光威复材研究报告军品民品双轮驱
（报告出品方/作者：东北证券，濮阳、陶昕媛）
1.公司介绍：碳纤维行业领先企业，军用起步构建全产业链
公司以高端装备设计制造技术为支撑，形成了从原丝开始的碳纤维、织物、树脂、高性能预浸材料、复合材料制品的完整产业链布局，是目前国内碳纤维行业生产品种最全、生产技术最先进、产业链最完整的领先企业之一。公司是国内碳纤维行业第一家A股上市公司，是致力于高性能碳纤维及复合材料研发和生产的高新技术企业。公司业务涵盖碳纤维、经编织物和机织物、系列化的树脂体系、各种预浸料、复合材料构制件和产品的设计开发、装备设计制造、检测等上下游，依托在碳纤维领域的全产业链布局，成为复合材料业务的系统方案提供商。公司业务主要分为五大板块，分别为碳纤维版块、通用新材料版块、能源新材料版块、复合材料版块和精密机械版块。公司以碳纤维为核心，以碳纤维及其复合材料产业链上下游为主线，以多年的技术研发和积淀形成的雄厚的技术实力和工艺制造能力为支撑，形成了从聚丙烯腈原丝、碳纤维、织物、树脂、高性能预浸材料、复合材料部件和成品到复合材料专用生产装备等研发、生产、销售一体化协同发展的盈利模式。
公司军品起步，逐步发展布局全产业链。国产碳纤维发展以军用为牵引，追求质量稳定性，不仅需要经历全面、复杂而漫长的系统性应用验证过程，并涉及面广、投入巨大、代价高昂。在国外严格封锁、国防急需的历史背景下，公司凭借“结果最优”成为碳纤维国产化的实践者和先行者，历经十余年的研发、验证和生产历程，打破国外垄断，形成了稳定的供货局面并确立了市场先入优势，在形成持续发展能力的同时，也为后续民品业务的发展赢得了空间。公司成立于年，最初生产碳素鱼竿，年从日本引进国内首条宽幅碳纤维预浸料生产线，由传统劳动密集型企业向科技型企业转型。年，为打破国际垄断，光威复材成立威海拓展纤维有限公司，成为中国第一家从事碳纤维研发生产的民营企业。年，国产碳纤维应用验证经总装批准立项，公司正式参军。年，公司在深圳证券交易所创业板挂牌上市,是国内碳纤维行业第一家A股上市公司。
公司股权相对集中。公司第一大股东为光威集团，持股比例37.33%。年3月原实际控制人王言卿所持光威集团39.89%股权转给次子陈洞、27.70%股权转给长子陈亮，转让后陈亮和陈洞分别持有光威集团39.89%股权。公司实际控制人为陈亮，陈洞为其一致行动人。此外，截止中报，社保基金四零六组合持股1.68%。
公司H1年度公司碳纤维及织物以61%的营业收入贡献了81%的毛利润；公司综合毛利率达55.06%，同比提升4.5pct，较全年毛利率提升10.6pct。除碳纤维及织物外，碳梁、碳纤维预浸料及制品分别贡献了24%、10%及4%的营业收入及10%、7%及2%的毛利润。毛利率及净利润方面，公司H1毛利率及净利润得到了显著提升，分别达到55.06%及38.25%，分别较年度上升10.6pct及9.3pct，原因是高毛利率的碳纤维及织物销售占比提高叠加海运费降低等原因。
公司H1业绩实现同比增长，碳纤维（含织物）维持高增速。公司H1实现营业收入13.14亿元，同比增长2.42%；实现归母净利润5.06亿元，同比增长16.48%；实现扣非归母净利润4.8亿元，同比增长19.48%。报告期内，公司努力克服疫情影响，积极组织生产，争取产品及时交付。公司克服了一季度疫情造成的不利影响，二季度整体表现优于一季度。
2.碳纤维行业：性能优异的时代新宠，碳纤维成长空间广阔
2.1.碳纤维性能优异，应用场景广泛
碳纤维性能优异，应用场景广泛。碳纤维是新一代增强纤维，由有机纤维在℃以上裂解碳化形成的含碳量高于90%的无机纤维，兼具碳材料的固有本征特性和纺织纤维的柔软可加工性。碳纤维具有质轻、强度高、易于成型、耐腐蚀、耐高温等多种优良性质，已经被广泛应用于航空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等诸多领域。
按照每束碳纤维中单丝根数，碳纤维可以分为小丝束和大丝束两大类别。早期小丝束碳纤维以1K、3K、6K为主，逐渐发展出12K和24K。小丝束碳纤维性能优异但价格较高，一般用于航天军工等高科技领域，以及体育用品中产品附加值较高的产品类别，主要下游产品包括飞机、导弹、火箭、卫星和钓鱼杆、高尔夫球杆、网球拍等。一般认为40K以上的型号为大丝束，包括48K、50K、60K等。大丝束产品性能相对较低但制备成本亦较低，因此往往运用于基础工业领域，包括土木建筑、交通运输和能源等。随着目前碳纤维制作工艺的提升及产品价格的下降，小丝束在工业领域的运用已逐步拓宽。
碳纤维产业链上游为原油、轻油、丙烯等，下游为军工、航空航天、风电叶片等。碳纤维产业链上游原材料包括：原材、轻油、丙烯、丙烯腈、聚丙烯腈，下游应用包括：军工、航空航天、风电叶片、汽车零件、压力容器、建筑补强、体育休闲等。
碳纤维生产流程长、工艺复杂，技术壁垒较高。以PAN（聚丙烯腈）基碳纤维为例，其生产主要分为两步，第一步是聚丙烯腈通过聚合、纺丝形成碳纤维原丝，第二步是原丝经过整理后，送入氧化炉制得预氧化纤维（俗称预氧丝），预氧丝进入碳化炉制得碳纤维，碳纤维经表面处理、上浆即可得到碳纤维产品。全过程连续进行，任何一道工序出现问题都会影响稳定生产和碳纤维产品的质量，全过程流程长，工序多，技术和生产壁垒非常高。
原丝是生产高品质碳纤维的中间产物，也是的生产工艺是碳纤维生产中的技术关键。干喷湿纺工艺优势明显，仅有少数企业掌握。原丝品质缺陷，如表面孔洞、沉积、刮伤以及单丝间黏结等，在后续加工中很难消除，从而造成碳纤维力学性能的下降。PAN基碳纤维原丝的生产过程为将丙烯腈单体聚合制成纺丝原液，然后纺丝成型。纺丝工艺的选择及控制为稳定生产高性能原丝的关键因素，原丝制备按照纺丝工艺，可以分为湿法和干喷湿纺法。干喷湿纺工艺有效结合了干法和湿法，在纺丝速度和原丝性能方面均具有明显优势。由于干喷湿纺工艺技术难度较大，仅少量企业掌握该生产技术并形成成熟的碳纤维产品。
2.2.全球及国际市场需求稳步提升，航空航天、风电领域贡献较大
年全球碳纤维市场需求为11.8万吨，同比增长10.4%，年预计将达到40万吨。年以来，全球碳纤维市场需求呈逐步上升趋势，根据《全球碳纤维复合材料市场报告》，年全球碳纤维市场需求为10.7万吨，年市场需求为11.8万吨，同比增长10.4%。年全球碳纤维市场需求预计将达到20万吨，年预计将达到40万吨。
应用方面，航空航天、风电叶片市场需求处于龙头地位，年建筑市场需求为吨，占比3.6%。1）从数量上看。年风电叶片、航空航天、体育休闲市场需求占比均超过10%，其中风电叶片市场需求达到3.30万吨，占比为28.0%，同比增长7.8%；航空航天市场需求为1.65万吨，同上年相差不大，占比为14.0%。2）从金额上看。年航空航天、风电叶片、体育休闲市场需求分别为11.88、5.54、5.11亿美元，占比分别为34.9%、16.3%、15.0%。建筑市场需求为1.01亿美元，占比为3.0%。
分产品来看，年大丝束和小丝束碳纤维市场份额大致相当，均为43%左右。年高模量（拉伸模量超过Gpa）市场需求为吨，中模量（拉伸模量为-Gpa）市场需求为1.48万吨。标模量中（拉伸模量为-Gpa），大丝束和小丝束的市场需求分别为5.14、5.11万吨，占比分别为43.6%、43.3%。
年中国碳纤维市场需求为6.24万吨，同比增长27.7%，年将达到15.92万吨。近年来中国碳纤维市场需求稳步增长，-年市场需求每年增速均不低于20%，年，中国碳纤维市场需求达到6.24万吨，较上年的4.89万吨同比增长了27.7%。根据《全球碳纤维复合材料市场报告》预测，年，中国碳纤维市场需求将达到15.92万吨。
我国风电叶片、体育休闲、碳碳复材碳纤维市场需求居前，年占比分别为36.1%、28.1%、11.2%。年，我国风电叶片、体育休闲、碳碳复材碳纤维市场需求分别为2.25万吨、1.75万吨、0吨，占全国总需求的比重分别为36.1%、28.1%、11.2%。建筑碳纤维市场需求为吨，占比为4.0%。
年我国碳纤维原丝和碳纤维运行产能分别为13.59、6.30万吨，公司整体处在中游水平。原丝运行产能较高的有吉林化纤、中复神鹰、江苏恒神、光威复材，分别为6.00、2.89、1.38、1.28万吨；碳纤维运行产能较高的有吉林化纤、中复神鹰、宝旌碳纤维、新创碳谷，分别为1.60、1.15、1.05、0.60万吨。
年国内产能增长动力充足，众多老牌企业、新进入企业公布扩产计划。其中老牌企业的扩产计划有吉林化纤在年完成了1.6万吨碳纤维的扩产，年预计2.7万吨新增碳纤维产能；中复神鹰实施西宁2万吨的扩产计划；宝旌碳纤维扩建了一条2,吨碳化线，在年初宣布并开工了宝万原丝建设计划等。新进入企业有隆炬新材料计划投资60亿元，建设年产5万吨碳纤维碳化项目；国泰大成新材料科技产业园宣布总体规划为年产2.5万吨原丝、1万吨碳纤维、碳纤维织物及复合材料的研发和生产园等。
2.3.政策大力支持，国产替代进行时
国外政策管控趋严，国产碳纤维迎来机遇。受全球新冠疫情影响，全球贸易形势紧张，国外碳纤维出口国内的难度加大，国内碳纤维市场整体呈现供不应求的局面。年下半年以来，日本、美国加强了对碳纤维出口中国的政策管控，导致国内碳纤维境外供应难度进一步较大。年12月22日，因日本东丽子公司出口碳纤维流入了未获日本《外汇及外国贸易法》许可的中国企业，日本经济产业省对该公司实施了行政指导警告，要求东丽子公司防止再次发生此类事件，并彻底做好出口管理。年2月24日，美国总统拜登签署了行政命令，在联邦机构间展开为期天的审查，以解决四个关键产品供应链中的漏洞，其中包括碳纤维，主要目标是增强供应链的弹性，以保护美国免于未来面临关键产品短缺。在此背景下，国产碳纤维将迎来进口替代的机遇期。
国内政策大力支持，碳纤维发展有动力。年5月，国务院正式印发《中国制造》，碳纤维被列为关键战略材料之一，并要求到年，国产碳纤维复合材料要满足大飞机技术要求，国产碳纤维用量要达到吨以上；到年高性能碳纤维基本实现自主保障。此后的数年间，关于碳纤维的政策层出不穷，年十三五规划中提出大力发展高性能碳纤维与复合材料等技术，满足国家建设和经济发展需求；年10月，国家发改委发布《产业结构调整指导目录（年本）》，将碳纤维等高性能纤维及制品的开发、应用和生产列为国家产业架构调整指导目录的鼓励类项目；年3月，十四五规划纲要中提出要加强碳纤维等高性能纤维及其复合材料的研发应用，为未来碳纤维行业的技术进步提供了良好的政策环境。
国产替代进行时，年国产碳纤维需求增长迅速，国外进口增长放缓，进口依赖度降低。年碳纤维进口量为3.31万吨，同比增长8.98%，增速较上年有所下降；年碳纤维国产量为2.93万吨，同比增速达到58.11%，连续两年保持50%以上增速。进口依赖度方面，-年，我国碳纤维进口依赖度整体呈下降趋势，年进口依赖度为53.11%，同比下降9.1pct，降幅明显。
预氧化炉、高低温碳化炉是碳纤维生产过程中的重要设备，国外控制较严，公司是少数均拥有自行制造水平的公司。自上世纪60年代起，西方国家就开始对我国实施碳纤维材料的技术禁运。根据“巴统”和之后《瓦森纳协定》，美国等西方国家不向我国出售协议清单中列出的高端技术和设备。日、美等碳纤维主要申请国甚至对未经许可范围内而企图购买和贩卖碳纤维的个人实施抓捕。除了碳纤维原丝禁运之外，其制备技术及装备一直被国外发达国家垄断和封锁。在此背景下，国内不少碳纤维生产企业开始自行设计开发预氧化炉及高低温碳化炉，例如威海拓展和中复神鹰都具有成熟的机械装备生产经验，为设计、制造保密性要求高的碳纤维生产装备提供了保障。
2.4.风电叶片是碳纤维需求增量主力，装机容量维持高景气。
全球风电装机容量稳步增长，年累计装机容量达.45GW，同比增长12.41%。近年来全球风电装机容量持续增长，增速较前几年有所放缓，大致稳定在10%左右。根据全球风能理事会数据，年，全球累计装机容量为.98GW，同比增长14.58%；年，全球累计装机容量为.45GW，同比增长14.58%，增速略有放缓。
新冠疫情下全球风电行业依然实现近94GW的新增并网装机容量，为历史第二好成绩。年，全球风电行业新增装机93.6GW，较年仅下降1.8%。在新冠疫情大背景下，新增装机量依然维持高位，为历史第二好成绩。根据全球风能理事会预测，未来五年（-）全球风电将新增GW，复合年均增长率为6.6%。新增装机中，中国占比达50.91%，居全球首位。分区域来看，年中国新增装机容量占全球比例为50.91%，居全球首位。美国、巴西、越南、英国的占比分别为13.58%、4.06%、3.74%、2.78%。
风电叶片是风电机组中将自然界风能转换为风力发电机组电能的核心部件,也是衡量风电机组设计和技术水平的主要依据。风电机组主要由叶片、机仓、塔筒三部分组成，其中：塔筒提升风机高度，并可以作为传输线路的通道；机仓内有发电设备及其他控制系统；叶片是接受风资源的关键部位，其设计、材料和工艺决定着风机的发电效率。
叶片大型化可以有效降低成本，近年来风电叶片直径逐渐增加。叶片大型化对材料要求更高，碳纤维具备减轻叶片重量、提升风能利用率、除冰等多种优势，需求有望提升。总体来看，碳纤维应用在风电叶片上主要有三方面好处：1）减轻叶片重量。2）有效提升风能利用率。3）消除叶片表面的冰。分部位看，碳纤维在风电叶片上的应用部位包括主梁帽、蒙皮表面、叶片根部、防雷系统、靠近叶尖部分等，碳纤维可以从各部位全方面加强风电叶片的质量，提升发电效率。海上风电表现亮眼，年全球海上风电新增21.1GW，同比增长.03%；海上风电占比为22.54%，仍有较大进步空间。年，全球海上风电新增装机容量21.1GW，较上年的6.85GW同比增长.03%。年全球新增风电装机容量中，陆上风电、海上风电分别为72.5、21.1GW，占比为77.46%、22.54%。海上风电装机容量增长迅猛，进步空间较大。
中国在全球海上风电新增装机容量中占比超8成，领先优势明显。年中国海上风电新增装机容量16.9GW，同比增长达到.53%，占全球海上风电新增装机的比例达80.07%，处于绝对领先地位，这也让中国超越英国成为全球海上风电累计装机最多的国家。
风电机组是影响海上风电成本的关键因素，单机容量大型化是大势所趋，碳纤维市场空间广阔。海上风电场的建设成本是影响海上风电电价的重要因素之一，而风电机组造价占整个风电场初始投资的比重虽然由陆上的70%下降至海上的35%，但仍是影响整个海上风电场初始投资的最主要因素。采用大容量风电机组能更充分利用风能资源，增加发电量，从而能获得更好的经济效益，因此海上风电的大规模发展离不开单机容量大型化，而单机容量大型化将会带动风电叶片大型化，继而拉动碳纤维的市场需求。根据WoodMackenzie预计的数据显示，中国年单机功率在3MW以上的风电将有望达到80%以上，而到年这一数据将超过90%。风电叶片在全球和中国碳纤维需求应用中均排名第一，市场需求将达8.06万吨。年全球及国内碳纤维应用中，风电叶片市场需求处于龙头地位，分别占比28.0%、7.8%。中国市场方面，年我国风电叶片碳纤维市场需求为2.25万吨，占全国总需求的比重分别为36.1%，依然位居首位。根据《全球碳纤维复合材料市场报告》，年全球风电叶片碳纤维需求为3.30万吨，到年将增长至8.06万吨，年均复合增长率为25%。
未来风电年均新增装机容量预计将维持在0万千瓦以上，十四五风电基地建设有望持续推动市场需求。年10月，四百余家风能企业的代表一致通过并联合发布了《风能北京宣言》，根据宣言内容，在“十四五”规划中，须保证年均新增装机0万千瓦以上。年后，中国风电年均新增装机容量应不低于万千瓦，到年至少达到8亿千瓦，到年至少达到30亿千瓦。此外，根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和年远景目标纲要》，我国要建设九个大型清洁能源基地，包括建设雅鲁藏布江下游水电基地、建设金沙江上下游、雅砻江流域、黄河上游和几字湾、河西走廊、新疆、冀北、松辽等清洁能源基地，建设广东、福建、浙江、江苏、山东等海上风电基地。
2.5.碳纤维在建筑、光伏及氢能领域发展迅猛
碳纤维强度高、质量轻，可以有效加固建筑结构。传统钢筋材料用于加固工程中存在成本较高、重量较大的问题，而碳纤维具有强度高、质量轻等优势，可以被用于建筑结构的加固材料。双碳背景下碳纤维环保属性突出，有望带来新的市场增量。建筑领域的碳纤维需求有80%以上用于加固补强，国内结构加固市场快速增长。根据《全球碳纤维复合材料市场报告》，年碳纤维在建筑领域的应用中有80-90%用于建筑及桥梁结构的加固补强，相关部委在《交通强国建设纲要》、《建设工程抗震管理条例》等多项文件中提到结构加固的重要性，年中央1号文中再次强调农村公路安全以及危桥改造，国内结构加固市场以约每年20%以上的速度快速增长。现阶段基础设施加固材料领域除福瑞斯、西卡、东丽等国外品牌，以上海悍马为代表的国产品牌正在快速崛起并已被国内外市场广泛认可。全球建筑碳纤维需求提升，至年年均复合增速将达10%。全球建筑碳纤维需求稳步增长，根据《全球碳纤维复合材料市场报告》，年全球建筑碳纤维需求为吨，到年将达吨，年均复合增速达10%。
光伏装机持续增长，未来发展可期。累计光伏装机稳步增长，年全球光伏累计装机.09GW，同比增长18.70%；全国光伏累计装机.40GW，同比增长20.91%。新增光伏装机表现亮眼，年1-8月我国新增光伏装机44.47GW，同比增长.68%。受益于风光大基地推进和分布式光伏快速发展等因素，我国光伏市场将继续维持高速增长。
碳/碳复合材料性能优异，具有低比重、高比强、高比模等特点，将替代石墨成为新的热场材料。碳/碳复合材料用作热场产品与石墨产品比较，主要有以下几方面优势：1）延长产品使用寿命。2）节省设备投资费用。3）成型容易，加工制造成本低。4）导热系数低，保温效果好。碳/碳复合材料用作单、多晶炉热场产品时，导热系数比石墨热场产品低很多，可以节约大量的电能，有效的降低单晶硅生产成本。年全球碳碳复材碳纤维需求为8吨，年将增长至2.43万吨，年均复合增速达30%。根据《全球碳纤维复合材料市场报告》，年以来，全球碳碳复材碳纤维需求增长迅速，年碳碳复材碳纤维需求为8吨，较上年同比增长70%。到年，市场需求有望达到2.43万吨，-年均复合增速达30%。
压力容器是现代工业中不可缺少的重要设备，以碳纤维复合材料压力容器为代表的新型复合材料以其高安全可靠性、长使用寿命以及较大的承压能力获得了人们的
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