「公司深度」中简科技：高景气、高弹性的碳纤维稀缺龙头
中简科技归母净利润5年翻10倍，2020 年前三季度表现抢眼。2013-2019 年公司营收由 2109 万元升至 2.3 亿元，CAGR 达 49.4%;归母净利润由亏损 678 万元至盈利 1.4 亿元， 2014-2019 年 5 年翻 10 倍，CAGR 达 60.2%。2020 年前三季度，公司营收与归母净利润 分别为 2.6 亿/1.3 亿元，同比增幅 63.4%/77.9%。今天一起来了解下中简科技的情况。
一、十年磨一剑，铸就高端碳纤维稀缺龙头
1 技术驱动研发生产，自主可控贯穿始终
中简科技是国内高性能碳纤维稀缺龙头，2008 年因承接国家重点项目而成立，高端产品打 破国外垄断，填补国内空白。中简科技股份有限公司(下称“中简科技”)是专业从事高性能碳纤维、织物及相关产品研发、生产和销售的高新技术企业，拥有完全自主的知识产权和 雄厚的技术积累。
2010 年 8 月建成首条碳纤维产线，设备 98%以上为自主研发设计和国内制造; 2011-2017 年生产谱系持续完善，先后制成 ZT7、ZT8、ZT9、ZM40J、M55J 和 M60J 系列碳纤维，填补国内高端碳纤维空白;2019 年 5 月公司于深交所创业板上市。
经十余年自主研发，中简科技碳纤维生产技术与产品质量均处于业内领先水平:
产品种类持续丰富，批量供应满足航空航天需求。目前公司产品种类有高强型 ZT7、 ZT8、ZT9 系列和高模型 ZM40J 石墨纤维，M55J 和 M60J 高强高模型碳纤维也在进行 工程规模化转化，部分产品参数已超越世界碳纤维巨头日本东丽。
据公司招股书表述，ZT7 系列产品(高于 T700 级)率先打破发达国家对宇航级碳纤维 的技术装备封锁，各项指标达到国际先进水平，经严格验证，已批量稳定应用于我国航 空航天八大型号，优先满足国家战略需求。
柔性产线实现灵活作业，有效提升生产效率。公司拥有一条150吨/年(12K)或50吨 /年(3K)高性能碳纤维柔性产线，最快可在半小时内切换生产不同规格和级别的聚丙 烯腈(PAN)基碳纤维，极大提升产线利用率和生产效率。
技术助力原产线升级与新产线建设，公司突破产能瓶颈。据公司 2020 年 3 月公告披 露，公司现有产线的设计产能为 50 -100 吨/年(3K)，早年实际产能 20-30 吨/年，经 技术改造与管理流程优化，目前该产线年产能最高可达 100 吨以上，且仍有 10%-30% 提升空间;此外，公司募投项目 1000 吨/年 T700 级(12K)碳纤维柔性生产线已于 2020 年 4 月转固，未来将逐步释放产能，进一步提高公司满足客户高端需求的能力。
公司研发投入 6 年增长近 3 倍，技术不断向纵深拓展，授权专利总数超 20 项。2013-2019 年公司研发支出由 625 万元上升至 1669 万元，6 年增长 2.7 倍，CAGR 达 17.8%，2020 年仅前三季度研发支出就高达 1969 万元，超过 2019 年全年水平，同比增幅 58.2%。
公司 2020 年新增授权专利 5 项，截至 2020 年 12 月，公司拥有授权专利总数达 25 项，其 中发明专利 10 项，新型专利 15 项。
2 需求放量促进规模效应，盈利能力持续攀升
中简科技归母净利润5年翻10倍，2020 年前三季度表现抢眼。2013-2019 年公司营收由 2109 万元升至 2.3 亿元，CAGR 达 49.4%;归母净利润由亏损 678 万元至盈利 1.4 亿元， 2014-2019 年 5 年翻 10 倍，CAGR 达 60.2%。2020 年前三季度，公司营收与归母净利润 分别为 2.6 亿/1.3 亿元，同比增幅 63.4%/77.9%，增速强劲，业绩亮眼。
碳纤维为中简科技收入/利润主要来源，近年来织物占比有所上升。2014-2019 年碳纤维收 入占比在 75%-83%，毛利占比在 83%-89%，为公司业绩的主要驱动器。2014-2019 年公司 碳纤维织物收入占比由 18%上升至 23%，作为碳纤维加工物，织物销量的增加反映公司生 产和销售根据客户定制化需求调整的特点，亦反应公司产线向产业下游延展的趋势。
公司下游订单饱满，产能利用率逐年提升，规模效应凸显，利润率维持高位。
- 据公司 2019 年年报披露，2019 年公司与主要客户签订金额为 3.4 亿元产品订货合同， 年内实际履行订单 2.2 亿元，占订单总量的 65.15%，剩余部分于 2020 年陆续履行。
- 据公司重大销售合同公告和2020年半年报披露，2020年上半年公司与某客户签订2.65 亿元碳纤维及碳纤维织物销售合同，占最近一会计年度经审计营业收入的 112.88%，半 年内共履行 4967 万元，剩余未履行部分正在有序推进。
- 2016-2019 年，公司产量与销量均实现翻番，年产量由 45.3 吨升至 90.6 吨，年销量由 44.4 吨升至 79.9 吨，产销率在 88%-105%，产能利用率逐年提升。
生产规模扩大降低单位成本，公司综合毛利率不断提高。2015-2020 年上半年，公司综合毛 利率由 67.9%升至 83.9%。其中碳纤维毛利率由 67.7%上升至 81.8%，织物毛利率由 57.5% 上升至 83.1%。
3 立足高端制造，航空航天深度聚焦
中简科技产品秉持高端定位，下游瞄准航空航天领域。
业内横向对比，以 2018 年碳纤维企业销售收入为 例，中简科技 2.1 亿销售额约 99.8%来自于航空航天，光威复材 13.6 亿销售额约占46%左右，江苏恒神 1.7 亿销售收入约占35%来。
二、好赛道+高景气，航空航天碳纤维需求爆发拐点已至
1 碳纤维刚柔并济，为航空航天必备材料
碳纤维(Carbon Fiber，简称 CF)是一种含碳量高于 90%的无机纤维。由有机纤维(粘胶 基、沥青基、聚丙烯腈基纤维等)在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构而制得。
碳纤维具有出色的力学性能和化学性能。作为新一代增强纤维，碳纤维具有碳材料固有的本 性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，广泛应用于航空航天、新能源、交通运输等领域:
- 质量轻:碳纤维密度与镁和铍基本相当，不到钢的1/4，采用碳纤维复合材料作为结构 件材料可使结构质量减轻 30%-40%。
- 高强度、高模量:碳纤维的比强度比钢高5倍，比铝合金高4倍;比模量则是其他结构 材料的 1.3-12.3 倍。
- 膨胀系数小:大多数碳纤维在室温下的热膨胀系数为负数，在200-400°C时为0，在小 于 1000°C时仅为 1.5×10-6/K，不易因工作温度高而膨胀变形。
- 耐化学腐蚀性好:碳纤维纯碳含量高，而碳又是最稳定的化学元素之一，导致其在酸、 碱环境中表现均十分稳定，可制成各类化学防腐制品。
- 抗疲劳能力强:碳纤维结构稳定，据高分子网统计，其复合材料经应力疲劳数百万次循 环试验后，强度保留率仍有 60%，而钢材为 40%，铝材为 30%，玻璃钢只有 20%-25%。
碳纤维可按照原丝类型、制造方法、性能等不同维度分类:
- 按原丝类型分类:聚丙烯腈(PAN)基、沥青基(各向同性、中间相);粘胶基(纤维 素基、人造丝基)。其中，聚丙烯腈(PAN)基碳纤维占据主流地位，产量占碳纤维总 量的 90%以上，粘胶基碳纤维还不足 1%。
- 按照制造条件和方法分类:碳纤维(800-1600°C)、石墨纤维(2000-3000°C)、活性碳 纤维、气相生长碳纤维。
- 按力学性能可分为通用型和高性能型:通用型碳纤维强度约1000MPa、模量约100GPa; 高性能型又分为高强型(强度 2000MPa、模量 250GPa)和高模型(模量 300GPa 以 上)，其中强度大于4000MPa的又称为超高强型，模量大于450GPa 的称为超高模型。
- 按丝束大小可分为小丝束和大丝束:小丝束碳纤维初期以 1K、3K、6K 为主，逐渐发展为 12K 和 24K，主要应用于航空航天、体育休闲等领域。通常将 48K 以上碳纤维称为 大丝束碳纤维，包括 48K、60K、80K 等，主要应用于工业领域。
碳纤维已成为飞机结构材料不二之选。当前，由于碳纤维性能的不断提高和基体树脂增韧性 技术的突破，碳纤维正逐步取代传统金属材料被广泛应用于航空制造业中，特别是高强中模、 大伸长碳纤维，能够显著提高冲击后的压缩强度和耐热/湿性，成为飞机结构材料首选。
碳纤维复合材料在航空领域的应用大致可分为三个部分:1)应用在受力不大或非承力构件 阶段(如舵面、口盖等);2)应用在次承力或承力较大构件阶段(如机翼等);3)应用在主承力构件或复杂受力构件阶段 (如机身、中央翼盒)等;
2 航空航天占据国际碳纤维需求主导，国内需求有待挖掘
2019 年全球碳纤维需求首次突破 10 万吨。据测算，2019 年 全球碳纤维需求总量达 10.4 万吨，同比增长 12%，金额达到 28.7 亿美元，同比增幅 11.6%。 2008-2019 年全球碳纤维需求量 CAGR 为 10%。
这是全球碳纤维发展 60 余年来需求量首次突破 10 万吨大关，直接反映碳纤维下游需求的 持续扩张。随着各国对碳纤维投入加大，核心技术将不断突破，极大缩短下一个 10 万吨需 求增长所用时间，据预测，2025 年全球碳纤维需求量将达到 20 万吨，2030 年将达到 40-50 万吨。
航空航天稳占碳纤维需求主体地位。2019 年航空航天领域碳纤维需求量 2.35 万吨，同比增 长 12%，占总需求量的 23%。由于航空航天高端碳纤维单价较高，因此该领域 2019 年需 求金额达 14.1 亿美元，占需求总金额的 49%。据统计，2019 年航空航天领域碳纤维需求的增加主要来源于波音 787 和空客 A350 产能的扩张。
我国碳纤维需求迅速提升，12 年增长近 5 倍。据赛奥碳纤维技术统计，2008-2019 年我国 碳纤维需求量已经由 0.8 万吨上升至 3.8 万吨，占全球总需求量的 36%，CAGR 达 15%， 超过全球平均增速。预计到 2025 年，我国碳纤维需求总量将达到 11.9 万吨。
三、高端民用多点开花，碳纤维迎成长风口
1 风力发电将成碳纤维行业新驱动
碳纤维可有效降低风电叶片重量，促进风力发电向大功率方向发展。风力发电系统主要由发 电机、叶片、塔架和控制系统组成。其中，复合材料叶片是发电机的核心部件之一，叶片成 本约占发电机系统成本的 18%-22%。由于风力发电机的电能与叶片长度成正比，故此为提 高发电功率需要增加叶片长度，叶片重量也随之增加，为更好地平衡叶片重量与长度，碳纤 维复合材料成为风电叶片的理想选择。
5 年翻 4 倍，风电叶片碳纤维需求增速强劲。据赛奥碳纤维技术统计，2014-2019 年全球来 自风电叶片领域的碳纤维需求由 0.6 万吨上升至 2.55 万吨，CAGR 达 33.6%，增速强劲。 2019 年来自风电叶片领域的碳纤维需求占总量的 25%，然而由于该领域碳纤维单价较低， 对总体金额贡献不显著，仅占总需求价值量的 12%。
风力发电市场规模迅速扩张，中国为全球重要市场。据 GWEC 发布的《全球风电发展报告 2019》统计，2019 年全球风电新增装机容量达到 60.4GW，同比增长 19%;2019 年全球 风电累计装机容量突破 650GW，同比增长 10%，2001-2019 年全球风电累计装机容量由 24GW 上升至 651GW，CAGR 达 20%，规模增速显著。
国家层面，2019 年新增装机容量排名前五的是中国、美国、英国、印度和西班牙，合计占全球的 70%。就累计装机而言，中国、美国、德国、印度和西班牙位列第一至第五，合计占 全球的 72%。
我国陆上与海上新增装机规模均位列世界第一:
- 2019 年，全球陆上风电新增装机容量为 54.2GW， 同比增长 17% ;累计装机规模迈 过 600GW 这一新的里程碑，达到 621GW。其中，我国陆上风电新增并网容量为 23.8GW， 占全球比重 44%，累计并网容量达到 230GW。
- 2019 年，全球海上风电新增装机容量超过 6GW，是有史以来表现最好的一年。其中， 我国的新增规模达到创纪录的 2.3GW，居全球第一。英国的新增规模接近 1.8GW，依 然是全球重要的海上风电市场。德国的新增规模超过 1.1GW，居全球第三。
据 GWEC 预测，2020-2024 年，全球有望新增 355GW 风电装机，年均增长接近 71GW， CAGR 将达到 4%。海上风电新增装机规模将从 6GW 增至 15GW，其在全球年度风电新增 装机中的占比相应由 10%提高至 20%。 就中国市场而言，由于存量项目需赶在 2020 年 12 月 31 日前并入电网，以拿到核准电价， 故此 2020 年有望成为中国陆上风电市场有史以来表现最好的一年，从 2021 年开始，中国 陆上风电市场发展主要受平价上网项目驱动，继续引领世界风电市场。
判断中国风电行业的蓬发展将成为碳纤维市场有力驱动器，促进民用碳纤维需求走高。
2 碳纤维，引领新能源汽车材料革命
未来已来，碳纤维助力新能源汽车实现轻量化蜕变。据新能源汽车网测算，在同样续航里程 下，电动汽车重量比传统汽车重 200-300kg 甚至更多。因此为保证电动汽车有较好续航里 程和可承受成本，电动汽车车身须减重 50%以上。在所有轻量化材料中，碳纤维复合材料是 唯一能在钢质零部件基础上减重 50-60%却能够提供同等强度的先进材料。 碳纤维及其复合材料在新能源汽车轻量化领域的优势突出表现在以下方面:
车身轻量化:碳纤维密度小，较低碳钢结构减重 50%，较镁/铝合金结构减重 30%;
颠覆生产流程:模压和粘结工艺代替冲压和焊接，节约生产线及模、夹具的投入;
集成度高，造型自由:可设计性强，可实现流线型曲面成本低，可减少零部件种类和工装投入;
提升汽车安全性:汽车轻量化后中心下降，提升操作稳定性，碰撞吸能能力为钢的 6-7倍，铝的3-4倍；
提升汽车舒适性:更高的振动阻尼，对汽车整体降噪效果提升显著，舒适性更加。
除车身减重外，碳纤维亦可应用于新能源汽车电池箱体。动力电池作为新能源汽车能量供给 的核心零部件，其性能直接影响新能源汽车的性能表现。其对材料有高强度、轻量化和优良 的耐腐蚀性要求;碳纤维在这 3 方面具有极大优势，其具有较高的比强度和比模量，同时还 具有优良的耐蚀性和阻燃性，因此能在满足上述条件的同时，做到动力电池箱的轻量化。
我国新能源汽车市场增速强劲，未来将成为碳纤维下游市场的中流砥柱。据中汽协和工信部 统计，2014-2019 年我国新能源车年产量由 8.4 万辆上升至 124.2 万辆，CAGR 为 71.4%， 2019 年产销量略下滑主要因行业补贴退坡。
伴随着 2020 年汽车减重 10%，2025 年减重 20%，2030 年减重达到 30%目标 的临近，以及新能源汽车出货量的持续提升，碳纤维复合材料在新能源汽车行业中的运用范围与运用比例将会继续扩大，使中国成为全球最大的碳纤维轻量化新能源汽车市场，引领全 球碳纤维产业的未来。
3 我国碳纤维进口替代特征初显，未来可期
我国碳纤维国产化率为 32%，进口部分主要依赖日本、中国台湾。据《碳纤维产业释放良 机 2019》阐述，2019 年我国 3.8 万吨碳纤维需求中进口量为 2.6 万吨，同比增长 68%;国 产供应量为 1.2 万吨，同比增长 33%，国产化率达 31.5%。
以传统大小丝束市场来分，我国小丝束市场容量约 1.8 万吨，其中国产约 0.7 万吨;大丝束 市场容量约 1.4 万吨，其中国产 0.1 万吨;另有接近 0.5 万吨左右国产碳纤维横跨两个市场。
目前我国国产碳纤维供应量已连续两年增幅超过 30%，体现出国有碳纤维企业生产技术和 管理水平的巨大提升，预计在 2025 年左右，我国碳纤维国产量将超越进口量。
2019 年大陆从日本进口碳纤维 0.8 万吨，占总需求的 20.3%;从台湾进口碳纤维 0.6 万吨， 占总需求的 15.0%，台湾与日本成为除大陆本土以外的碳纤维最大供应地。
四、千吨线投产在即，打破产能瓶颈，助力公司跨越发展
1 碳纤维制造工艺复杂，公司掌握核心技术
碳纤维技术壁垒高，原丝生产是核心，碳化氧化是关键:
原丝质量、性能水平直接决定了碳纤维的最终性能。因此，提高纺丝液的质量，优化原 丝成型的各项因素成为制备高品质碳纤维的关键节点。
高质量的聚丙烯腈原丝应具有以下特征:高密度、高结晶度、适当的强度、圆形截面、 较少的物理缺陷，同时具有光滑的表面和均匀致密的皮芯结构。
据《聚丙烯腈基碳纤维原丝生产工艺研究》描述，纺丝工艺主要包括三大类:湿法纺丝、 干法纺丝和干湿法纺丝。目前，国内外生产聚丙烯腈原丝的工艺主要采用湿法纺丝和干 湿法纺丝，其中湿法纺丝的应用最为广泛。
碳化、氧化环节温度控制是关键。碳化氧化是原丝制作成碳纤维最终产品的必备环节， 该环节需对温度的精度、范围进行准确控制，否则将显著影响碳纤维产品的拉伸强度， 甚至造成断丝现象。
公司核心技术、生产工艺及设备均为自主研发，产品质量业内领先。
生产技术、设备方面:公司目前生产的 ZT7 系列碳纤维所用的技术均为自主研发，具 有完全自主知识产权;生产工艺实现自主开发，关键设备全部实现国产化;生产所用关 键原辅料均为国内配套或自制;核心控制系统采用国产化 DCS 自动系统。
产品方面:公司主打ZT7系列碳纤维力学性能介于日本东丽T700级与美国IM7之间， 拉伸模量高于东丽 T700 级碳纤维，综合性能优于 T700S 级碳纤维。
此外，CV 值是衡量碳纤维质量稳定性的关键指标，公司主要产品 ZT7 系列碳纤维具有 优异的 CV 值(CV 值越低稳定性越高)，国内首次实现了材料质量稳定性与材料性能并 重的紧密结合。
2“千吨级”ZT-7 碳纤维产线即将投产，公司产能迎来拐点
千吨柔性产线已经转固，等同性认证有序进行。公司募投项目——千吨级规模氧化碳化生产 线已经转固，现正在进行等同性认证，未来将逐步释放产能，为公司新增 T700 级碳纤维生 产能力 1000 吨/年。据悉该生产线可生产 ZT7 系列(高于 T700 级)、ZT8 系列(T800 级) 和试制 ZT9 系列(T1000/T1100 级)碳纤维以满足不同高端客户和业务发展的需求。
当前，随着公司生产线逐步达产，产能利用率逐年提高，现有产能和产量未来无法满足航空 航天客户对高性能碳纤维产品的需求，公司产能利用率已经从 2016 年度的 90.58%上升至 2019 年度的 181.2%，而订单数量依旧持续增加。该项目的建成将扩大公司的生产规模，增 加高性能碳纤维的供应量，为公司带来规模效应，进一步提升市场份额，降低生产成本。
五、盈利预测
1 核心假设与盈利预测
主营业务收入:根据公司历年年报，按照产品类型划分，公司主营业务收入分为碳纤维、碳 纤维织物两大业务。通过主营构成产品拆分，预测公司 2020-2022 年 3 年的主营业务收入:
碳纤维销售业务:公司作为碳纤维行业技术标杆，产品稳定性、可靠性业内领先，叠加千吨 ZT7 系列产能释放在即，未来成长可期，预计 2020-2022 年该业务收入增速 63%、90%、75%。
碳纤维织物销售业务:碳纤维织物通常作为碳纤维配套产品，根据下游客户需求定制化 生产，与碳纤维收入比重基本稳定在 4:1 左右，故此我们预计 2020-2022 年公司碳纤 维织物业务收入增速为 37%、90%和 75%。
销售毛利率:2015-2019 年，公司产量持续提升，规模效应逐渐显著，综合毛利率由 67.9% 升至 82.4%。我们判断，随着公司千吨 ZT7 产线投产，规模效应将进一步凸显，我们保守 假设公司 2020-2022 年毛利率将维持在 82%左右。
费用情况:2015-2019 年公司费用率呈下降趋势，由 33.8%下降至 26.5%，而千吨产线 2020 年 4 月转固后每月会产生 400 多万元折旧 。
根据核心假设，预计公司 2020-2022 年的营业收入分别 3.63/6.90/12.08 亿元，同比增 速分别为 55%/90%/75%;归母净利润分别为 1.91/3.61/6.21 亿元，同比增速分别为 29%/89%/72%;EPS 分别为 0.48/0.90/1.55 元，12 月 31 日股价 50.61 元，对应 PE 为 106/56/33 倍。
2.估值分析
公司是我国碳纤维行业龙头企业，产品、设备设计制造等环节具有独家技术优势;公司新建 千吨级 ZT7 柔性生产线为国内首创，产品质量、稳定性以及公司对产线管理能力都具有领 先优势，A 股与公司业务内容相似的企业有光威复材、中航高科、西部超导、菲利华、钢研 高钠等。
PE 估值法:基于 2021 年 Wind 业绩一致性预期数据，预测行业平均为 63 倍 PE。认为“好赛道决定高弹性，高壁垒铸就高增长，稀缺性带来高盈利”，随着 2021 年千吨级产线开始投产，将突破产能瓶颈，有望在航空、 航天等最高景气赛道里一马当先。我们预计 2020-2022 年公司归母净利润为 1.9/3.6/6.2 亿 元，CAGR 为 80.2%;EPS 为 0.48/0.90/1.55 元，参考行业估值并考虑到公司稀缺性，给 予 2021 年 80 倍估值