光威复材研究报告国内碳纤维领军者，军民协同促发展

（报告出品方中证券）

国内碳纤维领军者，双轮驱动成长迅速

碳纤维国内上市第一股，产业链布局全面

碳纤维国内上市第一股，产品下游应用广泛。公司前身是成立于 1992 年的威海市碳 素渔竿厂，2008 年更名为光威复材，2014 年完成股份制改革，2017 年在创业板上市。公 司主要从事高性能碳纤维及复合材料研发和生产，下游应用涵盖国防军工（航空航天、电 子通讯、兵装等）和民用（风电叶片、核电装备、船舶制造、轨道交通、高端体育休闲用 品等）两大方向。

实控人深耕行业近 30 年，管理结构稳定。公司控股股东为光威集团，实际控制人为 陈亮先生，截至 2021Q3 通过直接持有光威集团 39.89%的股份间接控制公司。陈亮系光 威集团创始人陈光威之子，于 1994 年加入威海渔竿厂，2006 年至今任光威集团董事长兼 总经理，现任光威复材董事，具有近 30 年的行业经验。陈洞先生系陈亮之弟，持有光威 集团 39.89%的股份，与陈亮为一致行动人。公司下属子公司包括拓展纤维（碳纤维及织 物）、光威精机（提供生产设备）、光威能源新材料（风电碳梁）、光威香港（贸易）、 内蒙古光威碳纤（低成本大丝束碳纤维）、碳纤维产业技术研究院（研发）。

增资威海光晟，实现六大业务板块布局。公司 2021 年 12 月 23 日发布公告，拟对威 海光晟航天航空科技有限公司新增注册资本 7,000 万元，公司及公司的一致行动人将合计 持有威海光晟 58.5%的股权。增资光晟后上市公司将实现六大业务板块布局，分别为以碳 纤维和织物为主体的拓展纤维板块，以预浸料类为主体的通用新材料板块，以风电和电缆 等为主体的能源新材料板块，以航空航天四随和轨道交通为主体的复合材料板块，以精密 机械和航空航天武器舱体为主体的光威精密机械板块，以及以航天火箭、导弹发动机缠绕 壳体为主体的航天发动机壳体板块（威海光晟）。

军工风电双轮驱动，业绩稳步提升

碳纤维及织物为公司营业收入及毛利最大贡献端。碳纤维及织物为公司传统主营业务， 自 2012 年起占公司营收比重均在 40%以上，2020 年贡献公司营业收入的 50.95%及毛利 润的 77.01%，为公司毛利润的主要贡献端。碳梁为公司第二大营收及毛利贡献端，贡献 公司 2020 年营收的 33.93%及毛利润的 14.74%。

军工风电双轮驱动，营收及业绩快速增长。受军品碳纤维及风电碳梁快速放量拉动， 公司近五年营收及归母净利规模迅速增长，2021 年营收规模达 26.07 亿元（未经审计， 下同），同比增长 23.2%，2017-2021 年复合增长率达 32.7%，其中 2017 年、2018 年营 收大幅增长主要系风电碳梁快速放量所致；2021 年归母净利规模达 7.59 亿元，同比增长 18.3%，2017-2021 年复合增长率达 30.7%。

毛利率总体保持稳定，盈利能力稳步提升。公司 2017 年毛利率出现明显下滑主要系 附加值较低的风电碳梁迅速上量所致，2018 年起毛利率总体保持稳定，2020 年毛利率达 49.8%。公司近 5 年期间费用率大体呈逐年递减态势，期间费用率由 2016 年的 27.9%降 至 2020年的 19.5%。综合上述影响，公司净利率自 2017 年起持续上行，2020年达 30.3%， 盈利能力稳步提升。

存货规模大体呈逐年上涨态势，合同负债大幅增长。公司存货水平大体呈逐年上涨趋 势，2019 年末存货规模大幅上升主要系碳梁客户一季度备货需求所致，2021H1 末存货规 模达 3.91 亿元，同比增长 14.8%。公司原材料占存货比重自 2018 年起不断下行，2021H1 原材料占存货比例为 40.5%，或反映公司存货管理水平不断优化。公司 2020 年末合同负 债达 0.33 亿元，同比大幅增长 156.0%，2021H1 末合同负债同比增长 58.3%，在公司军 品以销定产模式下，合同负债大幅增长或表明公司在手订单充裕，未来业绩有望进一步兑 现。

经营性净现金流较为充裕，应收账款回款不断改善。公司现金流较为充裕，经营性净 现金流 2019 年同比大增 217.9%主要系军品应收账款通过无追索权保理变现所致，2020 年经营性净现金流达 9.56 亿元，现金流状况良好。公司近两年应收账款规模保持稳定， 2020 年末应收账款规模达 2.43 亿元，应收账款周转天数自 2015 年起逐年下降，2020 年 达 42 天，回款状况不断改善。

应用延伸产业化提速，“黑色黄金”迎发展风口

我国自进入 21 世纪重新启动碳纤维国产化进程近二十年以来，在军工应用的牵引下， 国产碳纤维已取得长足进步，解决了碳纤维的卡脖子问题，保障了军工发展的急需，并初 步形成了系列化的工业产品体系。目前随着低成本和高效生产技术的逐步成熟，碳纤维品 种正日趋丰富，成本不断下降，应用领域也由航空航天、体育休闲等逐步延伸到风力发电、 压力容器、轨道交通、建筑补强、输电电缆等一般工业领域。

物化性能出色，应用领域不断扩大

碳纤维结合了碳素与纤维材料的优点。碳纤维（carbon-fiber, CF）是一种高温条件制 备的含碳量在 90%以上的纤维材料，它既有碳素材料的固有特性，如导电、导热、耐腐蚀 等，又兼具纤维材料的柔软性和可加工性，被誉为“黑色黄金”。作为现代工业中不可或 缺的先进的高科技新型材料，碳纤维被广泛应用于航天军工、工业及体育休闲领域，是国 民经济发展不可或缺的重要物资。

碳纤维材料性能优异，具有较好的减重效果。碳纤维具有出色的物化性能，可导电、 导热，耐高温、耐腐蚀、不易断裂。与工程上传统金属材料相比，碳纤维密度低（1.5~2.0g/cm ³），密度只有钢的 1/4，铝的 1/2；强度高（大于 3500MPa），是钢的 16 倍，铝的 12 倍；模量高（大于 230GPa），是传统玻璃纤维的 2~3 倍，在受力时不易产生形变，结构 稳定性好，用作工程材料时减重效果更好。

碳纤维技术发展已历经半个多世纪，应用领域正不断扩大。自 1959 年日本大阪工业 技术试验所发明 PAN 基碳纤维、1964 年英国皇家航空研究所（RAE）开发出工业化生产 流程以来，PAN 基碳纤维技术持续进步，性能不断提高，生产成本逐步下降，应用领域由体育娱乐产业，扩大至航空航天、汽车、风电等领域，应用领域扩大带动了碳纤维需求上 升。目前全球碳纤维应用已进入市场化多领域布局阶段，市场规模持续扩张。

我国碳纤维工业化进程相对较慢，最近十余年迎快速发展期。我国从 20 世纪 60 年代 开始研发 PAN 基碳纤维，但直至 20 世纪末才实现规模化工业生产。21 世纪初期我国碳纤 维迎来快速发展期，初步形成了以江苏、山东和吉林等地为主的碳纤维产业聚集地。据赛 奥碳纤维，2020 年我国碳纤维运行产能达 3.6 万吨，产能以小丝束碳纤维为主，部分厂商 正在大丝束碳纤维取得突破。

全球碳纤维市场稳定增长，国产替代提速

全球碳纤维需求持续提升，2020 年市场规模达 26.2 亿美元。据赛奥碳纤维，2020 年全球碳纤维需求量达 10.7 万吨，同比增长 3.1%。全球碳纤维下游应用领域主要为风电 叶片、航空航天、高端体育休闲等领域，其中风电叶片需求量最多，占比 28.6%。受疫情 冲击，2020 年民航领域碳纤维需求疲弱，致使全球碳纤维需求增速下滑。赛奥碳纤维预 测 2025 年全球碳纤维需求将达 20 万吨，2030 年达 40 万吨，2026-2030 年复合增长率达 14.9%。

碳纤维国产替代进程加快，2020 年我国碳纤维市场规模达 10.3 亿美元。据赛奥碳纤 维，2020 年我国碳纤维需求量为 4.89 万吨，同比增长 29.1%，其中国产供应量为 1.85 万吨（占比 37.8%），相比于 2019 年的 1.2 万吨增长 53.8%。赛奥碳纤维预测 2025 年 我国碳纤维需求量将增长至 14.95 万吨，其中国产供应量占比 55.5%，进口量占比 44.5%， 国产供应量将超过进口量。以用量口径计算，超过 70%的需求来自风电叶片和体育休闲领 域，其中风电叶片需求增速较快，从 2017 年的 3100 吨增长至 2020 年的 2 万吨，2018-2020 年复合增长率达 87.0%。

产能集中于美中日，国内供给端大而不精

碳纤维行业壁垒高，日本东丽全球绝对领先。碳纤维属于技术密集型、资金密集型产 业，由于研发周期长、资金投入量大，故行业技术壁垒高，国际上真正具备碳纤维研发和 规模化生产能力的公司屈指可数。传统七大碳纤维巨头 （其中卓尔泰克被东丽收购，变 成六大巨头）已经基本完成国际产业基地的布局，其中日本东丽为全球碳纤维龙头，2020 年产能达 5.45 万吨，占全球比重达 31.75%，远超第二位德国西格里的 8.74%。

中国大陆碳纤维产能仅次于美国，产品以中低端为主。2020 年全球碳纤维运行产能 达到 17.2 万吨，美国、中国大陆、日本的产能占比合计超六成，其中中国大陆产能达到 3.62 万吨，占比达 21%。国内碳纤维存在产能结构性失衡，中低端产品过剩，应用于航空 航天等领域的高端碳纤维长期供不应求。据中国复合材料学会，2020 年国内碳纤维总体 产销率仅为 51%。

国内碳纤维产业与美日差距逐步缩小。长期以来，国内碳纤维产业因投入巨大、专业人才稀缺、国外技术封锁等原因，产品品质、性能稳定性及创新能力一直落后于美国、日 本等国家。新世纪以来在军工应用的牵引下，我国碳纤维技术水平和产业化程度快速发展， 在 T700、T800 等碳纤维型号中不断取得突破，与美日等国家的产业技术水平差距逐渐缩 小。

国内碳纤维市场集中度较高。国内共有 30 余家企业从事碳纤维生产，大多数企业主 要围绕体育用品等低端领域，面临非常大的国外产品倾销和价格竞争压力。国内掌握高性 能碳纤维核心技术并能够实现稳定、成本可控的规模化生产的企业较少，市场集中度较高， 头部企业光威复材、中复神鹰、中简科技、江苏恒神产能占比合计超过一半。（报告来源未来智库）

军机列装叠加民用国产替代，市场前景广阔

碳纤维主要用于风电、航空航天及高端体育用品领域。碳纤维材料具有强度高、耐高 温、轻量化等优点，相较于同强度铝合金材料轻三分之二，故在各领域应用逐渐增多。按 用量拆分，2018 年风电和航空航天领域占全球碳纤维需求比重均为 23%，其次为体育用品领域（15%）和汽车应用（12%）。由于航空航天领域所使用碳纤维为高端产品，故按 价值量拆分，航空航天领域占比高达 49%，体育用品约为 13%，风电领域约为 12%。航 空航天为碳纤维市场扩容的核心助推剂。

军机快速列装，复材用量大幅提升

复合材料在国内外军机上用量大幅提升。1960-1980 年，复材主要用于机体受力较小 或非承力部件，20 世纪 70 年代生产的 F15 复材用量占比约 4%，F16A 复材用量占比约 5%；80 年代初，尾翼一级等次承力部件也开始使用复合材料，以 F18A 为代表的国外军 用飞机复合材料用量达到了 10%；80 年代末碳纤维开始用于机翼、机身、垂尾、平尾等 主要承力结构；90 年代，复合材料在各型军机中广泛应用，占比大幅提升。目前国外先进 机型复合材料用量已经占结构质量 30%以上，国内最新一代战机复合材料用量也达到了 20%左右。

我国新一代战斗机、直升机大批量入列将提升碳纤维需求。与美俄等国已全面换装四 代五代战机的现状相比，中国仍处于三、四代机占空军绝对主力的发展阶段，五代机歼 20 虽然已经入役，但空军仍装备大量老旧的歼 7、歼 8 等机型，直升机、运输机等情况相较 于战斗机更甚。随着未来中国军机型号迭代，作为主要应用复材的小丝束碳纤维也将迎来 广阔的市场空间。

民用客机国产化大势所趋，助力市场扩容

民用客机已成为航空领域碳纤维主要需求端。碳纤维复合材料因具有比重轻以及刚性 强的特点，较为适宜在航空领域应用。经过长期技术更替，飞机机身材料正向高强度、轻 量化、长寿命方向发展。随着碳纤维复合材料技术的突破，减重效果更好的碳纤维复材迅 速在机身材料中占据主体地位。航空领域是碳纤维需求市场的主力， 2018 年民用客机碳 纤维需求占航空领域近 70%，已成为拉动碳纤维需求增长的主要力量。

民用航空碳纤维市场发展前景广阔。随着航空航天科技水平的不断提升，及以中国为 代表的航空业相对落后国家经济实力的持续提升，全球航空业将迎巨大发展机遇。根据《中 国商飞公司市场预测年报》，2020 年到 2034 年全球客机预计交付 3 万余架，价值 38857 亿美元。航空产业蓬勃发展，将为碳纤维产业提供巨大的需求支撑。

国产大飞机助力国内碳纤维市场扩容。C919 大型民用飞机在水平尾翼、垂直尾翼、 翼梢小翼、后机身、雷达罩、副翼、扰流板和翼身整流罩等部件都使用碳纤维复合材料， 总用量占比 11.5%。目前 C919 订单已突破千架，按单架空重 42 吨计算，则 C919 复合材 料增量需求接近 5000 吨。中国商飞目前正在联合俄罗斯研发 CR929 宽体远程飞机，该机 型复合材料占比按计划将高达 50%，有望为国产碳纤维带来巨大需求空间。目前中国民航 客机仍以波音空客等进口客机为主，C919 和 CR929 商业化后，替代进口客机空间较大， 预计将为国产碳纤维带来巨大需求市场。

风电市场蓬勃发展，打开全新市场空间

全球风电装机稳步增长。在风电平价经济性的内生驱动之下，尽管部分国家行业政策 有所波动，但全球风电装机规模总体保持稳步增长。2018 年，全球风电新增装机规模达 53.9GW，同比增长 2.5%；对应全球风电行业投资额达 1286 亿美元，同比增长 22.1%， 投资额增速快于装机增速主要由于海上等单位投资额较高项目规模占比提升。据 BNEF 预 测，随着全球风电平价上网范围进一步扩大，在中国、欧美以及印度等市场增长推动下， 2019、2020 年全球风电新增装机有望达 70GW 以上。

全球风电市场发展空间巨大。近年来，气候变化、空气污染以及能源安全等问题日益 严峻, 全球各国都在加速能源结构调整，对可再生能源的利用成为焦点。根据国际可再生 能源署（IRENA），预计陆上和海上风电装机容量超过总电力需求 35%左右，到 2050 年 成为主要的发电来源。从 LCOE 来看，风电成本已初步具备平价竞争力。根据国家发改委 能源研究所《中国 2030 年风电发展展望》报告，预计未来传统火电成本将总体保持稳定， 而风电成本每年有望维持 2%-5%的降幅，经济性将持续提升。

风电叶片大型化为碳纤维市场提供新增量。单个机组发电量提升为风电行业发展趋势， 国际可再生能源署（IRENA）预计陆上机组的平均单机容量将从 2018 年的 2.6MW 增至 2025 年的 4~5MW，预计 2025 年投产的项目将包括单机容量为 12MW 及以上的风电机组。 而风电机组的发电量每增加 1 倍，叶片直径增加 1.4 倍，重量增加 2.8 倍，叶片基部更易 断裂。碳纤维叶片相比玻璃纤维质量更轻、强度硬度更大，更加牢固，在叶片大型化趋势 下占比将持续提升，风电叶片大型化将充分赋能碳纤维市场成长。

军品竞争优势显著，民品赋能长期发展

军工行业领跑，大单落地凸显业绩确定性

军品碳纤维高壁垒，公司先入优势显著。碳纤维属于技术密集型、资金密集型产业， 产业链长，工艺技术复杂，尤其航空航天等高端应用对产品性能及质量稳定性有非常苛刻 的要求，远高于民用需求，具有较高的进入壁垒。同时航空航天型号装备使用周期较长，定型后所用原材料供应商不会轻易更改，亦保证军品较高的客户粘性。公司是我国最早实 施碳纤维国产化事业的民营企业，自 2002 年以来经历二十年发展，现已成为我国航空航 天领域碳纤维的主力供应商。

T300 稳定供货十余年，竞争优势显著。公司 2003 年成为国内首家突破 T300 级碳纤维 工程化技术的企业，2005 年开始了碳纤维的航空应用验证，2008 年国内首家突破 T300 级 碳纤维产业化关键技术并通过航空应用验证，初步实现 T300 级碳纤维国产替代。公司 T300 级碳纤维最早进入国内军品供应链，迄今仍为公司营收及业绩最主要的贡献端，有望充分受 益于“十四五”期间军用航空产业高景气度。

T800H 进入验证尾声，有望带来可观增量。据公司公告，T800 级碳纤维已率先完成了 新型通用直升机工程化应用认证，该款产品于 2012 年研制、2015 年在中高强中模碳纤维工 程化生产取得突破性进展，2016 年获取独供资格。据公司的投资者调研纪要，目前 T800H 项目已基本进入验证尾声阶段，大订单已在洽谈过程中。我们认为 T800H 碳纤维有望受益 于国产先进战机快速放量，进一步增厚公司业绩。

大合同密集落地，凸显军品业绩确定性。据公司 2021 年 12 月 10 日公告，全资子公 司威海拓展与客户 A 签订总价值 11.06 亿元的碳纤维及碳纤维织物合同，履约期限为 2021 年 1 月 1 日至 12 月 31 日，截至 2021 年 11 月 30 日已交付 9.31 亿元。据公司 2021 年 12 月 31 日公告，全资子公司拓展纤维与客户 A 签订总价值 20.98 亿的碳纤维及碳纤维织 物合同，履约期限为 2022 年 1 月 1 日至 2024 年 6 月 30 日。大合同密集落地凸显公司产 品高认可度，为军品业绩增长提供高确定性。

深度绑定风电龙头，民品有望多点开花

深度绑定维斯塔斯，持续受益风电市场发展。公司是国内最早开发和供货碳梁的碳纤 维企业， 2014 年开始研发风电碳梁，2015 年通过了全球风电巨头维斯塔斯认证并于年底 正式供货，2016 年完成批产并建立战略合作关系，2018 年 10 月签署了《合作谅解备忘录》， 双方明确将协同进一步推动光威碳纤维在风力涡轮发电机上的应用。维斯塔斯为全球风电 市场龙头企业，光威复材现为其全球最大的碳梁产品供货商，我们看好光威复材通过深度 绑定龙头客户，充分把握全球风电市场发展机遇。

万吨级新产线即将部分达产，推动业绩进一步释放。据公司公告，2019 年公司与包 头市政府、维斯塔斯签署合作协议，拟在包头总投资 20 亿元建设万吨级碳纤维产业化项 目。包头项目一期规划产能 4000 吨，公司预计将于 2022 年年中投产。考虑到该项目系公 司与维斯塔斯战略合作项目，产品验证时间或少于第一次供货，且目前大丝束碳纤维仍处 供应紧张状态，该产线达产后有望迅速推动业绩进一步释放。

积极布局民航、储氢、轨交等民用市场，民用布局有望多点开花。民机方面，据公司 的投资者调研纪要，公司正和客户一起做 C919 国产碳纤维认证，并同时在为 CR929 准 备材料及相应型号产品；储氢瓶方面，公司 T700S 在储氢瓶中应用进展顺利，已与国内多 家客户达成合作；轨道交通方面，公司在轨交预浸料领域具有一定技术储备，2020 年获 “全国轨道交通领域复合材料技术创新一等奖”。公司民用领域实现多点布局，未来前景 可期。

收购威海光晟，布局固体发动机产业

威海光晟主要产品为航天火箭及导弹发动机壳体，下游需求弹性较大。威海光晟成立 于 2020 年 7 月 2 日，主要通过缠绕工艺制作碳纤维壳体，产品主要用于航天火箭、导弹、 航空飞行器等军品及其他民品，原材料以 T700S/T800S 为主，主要客户包括航天科工、 航天科技等军工集团。目前导弹及火箭上碳纤维结构件价值量占比达 10%-15%，而由于 碳纤维具备轻量化等优秀物化性能，以碳纤维代替高强钢成为航天固体发动机壳体材料发 展趋势。威海光晟作为导弹、火箭发动机碳纤维壳体生力军，有望伴随下游需求放量而迎 来快速成长。

收购威海光晟，加强下游复合材料应用领域布局。据公司 2021 年 12 月 23 日公告， 公司拟以自有资金 2680 万元认购威海光晟新增注册资本，增资完成后公司及公司的一致行动人合计持有威海光晟 58.5%的股权，实现威海光晟的实际控制并合并报表范围。增资 完成后，威海光晟将收购北京蓝科盈晟航空科技有限公司（北京蓝科）100%股权，该公 司为威海光晟提供重要的技术支撑，同时对外承揽业务，现已在航天领域承接部分复合材 料部件、装备产品的开发和设计等。威海光晟业务为光威复材在复材应用领域的增量业务， 此次收购有利于公司进一步完善产业布局，发挥全产业链协同效应，进一步稳固在国内碳 纤维产业链的领先地位。（报告来源未来智库）

盈利预测

盈利预测假设

将公司业务拆分为碳纤维及织物、碳梁、预浸料、机械制造、制品及其他和其他业务 六大项，各项假设如下

1. 碳纤维及织物考虑到我国主战军机换装列装将迎提速，预计公司碳纤维及织物 业务将迎快速发展，预计 2021-2023 年 该 业 务 营 收 增 速 分 别 为 18.3%/31.0%/26.1%。考虑到降价影响，预计该业务 2021 年毛利率为 69%；综 合考虑降价及规模效应、工艺改进及 T800 等高端碳纤维占比或将提升，预计 2022-2023 年毛利率将稳中有升，分别为 69.5%/70.0%。

2. 碳梁公司包头项目预计将在 2022 年中达产，主要为维斯塔斯碳梁业务做碳纤 维供应，达产后将进一步拉升碳梁收入。考虑到该项目产能释放节奏，我们预计 2021-2023 年碳梁业务营收增速分别为 12.6%/26.2%/21.3%。考虑到碳纤维自产 后将有效缓解供应紧张带来的原材料价升压力，我们预计 2021-2023 年该业务毛 利率将稳中有升，分别为 19%/20%/21%。

3. 预浸料考虑到预浸料下游需求快速扩容，且公司该业务基数相对较小，我们预 计公司 2021-2023 年预浸料业务收入同比增速将在较高水平上稳中有降， 2021-2023 年增速分别为 51.9%/20.8%/15.0%。考虑到规模效应及工艺改进，我 们预计该业务 2021-2023 年毛利率将稳中有升，分别为 30%/31%/32%。

4. 机械制造2018 年后不再单独披露。

5. 制品及其他结合 2021H1 该项业务营收增速，我们预计 2021 年该业务营收将 同比增长 110%；预计 2022-2023 年营收增速趋稳，分别为 20%/20%。预计 2021-2023 年该业务毛利率稳定，均为 16%。

6. 其他业务结合 2021H1 该业务营收增速，考虑到该业务占比较小，预计 2021-2023 年该业务营收增速稳定，分别为 32%/15%/15%；预计 2021-2023 年 该业务毛利率稳定为 40%。

7. 假设公司销售费用率、管理费用率伴随经营管理提效及基数效应稳中有降，预计 2021-2023 年 销 售 费 用 率 分 别 为 1.3%/1.2%/1.1% ， 管 理 费 用 率 分 别 为 3.0%/2.9%/2.8%。考虑到公司重视自主研发，预计研发费用率将稳中有升，预计 2021-2023 年研发费用率分别为 8.1%/9.5%/10.5%。

8. 假设公司所得税率保持稳定。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关息，请参阅报告原文。）

详见报告原文。     

精选报告来源【未来智库】。