资源描述
高温合金企业研究报告
抚顺特钢
核心观点
书写特钢历史,共创航空新时代
——抚顺特钢首次报告
航空航天高端特钢龙头,重组焕发新生活力。抚顺特钢为我国高温合金及特殊钢领域龙头企业,被誉为“中国特殊钢的摇篮”,航空航天领域高端钢市占领先,其中
高温合金在我国国防建设领域市占率超 80%,超高强、不锈钢在我国航空航天市场的占有率分别在 90%、40%以上。自 2018 年完成重组后,管理和生产效率大幅提升,扣非归母净利由 2019 年的 2.1 亿提升至 2021 年的 6.9 亿。
高温合金龙头地位稳固,充分受益航发国产化。高温合金具有制造难度大、质量稳定性要求高、验证周期长的特点,对应高温合金行业技术、经验和时间三大壁垒,
其中技术是门槛、经验和时间才是将技术实力转化为经济成果的必要法宝,而这个是无法加速的,因此高温合金领域先发者优势明显,后进入者难以动摇头部企业地位,及时与同批从事高温合金特钢的企业相比,抚顺特钢产量规模最大、特冶设备群最大,将充分受益我国航发国产化,尤其是在大飞机领域。
高温合金“雄狮”苏醒,特冶产能有望翻倍。下游锻件厂商和同行资本开支自 2020
年开始快速提升,而抚顺特钢由于之前受债务重组拖累,资本开支自 2021 年才实现
高增,但扩张魄力十足,不仅特冶产能在 23 年底有望实现较 2022 年翻倍,紧追下游投资步伐,而且引入的均是大型设备,真空感应炉、真空自耗炉容量为全国之 最,有望独享大规格高温合金棒材进口替代市场。
项目满产后特冶产能有望翻倍,高温合金、超高强钢或进入快速放量阶段。高温合金在特冶产能容量倍增的带动下有望实现产销翻倍,而超高强钢也不容忽视,与高温合金类似同样采用特冶工艺,并且抚顺特钢的超高强钢也主要用于航空航天领
域,是公司另一大拳头产品,起落架是飞机上超高强钢用量最大的部件,公司生产的超高强钢已形成 1 万吨以上的规模,项目满产后有望超 2 万吨,产品附加值较高,将与高温合金携手共迎我国航空新时代。
盈利预测与投资建议
我们预测公司 2022-2024 年每股收益分别为 0.23、0.52、0.64 元,参考同行 23 年
38X 市盈率,对应目标价为 19.76 元,首次给予买入评级。
风险提示
下游需求不及预期、公司新建项目进度不及预期、下游对供应资质要求降低风险、宏观经济波动风险、原材料价格波动风险、高温合金盈利波动风险。
抚顺特钢 600399.SH
买入 (首次)
股价(2022 年11 月18 日)
16.05 元
目标价格
19.76 元
52 周最高价/最低价
26.45/10.3 元
总股本/流通A 股(万股)
197,210/197,210
A 股市值(百万元)
31,652
国家/地区
中国
行业
钢铁
报告发布日期
2022 年 11 月 20 日
1 周
1 月
3 月
12 月
绝对表现
-5.59
3.33
-9.79
-35.55
相对表现
-5.94
4.29
-0.73
-14.13
沪深 300
0.35
-0.96
-9.06
-21.42
公司主要财务信息
2020A
2021A
2022E
2023E
2024E
营业收入(百万元)
6,272
7,414
7,854
9,905
10,765
同比增长(%)
9.3%
18.2%
5.9%
26.1%
8.7%
营业利润(百万元)
588
862
484
1,171
1,441
同比增长(%)
97.7%
46.6%
-43.8%
141.7%
23.0%
归属母公司净利润(百万元)
552
783
448
1,025
1,254
同比增长(%)
82.6%
42.0%
-42.8%
128.5%
22.4%
每股收益(元)
0.28
0.40
0.23
0.52
0.64
毛利率(%)
22.0%
20.1%
15.7%
20.3%
21.4%
净利率(%)
8.8%
10.6%
5.7%
10.3%
11.6%
净资产收益率(%)
11.6%
14.3%
7.4%
15.1%
15.8%
市盈率
64.6
45.5
79.4
34.8
28.4
信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。
目 录
一、抚顺特钢:书写特钢历史,共创航空新时代 5
1.1 公司概况:航空航天高端特钢龙头,重组焕发新生活力 5
1.2 业务:高温合金增长快,21 年毛利占比第一 7
1.3 股东:2018 年完成重组,实控人为沙钢集团董事长 9
二、强护城河:高温合金壁垒极高,公司龙头地位稳固 11
2.1 壁垒:技术、经验和时间筑护城河,先发者优势明显 11
2.2 竞争:市场格局稳定,抚顺特钢遥遥领先 13
三、回归成长:高温合金“雄狮”苏醒,特冶产能有望翻倍 15
3.1 产能扩张:资本开支快速追赶,23 年底高温合金和超高强钢产能有望翻倍 15
3.2 修炼内功:精细化管理成效显著,较同行仍有优化空间 18
盈利预测与投资建议 20
盈利预测 20
投资建议 21
风险提示 22
图表目录
图 1:公司所处产业链 5
图 2:抚顺特钢“九个第一” 5
图 3:抚顺特钢高温合金发展历程 5
图 4:2017-2022H1 公司钢材产量分布(万吨) 6
图 5:2019 年起公司高温合金产销量稳定在 5000 吨以上 6
图 6:2019 年起公司营收快速提升 6
图 7:19-21 年公司扣非归母净利润转正并实现连续增长 6
图 8:公司主营业务收入中出口占比 7
图 9: 公司主营业务营业利润中出口占比 7
图 10:特钢营收结构(亿元) 7
图 11:特钢毛利及高温合金毛利占比(亿元) 7
图 12:公司特钢销量(万吨) 8
图 13:抚顺特钢高温合金核心设备真空感应炉 8
图 14:主要产品吨售价(元/吨) 8
图 15:产品吨售价与原材料价格走势一致(元/吨) 8
图 16:主要产品吨钢毛利变化(元/吨) 9
图 17:主要产品毛利率变化(%) 9
图 18:公司历史沿革和发展进程 9
图 19:截至 2022 年 6 月 30 日抚顺特钢股权结构 10
图 20:高温合金元素构成和控制 11
图 21:高温合金采用特种冶金工艺 11
图 22:新型航空发动机全寿命期按时间、分阶段的研究和发展过程 12
图 23:高温合金产品附加值位于特钢领域金字塔尖 13
图 24:高温合金生产企业 13
图 25:同行变形高温合金销量对比(吨) 14
图 26:同行变形高温合金单价对比(万元/吨) 14
图 27:2020 年底抚顺特钢等特冶设备炉数(个) 14
图 28:大型真空感应炉引进年份对比 14
图 29:下游航空航天锻件营收快速增长(亿元) 15
图 30:下游购建固定资产、无形资产和其他长期资产支付的现金(亿元) 15
图 31:西部超导高端钛合金销量(吨)和毛利率自 2020 年提升明显 15
图 32:高温合金企业购建固定资产、无形资产和其他长期资产支付的现金(亿元) 16
图 33:预计抚顺特钢高温合金产能(万吨) 16
图 34:21 年特钢毛利结构(亿元) 17
图 35:预计高温合金和超高强钢销量(万吨) 17
图 36: 员工人数、人均薪酬、人均产钢量 18
图 37: 人均和固定资产创扣非归母净利 18
图 38:单吨非原材料成本下降(元/吨) 19
图 39: 财务费用和管理费用下降明显(亿元) 19
图 40:人均创扣非归母净利(万元/人) 19
图 41: 固定资产创扣非归母净利(元/元) 19
表 1:铸造和变形高温合金制备工艺关键点繁多 11
表 2:高温合金军品验证过程 12
表 3:2020-2022 规划项目 16
表 4:设备对比 18
表 5:可比公司估值表 21
表 6:高温合金吨毛利(元/吨)对归母净利(百万元)的敏感性分析 22
一、抚顺特钢:书写特钢历史,共创航空新时代
1.1 公司概况:航空航天高端特钢龙头,重组焕发新生活力
抚顺特钢为我国高温合金及特殊钢领域龙头企业,被誉为“中国特殊钢的摇篮”。公司始建于1937 年,成立至今已有 80 余年,于 2000 年 12 月在上海证券交易所上市。公司始终坚持“特钢更特”的发展理念,并以“三高一特”(高温合金、超高强度钢、高档工模具钢、特种不锈钢) 为核心产品,其他重点产品还有高速工具钢、汽车钢、高档机械用钢、钛合金、轴承钢等,产品被广泛地应用于航空航天、核电、石油石化、交通运输、工程机械、医疗等行业和领域。
图 1:公司所处产业链
数据来源:公司官网、东方证券研究所
书写中国特钢历史,创下“九个第一”,航空航天领域高端钢市占领先。抚顺特钢是我国第一个冶炼出高温合金、超高强钢、不锈钢、高速工具钢等特钢产品的企业。其中公司在航空航天领域市场地位遥遥领先,高温合金在我国国防建设领域市占率超 80%,超高强、不锈钢在我国航空航天市场的占有率分别在 90%、40%以上。
图 2:抚顺特钢“九个第一” 图 3:抚顺特钢高温合金发展历程
数据来源:公司官网、东方证券研究所 数据来源:公司公告、东方证券研究所
公司于 2017 年进行重组,之后经营状况明显改善,主营业务实现快速放量。根据公司环评报告,
2017 年公司具备 80 万吨炼钢能力, 65 万吨钢材产能。公司重组后不断进行技改提效,自 2019
年起,公司钢材产量逐年增长,2021 年总钢材产量达到 55 万吨,同比增长 9.1%,公司四大主营
产品均实现放量增长,其中高温合金自 2019 年起产销量稳定在 5000 吨以上。2022H1 公司高温合金产量约 3800 吨,达到 2021 年全年产量的 64.4%,同比增长 23.0%;合金工具钢和不锈钢产量同比分别增长 6.9%和 15.5%。2022 年公司计划实现钢产量 68 万吨至 74 万吨、钢材产量 54 万吨至 60 万吨,其中“三高一特”核心产品 7.5 万吨至 8.5 万吨。
图 4:2017-2022H1 公司钢材产量分布(万吨) 图 5:2019 年起公司高温合金产销量稳定在 5000 吨以上
合金结构钢 不锈钢
合金工具钢 高温合金
其他特殊钢 钢材产销率(右轴)
60 104%
50 102%
40 100%
98%
30
96%
20 94%
10 92%
0 90%
2017 2018 2019 2020 2021 2022H1
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
高温合金产量(万吨) 高温合金销量(万吨) 高温合金产销率(右轴)
110%
105%
100%
95%
90%
85%
80%
2017 2018 2019 2020 2021 2022H1
数据来源:公司公告、东方证券研究所 数据来源:公司公告、东方证券研究所
22H1 营收达 38 亿元,同比增加 1.2%,扣非归母净利受民用市场和镍价波动影响,同比下降 63%
达 1.5 亿元。自 2019 年起,公司的营业收入逐年快速增长,2020 和 2021 年公司营业收入分别为
62.7、74.1 亿元,同比分别增长 9.3%、18.2%;2022H1 公司实现营业收入 38.2 亿元,同比增长
1.2%。净利润方面,公司自 2019 年起扣非归母净利润转正并实现连续增长,2020 和 2021 年公司扣非归母净利润分别为 5.1 亿元和 6.9 亿元,同比增长 144%和 34%;2022H1 公司扣非归母净利润为 1.5 亿元,同比减少 63.1%。
图 6:2019 年起公司营收快速提升 图 7:19-21 年公司扣非归母净利润转正并实现连续增长
营业总收入(亿元) YOY(右轴)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2017 2018 2019 2020 2021 2022H1
20%
15%
10%
5%
0%
-5%
10
5
0
-5
-10
-15
扣非归母净利(亿元) YOY(右轴)
2017 2018 2019 2020 2021 2022H1
250%
200%
150%
100%
50%
0%
-50%
-100%
数据来源:公司公告、东方证券研究所 数据来源:公司公告、东方证券研究所
公司市场主要位于国内,出口以合金工具钢为主,利润贡献占比较低。2022H1 公司产品销售收入国内占主营业务收入比例高达 97.9%,相较于 2017 年的 89.7%提升了 9.1%。从营业利润来看, 公司 2021 年营业利润国外占比仅为 0.1%,足以说明国内市场对公司的重要性。根据公司 2021
年报,公司出口产品主要是合金工具钢,客户遍及欧洲、亚洲和中北美地区。公司产品销售以直销为主, 2021 年直销占总营业收入的比例为 65.3%。
图 8:公司主营业务收入中出口占比 图 9: 公司主营业务营业利润中出口占比
12%
10%
8%
6%
4%
2%
0%
2017 2018 2019 2020 2021 2022H1
2%
2017 2018 2019 2020 2021
0%
-2%
-4%
-6%
-8%
-10%
-12%
数据来源:公司公告、东方证券研究所 数据来源:公司公告、东方证券研究所
1.2 业务:高温合金增长快,21 年毛利占比第一
从营收结构来看,合金结构钢贡献最大,高温合金增速最快,不锈钢营收和占比稳中有升,合金工具钢收入较为稳定。公司营收几乎均由特钢贡献,2021 年合金结构钢收入 30.0 亿元,同比增长 15.4%,占特钢业务收入的比例 40.5%,是公司最主要的收入来源。2021 年高温合金收入
13.0 亿元,同比增长 12.4%,在公司收入规模中位列第三,为公司收入增长速度最快的产品, 2017-2021 复合增速达 18.4%。
从毛利结构来看,合金结构钢和高温合金贡献了公司最主要的毛利润。 两者 2017-2021 年合计贡献毛利在特钢业务中占比稳定在 70%以上,2021 年分别为 5.0、5.6 亿元,其中高温合金 21 年毛利同比增长 18.8%,成为公司最主要的利润来源。不锈钢贡献的毛利润位列第三,合金工具钢和其他特殊钢贡献的毛利润占比较少,2021 年分别为 3.1、0.8、0.2 亿元。
图 10:特钢营收结构(亿元) 图 11:特钢毛利及高温合金毛利占比(亿元)
80.00
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
合金结构钢 不锈钢
合金工具钢 高温合金
其他特殊钢 高温合金占比(右轴)
20.00%
15.00%
10.00%
5.00%
0.00%
2017 2018 2019 2020 2021 2022H1
16.00
14.00
12.00
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
合金结构钢 不锈钢
合金工具钢 高温合金
其他特殊钢 高温合金占比(右轴)
45%
40%
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
2017 2018 2019 2020 2021
数据来源:公司公告、东方证券研究所 数据来源:公司公告、东方证券研究所
销量方面,21 年特钢产量达 55 万吨,22H1 受疫情影响下滑 23%达 24 万吨。2020 年公司钢产量整体提升 8%突破 50 万吨,在扩产和技改项目尚未投产的情况下实现较大增幅,系公司当年全
力推进工艺优化,降本增效成果显著。2021 年销量同比提升 7.8%达 54 万吨,其中合金结构钢销量为 31.6 万吨,占比最高达 58.4%,近三年销量较为平稳,在 29-32 万吨区间。不锈钢、合金工具钢和其他特殊钢销量接近,分别为 7.5、7.2、7.1 万吨,合计销量占比40.5%,其中合金工具钢和其他特殊钢销量增长较快,同比增速达 11.7%、32.4%。高温合金销量尽管占比较低,但近三年呈小幅稳步增长态势,21 年突破 6000 吨,22H1 达约 3600 吨,随着新项目的投产预计产销量将持续提升。
图 12:公司特钢销量(万吨) 图 13:抚顺特钢高温合金核心设备真空感应炉
不锈钢 合金工具钢 高温合金
其他特殊钢 合金结构钢 yoy(右轴)
60
50
40
30
20
10
0
2017 2018 2019 2020 2021 2022H1
15%
100
10%
5%
80
0%
-5%
60
-10%
40
-15%
20
-20%
-25%
0
120
2020年底 2022年底 E 2023年底 E
真空感应炉个数(个) 真空感应炉总容量(吨)
数据来源:公司公告、东方证券研究所 数据来源:公司公告、公开资料整理、东方证券研究所
从吨售价看,销售价格与原材料价格走势一致,高温合金价值量最高。2021 年高温合金售价
21.7 万元/吨,同比增长 8.8%,价格远高于其他主要产品。其次为不锈钢,2021 年单吨售价达
1.9 万元/吨。2021 年由于废钢、镍等原材料涨幅较大,带动公司四大产品售价明显提升。
图 14:主要产品吨售价(元/吨) 图 15:产品吨售价与原材料价格走势一致(元/吨)
合金结构钢 不锈钢
合金工具钢 其他特殊钢
整体均价 高温合金(右轴)
主要原材料价格 产品销售均价
20,000
15,000
10,000
5,000
-
2017 2018 2019 2020 2021 2022H1
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
2017
2018
2019
2020
2021
250,000
200,000
150,000
100,000
50,000
-
数据来源:公司公告、东方证券研究所 数据来源:公司公告、东方证券研究所
吨毛利方面,公司四大产品自 2020 年起吨钢毛利改善明显,高温合金毛利率约 40%,明显高于 其他产品。合金工具钢主要面向出口,2021 年受出口退税取消政策影响较大,吨毛利率下滑明显。而高温合金的吨毛利始终稳步上升,2021 年达 9.2 万元/吨,同比增长 14%,是公司附加值最高的产品,合金结构钢和不锈钢吨钢毛利稳中有升。
图 16:主要产品吨钢毛利变化(元/吨) 图 17:主要产品毛利率变化(%)
合金结构钢 不锈钢
合金工具钢 其他特殊钢
5,000
4,000
3,000
2,000
1,000
-
2017 2018 2019 2020 2021
高温合金(右轴)
100,000
80,000
60,000
40,000
20,000
-
50%
40%
30%
20%
10%
0%
合金结构钢 不锈钢 合金工具钢
高温合金 其他特殊钢 整体
2017 2018 2019 2020 2021
数据来源:公司公告、东方证券研究所 数据来源:公司公告、东方证券研究所
1.3 股东:2018 年完成重组,实控人为沙钢集团董事长
破产重整后,公司涅槃重生,迎来快速发展。公司于 2000 年在上海证券交易所上市,并在之后与大连特钢、北满特钢合并为东北特钢集团。2017 年底因其母公司东北特钢集团出现严重债券违约行为并且丧失清偿能力,被大连市中级人民法院执行破产重整,重整后东北特钢实际控制人由辽宁省国有资产监督管理委员会,变为宁波梅山保税港区锦程沙洲股权投资有限公司(以下简称“锦程沙洲”)。通过对公司的历史沿革的梳理,其发展进程可分为四个阶段,分别为建厂改制阶段、重组改革阶段、破产重整阶段、快速发展阶段。
图 18:公司历史沿革和发展进程
数据来源:公司公告、公开资料整理、东方证券研究所
截至 2022 年二季度末,锦程沙洲间接持有抚顺特钢 38.2%的股份,公司实控人为沙钢集团董事长兼实控人沈文荣先生。公司隶属于东北特钢集团,2017 年锦程沙洲投资 44.6 亿元并持有重整后东北特钢集团 43%的股权,从而间接取得抚顺特钢 38.2%的股份。重组后公司管理层大换血,
沙钢集团派遣多位高管参与公司经营,有效地改善了公司的经营管理能力,制定了适合公司的发展路线,公司的盈利能力也得到持续改善,老牌特殊钢龙头重获新生。
图 19:截至 2022 年 6 月 30 日抚顺特钢股权结构
数据来源:公司公告、东方证券研究所
二、强护城河:高温合金壁垒极高,公司龙头地位稳固
2.1 壁垒:技术、经验和时间筑护城河,先发者优势明显
制造难度大带来的技术壁垒。高温合金是以镍、钴、铁为基,能在 600~1200℃高温下仍能保持按设计要求正常工作的金属材料,它最根本的特性在于,一定温度下,它所具有的高强度和高硬 度,而这优异的性能依赖于合金化学成分和内部组织实现:普通钢种十种化学元素就算比较多了, 并且除铁以外的元素含量较少,而高温合金内部超过 20 多种元素,并且占比较高,而纯净度会影响合金内部组织,多合金种类、高合金占比、高纯净度直接导致高温合金相对于其他特钢材料更
难制备。
图 20:高温合金元素构成和控制 图 21:高温合金采用特种冶金工艺
数据来源:隆达股份,东方证券研究所 数据来源:公开资料整理、东方证券研究所
质量稳定性要求高带来的经验壁垒。我国尽管高温合金体系已相对成熟,但相较国外仍有明显差距,变形高温合金长期大量进口,差距主要体现在产品质量的稳定性,如下表所示,高温合金制造工艺过程中工序和关键参数繁多,从产品试制到产品稳定批量供应涉及较多经验诀窍。根据隆达股份招股说明书和《我国航空发动机用 GH4169 合金现状与发展》一文,以变形高温合金中使用量最大的 GH4169 合金(对标国外 IN718 合金)为例,国产各项性能虽然达到了航空发动机型号标准的要求,但盘件用 GH4169 合金大规格棒材(直径≥200mm)进口率超过 60%,主要系国产 GH4169 合金在冶金缺陷概率、成分一致性、组织均匀性较进口合金存在一定的差距,这直接导致产品性能一致性较差,而这种不确定性的偏差往往会在在零件加工、部件装配、成品装配
环节中逐级放大,导致最终成品的性能偏差,这对我国先进装备的研制和批量交付带来极大隐患。
表 1:铸造和变形高温合金制备工艺关键点繁多
铸造高温合金 变形高温合金 关键工序 ①熔炼 ②浇注 ①真空感应熔炼 ②保护气氛电渣重熔 ③真空自耗重熔 ④锻造
组织一致性好、纯
工序目标 超纯净液态合金 均质铸锭 纯净、均质铸锭
纯净、均质、致密自 纯净、均质、低偏
耗锭 析、致密自耗锭
净、均匀且无宏观缺陷的棒材或锭坯
加料顺序、
加料顺序、
电渣配方、
电极自耗过程电流、 ①热处理环节:加热
关键工艺
参数
加热功率、真空度、
浇注温度、
浇注速度
加热功率、真空度、
电极埋入深度、电极融化速度、
电压、
熔化速度、
温度、升降温度曲线、加热时间;
精炼温度、搅拌功率、
去除杂夹物手段
数据来源:隆达股份、东方证券研究所
精炼温度、搅拌功率、
去除夹杂物手段、浇注温度、
浇注速度
熔池形态控制、结晶器尺寸选择
熔池形态控制、结晶尺寸选择
②锻造环节:火次、变形量、变形温度、终锻温度、锻造时间
验证周期长带来的时间壁垒。发动机产业链较长,钢厂产品本身需经检验,合格后才能去锻造厂制成锻件,锻件也需进行鉴定,通过后才能送去主机厂进行机加工做成发动机部件,组装后进行试车试验,耗时较长,根据中航上大招股说明书,航空发动机用高温合金等尖端应用领域还需要
对于相应牌号产品进行长流程验证评审,一般验证的周期在 3-6 年。其中军品相对于民品流程更长,未定型应用装备相对于已定型装备风险更大。军品每个型号装备均需单独完成验证,根据隆达股份招股说明书,其涉军业务的验证流过程如下所示。
表 2:高温合金军品验证过程
应用领域 装备代际 高温合金验证过程或模式的差异 按型号验证。
关键重要部位的验证过程较为复杂,主要流程有:
1、试验批试制;2、工艺方案评审;3、试制批试制;4、质量评估;5、装机前评审;6、试车考核;
7、小批验证;8、批产交付。
批产 “批产交付”视为验证通过。 按型号验证。
航空
非关键重要部位的验证过程较重要部位有所简化,主要流程有:
1、三批次验证;2、试车考核;3、小批验证;4、批产交付。
“批产交付”视为验证通过。 按型号参与验证。
在研 整体过程与批产型号相同,但是材料的验证随在研装备的试验同步进行。由于在研装备的研制进度和结
果存在不确定性,故验证周期具有较大的不确定性。
航天
燃气轮机
验证过程较航空简易,主要流程有:
1、首批试制;2、部件试制;3、小批验证;4、批产交付。部分情况下需试车考核或实弹发射。
验证过程较航空简易,主要流程有:
1、首批试制;2、部件试制;3、装机考核(相当于航空的“试车考核”);4、小批验证;5、批产交付。
数据来源:隆达股份、东方证券研究所
若应用高温合金的装备本身尚在研制,验证周期可达十年。产品的验证将伴随应用装备自身的研制周期,耗时极长,若研制路径发生变动,高温合金产品也存在无法批量生产的风险。以GH4169G 牌号为例,根据《中国特殊钢》,GH4169G 合金是在GH4169 基础上通过合金强化方法开发出的新合金,使用温度由 650 摄氏度提升至 680 摄氏度,2010 年 1 月召开某新型发动机用GH4169G 材料的启动会;2012 年通过某型号发动机工艺评审;2014 年 1 月,通过某发动机压气机盘锻件的工艺评审;2017 年 6 月,召开“某发动机用 GH4169G 整体叶盘锻件应用课题协调会”,对 GH4169G 提出了更为严苛的技术要求;2020 年 9 月,该项目通过验收,从项目启动到验收用时近 10 年。
图 22:新型航空发动机全寿命期按时间、分阶段的研究和发展过程
数据来源:《航空发动机研制全寿命管理研究及建议》、东方证券研究所
2.2 竞争:市场格局稳定,抚顺特钢遥遥领先
根据中航上大招股说明书,我国生产高温合金及高性能合金的企业数量有限,从目前来看,高温合金及高性能合金企业主要分为三类,包括特钢企业、科研院所及其下属企业以及民企。特钢企业以抚顺特钢为代表,其特点是产能大、产品种类较多。科研院所及下属企业主要有北京航空材料研究院(621 所)、中国科学院金属所、西部超导和钢研高纳,其特点为技术实力出众,产品覆盖范围广。民企包括图南股份、隆达股份、四川六合等,民企体制灵活,通过专注于个别细分领域的方式,参与高温合金市场竞争。
图 23:高温合金产品附加值位于特钢领域金字塔尖 图 24:高温合金生产企业
数据来源:Roskill,东方证券研究所 数据来源:公开资料整理、东方证券研究所
新进入者尚在起步阶段,难以对头部企业构成威胁。高温合金附加值较高,受益于我国航空航天领域的快速发展,需求日益旺盛,也吸引了新进入者的加入,但格局仍相对稳定。新进入者由于技术积淀、产品稳定性较老牌高温合金企业存在差距,成熟合金牌号上验证周期也十分耗时,如西部超导、隆达股份、广大特材自 2014-2016 年开始高温合金研制,到 2021 年才开始形成一定销售规模,2021 年三家变形高温合金销量分别为 503、540、400 吨,并且覆盖牌号种类较为有限。隆达股份主要集中试制行业内重要牌号如 GH4169、GH3033、GH2132、GH4142 等,投产进度与西部超导相当,西部超导截至 21 年中突破了 10 余个牌号高温合金的批量生产,但远小于业内抚顺特钢、钢研高纳上百个牌号。
图 25:同行变形高温合金销量对比(吨) 图 26:同行变形高温合金单价对比(万元/吨)
中航上大 变形 图南股份变形 隆达股份 变形西部超导 变形 抚顺特钢变形
8,000
6,000
4,000
2,000
-
2019 2020 2021
中航上大 变形 隆达股份 变形 图南股份 变形西部超导 变形 抚顺特钢 变形
25
20
15
10
5
0
2019 2020 2021
数据来源:公司公告、东方证券研究所 数据来源:公司公告、东方证券研究所
即使与同批从事高温合金的特钢企业比,抚顺特钢领先优势明显,产量规模最大、特殊冶炼设备群最大。根据王飞《抚顺特钢高强钢及超高强度钢发展现状》,截至 2020 年底,公司拥有 7 台真空感应炉(VIM)、15 台真空自耗炉(VAR)和 38 台电渣重熔炉(ESR)。VIM、VAR 和 ESR 是高强钢和高温合金的主要熔炼设备,通常采用双联工艺(VIM+VAR、VIM+ESR)或三联工艺
(VIM+ESR+VAR)。而同批在 1960s-1970s 开展高温合金业务的特钢企业如宝钢特钢、长城特钢、大冶特钢特冶设备群个数较抚顺特钢存在明显差距,产量方面同样如此,根据中国特钢企业协会公布的 2019 年我国重点优特钢企业高温合金钢材产量 0.85 万吨,可推算出该三家企业产量
合计不足 0.23 万吨,远低于 2019 年抚顺特钢 0.58 万吨的产量。
图 27:2020 年底抚顺特钢等特冶设备炉数(个) 图 28:大型真空感应炉引进年份对比
炉容量
引进年份
企业
设备厂家
3/6
1982
抚顺特钢
Leybold- Heraeus
12
2011
宝钢特钢
ALD
3/6
2011
大冶特钢
Consarc
6
2004
长城攀钢
Consarc
12
2015
抚顺特钢
Consarc
20
2016
抚顺特钢
ALD
真空感应炉 真空自耗炉 电渣炉
40
35
30
25
20
15
10
5
0
抚顺特钢 宝钢特钢 长城特钢 大冶特钢
数据来源:《抚顺特钢高强钢及超高强度钢发展现状-王飞》、东方证券研究所
数据来源:《真空感应熔炼炉工艺特点及其技术进展-岳江波》、东方证券研究所
三、回归成长:高温合金“雄狮”苏醒,特冶产能有望翻倍
3.1 产能扩张:资本开支快速追赶,23 年底高温合金和超高强钢产能有望翻倍
军工需求提速,高温合金供应出现瓶颈。公司的高温合金业务主要应用于军工,随着国防产业快速发展,中国航发、航天科技、航天科工等大型集团下属企业需求量显著提升,并带动公司下游航空航天锻件企业营收和资本开支快速提升。派克新材、三角防务、航宇科技、中航重机相关锻件业务 21 年营收合计达 92.7 亿元,较 19 年提升 65%,21 年购建固定资产、无形资产和其他长
期资产支付的现金合计达 14.4 亿元,较 19 年提升 190%,这直接带动对高温合金、钛材等原材料的需求。以航宇科技为例,抚顺特钢 17-20H1 为其第一大供应商,根据航宇科技21 年5 月《发行人及保荐机构关于发行注册环节反馈意见落实函的回复意见》, 由于供应商缺口自 2020 年下半年进一步扩大,其向材料供应商订货从提前 4 个月扩大至提前至 7 个月。
图 29:下游航空航天锻件营收快速增长(亿元) 图 30:下游购建固定资产、无形资产和其他长期资产支付的
现金(亿元)
派克新材 航空航天锻件三角防务 特种合金锻压航宇科技 航空航天锻件
15 中航重机 锻造业务(右轴) 80
60
10
40
5
20
0 0
2017 2018 2019 2020 2021
14.00
12.00
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
-
派克新材 中航重机 航宇科技 三角防务
2017 2018 2019 2020 2021
数据来源:公司公告、东方证券研究所 数据来源:公司公告、东方证券研究所
受前期债务重组拖累,抚顺特钢扩产步伐滞后,未能赶上 2020 年产业链需求改善拐点。与同样服务于军品的西部超导高端钛材业务相比,抚顺特钢由于高温合金产能受限,该业务销量增速明显低于西部超导高端钛材业务。据西部超导披露,其高端钛材主要应用于军工领域,下游客户主要为中国航空工业集团的下属公司及航空锻件生产商,下游与抚顺特钢高温合金业务较为趋同, 其该业务变化与上述两图走势较为一致,2020 年销量和毛利率提升明显,反映军工需求的景气度提升,并带动了钢研高纳、隆达股份等高温合金企业的资本开支提升。
图 31:西部超导高端钛合金销量(吨)和毛利率自 2020 年提升明显
抚顺特钢高温合金销量 西部超导高端钛合金销量 西部超导钛合金毛利率(右轴)
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
2017
2018
2019
2020
2021
46%
44%
42%
40%
38%
36%
34%
数据来源:公司公告、东方证券研究所
固定资产投资 21 年显著提升,到 23 年公司高温合金产能有望翻倍,紧追下游资本开支扩张步伐。
由于公司重组前经营陷入困境,抚顺特钢资本开支自2021 年才明显提升,略滞后于下游企业。公
司自 2020 年开始披露重大项目投资计划,2020-2022 年累计披露项目投资总额达 26.6 亿元,其中用于高温合金、高强钢等高端产品的核心设备真空感应炉将新增 5 台,涵盖 1 台 0.2kg、1 台1kg、2 台 12 吨、1 台 30 吨,项目投产后真空感应炉容量将新增 55.2 吨,较 2020 底的不到 50 吨容量翻倍。
图 32:高温合金企业购建固定资产、无
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