軍民兩用高性能碳纖維龍頭光威復(fù)材深度研究報(bào)告

軍民兩用高性能碳纖維龍頭光威復(fù)材深度研究報(bào)告1、軍民兩用高性能碳纖維龍頭威海光威復(fù)合材料股份有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“光威復(fù)材”）前身是威海市碳素漁竿廠，設(shè)立

于

1992

年

2

月

5

日，1998

年建設(shè)了國(guó)內(nèi)首條寬幅碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)線，2002

年成立拓展

纖維子公司，是我國(guó)首家從事碳纖維研發(fā)生產(chǎn)的民營(yíng)企業(yè)，自此公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)從漁具轉(zhuǎn)為

材料業(yè)務(wù)，2014

年改制為股份有限公司，2017

年在深交所敲鐘上市，是國(guó)內(nèi)碳纖維行業(yè)第

一家

A股上市公司。光威復(fù)材是專(zhuān)業(yè)從事原絲、碳纖維、碳纖維織物、碳纖維預(yù)浸料、玻璃

纖維預(yù)浸料、碳纖維復(fù)合材料制品及碳纖維核心生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)與銷(xiāo)售的高新技術(shù)企

業(yè)，也是目前國(guó)內(nèi)碳纖維生產(chǎn)品種最齊全、生產(chǎn)技術(shù)最先進(jìn)、產(chǎn)業(yè)鏈最完備的龍頭企業(yè)。公司發(fā)展和整體布局實(shí)行“521”發(fā)展戰(zhàn)略，即堅(jiān)持五大產(chǎn)業(yè)、兩個(gè)平臺(tái)和一個(gè)園區(qū)的

發(fā)展戰(zhàn)略。五大產(chǎn)業(yè)是生產(chǎn)主體，具體包括以碳纖維和織物為主體的拓展纖維板塊，以碳纖

維預(yù)浸料為主體的通用新材料板塊，以風(fēng)電碳梁、建筑補(bǔ)強(qiáng)板、支撐桿等拉擠工藝成型產(chǎn)品

為主體的能源新材料板塊，以碳纖維復(fù)合材料為主體的復(fù)合材料板塊，以碳纖維及復(fù)材生產(chǎn)

設(shè)備為主體的光威精密機(jī)械板塊。兩個(gè)平臺(tái)是研發(fā)平臺(tái)，即以碳纖維國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室和碳纖

維技術(shù)創(chuàng)新中心為主體的碳纖維研發(fā)平臺(tái)和以國(guó)家企業(yè)技術(shù)中心、工程設(shè)計(jì)中心、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)

室等為主體的復(fù)合材料研發(fā)平臺(tái)。一個(gè)園區(qū)是孵化園區(qū)，即依托碳纖維產(chǎn)業(yè)園設(shè)立碳纖維產(chǎn)

業(yè)孵化園區(qū)，對(duì)碳纖維及復(fù)材制品領(lǐng)域的尖端技術(shù)、產(chǎn)品和人才進(jìn)行開(kāi)發(fā)、孵化和吸收。股權(quán)結(jié)構(gòu)：光威復(fù)材第一大股東為光威集團(tuán)，持股比例達(dá)

37.33%。其中光威復(fù)材實(shí)際

控制人陳亮先生持有光威集團(tuán)

39.89%的股份，陳亮系光威集團(tuán)創(chuàng)始人陳光威之子，陳光威

次子陳洞亦持有光威集團(tuán)

39.89%的股份。另外，光威復(fù)材董事長(zhǎng)盧釗鈞先生持股比例為

1.08%，公司董事李書(shū)鄉(xiāng)持股比例為

0.75%。子公司方面，拓展纖維是公司研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)

售碳纖維及織物的經(jīng)營(yíng)主體，光威精機(jī)負(fù)責(zé)碳纖維全生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)、加工、制造、安裝、調(diào)

試等一體化實(shí)現(xiàn)工作，光威能源新材料單獨(dú)負(fù)責(zé)風(fēng)電碳梁業(yè)務(wù)。公司主營(yíng)業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)：碳纖維及織物、風(fēng)電碳梁和預(yù)浸料三大業(yè)務(wù)板塊構(gòu)成了公司主要的

收入和利潤(rùn)來(lái)源。收入方面，2021

年

H1

碳纖維及織物實(shí)現(xiàn)營(yíng)收

7.3

億元，占比

57%，碳梁

收入

3.1

億元，占比

24.4%，預(yù)浸料收入

2

億元，占比

15.5%。毛利方面，由于碳纖維及織

物主要供給軍方，產(chǎn)品附加值及利潤(rùn)水平較高，為公司貢獻(xiàn)了豐厚的利潤(rùn)，2021

年

H1

該項(xiàng)

實(shí)現(xiàn)毛利

5.5

億元，占比高達(dá)

85.5%，碳梁及預(yù)浸料毛利貢獻(xiàn)分別為

5.4%和

9.1%。公司業(yè)績(jī)狀況：公司

2018-2020分別實(shí)現(xiàn)營(yíng)收

13.6、17.2和

21.2億元，同比增長(zhǎng)

43.6%、

25.8%和

23.4%；對(duì)應(yīng)歸母凈利潤(rùn)

3.8、5.2

和

6.4

億元，同比增長(zhǎng)

58.8%、38.6%和

23%，

2018

年業(yè)績(jī)?cè)鏊佥^高主要系風(fēng)電碳梁業(yè)務(wù)呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，帶動(dòng)公司收入體量大幅擴(kuò)增，同

時(shí)增值稅退稅、科研項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)等其他收益項(xiàng)增加較多，有效增厚了公司業(yè)績(jī)。2021

年前三

季度公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)收

19.6

億元，同比增長(zhǎng)

22.4%，實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)

6.2

億元，同比增速

17.9%。公司盈利狀況：公司

2018-2021年前三季度毛利率分別為

46.7%、48%、49.8%和

47.6%，

總體呈逐年穩(wěn)步提升態(tài)勢(shì)；同區(qū)間凈利率分別為

27.6%、30.4%、30.3%和

31.4%，期間費(fèi)

用率分別為

21.4%、18.8%、19.5%和

11.5%。2018

年由于低盈利性的風(fēng)電碳梁業(yè)務(wù)比重大

幅上升，拉低了公司綜合毛利率水平，且銷(xiāo)售、管理及研發(fā)開(kāi)支均有明顯增加。2021

年前

三季度公司碳梁業(yè)務(wù)因受原材料供應(yīng)緊張、出口匯率波動(dòng)等因素影響增速有所放緩，同時(shí)因

原料漲價(jià)過(guò)多而終端售價(jià)保持相對(duì)剛性，碳梁盈利能力受損，帶動(dòng)總體毛利率水平下降。另

外，辦公費(fèi)及研發(fā)費(fèi)用項(xiàng)開(kāi)支縮減，總體費(fèi)用率降幅明顯。2、行業(yè)分析：碳纖維高成長(zhǎng)可期，國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行2.1

行業(yè)概況：產(chǎn)品特性、上下游及成本結(jié)構(gòu)碳纖維是由聚丙烯腈、瀝青或粘膠等有機(jī)母體纖維在高溫環(huán)境下裂解碳化形成的含碳量

在

90%以上的碳主鏈結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)高分子纖維，外觀呈黑色。碳纖維具備出色的力學(xué)性能和化學(xué)

穩(wěn)定性，密度比鋁低，強(qiáng)度比鋼高，是目前已大量生產(chǎn)的高性能纖維中具有最高比強(qiáng)度（強(qiáng)

度/密度）和最高比模量（模量/密度）的纖維，同時(shí)還具有耐腐蝕、耐高溫、耐疲勞等特性

以及良好的可加工、可設(shè)計(jì)性，因而廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防、能源、體育用品、汽車(chē)工

業(yè)、軌道交通、建筑補(bǔ)強(qiáng)等領(lǐng)域，是一種發(fā)展國(guó)防軍工和國(guó)民經(jīng)濟(jì)亟需的戰(zhàn)略性新興材料。完整的碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈包含從原油到終端應(yīng)用的完整制造過(guò)程。首先從石油、煤炭、天然

氣等化石燃料中制得丙烯，并經(jīng)氨氧化后得到丙烯腈，丙烯腈經(jīng)聚合和紡絲工序得到聚丙烯

腈原絲，原絲再經(jīng)過(guò)預(yù)氧化、低溫和高溫碳化過(guò)程得到碳纖維，碳纖維可加工成碳纖維織物、

碳纖維預(yù)浸料等制品，然后與樹(shù)脂、陶瓷等材料結(jié)合形成碳纖維復(fù)合材料，最后由各種成型

工藝得到終端工業(yè)產(chǎn)品。碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)流程大致可以分為原絲、碳纖維（及石墨纖維）、碳纖維織物、碳

纖維預(yù)浸料、碳纖維復(fù)合材料制備這五大工藝流程。具體來(lái)看：（1）原絲制備：原絲生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要包括聚合和紡絲兩個(gè)工段。在聚合工段，原絲生產(chǎn)

企業(yè)對(duì)外采購(gòu)丙烯腈、溶劑等原材料，然后將原料丙烯腈單體、溶劑（多使用二甲基亞砜

/DMSO）、共聚單體和引發(fā)劑偶氮二異丁腈按照一定的配比投料進(jìn)入聚合釜，在一定溫度下

進(jìn)行溶液聚合反應(yīng)，隨后進(jìn)行脫單、脫泡等處理得到聚丙烯腈原液。在紡絲工段，聚丙烯腈

原液通過(guò)濕紡工藝或干濕紡工藝形成原絲，噴絲產(chǎn)生的原絲在凝固浴中凝固成型，成型后的

原絲采用設(shè)定溫度進(jìn)行水洗，以降低原絲中

DMSO的殘留量，水洗后進(jìn)行熱水牽伸，再經(jīng)

過(guò)上油、干燥致密化，達(dá)到防黏隔離和降低摩擦的作用，最后再經(jīng)過(guò)蒸汽牽伸并將原絲卷繞

成軸。（2）碳纖維（碳絲）制備：碳纖維生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要包括預(yù)氧化和碳化兩個(gè)工段。成品原

絲經(jīng)過(guò)多段氧化爐在空氣氣氛下反應(yīng)得到預(yù)氧絲，預(yù)氧絲在氮?dú)獗Ｗo(hù)下分別經(jīng)過(guò)低溫碳化、

高溫碳化后得到碳絲，隨后經(jīng)表面處理后進(jìn)行上漿、然后烘干得到碳纖維產(chǎn)品。有時(shí)為進(jìn)一

步提升產(chǎn)品的彈性模量，將高強(qiáng)型和高強(qiáng)中模型碳纖維在氮?dú)鈿夥障陆?jīng)

2000°C以上的溫

度進(jìn)行石墨化處理，之后再經(jīng)過(guò)表面處理、上漿和干燥得到石墨纖維。（3）碳纖維織物制備：碳纖維織物是通過(guò)連續(xù)碳纖維的相互交叉、繞結(jié)等構(gòu)成的片狀

材料，按生產(chǎn)工藝的不同又分為機(jī)織物和經(jīng)編織物，按照花紋可以分為平紋、緞紋、斜紋等

多種類(lèi)型。（4）碳纖維預(yù)浸料：預(yù)浸料是原材料到最終復(fù)合材料制品的一種重要中間產(chǎn)品，它的

制造方法主要是將連續(xù)整齊平行的增強(qiáng)纖維牽引，通過(guò)與樹(shù)脂基體充分浸潤(rùn)收卷成卷材。預(yù)

浸料是最基礎(chǔ)的一款復(fù)合材料，過(guò)去幾乎所有復(fù)合材料都是由預(yù)浸料經(jīng)設(shè)計(jì)、鋪層、熱壓罐

等工藝制成的，后來(lái)拉擠、纏繞等新工藝的出現(xiàn)使得復(fù)合材料的生產(chǎn)可以繞開(kāi)預(yù)浸料這一步

驟。預(yù)浸料分為單向纖維預(yù)浸料（單向承力）和纖維織物預(yù)浸料（雙向承力），制備方法有

樹(shù)脂溶液法和樹(shù)脂熱熔法，其中熱熔法為生產(chǎn)預(yù)浸料的主要工藝，可進(jìn)一步分為一步法和兩

步法，兩步法將預(yù)浸料的生產(chǎn)拆分為涂膜和預(yù)浸兩步驟。（5）碳纖維復(fù)合材料：碳纖維復(fù)合材料主要以碳纖維為增強(qiáng)材料，以樹(shù)脂等作為基體，

經(jīng)復(fù)合制成的結(jié)構(gòu)或功能材料。復(fù)合材料成型工藝種類(lèi)繁多，囊括了手糊成型、噴射成型、

纏繞成型、拉擠成型、模壓成型、樹(shù)脂傳遞模塑成型（RTM）、HP-RTM、熱壓罐成型、液

體模壓成型（LCM)等多種工藝技術(shù)。碳纖維可以按照原絲類(lèi)型、制造方法、性能、絲束規(guī)格等不同維度分類(lèi)。從原絲類(lèi)型來(lái)

看，目前聚丙烯腈（PAN）基碳纖維憑借相對(duì)簡(jiǎn)單的生產(chǎn)工藝和優(yōu)異的結(jié)構(gòu)及功能特性，已

成為碳纖維發(fā)展和應(yīng)用的主要品種，產(chǎn)量占碳纖維總量比重超九成。從力學(xué)性能來(lái)看，參照

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)碳纖維可分為高強(qiáng)型（GQ）、高強(qiáng)中模型