绿能新材料创新产业化应用平台型公司,从粉末冶金向碳碳/碳陶、碳纤维复材技术 应用拓展。公司成立于2009年,是国内领先的高铁粉末冶金制动闸片供应龙头厂商, 公司业务深耕于轨道交通系统,并横向拓展至新能源、航空航天、国防军工、汽车等 领域,是国家高新技术企业、中关村高新技术企业。
轨道交通系统产品线丰富,向新业务拓展,形成四大业务板块。公司深耕摩擦制动 材料的研发,目前粉末冶金闸片产品在 160km/h-350km/h 的高铁动车组制动系统中 广泛应用。公司在持续专注于摩擦制动材料主营业务的同时,加大对树脂基碳纤维 复合材料及碳基复合材料的研发投入,目前已形成粉末冶金闸片及合成闸片/闸瓦、 碳基复合材料制品、树脂基碳纤维复合材料制品、航空大型结构件精密制造四大业 务板块。
公司控股股东、实际控制人为吴佩芳女士。截至 2021 年 12 月 31 日,吴佩芳直接持 有公司 1.25 亿股股份(占公司总股本 27.9%),通过一致行动人久太方和、释加才让 合计控制公司 31.9%股份,是公司的控股股东、实际控制人,于 2009 年至今担任公 司董事长。吴佩芳女士深耕先进交通材料领域多年,博士学历,担任北京科技大学、 北京交通大学深圳研究院兼职教授、轨道交通运维技术与装备四川省重点实验室客 座研究员,同时兼任中国轨道交通安全网理事会副理事长、北京新能源汽车产业协 会副会长、粉末冶金产业技术创新战略联盟理事会副理事长、中国材料与试验团体 标准委员会粉末冶金领域委员会副主任委员等职务。
2016-2021 年营业收入复合增速 7%,2021 年粉末冶金闸片业务贡献 63%营收。2021 年公司营业收入达到 6.71 亿元,同比增长 62%,系公司碳基复合材料业务取得较大 进展,叠加收购瑞合科技,带动公司整体营收高增长。2021 年,公司粉末冶金闸片 及合成闸片/闸瓦业务、碳基复合材料制品业务、航空大型结构件精密制造业务分别
2021 年公司实现毛利率 61.9%,较上年有所下滑,主要系:1)公司产品结构拓宽, 新业务碳基复合材料制品业务毛利率略低于粉末冶金闸片业务;2)传统粉末冶金闸 片业务市场竞争加剧,毛利率下滑。2020 年受疫情影响公司归母净利润下滑,2021 年新业务带动业绩增长。2021 年碳 基复合材料业务、航空大型结构件精密制造业务开始贡献业绩,2021 年公司净利率 达 26.8%,同比提升 0.3 个百分点;归母净利润达 1.75 亿元,同比增长 53%。(报告来源:未来智库)
销售、管理费用因股权激励上浮,费用率下降规模效应显现。2021 年,公司销售费 用、管理费用分别同比增长 15%、18%,主要系 2021 年公司实施股权激励导致股份 支付费用和销售及管理人员薪酬费用增长。从费用率来看,2021 年销售费用率、管 理费用率较上年回落,公司费用管控能力增强、规模效应显现。
2021 年研发费用率达 10%,粉末冶金闸片产品获专精特新“小巨人”单项冠军。2021 年公司研发人员数量达到 126 人,占公司总人数的 16%。截至 2021 年 12 月 31 日, 公司拥有已授权专利 231 项(含 9 项 PCT 专利),其中包括 56 项发明专利(含 8 项 PCT 专利)、166 项实用新型专利(含 1 项 PCT 专利)及 9 项外观设计专利,并拥有 软件著作权 22 项。
制动系统是高速列车的九大关键技术之一,直接影响列车行车安全和运行品质。制 动系统可分为电制动和空气制动。通常情况下,电制动和空气制动联合作用,而紧急 情况下只有空气制动作用。 制动闸片是采用盘式制动的空气制动系统中的重要组成部分,作用原理是制动闸片 与制动盘产生摩擦力,实现列车减速或停车。制动闸片要求具备制动平稳、高抗粘着 性、高强韧性、高耐磨性、优异的热物理性能、可靠的结构、噪音小等特性。
目前在应用的闸片材料主要有铸铁闸片、树脂橡胶基材料闸片/闸瓦和粉末冶金闸片 三大类。铸铁闸片通常只用于 100km/h 左右的列车,而树脂橡胶基闸片/闸瓦适用时 速约为 160-200km/h。粉末冶金闸片根据基体材料可分为铁基闸片和铜基闸片。目前, 铁基粉末冶金闸片主要应用于铁路货车,铜基粉末冶金闸片凭借较好的综合性能和 优异的制动效果,使用时速已提高到 350km 或更高。
铜基粉末冶金闸片综合性能优异,应用广泛。铜基闸片以铜为载体,添加基体强化 组元(Fe、Ni、Mo、Ti、Sn、Zn、P 等)、摩擦组元(SiO2、Al2O3、SiC、金属、ZrO2 等非技术氧化物、碳化物、氮化物)和润滑组元(石墨、MoS2、CaF2、WS2、B4C、 BN、Pb、Bi 等)烧结而成的材料。日本的新干线、法国的 TGV、德国的 ICE 高速 列车以及我国高铁动车组制动闸片均应用的是铜基粉末冶金闸片。
轨道交通网是国民经济的大动脉,2025年铁路网规模将达 17.5万公里。国家发改委、 交通运输部、中国铁路总公司于 2016 年修订的《中长期铁路网规划》提出,到 2025 年中国铁路网规模将达到 17.5 万公里左右,其中高速铁路 3.8 万公里左右;展望 2030 年,基本实现内外互联互通、区际多路畅通、省会高铁联通、地市快速通达、县域基 本覆盖。
铁路营业里程稳中有升,疫情好转旅客周转量逐步恢复。2010- 2021 年中国铁路营业里程复合增速为 5%,2021 年达到 15.0 万公里;疫情影响下, 2020 年中国旅客周转量同比下降 46%,2021 年周转量逐步恢复,同比增长 3%。
增量市场:我们测算 2022 年新造车闸片市场空间约为 0.6 亿元,未 来三年复合增速为 4%。 假设: (1) 2016-2021 年平均铁路新投放动车组新车数量为 325 标准组,假设 2022-2025 年疫情影响逐步消退,铁路新投放动车组新车分别为 200/250/300/350 标准 组。 (2) 根据公司公告,假设平均每标准组装配闸片数量为 160 片。 (3) 近年来“复兴号”动车组列车快速放量,假设 2019 年新投放动车组新车以 时速 200 公里及以上的车型为主,装配闸片的平均单价为 2,000 元/片,后续 随技术扩散及竞争加剧价格逐步下降。
存量检修市场:我们测算 2022 年中国动车闸片存量替换市场空间约 为 13 亿元。 假设:(1) 假设动车转向架上每轴装有 2 对轮装制动盘,闸片为 4 片;拖车转向架上每 轴装有 3 个轴装制动盘,闸片为 6 片。 (2) 2022 年受疫情影响,假设动车组列车运行里程为正常年份的 30-50%,平均 每天 1,040 公里。假设动车闸片平均寿命为 48 万公里,拖车闸片平均寿命为 22 万公里,综合闸片更换次数约 1.2 次/年。 (3) 根据公司过往产品售价,假设时速 200 公里以下车型闸片单价平均为 300 元 /片,时速 200 公里及以上车型闸片单价平均为 1,850 元/片。
动车组闸片供应商需取得 CRCC 证书,行业准入标准严格。由于动车组闸片的状态 直接影响动车的运营安全,因此拟进入此行业的企业需经过较长时间的审核、验证, 取得 CRCC 核发的《铁路产品认证证书》后,方有资格向整车制造企业、系统集成 商、各铁路局供货,获证后每年还需至少进行一次监督检查。
公司是业内证书覆盖车型最多的企业,是复兴号标准动车组核心供应商。截至 2021 年 12 月 31 日,公司共拥有 11 张 CRCC 核发的《铁路产品认证证书》及 7 张 CRCC 核发的《铁路产品试用证书》,产品覆盖国内时速 160-350 公里动车组 33 个车型及 交流传动机车车型。公司是持有 CRCC 核发的动车组闸片正式认证证书覆盖车型最 多的厂商,是时速 250 公里、350 公里“复兴号”中国标准动车组制动闸片的核心供 应商。
碳基复合材料是以碳纤维为增强体,以碳或碳化硅等为基体的复合材料的总称。碳 基复合材料属于高温结构材料,且强度随温度的增加不降反升,并具备高尺寸稳定 性、化学惰性、高导热系数、高导电性、稳定的摩擦因数、抗核辐射、高温下的高模 量等优点。碳基复合材料的制造工艺主要有化学气相沉积或浸渍,可分为碳碳复合 材料(碳纤维增强基体碳)、碳陶复合材料(碳纤维增强碳化硅)。
碳基复合材料业务是公司未来主要增长点,短、中、长期规划拥抱百亿成长空间。 短期内,公司进军碳碳热场领域,江油 2,000 吨热场产能已落地;中期,公司拓展火 箭喉衬新业务,迈入军工领域;长期来看,公司布局碳陶复合材料产品的研发及生 产,打造大交通先进材料平台型企业。 3.1. 短期:切入碳碳光伏热场赛道,2020-2025 年市场空间 CAGR 为 14%碳碳复合材料可应用于光伏热场的坩埚、导流筒、保温筒等部件。光伏热场是位于 单晶拉制炉内、用于硅片拉晶过程中的耗材,由坩埚、导流筒、加热器、保温筒等部 件组成,是单晶硅棒、多晶硅锭制造的核心部件,对单晶硅、多晶硅的纯度、均匀性 等品质具有关键影响。
随着大尺寸硅片发展,碳碳材料正在加速替代石墨材料。热场产品可采用碳碳复合 材料或传统石墨材料,由于碳碳材料使用寿命更长,导热系数更低(可节约能耗), 以及更适用于生产大尺寸硅片的大直径热场系统(大型石墨材料成型困难),已在坩 埚、导流筒、保温筒等关键部件基本实现了对石墨的替代。随着大尺寸硅片的发展, 碳碳材料将加速替代石墨。
碳碳复合材料在导流筒、保温筒部件渗透率仍有提升空间。2020 年碳碳复材产品在 热场部件中的整体渗透率已达 55%,其中坩埚部件的渗透率已超过 95%,导流筒、 保温筒部件的渗透率仍有提升空间,分别达 60%、55%,其他部件的渗透率提升空间 更大。
每年下游单晶制造热场市场对碳基复合材料的需求可以分为三部分: (一)存量替换:光伏热场部件属于消耗品,需定期更换。导流 筒的使用寿命约为 2 年左右,保温筒的使用寿命为 1 年半左右,坩埚的使用寿命约 为 6-8 个月,加热器的使用寿命约 6 个月。 (二)改造需求:为了提升设备性能,部分原有的使用石墨材料的热场会进行升级改 造,由使用等静压石墨材料改为使用碳基复合材料,会带来一部分改造需求。 (三)新增需求:新增热场设备需要购买与之配套的坩埚、保温筒、导流筒等等碳基 复合材料制品。
基本假设: (1)2025 年全球光伏新增装机量将达到 300GW。 (2)根据历史数据和市场判断,预计容配比(硅片产量/新增装机量)将由 2021 年 的 1.15 增长至 2025 年的 1.20。 (3)2020-2021 年单晶硅片产能利用率平均为 83.7%。假设 2020-2025 年全球硅片企业产能利用率为 80%。 (4)根据 CPIA 预测数据,预计 2025 年单晶硅片占全部光伏硅片的 99%。(5)根据金博股份公告,平均 1GW 硅片对应的单晶拉制炉约 75-80 台。随单晶拉 制炉尺寸增大,假设 1GW 对应的单晶拉制炉的数量下降至 2025 年的 69 台。
(6)随着热场大型化、N 型硅片取代 P 型硅片以及碳/碳复合材料制造商优化工艺降 低成本,碳碳热场渗透率有望提升。假设 2025 年加热器、坩埚、导流筒、保温筒的 碳碳复材渗透率分别可达 15%、98%、90%、85%。 (7)假设耗材的替换周期为:加热器每年消耗 2 件;坩埚每年 消耗 2 件;导流筒每年消耗 0.5 件;保温筒每年消耗 0.7 件。 (8)为提升设备性。