华西军工：钢研高纳高温合金龙头 绑定航发集团享有较高估值溢价

【华西军工】钢研高纳：高温合金赛道龙头

机械军工e洞察

报告摘要

?高温合金市场前景广阔，每年需求超6万吨

高温合金具有优异的高温强度、良好的抗氧化、抗热腐蚀、疲劳和断裂韧性等性能，主要应用于航空、航天、舰船等军用领域。我们预计，每年我国高温合金材料需求量为64734吨。

航空：军机方面，每年新机列装与旧机换发牵引的高温合金材料需求量为16775吨；民机方面，每年国内商用飞机市场牵引的高温合金材料需求为45270吨。

航天：每年液体火箭发动机燃烧室、涡轮泵等热端部件牵引的高温合金材料需求为1233吨。

舰船：每年新下水军用舰船所用燃气轮机牵引的高温合金材料需求量为1456吨。

? 产品结构持续优化，产能布局清晰合理

公司营业收入和归母净利润连创新高，行业地位进一步稳固；产品结构持续优化，铸造高温合金、新型高温合金等毛利率较高的产品占比持续提升。

变形高温合金：竞争格局相对分散，公司占据龙头地位。中间环节依靠外协，不存在产能瓶颈。

铸造高温合金：公司与航材院是国内唯二能够批量生产单晶叶片的单位。公司现有永丰、涿州两大铸造高温合金生产基地，青岛平度基地目前进展顺利，预计明年投产。

粉末高温合金：公司正在积极布局粉末高温合金的产能扩充。

?军品：受益航发需求放量

一方面，受益于航发集团主机厂产品放量，叠加新型号发动机中高温合金价值量提升，上游高温合金材料需求将有显著增长。另一方面，主机厂盘环件、铸锻件等关重件业务量趋于饱和，围绕“小核心、大协作、专业化、开放式”的装备研制生产体系，航空发动机零部件外购比例将持续提升，公司有望承接部分生产环节外溢订单，业务向产业链下游延展，成为主机厂重要的新材料研发与锻件外协商，产品附加值将大幅提升

?民品：产业协同持续推进

新力通是化工领域高温合金龙头，在石化、冶金、玻璃建材高温炉管行业有着深厚的技术积累，尤其是在石化领域，其掌握的百万吨乙烯裂解炉管、万标准立方米级制氢转化管等技术处于行业前列。公司收购新力通，民用领域高温合金业务得到有效拓展，随着疫情影响的逐渐消除、后续协同效应的发挥以及双方市场的拓展，公司盈利能力有望持续稳步提升。

?优质细分赛道龙头+深度绑定航发集团，享有较高估值溢价

一方面，高温合金材料具有研发周期长、技术壁垒高、成长空间广等特点，是材料领域的优质细分赛道，因此它们在资本市场受到极高的投资价值认可。另一方面，公司为航发集团供应大量新一代高温合金材料，同时承担航发集团数家主机厂的零部件产品生产，此外，航发集团还是公司的战略投资者，因此公司已经与航发集团结成紧密合作关系。公司本身居于优质赛道龙头地位，同时深度绑定航发集团大客户，部分产品具有行业垄断属性，享有较高估值溢价。

投资建议

预计公司2020-2022年实现营收16.81/20.82/25.95亿元，归母净利润2.17/2.72/3.39亿元，EPS 0.46/0.58/0.72元，对应PE 75.44/60.32/48.35倍。高温合金材料具有高投入、高壁垒、高回报等特点，下游航空发动机放量带来高温合金高景气需求，公司是国内高温合金龙头公司，同时深度绑定中国航发集团大客户，部分产品具有行业垄断属性，享有较高的估值溢价。首次覆盖，给予买入评级。

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风险提示

军用发动机需求不达预期，民用发动机国产化进度不达预期。

正文

1． 国内高温合金龙头企业

1.1 公司沿革及产品介绍

北京钢研高纳科技股份有限公司成立于2002年11月，前身为北京钢研高纳科技有限责任公司，2004年整体改制为股份有限公司，2009年12月成功登陆创业板。

公司主要从事镍基、钴基、铁基等高温合金材料、铝（镁、钛）轻质合金材料及制品、高均质超纯净合金的研发、生产和销售，是高温合金材料及制品重要的研发生产基地。公司具有生产国内80%以上牌号高温合金的技术和能力，产品涵盖所有高温合金的细分领域，是我国高温合金领域技术水平最为先进、生产种类最为齐全的企业之一，多个细分产品占据市场主导地位。

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公司总部设在北京市中关村国家创新示范区核心区，为中关村科技园区的高新技术企业。公司在北京中关村永丰高新产业基地、河北涿州经济开发区、天津武清京津科技谷产业园和青岛平度高新技术产业区拥有四大产业基地。在建的青岛平度产业基地和青岛钢研军民融合创新研究院，将从根本解决科研试制与批产相互影响、开拓国际宇航业务面临的提升交付能力和改善生产现场管理等问题，巩固和提高公司产品在高温合金领域的市场地位和技术优势，布局国际宇航市场，提升公司综合实力，形成新的利润增长点。

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1.2 控股股东为中国钢研科技集团

公司的控股股东为中国钢研科技集团有限公司，直接持有公司42.30%股权。中国钢研科技集团是国务院国资委直接管理的中央企业，由1952年创建的钢铁研究总院和1973年创建的冶金自动化研究设计院合并成立，是我国冶金行业最大的综合性研究开发和高新技术产业化机构。

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中国钢研科技集团是国家首批103家创新型企业试点单位之一，是中关村科技园首批100家创新型企业之一，是我国金属新材料研发基地、冶金行业重大关键与共性技术的创新基地、国家冶金分析测试技术的权威机构，在长期的发展过程中，承担了大量863、973、自然科学基金等国家重大项目和课题，在海洋、陆地、航空、航天、核技术等领域和国民经济主要行业领域都做出了重要贡献。

2． 高温合金是材料领域的优质赛道

高温合金是特种合金材料中的一种，主要是指以铁、钴、镍为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的金属材料。高温合金具有优异的高温强度、良好的抗氧化、抗热腐蚀、疲劳和断裂韧性等性能，主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件，还用于制造航天飞行器、火箭发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等能源转换装置。

高温合金分类方式多样：按基体元素，可以分为铁基高温合金、钴基高温合金、镍基高温合金；按合金强化类型，可以分为固溶强化型、时效沉淀强化型、弥散强化型；按产品类型，可以分为锻件、环件、棒材、板带、管材和丝材等；按成型工艺，可以分为变形高温合金、铸造高温合金、新型高温合金。

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变形高温合金可进行热冷变形加工，具有良好的力学性能和综合的强度、韧性指标，具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能；铸造高温合金是可以或只能用铸造方法成型零件的一类高温合金；新型高温合金包括粉末冶金高温合金、金属间化合物基高温合金等。

高温合金的成型工艺非常复杂：变形高温合金需要经过合金冶炼、锻造开坯、锻轧穿拔、精整、热处理、理化检验等；铸造高温合金首先需要制模，然后进行母合金冶炼、重熔浇注、精整、热处理、理化检验等；粉末高温合金需要进行母合金冶炼、粉末制备及处理、热等静压成形、等温锻造、热处理、理化检验等。

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经过上述工艺生产的零部件毛坯再交付主机厂，并加工成尺寸精度符合要求的零部件后投入使用。据业内专家介绍，初始的高温合金材料用量约为最终装机部件重量的10-12倍，即高温合金材料的装机成材率约为10%。

3． 高温合金市场分析

高温合金应用领域广泛，除航空、航天等军用领域外，电力、石油石化、汽车、冶金、玻璃制造等民用领域也有着强劲的需求。2019年全球高温合金市场规模约为129亿美元，其中航空航天等军工领域需求占55%，民用领域如电力、机械、汽车、石油石化等领域占45%左右。我国高温合金主要应用于航空、航天等军用领域，军用高温合金占比达80%，民用高温合金占比水平相比全球水平仍有较大提升空间。

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3.1 航空：新机列装与旧机换发拉动高温合金需求

高温合金材料是制造航空发动机热端部件的关键材料，比如涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等部件都离不开高温合金材料。

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高温合金材料伴随航空发动机发展而来，同时又对航空发动机的性能具有重要影响，所谓“一代材料，一代动力”，可以说高温合金材料与航空发动机行业深度绑定，协同成长。一方面，在高性能航空发动机中，高温合金用量较大，占发动机总重量的40%-60%；另一方面，现阶段我国高温合金材料民用渗透较低，主要应用需求仍由航空发动机等领域拉动。

目前，我国军用飞机保有量与美国仍然存在着巨大差距，“十四五”期间将进入新机列装的加速上升通道。同时，存量军机也面临演习训练频繁、换发周期缩短的新局面。新交付飞机对航空发动机的增量需求，以及存量航空发动机的更换需求，是高温合金材料重要的增长动力。

从战斗机的代际结构来看，我国军机结构性升级换装需求强烈。World Air Forces 2020发布的数据显示，目前我国战斗机以歼7、歼8为代表的二代机存量占比仍达42%，而美国空军二代机已经基本退役，目前已经形成以F15、F16等三代机为主，F22、F35等四代机为辅的格局，三代机和四代机的占比分别为85%和15%。“十四五”期间将是我国军机结构性升级换装的新时期，三代机基本完成对二代机的替代，成为空军战斗机绝对主力，同时，四代机也有望迎来加速列装。

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新机列装和旧机换发都对高温合金材料有着强烈需求。我们预计，“十四五”期间我国军用航空发动机需求牵引的高温合金部件为8387.70吨，按10%成材率测算，高温合金材料需求量为83877吨，年均16775吨。

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随着民用飞机国产化程度提升，未来民用航空发动机对高温合金的需求巨大。根据中国商飞发布的《2020-2039年民用飞机市场预测年报》，未来20年，中国航空市场将接收50座以上客机8725架，其中，50座级以上涡扇支线客机交付920架，120座级以上单通道喷气客机交付5937架，250座级以上双通道喷气客机交付1868架。未来20年，中国航空市场将接收货机608架，其中，按照国际市场新货机与客改货机的比例测算，新货机201架，客改货机407架。

按照高温合金部件在航空发动机中的总量占比55%来测算，未来20年，高温合金部件重量达到90530吨，年均4527吨，按照成材率10%测算，每年国内商用飞机市场牵引的高温合金材料需求为45270吨。

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3.2 航天：高温合金是火箭发动机涡轮泵的关键用材

液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统、发动机控制系统组成。推进剂供应系统根据控制系统设定的流量和压力，通过涡轮泵将推进剂输送到燃烧室，经雾化、蒸发、混合、燃烧等过程生成高温高压燃气，高速从喷管中喷出产生推力。

燃烧室、涡轮泵等核心部件工作环境比较严苛，需要采用高温合金材料。根据《液体火箭发动机的结构质量》，火箭发动机核心部件涡轮泵质量占发动机质量的20-26%，燃烧室质量占发动机质量的1.2-3.3%。

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我国未来主力运载火箭采用的发动机主要有YF-100液氧煤油发动机、YF-77液氢液氧发动机、YF-75/D液氢液氧发动机，单台重量分别为1.9吨、2.49吨、0.245吨。按照燃烧室、涡轮泵在发动机中的重量占比约为25%进行测算，三类液体火箭发动机中高温合金部件的重量分别为0.48吨、0.62吨、0.06吨。

假设我国长征五号、长征七号、长征八号等新一代运载火箭的发射频率依次为5次/年、20次/年、20次/年，则每年我国火箭发动机中高温合金部件的重量约为123.29吨，按照10%成材率测算，对应每年高温合金材料的需求量约为1233吨。

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3.3 船舶：舰船燃气轮机是高温合金重要需求领域

舰船动力装置主要有蒸汽动力装置、柴油机动力装置、核动力装置、燃气动力装置和联合动力装置等。舰船燃气轮机凭借功率密度大、启动速度快、噪声低频分量低等优势，装舰使用范围日益扩大，目前已由快艇发展至护卫舰、导弹驱逐舰、巡洋舰和直升机航空母舰等，成为现代大型舰船的主要动力装置。

舰船燃气轮机主要是由压气机、燃烧室和涡轮三大部件组成，再配以进气、排气、控制、传动和其他辅助系统，其工作原理与航空发动机类似，首先将空气经压气机加压，然后通入燃烧室，与喷入的燃油充分燃烧，产生高温高压燃气，再进入涡轮冲击叶片，使涡轮高速转动，带动压气机工作。

根据新浪网统计，2019年我国新下水军舰超过20万吨，军舰下水吨位连续6年保持世界第一，其中包括8艘052D型驱逐舰、2 艘055型驱逐舰、1艘075型两栖攻击舰、1艘901型综合补给舰、1艘071型船坞登陆舰以及其他舰船。根据维基百科，052D型驱逐舰、055型驱逐舰、901型综合补给舰均采用了国产舰船燃气轮机，国产QC-280燃气轮机仿制自乌克兰UGT-25000燃气轮机，单机重量约为14吨，假设高温合金部件在燃气轮机中的重量占比为40%，高温合金部件成材率为10%，2019年新下水军用舰船牵引的高温合金材料需求量约为1456吨。随着我国海军建设加速，舰船燃气轮机对高温合金材料的需求仍将维持这一水平。

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4． 需求放量+业务外延，业绩增长可期

4.1 营收净利连创新高，经营状况持续改善

公司2019年实现营业收入14.46亿元，同比增长62.05%；归母净利润1.56亿元，同比增长45.84%。近三年公司营业收入和归母净利润连创新高，公司行业地位得到进一步巩固。

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从业务结构来看，铸造高温合金业务占比显著提升，2019年达到62.14%，新型高温合金占比基本持平，变形高温合金占比下降明显，铸造高温合金、新型高温合金的毛利率较高，分别为33.32%、37.64%，大幅高于变形高温合金的19.92%，业务占比的变动情况表明，公司的产品结构得到持续优化。

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公司的财务数据显示，2017-2019年公司的净资产收益率持续明显改善，2019年达到8.09%，相比2018年提升1.31pct，按照杜邦分析法，ROE的改善主要得益于资产周转率的提升，公司资产运营效率不断提高。

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8.09%，近三年公司期间费用率持续升高，主要是由于公司股权激励的实施以及生产人员待遇的提升，此外公司研发费用的投入也在持续加大。

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4.2 三大业务线进展顺利，产能布局清晰

公司主营业务为有色金属冶炼及压延加工，涵盖变形高温合金、铸造高温合金、粉末高温合金等主流高温合金，主要高温合金制品有：面向航空航天的高温母合金、发动机精铸件、航空发动机盘锻件等；面向发电设备制造领域的汽轮机涡轮盘、防护片等；面向石油、化工、纺织、冶金等领域的高温合金离心铸管及静态铸件、高温合金精铸件、切断刀等。目前公司产品结构持续优化，各条业务线进展顺利，产能布局清晰合理。

变形高温合金：该业务竞争格局相对分散，市场参与者相对较多，不过公司仍占据该领域龙头地位。产能方面，变形高温合金制造的中间环节主要依靠外协，不存在产能瓶颈。

铸造高温合金：精密铸造单晶叶片是航空发动机涡轮叶片的技术高点，工艺难度远高于定向晶叶片和等轴晶叶片，公司与航材院是国内唯二能够批量生产单晶叶片的单位。产能方面，公司旗下永丰、涿州两大产业基地均能够进行高温合金精铸件的批量生产，规划布局中的平度基地目前进展顺利，预计明年投产。

新型高温合金：公司正在积极布局粉末高温合金的产能扩充。

4.3 军品：受益航发需求放量

公司军品业绩增长的核心逻辑是需求放量与业务外延。“十四五”期间下游客户进入高景气周期，航发集团相关重点型号需求爆发式增长。我们预计“十四五”期间我国军用航空发动机市场空间约2337亿元，其中，新增军机对应航发市场空间约1479亿元，存量军机换发对应航发市场空间约858亿元。

一方面，受益于航发集团主机厂产品放量，叠加新型号发动机中高温合金价值量提升，上游高温合金材料需求将有显著增长。另一方面，主机厂盘环件、铸锻件等关重件业务量趋于饱和，围绕“小核心、大协作、专业化、开放型”的装备研制生产体系，航空发动机零部件外购比例将持续提升，公司有望承接部分生产环节外溢订单，业务向产业链下游延展，成为主机厂重要的新材料研发与锻件外协商，产品附加值将大幅提升。

4.4 民品：产业协同持续改善

外延收购青岛新力通，积极打造军民协同产业链。民用领域随着产品的升级换代，高温合金耐蚀合金的需求量大，尤其是石化领域，有巨大的市场空间。公司控股子公司青岛新力通是化工领域高温合金龙头，在石化、冶金、玻璃建材高温炉管等行业有着深厚的技术积累，尤其是在石化领域，其掌握的百万吨乙烯裂解炉管、万标准立方米级制氢转化管等技术处于行业前列，并参与了煤化工领域的辐射热管材料的开发。根据公司2019年报披露，青岛新力通在乙烯裂解炉管领域的市占率达到40%，国内排名第一。公司收购青岛新力通，民用领域高温合金业务得到有效拓展，随着疫情影响的逐渐消除、后续协同效应的发挥以及双方市场的拓展，公司盈利能力有望持续稳步提升。

近三年公司期间费用率持续升高，主要是由于公司股权激励的实施以及生产人员待遇的提升，此外，公司研发费用的投入也在持续加大。

5． 投资建议

优质细分赛道龙头+深度绑定航发集团，享有较高估值溢价。一方面，高温合金材料具有研发周期长、技术壁垒高、成长空间广等特点，是材料领域的优质细分赛道，因此它们在资本市场受到极高的投资价值认可。另一方面，公司为航发集团供应大量新一代高温合金材料，同时承担航发集团主机厂的零部件产品生产，此外，航发集团还是公司的战略投资者，因此公司已经与航发集团结成紧密合作关系。公司本身居于优质赛道龙头地位，同时深度绑定航发集团大客户，部分产品具有行业垄断属性，享有较高估值溢价。

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我们对公司业务进行拆分预测：变形高温合金毛利率较低，且在公司产品结构中的占比逐年降低，假设增速维持5%-10%；铸造高温合金逐渐成为公司主打产品，且平度产业基地即将投产，假设增速20%-25%；随着粉末高温合金的应用日趋成熟，新型高温合金业务有望快速增长，假设明年15%，以后维持30%-35%增速。基于上述假设，预计公司2020-2022年实现营收16.81/20.82/25.95亿元，归母净利润2.17/2.72/3.39亿元，EPS 0.46/0.58/0.72元，对应PE 75.44/60.32/48.35倍。高温合金材料具有高投入、高壁垒、高回报、长周期等特点，下游航空发动机放量带来高温合金高景气需求，公司作为国内高温合金龙头公司，享有较高的估值溢价。首次覆盖，给予买入评级。

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6．风险提示

高温合金需求主要集中在航空发动机领域，军机列装进度和换发进度可能不达预期，进而引起军用航空发动机需求不达预期。

目前国产商用大飞机C919采用CFM公司的LEAP-1C发动机，航空发动机研制周期长，研制风险大，民用发动机国产化进度存在不达预期的风险。

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责任编辑：逯文云