投資要點:
我國基礎原材料發展滯後、高階材料創新能力弱,導致下游高階應用領域 長久以來得不到國產材料充分自主保障。在國家層面強調內迴圈經濟為主 體的背景下,有望加快較為依賴進口的關鍵金屬材料國產替代化程序。盡 管同類產品相比海外發達國家在質量、技術、穩定性和成材率等方面仍有 較大差距,但政策環境的傾斜,將有助於國內相關企業技術發展和業務拓 展,正向迴圈有望開啟;
高溫合金將維持較好景氣度:我國高溫合金實際產能較小,尤其是高階航 空用高溫合金有效產能尚不能滿足日益增長的市場需求,國內相關企業直 接競爭較少,多屬於競合關係,行業生態較為健康。未來 2-3 年行業供給 端格局不會發生明顯變化,技術研發、市場先入和行業准入三大因素所構 築的綜合性壁壘將有效維繫行業整體競爭環境。需求端,2018 年隨著軍改 逐步完成,軍品訂單包括航空和軍艦用燃氣輪機穩步恢復,目前國內航空 航天領域用高溫合金嚴重依賴進口,在內迴圈經濟為主體大背景下,關鍵 材料國產替代是大勢所趨。同時核電行業 2019 年開始迎來複蘇期,疊加 民用領域汽車行業需求的增加,多點開花之下高溫合金需求增長前景向好。 國內供需關係趨緊,高溫合金盈利水平將維持高位,增量市場利好存量玩 家;
核電+軍工發力,特種不鏽鋼盈利性有望提升:核電軍工雙發力,特種不鏽 鋼需求有望穩步提升。中高階不鏽鋼產品行業供給端格局相對穩定,中期 來看新增產能僅永興材料 4 萬噸偏民用領域技改專案投產。隨著供需格局 改善,預計撫順特鋼和圖南股份特種不鏽鋼產品將量價提升,保持業內領 先水平;
鈦合金-高階領域發展可期,中低端領域有潛在風險:我國鈦材市場正處於 低端供給居多、高階供給不足的現狀,在航空領域尤其是軍工方向,直接 參與企業較少,競爭環境穩定。中期來看,行業供給端競爭格局不會有明 顯變化,類似高溫合金產品的技術研發壁壘、市場先入壁壘、行業准入壁 壘等所構築的護城河將有效維繫頭部企業在鈦材行業當中的競爭優勢。下 遊需求層面,2020 年疫情事件對國際航空、化工等行業鈦材需求產生負面 影響,其中民用航空市場受衝擊程度較大,從國內市場來看,隨著軍改結 束軍用航空的逆週期發展能一定程度對沖疫情的影響,但海外出口市場不 容樂觀,預計 2020 年整體鈦材行業供需關係相比 2019 年基本持平。但從 中長期來看,航空航天、海洋工程、醫藥、化工等領域用鈦量將保持較好 的增長趨勢,有效拉動整體鈦材需求。國內供需關係依然偏緊,鈦材產品 盈利水平將穩中向好;
重點關注相關公司:高階特鋼板塊,相關受益標的包括 ST 撫鋼(高溫合 金+特種不鏽鋼+高強鋼)、圖南股份(高溫合金+特種不鏽鋼)、鋼研高納 (高溫合金);鈦合金板塊,相關收益標的包括西部超導(鈦合金+高溫合 金)、寶鈦股份、西部材料;
風險提示:原材料價格抬升風險;募投專案不及預期;下游需求增長及國 產替代程序不及預期;行業需求測算偏差風險。
高階特鋼發展迎來強大助推力我國特鋼產品高階品類佔比不足:從行業層面來看,特鋼產品按照效能 (合金元素總量 Me%)及使用特性劃分,除不鏽鋼外,以非合金鋼和低 合金鋼(Me<5%)為代表的特殊鋼為低端特鋼;以合金結構鋼、合金 工具鋼、軸承鋼、合金彈簧鋼為代表的合金鋼為中端特鋼(Me=5%-10%); 而以高速工具鋼、高溫合金鋼、精密合金鋼、耐蝕合金鋼等高合金鋼為 高階特鋼(Me>10%)。我國鋼材產量當中特鋼佔比較低,僅為 13%左 右,具體到特鋼,中低端產品為主(佔比接近 75%),高階特鋼供給不 足。不鏽鋼產品中的部分特鋼不鏽鋼(應用於航空航天、核電等),考慮 到其效能和應用領域也歸於高階特鋼範疇。高階特鋼供給端發展不足, 一方面源於我國基礎原材料發展滯後,另一方面也與國內終端下游材料 需求結構升級節奏密切相關。隨著航空航天、國防軍工、電力裝置、汽 車等高階製造領域發展速度加快,將大幅拉動高溫合金、特種不鏽鋼等 高階特鋼產品需求。
高溫合金-供給端良好競爭環境有望維持
高溫合金一般以鐵、鎳、鈷等為基,是能在 600℃以上的高溫及一定應 力條件下長期工作的金屬材料,具有優異的高溫強度、較好的抗氧化性、 抗熱腐蝕效能、良好的熱疲勞效能、良好的塑性和斷裂韌性等綜合性能。 根據上市公司公告,按照基體元素,鎳基高溫合金應用範圍最廣,佔比 達 80%,其次為鎳-鐵基,佔比 14.3%,鈷基佔比最少,佔比 5.7%。按 照製備工藝,可以分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和新型高溫合金, 其中變形高溫合金應用範圍最廣,佔比達 70%,其次是鑄造高溫合金佔 比為 20%。我國高溫合金主要為“GH”系列的變形高溫合金和“K”系 列的鑄造高溫合金,兩者牌號數量分別多達 50+和 40+,雖然型號較多, 但規模化應用的較少,其中 GH4169 合金用量最大,使用範圍最廣,被 稱為高溫合金中的“萬金油”,廣泛應用於航空航天、艦船、能源電力、 汽輪機等領域;
高溫合金產業鏈梳理:高溫合金由於其高難度的生產工藝流程而具有了 很高的技術壁壘,不同類別產品對應不同製備工藝。以應用範圍最廣的 變形高溫合金為例,其適用於大批次、通用性強、結構較為簡單的產品, 產業鏈為:經過真空冶煉等工藝澆鑄成合金鑄錠,透過鍛造、軋製等熱 變形制成餅坯、棒、板、管等材料,最後模鍛成渦輪盤和葉片等毛坯, 經熱處理後加工成渦輪盤、葉片等零件。結合產業鏈各個環節相關參與 方來看,目前我國變形高溫合金供應體系當中冶煉和鍛造環節,參與者 包括撫順特鋼、鋼研高納、圖南股份、西部超導等上市企業,寶武特種 冶金有限公司(“寶武特冶”)、攀鋼集團江油長城特殊鋼有限公司(“攀 長鋼”)等非上市企業,以及北京航材院、中科院金屬所等科研單位(主 要以研究為主,生產規模較小)。其中撫順特鋼、寶武特冶和攀長鋼是我 國建國以來成立的三大高溫合金生產基地,歷史較為悠久;
產品價格和盈利性差異較大:透過選取有單獨披露高溫合金經營資料的 上市公司來進行比較(西部超導產線尚處於小批次生產階段,資料暫缺), 不同企業產品售價和盈利性差異較大。變形高溫合金方面,撫順特鋼不 論是在產品售價還是盈利性方面都明顯領先對手,其中 2019 年單噸銷 售價格為 19.1 萬元(不含稅),相比圖南股份高出 34%;盈利性角度, 2019 年撫鋼變形高溫合金產品毛利率為 38%,雖然相比 2016 年高點 53%有較大幅度下滑,但仍顯著領先同類競爭對手鋼研高納(20%)和 圖南股份(24%)。鑄造高溫合金方面,圖南股份和鋼研高納近兩年產 品毛利率分別處於 50%和 30%左右水平;
經營資料差異的背後,反映的是公司規模優勢和產品結構的差異。根據 以下我們統計的國內主要高溫合金公司產能情況及產品特點來看,撫順 特鋼作為業內龍頭,5000 噸產能全部為變形高溫合金,批次大,結構 簡單,如果僅考慮變形高溫合金細分方向,市佔率高達約 40%,相比產 品批次小、結構複雜的競爭對手來講,規模效應可有效降低產品成本。 同時公司產品多數供給軍工客戶,相比民品,軍工產品效能要求更高, 定價及盈利性也更為領先,如果僅考慮軍品市場,公司佔絕對主導地位。 而在鑄造高溫合金方面,圖南股份產品主要應用於軍用航空發動機零部 件生產,下游客戶為航空發動機製造企業,毛利率相對較高,鑄造高溫 合金產品中精密鑄件貢獻較大,產品主要為大型高溫合金複雜薄壁精密 鑄件,生產工藝、技術指標要求及產品附加值較高,產品定價高(2019 年單噸售價高達 1062 萬元),帶動公司整體毛利率水平提高;
綜合以上分析,我們認為以下幾點有助於高溫合金行業保持較好的競爭 環境,利好市場先入者:
1、技術研發壁壘:高溫合金產品技術含量較高,鑄造加工工藝較為復 雜,特種冶煉、精密鑄造、鍛造等工序需要技術積澱和不斷創新。材料 開發和生產工藝技術研發是本行業企業發展的根本,新產品從開始研發 至最終實現銷售需要經過論證、研製、定型等系列過程。因此,高溫合 金領域存在著較高的技術壁壘,需要時間和資金的不斷投入。新進入者 要面臨產品成材率低的問題,需要經歷較長的時間探索經驗,進行技術 工藝改良,以提升產品成材率。因此在研發投入方面,相關公司均保持 持續高投入;
2、市場先入壁壘:高溫合金較多應用於航空航天發動機、核電裝 備、燃氣輪機等領域,對產品的耐高溫、高壓和抗腐蝕等效能要求 較高。因此終端使用者對供應商選擇有著極為嚴苛的評定程式,這也 決定了供應商的變更存在較高的技術風險和不確定因素。因此,在 產品質量和供應穩定的前提下,使用者在選定合格供應商後通常不會 輕易更換。同時,類似航空航天發動機產品,從研製到實現銷售的 研發週期長、投入高、風險大,根據現行軍用武器裝備採購體制, 透過定型批准的產品才可實現批次銷售。尤其是對於撫順特鋼這樣 的老牌軍工企業,在軍工領域先發優勢尤其明顯;
3、行業准入壁壘:國家對武器裝備科研生產活動實行許可管理, 從事軍品相關生產活動必須透過嚴格審查並取得軍工資質。另外, 在民用航空發動機、核電裝備等領域,也各自存在相應的資質認證 管理體系,生產廠家需要透過獲得相關行業准入資質和認證,方能 進入這些市場。這些准入資質要求嚴格,且考察週期較長,需要企 業具備較強的研發、管理和質量控制能力。
小結:技術研發、市場先入和行業准入三大因素所構築的綜合性壁壘將 有效維繫行業整體競爭環境。近年來雖然有西部超導等新玩家入場,且 透過上市平臺募集資金方式進行產能擴張,但除了硬體設施 2-3 年的建 設期之外,還要經歷技術研發-認證-批次銷售流程,需要相當長一段時 間才會在成本端對成熟企業構成直接競爭威脅。同時,業內眾多公司更 多為競合關係,而不單純是競爭關係。因此整體來看,行業供給端格局 未來 2-3 年內不會有明顯變化,而撫順特鋼和圖南股份透過產能擴張, 將有效維繫並增強自身競爭優勢。
多點發力,需求可期
航空航天為下游核心消費領域:高溫合金在材料工業中主要是為航空航 天產業服務,但由於其優良的效能,已經應用到核能發電、船舶燃氣輪 機、石油石化等工業領域,從而大幅擴充套件了對高溫合金的需求。根據我 們的測算,高溫合金在航空航天領域的消費佔比達 34%,主要應用在航 空航天發動機的葉片、渦輪盤、燃燒室等零部件。作為製造航空航天發 動機熱端部件的關鍵材料,在先進的航空發動機中,高溫合金用量佔發 動機總重量的 40%-60%以上,發動機的效能水平在很大程度上取決於高溫合金材料的效能水平;
軍改臨近尾聲,軍品訂單逐步恢復:2016 年下半年起,由於我國軍改推 行,軍品客戶內部結構調整,影響了軍用高溫合金需求量,同時市場競 爭有所加劇,部分民營企業進入行業,供需關係轉弱導致近幾年高溫合 金盈利性逐步走低。2018 年隨著軍改逐步完成,軍品訂單逐步恢復。近 幾年我國空軍建設更新持續提速,飛機型號逐步多元化。但從規模來看, 距離軍事強國美國仍有較大差距,2018 年我國軍用飛機總量為 3187 架, 僅為美國的 24%,其中戰鬥機比例為 57%。2018 年開始我國軍機數量增加明顯,2018 年軍用飛機總數量同比增加 151 架,增量接近 2017 年 的兩倍之多。除了飛機數量明顯增加之外,在發動機國產替代方面也取 得了突破性進展,包括向量發動機等關鍵裝備的研製,目前國產航空發 動機基本滿足了國產軍機的裝備要求。隨著航空軍工裝備的發展進步, 對於裝備的新增和替代要求不斷增加,將有效拉動高溫合金、高強鋼等 相關材料的需求;
軍用航空市場有望持續發力:根據中國航空發動機集團有限公司披露材 料資料,基於對不同軍用機型未來交付量的預測,假設軍機高溫合金在 發動機重量佔比為 60%,部件成材率 30%,按照不同機型配備的發動機 型別和數量,同時新交付飛機需備用同樣臺數的發動機,得出新增高溫 合金需求。另外,考慮到軍用飛機維護相對頻繁,假設存量二代機等偏 舊機型 10 年發動機更換週期,得出軍機維護需求。最後由於產品裝備 部隊前用作試驗的發動機臺數眾多,在研發試驗中也會產生大量需求, 我們假設佔整體飛機交付材料需求量為 10%,最後得出未來三年軍用航 空領域高溫合金年化需求在 4750 萬噸左右;
民用航空市場逐步開啟:根據波音 2018 年釋出的《2018-2037 中國民 用航空市場展望》,預計 20 年間將需要 7690 架飛機,其中單通道飛機 需求將繼續占主導地位,為新飛機需求量的 74%;寬體機需求量為 1620 架,機隊增至現有規模的三倍。由於我國航空工業的基礎相對薄弱,目 前國內的民航客機主要依賴進口,但波音事故造成的困局也為其他飛機 製造商發展帶來了機遇。單通道飛機方面,國內 C919 大飛機專案順利 推進,根據中國商飛披露,2017 年首飛後目前為止已拿到近 900 架的 國內外訂單,雖然相比老牌航空巨頭仍有差距,但至少為了後續國產民 航客機大批次生產銷售奠定了基礎。按照中國商飛的計劃,2020 年將具 備 150 架 C919 大型客機的年批次生產能力。同時,CR929 遠端寬體客 機已基本確定總體技術方案,並啟動了初步設計工作。支線飛機方面, ARJ21、新舟 600 等型號飛機逐步投入執行。但發動機層面,國產民航 客機仍主要使用國外發動機,其中 C919 有國產發動機替代計劃(長江 -1000 發動機),支線飛機方面國產替代也已提上日程。未來 2-3 年內, 國內民用航空方面對高溫合金的需求主要還是看單通道飛機的新增及替 代需求進展,我們假設未來三年 C919 飛機年交付量 100 架,支線飛機 年交付量 30 架,每架飛機備用兩臺發動機,國產發動機替代比例 40%, 由於機型較新暫不考慮維護需求。同時由於國產民用航空市場尚處於爬 坡期,相比軍用航空市場發展更加滯後,因此研發試驗需求更多,我們 假設為飛機生產所需材料量的 120%。預計未來三年內民用航空領域高 溫合金年化需求大約為 2750 萬噸;
燃氣輪機需求受益於海軍建設提速:燃氣輪機主要應用於船舶動力和地 面發電機組領域,工作環境需要承受高硫燃氣和海水鹽分的腐蝕,因此 裝置部件材料必須使用具有耐高溫、耐高蠕變強度的高溫合金材料。近 年來,我國海軍艦艇建設突飛猛進,我們預計每年將新增大型艦艇 20 艘左右,中小型艦艇80艘左右,動力方面燃氣輪機使用比例預計為75%。 伴隨艦艇用燃氣輪機需求的與日俱增,國產燃氣輪機的研發替代也取得 了階段性進展。根據公司新聞,撫順特鋼為我國第一艘國產航空母艦“山 東艦”提供了多種高階特殊鋼原材料,其中即包括高溫合金產品。未來 三年,考慮到不同型號艦艇燃氣輪機使用數量在 2-4 臺,採用平均數 3 臺來計算,大型艦艇使用燃氣輪機重量 30 噸,小型燃氣輪機重量 10 噸, 按照高溫合金使用佔比 30%,成材率 30%,疊加民用需求,預計年化燃 氣輪機高溫合金需求為 4000 噸左右;
核電重啟需求可期:在核電裝備製造業中,高溫合金材料因其具有優異 特性,主要應用於承擔核反應工作的核島內,包括燃料機組、控制棒驅 動機構、壓力容器、蒸發器以及堆內構件等部件。為保證我國能源的長 期穩定供應、保障國家能源安全,核能是必不可少的替代能源。國務院 辦公廳在《能源發展戰略行動計劃(2014-2020 年)》中提出,到 2020 年我國核電裝機容量達到5800萬千瓦,在建容量達到3000萬千瓦以上, 但 2016-2018 年核電專案零審批,計劃恐難完成,後續趕工需求較強。 2019 年 7 月,國家能源局會議明確山東榮成、福建漳州和廣東太平嶺核 電專案已核准開工,同月漳州核電已獲准正在進行施工前準備工作, 2019 年核電迎來複蘇期。同時,隨著核電技術水平的提高,中國核電“走 出去”戰略進展順利。根據中國廣核集團統計資料,在“一帶一路”沿 線國家和地區中,有 28 個國家計劃發展核電,已規劃機組 126 臺,總 裝機規模約 1.5 億千瓦。目前,中廣核已與多個歐洲國家簽訂協議,一 起開拓中亞、東南亞的核能市場。此外,中國核工業集團已與阿根廷、 英國、巴基斯坦等近 20 個國家達成了合作意向,並於 2019 年 6 月完成 了我國首個境外“華龍一號”核反應堆外部安全殼穹頂的建造工作。根 據上市公司公告,1 座 100 萬千瓦的核電機組需要消耗高溫合金約 500 噸。2019-2021 年我國將新建 1067 萬千瓦核電機組,大約需要 5335 噸 高溫合金,年化需求量為 1800 噸左右;
汽車領域將大幅拉動民品需求:汽車渦輪增壓器是最主要的車用高溫合 金應用領域,汽車渦輪增壓器具有降低噪聲、減少有害氣體排放、提高 功率等優點。根據中國產業資訊研究網,歐洲等國家渦輪增壓器裝配率 已達 75%,相較之下,我國不及 50%的裝配率仍有一定提升的空間。汽 車高溫合金需求量主要取決於汽車產量的變化、車用渦輪增壓器裝配率 的提升以及發動機排氣管等部件對鐵基材料的替代。2020 年新冠疫情對 國內汽車產銷量形成較大擾動,隨著疫情有效及時控制,以及相關利好 政策的推動,汽車市場恢復明顯,根據中汽協預測,2020 年全年汽車產 量預計同比減少 2%。2021 和 2022 年汽車市場將延續回暖趨勢,綜合 計算 2022 年每萬輛汽車高溫合金需求量將達到 3.8 噸,對應總需求量 為 9931 噸,2019-2022 年複合增速為 7.3%,在民用領域是高溫合金發 展最為迅速的行業;
航天領域:高溫合金是火箭發動機核心部件燃燒室和渦輪泵的關鍵用材。 目前我國火箭基本實現完全國產化,我國航天產業的發展為高溫合金提 供了持續的需求。根據圖南股份公告內容,我國未來主力運載火箭長征 七號採用的 YF-100 液氧-煤油火箭發動機單臺質量為 1.9 噸,每枚火箭 採用 6 臺 YF-100 火箭發動機,則每枚火箭渦輪泵及燃燒室總質量,即 每枚長征七號火箭所用高溫合金約為 2.88 噸。我們假設高溫合金部件成材率為 30%,則每枚長征 2 七號所需高溫合金 9.6 噸。在維持每年航天 發射 20 次的情況下,預計每年我國航天產業對高溫合金需求為 192噸;
高溫合金將維持較好景氣度:總體來看,我國高溫合金實際產能較小, 尤其是高階航空用高溫合金有效產能尚不能滿足日益增長的市場需求, 國內相關企業直接競爭較少,多屬於競合關係,行業生態較為健康。中 期來看,有效供給除了撫順特鋼和圖南股份這樣成熟企業的產能穩步擴 張外,還有來自類似西部超導等少數新進競爭者已投產能的增產提效, 未來 2-3 年行業供給端格局不會發生明顯變化,技術研發、市場先入和 行業准入三大因素所構築的綜合性壁壘將有效維繫行業整體競爭環境。 需求端,2018 年隨著軍改逐步完成,軍品訂單包括航空和軍艦用燃氣輪 機有望逐步恢復,目前國內航空航天領域用高溫合金嚴重依賴進口,在 內迴圈經濟為主體大背景下,關鍵材料國產替代是大勢所趨。同時核電 行業 2019 年開始迎來複蘇期,疊加民用領域汽車行業需求的增加,多 點開花之下高溫合金需求有望保持穩步增長。國內供需關係依然偏緊, 高溫合金盈利水平將維持高位,增量市場利好存量玩家。
特種不鏽鋼-核電軍工發力,景氣度提升
不鏽鋼產品種類眾多,不同規格型號產品間價格及盈利有較大差異,因 此分析不鏽鋼行業整體供需格局意義較小,該板塊我們選擇對相關公司 進行比較,並判斷主要下游需求未來發展趨勢,來預測後續行業走勢及 公司相對行業變化情況。特種不鏽鋼通常是指具有高效能、能夠應對特 殊要求的一類不鏽鋼,相對於傳統不鏽鋼在苛刻環境中具備更優異的性 能。中高階領域參與者包括撫順特鋼、圖南股份、永興材料、寶武特冶 等。
圖南股份特種不鏽鋼產品經營指標領先:永興材料作為中國不鏽鋼長材 龍頭企業,不鏽鋼棒線材國內市場佔有率長期穩居前二,雙相不鏽鋼棒 線材產量居全國第一位。從不鏽鋼產品價格和盈利性角度來看,撫順特 鋼和永興材料基本貼近,明顯高於西寧特鋼,其中價格方面近幾年兩者都位於 1.5 萬元/噸左右,而圖南股份則遙遙領先,特種不鏽鋼產品單價 高達 18 萬元/噸;毛利率方面,撫順特鋼和永興材料 2017 年以來基本 穩定在 15%-20%之間,圖南股份產品盈利性近幾年則持續回落,西寧 特鋼同期底部略有抬升;
中高階領域供給端外部衝擊有限:下圖我們從多個角度對產品當中包含 特種不鏽鋼坯料的生產企業進行比較分析:
1、銷售區域方面:撫順特鋼、圖南股份和永興材料在華東區域有 所重疊,其中永興材料在華東區域營收佔比達 90%;
2、應用領域方面:撫順特鋼和圖南股份較為接近,集中在核電、 航天、軍工領域,永興材料則在石油石化和機械等民用領域涉足更 多。從圖南股份披露的特種不鏽鋼分產品資料來看,公司產品近 80% 應用於軍用航空領域,產品價格和盈利性相對更高,而前幾年由於 軍改對訂單不利影響、核電專案停滯以及成本端鎳價格抬升,造成 航空和核電方向對應產品毛利率下降;
3、產量規模方面,撫順特鋼特種不鏽鋼產能為 15000 噸/年,約佔 公司不鏽鋼整體產量的 21%,而圖南股份雖然年產量僅為 200+噸, 但相對更加集中於高階領域。不鏽鋼長材行業集中度相對較高,CR5 達 70%,從而有利於維護行業競爭秩序,避免進入惡性競爭。不鏽 鋼中高階市場技術要求和認證門檻更加嚴苛,中期來看新增產能主 要為永興材料 4 萬噸技改專案,投產時間為 2019 年年底,考慮到 永興材料下游主要競爭領域以民品為主,對撫順特鋼和圖南股份影 響有限。
核電+軍工發力,特種不鏽鋼盈利性有望提升:在上述高溫合金部分, 我們已經分析了核電行業 2019 年迎來複蘇期,核電裝置市場回暖將直 接帶動高階不鏽鋼的需求增長,如核反應堆控制棒或驅動機構、閥門、 蒸汽發生器中的傳熱管等。根據圖南股份公告,1 座 100 萬千瓦機組的 核電站需要核電蒸發器管約 140-150 噸。2019-2021 年我國將新建 1067 萬千瓦核電機組,大約需要 1547 噸特種不鏽鋼,年化需求量為 516 噸 左右;軍用航空的快速發展,將有效拉動特種不鏽鋼如管材需求(主要 應用於航空發動機的各類導管、輸油管線,以及飛機機身的液壓管線等 部件的製造);在燃氣輪機葉片領域,撫順特鋼特種不鏽鋼市佔率達 40%, 而燃氣輪機需求受益於海軍建設提速有望快速增長。核電軍工雙發力, 特種不鏽鋼需求有望穩步提升。中高階不鏽鋼產品行業供給端格局相對 穩定,中期來看新增產能僅永興材料 4 萬噸偏民用領域技改專案投產。 隨著供需格局改善,預計撫順特鋼和圖南股份特種不鏽鋼產品有望量價 提升,保持業內領先水平。行業景氣度提升從撫順特鋼最新經營資料可 見一斑,雖然沒有單獨披露的特種不鏽鋼資料口徑,但 2020 年截止到 Q3 公司不鏽鋼價格為 1.7 萬元/噸(不含稅),在產品銷量同比減少 4.6% 的背景下,同比大幅增長 18.7%,相比行業層面小幅下滑走勢明顯背離, 唯一解釋即產品當中的特種不鏽鋼銷量佔比、價格和盈利性有所提升。
鈦合金-高階領域發展可期,中低端領域存潛在風險供給端集中度較高
鈦具有密度小、比強度高、導熱係數低、耐高溫低溫效能好、耐腐蝕能 力強等特點,其中最為突出的兩大優點是比強度高和耐腐蝕性強,這決 定了鈦在海陸空和外層空間都有廣泛的用途,具體包括航空航天、常規 兵器、艦艇及海洋工程、核電及火力發電、化工與石化、冶金、建築、 交通、體育與生活用品等。根據形態大致可分為板材、棒材、管材、鍛 件、絲材、鑄件及其他種類,其中,板材、棒材、管材三者產量共佔我 國鈦材產量約 85%。鈦及鈦合金從熔鍊到最終產品一般需要海綿鈦製備、 鈦材製備和鈦材應用三步,其中前兩步技術複雜、製備難度大,是鈦應 用的難點和關鍵環節,海綿鈦和鈦材的質量直接決定鈦製品的質量;
行業集中度高,陝西省鈦材生產領先全國:2019 年國內 31 家鈦材生產 企業共生產鈦加工材 7.53 萬噸,同比增長 18.7%,2016 年以來鈦材產 量呈現持續增長態勢。CR3/5/10 分別為 44%/59%/79%,行業集中度較 高。從區域分佈來看,鈦及鈦合金棒材、板材等生產企業主要集中在陝 西,其中陝西主要五家鈦及鈦合金棒材生產企業產量佔全國 68%,四家 主要鈦板材生產企業產量佔全國 39%;管材生產主要集中在長三角區域, 主要四家生產企業產量佔全國 29%;華中地區則有湖南湘投金天鈦金屬 有限公司。近年來,隨著鈦材產品下游使用領域的拓展,鈦材生產企業 的地域分佈有逐漸分散的跡象;
西部超導綜合鈦產品價格和盈利領先業內:目前上市企業中主營鈦合金 業務的主要有西部超導、寶鈦股份和西部材料。透過比較三者產品經營 指標,寶鈦股份鈦產品銷售價格小幅低於西部材料,大幅落後西部超導, 2019 年單噸售價為 17.7 萬元,僅為西部超導一半;產品盈利性方面, 西部超導毛利率領先競爭對手,雖然近幾年有所下滑,但仍高達近 40%, 寶鈦股份毛利率近幾年較為穩定(20%-25%),基本略高於西部材料, 2019 年有所下滑主要受海外市場毛利率回落拖累;
鈦產品綜合指標表現不同的原因,可以從鈦材企業的橫向比較進行解析
1、產業鏈方面:寶鈦股份作為國內少有的鈦及鈦合金全產業鏈生 產企業,原材料海綿鈦除部分自用外,還實現了對外銷售,其銷量 佔公司鈦產品總體銷量比例達 30%,由於價格及毛利率相對偏低, 因此拉低了其鈦產品綜合指標。而西部超導和西部材料所需海綿鈦 全部依賴對外採購,考慮到鈦產品當中軍品同規格、同型號價格基 本是鎖死的,因此海綿鈦價格抬升時對寶鈦股份這樣具備全產業鏈 的公司相對有利;
2、產品結構方面:西部超導產品鈦合金產品主要為鈦合金棒絲材, 90%偏軍工領域尤其是航空發動機,因此產品售價和毛利率都顯著 高於其他企業;西部材料鈦產品主要為板材和管材,出於避免同業 競爭問題,和西部超導錯位競爭,軍品佔比約 20%;寶鈦股份主要 為板材和鍛件,產品下游應用廣泛,除了航空航天等高階領域外, 下游還覆蓋了大量民用領域,同時公司鈦產品口徑當中包含了價格 和毛利率偏低的原材料海綿鈦,因此相較之下綜合指標表現偏弱;
3、產能規模方面:寶鈦股份目前鈦材產能為 2 萬噸,位居全國第 一,是國內及出口航空航天鈦材的最主要供應商之一,具有很強的規模成本優勢,同時公司將募投建設鈦及鈦錠總產能 1 萬噸,屆時 航空用高階鈦合金生產能力將大幅提升;西部超導目前鈦材產能近 5000 噸;西部材料目前鈦材軋製產能為 1 萬噸,但實際熔鍊能力只 有近 5000 噸,正透過定增彌補熔鍊能力短板,屆時鈦材產能也將 真正達到 1 萬噸。總體來看,三者作為行業頭部公司,都在透過募 投方式進一步提高生產能力,中長期具備公司成長屬性。
綜合以上分析,我們認為未來鈦合金行業競爭格局將會面臨結構分化, 高階領域例如航空航天等,類似上述高溫合金板塊提到的技術研發壁壘、 市場先入壁壘、行業准入壁壘等,將有助於供給端保持較好的競爭環境, 利好如西部超導成熟的軍品佔比較高企業;中低端領域,如化工、電力、 冶金等,隨著一般鈦材產能產量繼續快速擴張,一旦需求端後續面臨宏 觀經濟下行壓力,供需格局會有惡化風險,寶鈦股份和西部材料作為民 品佔比較高企業,都在透過產能擴張開啟中長期成長空間,寶鈦專案指 向尤其明確,提升航空航天用鈦材生產能力,最佳化產品結構,可以對沖 部分中低端產品下行風險。
需求短期受疫情影響,未來整體向好格局不變
經過多年的建設發展,我國已經成為鈦生產及消費大國,不僅為國防建 設、航空航天發展提供了必備的戰略物資,而且隨著經濟快速發展,鈦 作為具有優良特性的新金屬在民用工業領域得到廣泛應用。根據中國有 色金屬工業協會的資料,2019 年中國鈦加工材銷售量為 6.89 萬噸,同 比增長 20%,其中淨出口量為 1.28 萬噸,同比增長 23%,國內銷售量 為 5.61 萬噸,同比增長 19%。從細分應用領域來看,2019 年鈦材主要 消費領域大部分呈現不同程度增長,其中化工、航空航天、醫藥、海洋 工程和體育休閒五大領域鈦材需求量同比分別增長 35.5%、22.4%、 8.9%、40.3%、和 0.2%;2017-2019 年連續三年實現鈦材需求正增長 的下游領域為化工、航空航天、醫藥和海洋工程,近幾年化工、航空航 天等領域增長趨勢較為明顯。從下游需求結構來看,我國鈦材消費已由 中低端的化工、冶金等領域,逐步向中高階的航空航天、醫療、海洋工 程等行業發展,但化工行業依然貢獻了近半數需求,航空航天為 18%, 電力為 6%;
國內航空鈦材市場空間巨大:鈦材憑藉綜合優異效能成為飛機機體結構 材料和發動機材料的重要選擇,中國鈦材消費結構與全球相比最主要的 差別在航空領域,按照中國有色金屬工業協會披露,全球範圍內航空用 鈦材佔據鈦材總需求比例接近 50%,美俄兩大軍事強國航空鈦材在整個 鈦合金應用市場佔比更是超過了 70%,而我國這一比例尚不足 20%。 國內航空用鈦材市場存在巨大潛力,隨著國內軍用飛機的升級換代和新 增型號列裝,以及商用飛機透過適航認證後的產能釋放,未來高階鈦材 市場空間廣闊;
軍改臨近尾聲,軍品訂單逐步恢復:2016 年下半年起,由於我國軍改推 行,軍品客戶內部結構調整,影響了軍品鈦材的需求量,供需轉弱造成 近兩年軍品鈦材產品盈利性走弱(參考西部超導資料)。2018 年隨著軍 改臨近尾聲,軍品訂單逐步恢復。近幾年我國空軍建設更新持續提速, 飛機型號逐步多元化。但從規模來看,距離軍事強國美國仍有較大差距, 2018 年我國軍用飛機總量為 3187 架,僅為美國的 24%,其中戰鬥機比 例為 57%。2018 年開始我國軍機數量同比增長明顯,年內增加 151 架, 增量接近 2017 年的兩倍之多。除了飛機數量明顯增加之外,在發動機 國產替代方面也取得了突破性進展,包括向量發動機等關鍵裝備的研製,目前國產航空發動機基本滿足了國產軍機的裝備要求。隨著航空軍工裝 備的發展進步,對於裝備的新增和替代要求不斷增加,將有效拉動鈦合 金材料的需求,這點與高溫合金趨勢基本相同;
軍用航空市場有望持續發力:鈦合金主要應用在軍機的機體結構和發動 機等部件,為了減輕飛機結構重量、提高機體壽命、滿足耐高溫耐腐蝕 等方面要求,新型軍機用鈦量不斷抬升。目前全球各種先進戰機鈦合金 用量基本都達到了 20%以上,其中美國 F-22 戰鬥機用鈦量更是達到了 41%,我國新型戰鬥機的代表殲-20 和殲-31 鈦合金用量也分別達到 20% 和 25%。根據 World Air Force 統計,截至 2018 年,我國軍機結構中老 舊型號的二代機仍佔 40%,而最新的殲-20 數量不足 50 架,與美俄兩大 空軍強國相比,我國新型軍機數量佔比差距巨大,未來升級換代需求明 顯,除了列裝飛機數量的增加,單機用鈦量的提升,都將大幅增加對於 高階鈦材的需求。基於對未來 20 年我國不同軍用機型飛機交付數量的 預測,假設不同機型鈦用量佔比,鈦合金部件生產成材率 30%,並考慮 飛機維護需求以及研發試驗中產生的需求,最終得出未來 20 年國內軍 用航空市場對於鈦材需求為 6.5 萬噸;
國內民用航空市場起飛在即:根據波音 2018 年釋出的《2018-2037 中 國民用航空市場展望》,預計 20 年間我國將需要 7690 架飛機,其中單 通道飛機需求將繼續占主導地位,為新飛機需求量的 74%;寬體機需求 量為 1620 架,機隊增至現有規模的三倍。目前單通道飛機方面,國內 C919 大飛機專案順利推進,2017 年首飛後目前為止已拿到近 900 架的 國內外訂單,雖然相比老牌航空巨頭仍有差距,但至少為了後續國產民 航客機大批次生產銷售奠定了基礎。按照中國商飛的計劃,2020 年將具 備 150 架 C919 大型客機的年批次生產能力。同時,CR929 遠端寬體客 機已基本確定總體技術方案,並啟動了初步設計工作。支線飛機方面, ARJ21、新舟 600 等型號飛機逐步投入執行。未來 2-3 年內,國內民用 航空方面對鈦合金材料的需求主要還是看單通道飛機的新增及替代需求 進展,我們假設未來三年 C919 飛機年交付量 100 架,支線飛機年交付 量 30 架,由於機型較新暫不考慮維護所需。同時由於國產民用航空市 場尚處於爬坡期,相比軍用航空發展滯後,因此研發試驗需求更多。預 計未來三年內民用航空領域鈦材年化需求大約為 3128 噸;
國際航空市場短期利空,中長期發展勢頭不減:2020 年由於受到疫情事 件影響,航空出行需求大幅降低,航空市場急劇萎縮。考慮到 2019 年 3 月 737 MAX 空難事件涉及到的取消訂單及賠償需求,連續利空事件使 得波音公司陷入困局,2019 年訂單負增長 87 架(取消訂單多於新增訂 單),2020 年 3 月公司共有 150 架 737 MAX 飛機訂單被取消,是數十 年來取消訂單數最多的一次。而全球市場對新飛機需求下降促使俄羅斯 主要金屬材料生產商VSMPO-Avisma公司將2020年的鈦產量目標削減 1/3,從計劃的 3.9 萬噸減少至 2.65 萬噸。雖然疫情全球性蔓延短期對 民用航空業造成毀滅性打擊,但從中長期來看,根據波音公司的預計, 2018-2037 年全球民航市場飛機數量將從當前 2.44 萬架增至 4.85 萬架, 年複合增速為 3.5%,考慮更換和新增需求,合計新增飛機數量 4.27 萬 架,其中亞太地區新增需求最為顯著,達 1.69 萬架,佔全球 40%。我 們按照單機鈦材用量 26 噸來計算,未來 20 年全球民用航空市場將有高 達 111 萬噸鈦材需求;
化工領域鈦材用量延續上升趨勢:鈦材在化工領域的應用主要為氯鹼、 純鹼、真空製鹽、石油化纖、精細化工等。根據中國有色金屬工業協會 統計,2019 我國化工領域鈦材用量為 3.53 萬噸,同比大幅增加 35.5%, 增量主要來自:1)以 PTA 為代表的石油煉化工程大量投產,拉動鈦材 消費;2)環保嚴查態勢下化工企業進行產線升級改造和裝置更新換代, 新增大量鈦製品需求。根據百川資訊統計,2019-2021 年我國 PTA 規劃 在建產能達到2270萬噸,按照每百萬噸PTA產能消耗鈦材150噸計算, 未來三年僅 PTA 領域鈦材消費增量即可達到 3400 噸。在氯鹼、製鹽等 其他細分領域鈦材消費保持相對穩定的情況下,預計 2020-2022 年我國 化工領域鈦材消費量維持約 6%年複合增速,2022 年將達到 3.9 萬噸;
海洋工程發展空間廣闊:鈦比強度高、耐腐蝕性強等特性,可以滿足在 海洋工程方面的應用,在包括海水淡化、海上鑽井平臺、深潛器、深海 空間站、沿海設施等領域有著廣闊應用前景,海洋工程未來將成為鈦材 最具增長潛力的方向之一。海水淡化方面,根據《全國海水利用“十三 五”規劃》,規劃期內我國海水淡化總規模要達到 220 萬噸/日以上,截 至 2018 年,我國海水淡化規模約 120 萬噸/日,即 2019/2020 年每年新 增海水淡化規模將達到 50 萬噸/日。我國目前海水淡化裝置以反滲透和 低溫多效為主,按照蒸餾法佔比 30%計算,對應鈦焊管用量約 150 噸/ 日;海上鑽井平臺方面,平均一座平臺用鈦量可達 1500-2000 噸,我國 平均每年生產 1 座海上鑽井平臺;
鈦材景氣度短期受擾動,中長期繼續向好
綜合上述內容來看,我國鈦材市場正處於低端供給居多、高階供給不足 的現狀,在航空領域尤其是軍工方向,直接參與企業較少,競爭環境穩 定,利好西部超導等成熟的軍品佔比較高企業。中期來看,行業供給端 競爭格局不會有明顯變化,類似上述高溫合金板塊提到的技術研發壁壘、 市場先入壁壘、行業准入壁壘等所構築的護城河將有效維繫頭部企業在 鈦材行業當中的競爭優勢,且西部超導、寶鈦股份、西部材料皆透過募 投專案進一步擴大規模領先優勢並最佳化產品結構。在下游需求層面, 2020 年疫情事件對國際航空、化工等行業鈦材需求產生負面影響,其中 民用航空市場受衝擊程度較大,從國內市場來看,隨著軍改臨近結束軍用航空的逆週期發展能一定程度對沖疫情的影響,但海外出口市場不容 樂觀,2020 年我國航空航天鈦材淨出口預計將有 25%下滑,預計整體 鈦材行業供需關係相比 2019 年持平。但從中長期來看,航空航天、海 洋工程、醫藥、化工等領域用鈦量將保持較好的增長趨勢,有效拉動鈦 材需求。國內供需關係趨緊,鈦材產品盈利水平將穩中向好。
相關上市標的國家層面強調內迴圈經濟為主體的背景下,有望加快較為依賴進口的關 鍵金屬材料國產替代化程序。儘管同類產品相比海外發達國家在質量、 技術、穩定性和成材率等方面仍有較大差距,但政策環境的傾斜,將有 助於國內相關企業技術發展和業務拓展,正向迴圈有望開啟;
高階特鋼:隨著軍改結束,軍用訂單市場尤其是航空航天領域逐步恢復, 同時核電行業 2019 年開始迎來複蘇期,軍工核電雙發力,有效拉動高 溫合金和特種不鏽鋼等高階特鋼需求。與此同時,高階特鋼有效產能尚 不能滿足日益增長的市場需求,行業競爭環境較為健康,供需偏緊盈利 水平將維持高位,增量市場利好存量玩家。相關受益公司包括 ST 撫鋼 (高溫合金+特種不鏽鋼+高強鋼)、圖南股份(高溫合金+特種不鏽鋼)、 鋼研高納(高溫合金);
鈦合金:未來行業競爭格局將會面臨結構分化,高階領域例如航空航天 領域尤其是軍工方向,直接參與企業較少,競爭環境穩定,利好如西部 超導(鈦合金+高溫合金)這樣成熟的軍品佔比較高企業,其他收益標的包括寶鈦股份、西部材料,三者皆透過募投專案進一步擴大規模領先 優勢並最佳化產品結構,對沖部分中低端產品下行風險。
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