試制品:我們預計公司年產 15 萬噸項目產能有望在2023-2024 年期間逐步落地,下游需求支撐下有望實現產銷兩旺。我們預計公司碳纖維原絲+帶量試制品業務 2022-2024 年營業收入有望增至 19.99、28.99 和40.59 億元,同比增長 75.1%、45.0%和 40.0%。毛利率預計分別為 43.4%、44.1%和 45.0%;2)其他業務:)其他業務:公司致力于“大絲束、高品質、通用化”的發展方向,并兼顧
237、“小絲束產品的高性能專業化”,主業清晰,其他業務于 2021 年占比逐漸縮小。我們預測公司碳纖維業務 2022-2024 年分別為 70.99、85.19 和 102.23 百萬元,同比增速維持 20%,毛利率 42%。我們預計公司 2022-2024 年營業收入分別為 20.79、29.95 和 41.73 億元,同比增長 71.9%、44.0%和 39.4%,歸母凈利潤分別為 6.31、9.41 和 13.74 億元,同比增長 100.3%、49.2%和 46.1%,對應 EPS 分別為 1.98、2.95 和 4.31 元。公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)54/56 請務必閱
238、讀正文之后的信息披露和法律聲明 表表 27:吉林碳谷盈利預測吉林碳谷盈利預測 2020 2021 2022E 2023E 2024E 碳纖維原絲碳纖維原絲+帶量試制品帶量試制品 產能(噸)24500 45000 90000 145000 195000 產量(噸)22953 35911 53280 62350 83850 產能利用率(%)94%80%59%43%43%銷量(噸)21695 33331 51682 60480 81335 產銷率(%)95%93%97%97%97%營業收入(百萬元)583 1142 1999 2899 4059 YoY(%)88.51%95.82%75.08%45.
239、03%40.03%單位營業收入(元/千克)26.87 34.25 38.67 47.93 49.91 毛利率(%)35.32%41.14%43.38%44.13%44.96%碳纖維碳纖維 營業收入(百萬元)9 59 80 85 102 YoY(%)/592.44%20.00%20.00%20.00%毛利率(%)24.68%33.30%42.00%42.00%42.00%其他其他 營業收入(百萬元)1 9 10 10 12 YoY(%)160.50%851.15%10.00%10.00%10.00%毛利率(%)-9.40%32.13%14.00%14.00%14.00%其他業務其他業務 營業收入
240、(百萬元)509.95 0.04 0.04 0.04 0.04 YoY(%)-32.30%-99.99%0.00%0.00%0.00%毛利率(%)1.18%96.14%96.14%96.14%96.14%合計合計 營業收入(百萬元)1102 1209 2079 2995 4173 YoY(%)3.72%9.71%71.92%44.01%39.36%毛利率(%)19.41%40.70%43.20%43.97%44.80%資料來源:公司公告,德邦研究所測算 可比公司方面,我們選擇國內碳纖維企業中復神鷹、光威復材、中簡科技作為可比公司。2023 年可比公司平均 PE 估值約 34 倍。參考可比公司估
241、值,考慮到公司是目前市場稀缺的大規模原絲供應商,且 2023-2025 年產能有望持續落地,給予公司 2023 年 25 倍 PE 估值,對應目標價 73.82 元,首次覆蓋給予“買入”評級。表表 28:可比公司估值(收盤價截至:可比公司估值(收盤價截至 2023 年年 2 月月 27 日)日)代碼代碼 簡稱簡稱 收盤價收盤價 總市值總市值 EPS(元)(元)PE(倍)(倍)PEG (元)(億元)2021A 2022E 2023E 2024E 2021A 2022E 2023E 2024E(2023E)688295.SH 中復神鷹 43.20 389 0.35 0.69 1.04 1.52 1
242、23.43 62.87 41.70 28.37 0.85 300699.SZ 光威復材 66.02 342 1.46 1.80 2.50 2.92 45.22 36.73 26.44 22.58 0.96 300777.SZ 中簡科技 54.30 239 0.50 1.07 1.58 1.96 108.60 50.80 34.42 27.66 0.97 平均 92.42 50.13 34.19 26.20 0.93 836077.BJ 吉林碳谷 46.70 149 1.04 1.98 2.95 4.31 44.76 23.60 15.82 10.83 0.33 資料來源:Wind,德邦研究所;
243、注:除中復神鷹、光威復材、吉林碳谷為德邦建材組預測外,其余公司盈利預測來自 Wind 一致預期 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)55/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 5.風險提示風險提示 1)在建項目建設在建項目建設進度進度不及預期:不及預期:公司當前在建產能擴張項目或因不可抗力導致項目工期、驗證、投產等流程出現滯后,產能擴張項目投產進度不及預期,或影響公司供貨,進而影響公司業績釋放;2)新產品開發不及預期:)新產品開發不及預期:原絲作為高技術壁壘產品,進入客戶供應鏈系統需要經過多輪自身技術、生產銷售論證和帶量試驗、客戶生產線調試等多個環節,整體研發周期較長,若公司新
244、品開發進度不及預期,或影響公司業績增長;3)行業產能擴張超預期帶來產能過剩及降價風險:行業產能擴張超預期帶來產能過剩及降價風險:由于碳纖維下游行業景氣度較高,國內碳纖維企業均有產能擴張計劃,部分企業選擇配套原絲生產線,若后續行業產能擴張高于預期或加劇行業競爭,進而影響銷售價格的實現;4)原材料價格上漲超預期推高生產成本:)原材料價格上漲超預期推高生產成本:碳纖維原絲主要成本構成為原材料,若原材料丙烯腈成本上漲超預期,或增加公司生產成本,進而影響公司盈利能力。公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)56/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 財務報表分析和預測財務報表分析和預測 主要
245、財務指標主要財務指標 2021 2022E 2023E 2024E 利潤表利潤表(百萬元百萬元)2021 2022E 2023E 2024E 每股指標(元)營業總收入 1,209 2,079 2,995 4,173 每股收益 1.04 1.98 2.95 4.31 營業成本 717 1,181 1,678 2,303 每股凈資產 2.68 3.98 6.36 10.11 毛利率%40.7%43.2%44.0%44.8%每股經營現金流 0.53 3.32 4.52 6.11 營業稅金及附加 5 8 12 17 每股股利 0.50 0.81 0.81 0.81 營業稅金率%0.4%0.4%0.4%
246、0.4%價值評估(倍)營業費用 7 4 5 8 P/E 44.76 23.60 15.82 10.83 營業費用率%0.6%0.2%0.2%0.2%P/B 21.39 11.74 7.34 4.62 管理費用 16 23 33 46 P/S 12.30 7.16 4.97 3.57 管理費用率%1.3%1.1%1.1%1.1%EV/EBITDA 36.49 15.45 10.54 6.89 研發費用 39 52 75 104 股息率%0.9%1.7%1.7%1.7%研發費用率%3.3%2.5%2.5%2.5%盈利能力指標(%)EBIT 436 791 1,148 1,658 毛利率 40.7%
247、43.2%44.0%44.8%財務費用 73 36 41 41 凈利潤率 26.0%30.3%31.4%32.9%財務費用率%6.0%1.7%1.4%1.0%凈資產收益率 36.8%49.8%46.4%42.7%資產減值損失-1-22-58-58 資產回報率 13.6%17.9%20.1%21.6%投資收益 0 0 0 0 投資回報率 22.3%26.2%29.8%31.5%營業利潤 364 764 1,107 1,617 盈利增長(%)營業外收支 0-9 0 0 營業收入增長率 9.7%71.9%44.0%39.4%利潤總額 364 755 1,107 1,617 EBIT 增長率 112.
248、0%81.2%45.2%44.4%EBITDA 517 976 1,367 1,904 凈利潤增長率 126.1%100.3%49.2%46.1%所得稅 49 124 166 243 償債能力指標 有效所得稅率%13.6%16.5%15.0%15.0%資產負債率 63.1%64.0%56.6%49.4%少數股東損益 0 0 0 0 流動比率 0.7 1.3 1.5 1.9 歸屬母公司所有者凈利潤 315 631 941 1,374 速動比率 0.3 0.9 1.1 1.5 現金比率 0.3 0.9 1.1 1.4 資產負債表資產負債表(百萬元百萬元)2021 2022E 2023E 2024E
249、 經營效率指標 貨幣資金 248 1,057 1,730 3,015 應收帳款周轉天數 0.2 2.5 2.5 2.5 應收賬款及應收票據 1 14 21 29 存貨周轉天數 110.7 110.7 110.7 110.7 存貨 218 358 509 699 總資產周轉率 0.5 0.6 0.6 0.7 其它流動資產 112 152 211 284 固定資產周轉率 1.0 1.6 2.0 2.7 流動資產合計 578 1,582 2,470 4,027 長期股權投資 0 0 0 0 固定資產 1,219 1,330 1,476 1,526 在建工程 192 282 402 492 現金流量表
250、現金流量表(百萬元百萬元)2021 2022E 2023E 2024E 無形資產 119 116 114 111 凈利潤 315 631 941 1,374 非流動資產合計 1,740 1,937 2,201 2,338 少數股東損益 0 0 0 0 資產總計 2,318 3,519 4,671 6,365 非現金支出 81 206 277 304 短期借款 261 205 200 200 非經營收益 72 45 41 41 應付票據及應付賬款 469 773 1,098 1,507 營運資金變動-299 175 182 229 預收賬款 0 0 0 0 經營活動現金流 169 1,057 1
251、,441 1,948 其它流動負債 158 224 296 387 資產-435-372-463-363 流動負債合計 888 1,202 1,594 2,094 投資-5 0 0 0 長期借款 530 1,005 1,005 1,005 其他 1 1 0 0 其它長期負債 45 45 45 45 投資活動現金流-439-371-463-363 非流動負債合計 575 1,051 1,051 1,051 債權募資 123 419-5 0 負債總計 1,463 2,252 2,644 3,145 股權募資 156 0 0 0 實收資本 319 319 319 319 其他 45-295-300-
252、300 普通股股東權益 854 1,267 2,027 3,220 融資活動現金流 324 124-305-300 少數股東權益 0 0 0 0 現金凈流量 53 810 673 1,285 負債和所有者權益合計 2,318 3,519 4,671 6,365 備注:表中計算估值指標的收盤價日期為 2023 年 2 月 27 日 資料來源:公司年報(2020-2021),德邦研究所 公司首次覆蓋 吉林碳谷(836077.BJ)57/56 請務必閱讀正文之后的信息披露和法律聲明 信息披露信息披露 分分析師析師與研究助理與研究助理簡介簡介 閆廣 建筑建材首席分析師,香港中文大學理學碩士,先后任職于
253、中投證券、國金證券、太平洋證券,負責建材研究,2021 年加入德邦證券,用扎實靠譜的研究服務產業及資本;曾獲 2019 年金牛獎建筑材料第二名;2019 年金麒麟新材料新銳分析師第一名;2019年 Wind 金牌分析師建筑材料第一名;2020 年 Wind 金牌分析師建筑材料第一名。王逸楓 建筑建材行業研究員,劍橋大學經濟學碩士,2022 年加入德邦證券,主要負責水泥、玻璃、玻纖和新材料。曾任職于浙商證券以及平安集團旗下不動產投資平臺,擁有產業和賣方研究復合背景。分析師聲明分析師聲明 本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格,以勤勉的職業態度,獨立、客觀地出具本報告。本報告所采用的數據
254、和信 息均來自市場公開信息,本人不保證該等信息的準確性或完整性。分析邏輯基于作者的職業理解,清晰準確地反映了作者的研究觀 點,結論不受任何第三方的授意或影響,特此聲明。投資評級說明投資評級說明 Table_RatingDescription 1.投資評級的比較和評級標準:投資評級的比較和評級標準:以報告發布后的 6 個月內的市場表現為比較標準,報告發布日后 6 個月內的公司股價(或行業指數)的漲跌幅相對同期市場基準指數的漲跌幅;2.市場基準指數的比較標準:市場基準指數的比較標準:A 股市場以上證綜指或深證成指為基準;香港市場以恒生指數為基準;美國市場以標普500或納斯達克綜合指數為基準。類類
255、別別 評評 級級 說說 明明 股票投資評股票投資評級級 買入 相對強于市場表現 20%以上;增持 相對強于市場表現 5%20%;中性 相對市場表現在-5%+5%之間波動;減持 相對弱于市場表現 5%以下。行業投資評行業投資評級級 優于大市 預期行業整體回報高于基準指數整體水平 10%以上;中性 預期行業整體回報介于基準指數整體水平-10%與 10%之間;弱于大市 預期行業整體回報低于基準指數整體水平 10%以下。法律聲明法律聲明 本報告僅供德邦證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”)的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。在任何情況 下,本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人
256、的投資建議。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容 所引致的任何損失負任何責任。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可 能會波動。在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。市場有風險,投資需謹慎。本報告所載的信息、材料及結論只提供特定客戶作參考,不構成投資建議,也沒有考慮到個別客戶特殊 的投資目標、財務狀況或需要??蛻魬紤]本報告中的任何意見或建議是否符合其特定狀況。在法律許可的情況下,德邦證券及其 所屬關聯機構可能會持有報告中提到的公司所發行的證券并進行交易,還可能為這些公司提供投資銀行服務或其他服務。本報告僅向特定客戶傳送,未經德邦證券研究所書面授權,本研究報告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷貝、復印件 或復制品,或再次分發給任何其他人,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。所有本報告中使用的商標、服務標記及標記均為 本公司的商標、服務標記及標記。如欲引用或轉載本文內容,務必聯絡德邦證券研究所并獲得許可,并需注明出處為德邦證券研究 所,且不得對本文進行有悖原意的引用和刪改。根據中國證監會核發的經營證券業務許可,德邦證券股份有限公司的經營范圍包括證券投資咨詢業務。