碳纤维设备龙头，精功科技大丝束碳纤维，迎来快速发展期

　　（报告出品方/分析师：国联证券 柴沁虎）1. 公司介绍
　　精功科技（002006），总部位于浙江绍兴柯桥。公司的前身可以追溯到成立于1992年8月的绍兴华源纺织机械有限公司。华源纺机经过多轮增资、外资变内资、再增资，2000年7月变更成为绍兴精功科技有限公司。2000年9月，绍兴精功科技有限公司变更为绍兴精功科技股份有限公司。2004年6月深交所上市。
　　公司是一家机电一体化机械产品研发、生产与销售的企业，设立以来业务核心未有变更。上市前，公司主要侧重新型建筑、建材专用设备和轻纺专用设备领域的研制开发和生产。产品主要为以新型钢结构建材专用设备为主的建材机械和以包覆丝机为主的纺织机械。上市后，公司的业务范围逐步延伸到光伏、碳纤维碳化设备的开发。
　　1.1 控股股东司法重整顺利
　　上市之初，精功集团有限公司为公司的控股股东，金良顺先生持有精功集团41.5%的股份，为精功集团第一大股东，系对精功科技有实质影响力的自然人。截至2022年中报，精功集团持有上市公司31.16%的股份。
　　19年初，控股股东精功集团发生流动性危机，虽然集团尝试通过多种途径化解债务风险，但是仍不能解决流动性危机。19年9月精功集团向柯桥法院提出重整申请。19年9月，绍兴市柯桥区人民法院裁定受理精功集团、绍兴精汇、精功控股的破产重整申请，并根据法律程序指定浙江越光律师事务所为前述三家公司管理人。
　　21年7月，精功集团管理人发布《精功集团有限公司等九公司重整预招募公告》，招募重整投资人。管理人初步确定的重整范围主要包含了精功集团持有的14,180.98万股精功科技控股股权（占精功科技总股本的31.16%）、精功集团持有的16,400.00万股会稽山绍兴酒股份有限公司控股股权（占会稽山总股本的32.97%）等在内的六项核心资产。21年9月17日报名截止时，征集到5家意向投资人（含联合体）。
　　22年4月，精功集团管理人发布《精功集团有限公司等九公司重整投资人招募公告》，调整后的重整核心资产范围为＂精功集团持有精功科技中的13,650.24万股股份，持股比例为29.99%，精功集团剩余持有的精功科技股份不作为重整核心资产，将另行处置；精功集团持有会稽山中的14,915.82万股股份，持股比例为29.99%，精功集团剩余持有的会稽山股份不作为重整核心资产，将另行处置＂等在内的五项核心资产。22年5月报名截止时，征集到1名意向投资人中建信控股集团有限公司。
　　中建信控股集团有限公司的控股股东为方朝阳，持股比例39.025%，此外，方朝阳持有精功集团有限公司股权，持股比例2.0958%。同时持有精功集团有限公司股东绍兴精汇投资有限公司（持有精功集团有限公司76.25%股权）股权，持股比例9.38%。
　　22年7月，公司公告截至 2022年 7 月 2 日，中建信根据与管理人签订的《重整投资协议》，已足额缴纳重整履约保证金4.56亿元及银行保函。根据协议约定， 重整方中建信拟向管理人提供4,562,199,462.85元重整资金对精功集团等九公司重整核心资产实施现金收购。其中：精功集团持有精功科技的 13,650.24 万股股份（占精功科技总股本的29.99%） 的投资对价为 1,184,928,364.61 元。
　　若中建信通过精功集团破产重整获得公司 13,650.24 万股股份（占公司总股本的 29.99%），中建信将成为精功科技控股股东和实际控制人。
　　1.2. 营收整体呈增长状态，碳纤维板块占比显著提升
　　公司属于研发驱动、产品驱动型公司，需要从长周期角度分析，才能够对公司的主营构成及其变迁有一个很好的理解。
　　公司专注于设备制造，但是业务范围在不断延伸、扩展。上市之初，公司的业务集中在建材机械、纺织机械。经过多年的发展，目前的公司业务延伸到碳纤维及复合材料装备、机器人及智能装备、太阳能光伏专用装备、新型建筑节能专用设备、轻纺专用设备等五个业务方向，其中，碳纤维装备是发展最快、最具潜力的一个业务板块。
　　纺织机械和建材机械是公司的传统业务，得益于不断开发出适销对路的新产品，相关板块的收入一直保持稳步增长。截止2021年底，相关板块的收入分别为5.18亿元和2.77亿元，同比增速98.47%和33.17%。这两个板块的毛利率也基本稳定。
　　光伏板块是公司上市后重大打造的一个板块，并且也曾经取得过较为辉煌的业绩，但是，由于公司开发的光伏装备主要是多晶硅相关的设备，在单晶装备方面投入不足。近年来，该板块处于沉淀积累阶段，随着公司的单晶炉、金刚线切片机逐步发力，预计该板块后市可以有更高的期待。
　　碳纤维板块是目前公司各个板块中增速最快、壁垒最高的板块。2021年，公司累计交付6条碳化线，并且签署了10条碳化线的销售合同。需要强调，公司实际上早在2013年就组建了碳纤维&复合材料装备事业部，着力进行碳纤维装备的研发，17年2月才首次取得吉林精功碳纤维有限公司的一条大丝束碳纤维碳化线的装备合同，21年才迎来相关业务的批量订单。
　　智能制造板块目前还处于蓄势阶段，精密加工、智能装备相关的业务收入稳步增长，毛利率较为稳定。
　　从收入构成可以明显看出，2019年起随着国产大丝束碳纤维迎来发展机遇期，公司碳纤维生产线业务占比显著提升，至2022H1碳纤维生产线业务收入占比已经达到51%，成为公司核心业务。
　　体现到业绩上，公司业务体量整体呈上升态势，但利润波动较大，随着碳纤生产线业务占比的提升，自2019年业绩大幅亏损以后迎来了业绩修复期。
　　2. 中国大丝束碳纤维迎来快速发展期
　　2.1. 新能源推动碳纤维需求高速增长
　　碳纤维是由聚丙烯腈，或沥青、粘胶等有机纤维在高温环境下裂解碳化形成的含碳量高于90%的碳主链结构无机纤维，具备出色的力学性能和化学稳定性，具有质轻、高强度、高模量、导电、导热、耐腐蚀、耐疲劳、耐高温、膨胀系数小等一系列其他材料所不可替代的优良性能。
　　随着＂双碳＂政策的落地，国内的碳纤维产业发展迎来黄金时刻。风电、电动汽车、氢能、光伏等领域都是中国有比较优势的产业，也是国家重点扶持的产业。相关领域的碳纤维需求增速较快，市场容量较大，不仅可以拉动碳纤维的需求，而且可以较好解决碳纤维产业发展的系列化、差别化和延伸化。
　　Ø 风电装机量和风机叶片大型化带动碳纤维需求提升
　　全球＂十四五＂期间风电装机复合增速超过25%。风电行业在经历了 2020 年抢装潮之后， 2021 年在国家的碳中和政策背景下仍维持了高景气度，2022 年中央补贴全面退坡，我们预计大型化海上风电装机和降本后陆上风电需求将持续支持新增装机量增长，2025年全球风电新增装机容量将达94GW，中国达到45GW，占全球新增装机量的 47%。
　　碳纤维叶片在大型化叶片中具备性价比高的优势。当风机变大后，全玻璃钢叶片已无法满足叶片大型化、轻量化的要求，而密度、刚性方面更出色的碳纤维材料则成为了更理想的选择。在满足刚度和强度的前提下，碳纤维比玻璃钢叶片质量轻30%以上。当前风轮直径已突破120m，叶片重量达18吨，碳纤叶片在减重的同时提高发电效率、降低叶片成本，尤其是随着风电中标价持续下降的背景下，碳纤叶片在大尺寸叶片中的性价比优势凸显。
　　Vestas叶片碳梁专利过期，大丝束碳纤维在风电叶片中的渗透率有望大幅提升。Vestas是全球风电巨头，已经实现了碳纤维在风机叶片的规模化应用，其他国际巨头，西门子-歌美飒、GE-LM、Nordex等均在新的机型中采用了碳纤维拉挤板制造与测试样机。国内风电企业还没有形成碳纤维叶片的规模化量产，更多处于样机验证阶段，2022年7月19日Vestas叶片碳梁专利过期，有望为国内叶片用碳纤维市场带来阶跃式增长。
　　根据林刚的《2021全球碳纤维行业报告》数据，2021年全球风电叶片碳纤维需求3.3万吨，同比增速10%，需求占比增长至28%。2020年国内风电叶片领域碳纤维需求量为2.25万吨，同比增长10%，占国内需求总量的36.1%。
　　风电叶片用碳纤维主要以国内外T300级24K、48K、50K等产品为主。海外主要是东丽旗下卓尔泰克（美国+墨西哥+匈牙利）、日本三菱、德国西格里以及台塑、土耳其Dowaksa，国内的吉林碳谷+宝旌的产品也基本能够满足下游客户的需求。
　　我们预计至2030年全球风电叶片对碳纤维的需求将形成10万吨级别的市场，是现有风电叶片市场的3倍，CAGR约为13%。
　　Ø 双碳战略下多条新能源赛道接续拉动碳纤维需求增长
　　能源变革浪潮下，光伏产业快速发展，氢燃料电池也在蓄势待发，这些新兴产业同样带动碳纤维需求的大幅扩张。
　　光伏领域：碳纤维借用其耐热特点适用于单晶炉热场，作为耗材使用，碳纤维坩埚相比于石墨坩埚具有能耗低、寿命长的优点，并且在大尺寸硅片中碳纤维坩埚更加适用，2021年全球碳碳热场用碳纤维需求0.85万吨，参照2021年光伏装机133GW来测算，我们预测到2030年全球光伏新增装机达435GW对应碳碳热场碳纤维需求量约为2.6万吨。
　　氢能领域：碳纤维是高压氢气瓶的理想材料，我国对氢能产业给予大力支持，根据规划一线城市群（北上广地区）2025年氢能车有望达到10万辆左右。
　　2021年全球氢能车销量1.63万台，我们根据《中国氢能及燃料电池产业白皮书（2019版）》进行推算，假设2025年全球氢能车出货5万辆、2030年氢能车出货100万辆。如果按照重卡来测算，单车需要10个氢气瓶，35KPa的主流氢气瓶约需碳纤维40千克。2021年全球压力容器碳纤市场1.1万吨，按照我们的测算，氢能车需求约2千吨，其他传统领域9千吨，到2030年全球氢能车出货100万辆将对应压力容器碳纤维市场13.4万吨，成为继风电叶片后的第一大碳纤维应用领域。
　　综上，根据我们的推算，受益新能源产业增长，碳纤维全球市场需求到2030年增长至38.2万吨，相比2020年，10年增长2.5倍，CAGR=13.5%。
　　2.2.氧化炉和炭化炉是碳纤维制备的核心设备
　　碳纤维全产业链主要包括：
　　1）上游原丝：以丙烯腈为原料，以腈纶生产为工艺技术积累，经过聚丙烯腈纺丝成为碳纤维原丝（又称白丝）；
　　2）中游碳化：过程中又包含①预氧化、②碳化（碳纤维，90+%含碳量，1000-2000 ）、③石墨化（石墨纤维，99+%碳含量，2000-3000 ）、④表面处理（提升和树脂粘合性）、⑤卷曲（成品一般按卷卖）等环节，碳化后成为黑丝；
　　3）下游复材：经过编织、浸渍、与树脂复合加工、拉挤等工艺，形成专业用途的碳纤维复合材料零件，复材技术决定市场广度。
　　碳化过程中，预氧化炉和低温碳化炉对碳化工序的关键设备。在制造聚丙烯腈基碳纤维过程中， PAN结构经过两次重大变化后由有机原丝转化为无机碳纤维。一是在预氧化过程中，使其线型PAN分子链转化为耐热梯型结构的预氧丝；二是在碳化过程中，由预氧丝的梯型结构转化为碳纤维的乱层石墨结构。
　　预氧化炉实现原丝大分子链的耐热梯型结构转变。
　　预氧化的目的是使PAN 原丝的线型大分子链经预氧化处理后转变为耐热梯型结构，不熔不燃，经得起高温碳化而保持纤维形态。实现这一转化的关键设备就是预氧化炉。
　　研究表明，预氧化炉首先要满足工艺条件的需求：即加热系统的温度场均匀，温度梯度分布合理，风向垂直于丝束，风速在 0.5 m/s以上，牵伸系统低温区实施正牵，高温区实施负牵。同时，大型预氧化炉对纤维的处理量要大，以降低生产成本。
　　碳化炉实现高含碳量的无机碳纤维。
　　具有耐热梯型结构的有机预氧丝经过高温热处理转化为含碳量在 92 %以上的无机碳纤维。实现这一转化的关键设备是碳化炉。工程实践与研究表明：其核心技术是宽口碳化炉及其配套的迷宫密封、废气排除和牵伸系统。对于ht 级碳纤维生产线，炉口宽度需在1 m 以上，而且要正压操作，就需非接触式迷宫密封装置；为使热解废气不污染纤维，排除系统要畅通而瞬时排出；牵伸系统则是制造高性能碳纤维重要手段。
　　2.3. 设备国产化遇上需求高增长，行业资本开支快速扩张
　　千吨级碳纤维生产线基本实现国产化：精功科技于2016年成功研制国内首条千吨级碳纤维生产线，经过优化打磨，2020年为吉林精功碳纤维有限公司定制、交付了2500吨级25K/50K大丝束碳纤维生产线，系国内首条接近全国产化的千吨级别生产线。该生产线实际运行速度达16米/分钟, 年可产碳纤维2500吨。
　　碳纤维拟在建项目投资额超300亿元：伴随着新能源驱动的需求高增长，设备国产化加速行业资本开支，以吉林系为代表的老碳纤维基地和新疆隆炬为代表的新参与者纷纷扩建产能，吉林系直接复制产线成为扩产最快的碳纤维基地，设备的国产化也为新参与者提供了快速进入市场的途径。
　　根据我们的统计，拟、在建碳丝产能达到23万吨，对应投资额超过300亿元，从规划投产节奏来看，整体在十四五期间陆续投产。
　　3.公司完成碳纤维设备国产化，受益于碳纤维资本开支高增
　　3.1国内首家实现大丝束碳纤维设备国产化
　　13年精功科技组建碳纤维&复材事业部，当年就完成了EB炉机械部分的设计工作、1000T 碳纤维生产线初步方案设计。
　　15年10月，公司与浙江精业新兴材料有限公司合作，实现了首台套千吨碳纤维成套生产线的产业化，合同金额2.59亿元，该产线的核心装备高度依赖进口，核心目的在于实现产线的全流程打通。
　　17年2月，公司与吉林精功碳纤维有限公司签署《大丝束碳纤维成套生产线销售合同》，合同金额2.25亿元，该产线的单线规模从千吨跃升到2000吨的规模。17年底该产线交付客户。
　　17年11月，公司与吉林精功碳纤维有限公司再次签署《大丝束碳纤维成套生产线销售合同》，合同总金额2.25亿元，由于设备进口渠道不畅，该产线（吉林精功2号线）19年6月投入使用。
　　18年3月，公司与浙江精功碳纤维有限公司签署碳纤维成套生产线销售合同，合同金额2.45亿元。
　　20年4月，公司公告，将向吉林精功碳纤维销售大丝束碳纤维成套生产线（吉林精功3号线）1套，合同金额1.83亿元，2021年1月5日，公司将该生产线交付吉林精功碳纤维投入使用。该产线的低温预氧化炉、高温炭化炉、低温炭化炉等核心装备均实现了国产化。不仅如此，2020年公司实现了预氧化炉、碳化炉等碳纤维生产线核心设备的首次出口，实现了和跨国巨头同台竞争。
　　20年6月，公司中标国兴碳纤维3条碳纤维生产线，同时预订了二期2条碳纤维生产线，合同总金额6.80亿元，其中一期合同3.70亿元。随后，项目主体变更为国兴碳纤维和吉林碳谷。国兴碳纤维一期首条产线21年6月交付使用，第二条产线21年9月交付使用，吉林碳谷的第一条产线21年3月交付使用。21年11月，二期项目的第一条产线交付完毕。其中，国兴碳纤维一期首条产线刷新了国内外同级别生产线的建设周期纪录，从合同生效到整线试生产，总耗时在9个月以内。
　　21年9月，公司中标国兴碳纤维有限公司年产10000吨差别化大丝束项目，该项目计划建设4条高性能碳纤维生产线，合同金额6.50亿元。
　　21年11月，公司中标吉林化纤股份有限公司年产12000吨碳纤维复材产品项目，项目计划建设4条碳化生产线，合同金额预估为6.80亿元。
　　21年9月，公司将向新疆隆炬新材料提供2台（套）碳纤维成套生产线，合同金额3.30亿元。该产线是公司在吉林系外首次获得的整线订单。
　　3.2. 在手订单和潜在目标订单支撑公司未来发展
　　公司碳纤维设备在吉林系得到充分验证：2021年累计完成6条碳纤维生产线的交付，签署了10条碳纤维生产线的销售合同（目前正在履行中），产品得到市场的高度认可，并正在逐步 ＂进口替代＂。目前公司在手订单充裕，在手订单未执行金额为11.77亿元；从已有订单看，公司主要客户为吉林系和宝武系，21年9月收获关联方外的新疆隆炬整线订单，打开碳纤维设备的广阔市场。
　　我们推算公司潜在设备合同额约为93亿元：我们按照最近一年公司收获的4个碳纤维整线合同来算，单条产线平均合同金额为1.66亿元，按照单线2500吨/年计算，吉林化纤体系拟在建7.2万吨碳纤维产线对应设备合同额约为48亿元，新疆隆炬规划剩余4.5万吨碳纤维产线对应设备合同额约为30亿元，宝旌系拟在建2.2万吨碳纤维产线对应设备合同额约为15亿元，合计潜在订单93亿元。
　　此外，其他扩产厂商拟在建产能约为9.5万吨，对应设备市场规模约为63亿元，＂十四五＂期间碳纤维产线设备市场总规模约为166亿元。
　　4.盈利预测与估值
　　4.1. 盈利预测
　　核心假设：
　　碳纤维生产线：2021年公司签署了10条碳化线的销售合同，单线合同价1.66亿左右，交付期一般在1年内，我们判断21年合同主要在22年转化为收入，预计2022年收入为16亿元，考虑到公司＂十四五＂期间潜在订单93亿元，假设2023/2024年分别完成订单15/20条，对应收入约为24/30亿元；毛利率方面2021年受原材料影响较大，我们认为恢复至正常水平应该在40%左右。
　　其他业务条线：纺织机械板块我们认为相对稳健发展，建材机械、工程机械和智能装备等板块2021年基数较低，2023/2024年给予20%的收入增速。
　　4.2 估值
　　可比公司选择：受益于风电/光伏/氢能等产业的需求，碳纤维需求快速增长，公司作为碳纤维设备核心供应商业绩有望实现高速增长，且按照2022年中报，碳纤维板块毛利占比已经高达72%，基于此，我们认为精功科技对标新能源相关设备标的，我们选取锂电设备标的先导智能、光伏设备标的捷佳伟创、风电设备标的上海电气作为公司的可比公司。
　　采用PE法估值：当前股价下可比公司2022-24年PE平均值分别为31.98/24.43/19.83倍，公司在碳纤维设备领域业绩高增长，3年CAGR高达96%，同时我们考虑控股股东重组事项仍有不确定性给予部分估值折价，参考2023年可比公司估值，给予公司2023年24倍PE，对应2023年目标价33.99元。
　　5. 风险提示
　　1） 碳纤下游需求增长不及预期的风险
　　目前风电用大丝束碳纤维是民用碳纤维需求增长点，存在大丝束碳纤维在风电领域渗透率低于预期的风险。
　　2）控股股东资产重整推进不及预期的风险
　　当前中建信已经交付保证金，参与精功集团资产重整，如果推进顺利，未来精功科技控股股东将变更为中建信，但重组尚未完成，仍有不确定性。
　　3） 其他业务板块受宏观经济影响的风险
　　虽然我们假定的公司纺织机械、建材机械增速不高，存在受宏观环境制约，业绩不及预期的风险。
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