【国信证券】深度报告：高端钛合金行业龙头，高温合金业务打开长期增长空间.pdf

2021-07-20

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一、十数年深耕高端合金，军工材料行业领军

高端钛合金龙头，核心军工材料供应商

公司是高端钛合金行业龙头企业，是军用钛合金棒、丝材核心供应商。西部超导材料科技股份有限公司成立正值我国政府参加 ITER 计划且当时国内尚无具备生产 NbTi 和 Nb3Sn 超导线材的企业，因此公司前身超导有限成立正式将 ITER 计划用 NbTi 和 Nb3Sn 超导线材产业化。公司于 2005 年开始研制新型战机所用的高性能结构钛合金并取得突破。2012 年公司变更为股份有限公司，并于 2014 年挂牌新三板。2015 至 2016 年公司通过定向增发来建设高温合金和高端钛合金项目，于 2019 年成功登陆上交所科创板。目前公司作为我国高端钛合金棒材、丝材、锻坯研发的核心生产基地之一，同时是国内目前唯一的低温超导线材商业化生产企业，也是目前全球唯一的铌钛锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产企业，其低温超导线材技术已达国际领先水平。

背靠西北有色金属研究院，团队齐聚多名院士，治理结构优越

公司背靠研究院，实控人为陕西省财政厅，实力股东助力公司发展。公司的第一大股东为西北有色金属研究院，持有公司 22.67%股份，为公司的控股股东。多名实力股东掌握核心技术，汇聚了国内多名超导材料和稀有金属材料专家。为公司在高端钛合金材料领域、低温超导材料领域和高温合金领域打下坚实基础，助力公司快速发展。

子公司围绕主业拓宽业务领域，覆盖多个产业链环节。公司拥有 1 家全资子公司西燕超导和 4 家控股子公司聚能磁体、聚能装备、聚能高合、九洲生物。西燕超导主要从事与超导科学技术相关的应用技术；其他控股子公司分别涉及超导磁体高端装备制造业、稀有难熔金属冶金装备及后续冷热加工设备的研制、高性能高温合金材料的研发生产以及齿科材料和三类植入物医疗器械的研发和生产等。

产业地位突出，钛合金、高温合金、超导材料三架马车驱动公司业绩持续增长

公司是我国核心军工类材料供应商。公司主要产品有三类，第一类是高端钛合金材料，主要用于航空、舰船、兵器等领域，其中 TC4、TC11、TA5 三种牌号的新型钛合金是我国航空结构件与紧固件主干用钛合金；第二类是超导产品，主要用于先进装备制造、大型科学工程等领域，包括磁共振成像仪、磁控直拉单晶硅、核聚变实验堆、核磁共振谱仪、质子/重粒子加速器、磁悬浮列车、智能电网装备等；第三类是高性能高温合金材料，主要应用于航空发动机和燃气轮机、核电设备等国家重点发展领域。

下游需求扩大叠加产能释放，公司业绩保持持续增长。公司 2020 年实现营业收入 21.13 亿元（+46%），连续三年实现正增长。2021 年 Q1 市场需求依然旺盛，公司扩产项目逐渐落地，在主要原材料海绵钛价格不断上涨的情况下公司 2021 年 Q1 仍实现营收 5.33 亿元（+ 55.6%），归母净利润达 1.28 亿元（+283%）。

西部超导专题研究：高温合金业务打开长期增长空间

高端钛合金目前为公司主要收入来源。2020 年公司在高端钛合金业务上实现营收 17.8 亿元，占 2020 年总营收的比例为 88.6%，同时高端钛合金业务收入连续 4 年持续增长，4 年 CAGR 达 24.61%。随着公司积极拓展超导材料在 MRI、NMR 等领域的应用，公司在超导材料业务的营收也逐渐增长，2020 年公司超导材料收入达 1.95 亿元，占总营收的 9.67%。

20 年销售毛利率稳中上升，规模效应逐步凸显。2020 年公司实现销售毛利率为 37.91%，同比上升 4.22pct；净利率为 17.50%，同比上升 6.89pct；营业利润率为 19.71%，同比上升 8.28pct。期间费用方面，20 年销售费用率为 1.63%，同比增加 0.41pct；占比较高的管理费用率为 6.89%，同比改善 2.55pct；财务费用率为 2.82%，同比增加 0.56%，公司的管理水平和规模效应体现明显。同时公司研发投入维持高位，20 年研发费用率为 6.19%。

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二、高端钛合金：卡位先进军机钛合金棒材，驱动业绩快速增长

航空航天对钛加工材的需求量逐步提升，有望成为最大的钛材消费市场。公司高端钛合金产品主要应用于航空领域。随着我国军用与民用飞机的扩张与迭代，我国航空航天钛加工材消耗量不断提升，2018 消耗量达一万余吨，相较 2014 年消耗量增加一倍有余。预测未来航空领域消耗钛材量将持续增加，将在 2025 年达到 2.5 万吨，航空航天行业有望替代化工成为钛材最大的消费市场。

军机换装列装进程加速叠加用钛量占比提升驱动钛材需求快速增长

我国军机数量和结构上均与美国有较大差距，预计十四五期间我国航空装备换装列装进程加速，将带动钛合金材需求快速增长。从数量上看，2020 年我国战斗机总量 1571 架，虽排名第三但远低于美国 2717 架；我国武装直升机也仅为美国的六分之一，运输机、教练机等数量也远少于美国。从战机结构上看，与美国也存在较大的代际差距。截至 2020 年底，我国二代机占比仍接近 50%，美国则均为三代及以上战机；美国现役战斗机均为较为领先的三代机和四代机，占比分别为 83%和 17%，而我国现役四代机仅有 19 架。此外我国战斗机功能单一，飞行能力和作战能力等多方面与美国存在较大差异。

十四五期间新一代战机用钛量提升也促使单机钛材需求量大幅增加。自 20 世纪 60 年代末以来，军用飞机的用钛量逐年增长。我们国家的军用歼击机的钛用量也不断提升，歼 8 用钛 2%，歼 10 用钛 4%，歼 11 用到 15%，歼 20 用到 20%。未来十年我国战斗机和其他机型合计钛材需求达 6.1 万吨，按照平均单价，对应军机用钛合金市场规模达 246 亿元，年均 24.6 亿元。军用飞机列装数量的上升，以及新一代战机用钛量的提升将为高端钛合金材料带来巨大市场空间。

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国内高端钛合金市场呈现寡头垄断格局。目前国内主要钛合金生产商为西部超导、宝钛股份、西部材料及金天钛业（未上市）。公司钛合金在国内航空航天用钛材市场的市占率为 18%，仅次于宝钛股份的 42%，与其形成差异化的寡头垄断格局。

公司高端钛合金材料用于航空航天，尤其在先进军机中占据主要份额

公司高端钛合金产品主要用于航天、船舰和兵器等领域，近年来增长迅速。公司高端钛合金的技术源于 ITER 计划用 NbTi 超导线材的产业化，随着我国新型战机计划的启动，公司开展了高性能结构钛合金的研制并取得突破，进入航空用钛合金产业。公司高端钛合金业务2020 年实现营收 17.83 亿元，同比增长 48.53%。

新型钛合金材料打破技术封锁，填补国内多项空白，已成为我国新型飞机用钛合金材料的主要供应商之一。公司自研发以来就定位于高端钛合金产品，其自主研发生产的多种新型钛合金填补了国内的多项空白，新型钛合金已成为我国航空、航天结构件、紧固件用主干钛合金。

海绵钛作为主要原材料，毛利率会跟随有所波动，但整体可控。公司高端钛合金产品的生产成本包括原材料成本、人工费用和制造费用。公司主要原材料成本来自海绵钛，因此毛利率受海绵钛价格影响较大。2021 年第一季度公司整体毛利率已回升至 2016 年水平（41.32%），达到 41.26%。考虑到上游海绵钛企业纷纷开始扩产，海绵钛的供需关系将不断改善，预计国内海绵钛价格在长期将处于在 6-8 万元的稳定水平上。

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钛合金万吨产能规划，保障供需平衡

随着下游需求的增加，公司产能随之跟进，且产能利用率和产销率保持在高位。新增产能后，2020 年高端钛合金的生产与销售量分别达 4877 吨、4831 吨，同比增长 17.15%，32.70%。2020 年高端钛合金业务产销率达 99.05%，产能利用率达 98.52%，均维持在高位水平。2021 年 7 月，公司拟向特定对象发行股票募集资金不超过 20.13 亿元，其中 9.71 亿将用于航空航天用高性能金属材料产业化项目，通过本项目的建设，公司将突破公司产能瓶颈，钛合金材料产能将达到 10000 吨/年，为我国飞机和发动机等重大装备提供充足保障力。

三、低温超导产品：覆盖全产业链，低温超导技术全球领先

短期由 MRI 用超导线材需求增长驱动，中长期看好 MCZ 及多个大科学项目。

全球超导材料市场平稳增长，以低温超导为主体。近年来全球超导材料的市场规模近年来保持平稳增长，2019 年全球超导材料市场规模约为 64 亿欧元。目前全球的超导行业以低温超导为主，2018 年其市场规模为 58.81 亿欧元，市场份额高达 95.61%。

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我国人均 MRI 拥有量具有较大增长空间，设备国产化成趋势，带动 MRI 用超导材料需求增长。目前我国人均 MRI 拥有量远低于发达国家，2019 年我国每百万人口 MRI 拥有量仅约 6.39 台，且多个发达国家每百万人口拥有量在 10 台以上，我国在 MRI 人均拥有量上仍有较大增长空间。随着 GE 及 SIEMENS 等国际大型医疗设备企业在国内建厂，核磁共展设备开始在国内生产，国产厂商开始逐渐掌握相关技术，并逐步实现对进口设备的替代。我国在 MRI 设备领域正在逐渐摆脱进口依赖，设备国产化已成趋势，未来国产设备的市场地位将进一步提升。预计国产超导 MRI 市场将进一步扩大，对 MRI 用的 NbTi 超导线材的需求将有稳步增长，MRI 用超导线材未来在国内将有良好的市场需求。

半导体产业拉动单晶硅需求，为 MCZ 磁体奠定良好的市场基础。随着半导体工业的迅速发展，中国已成为全球增长速度最快的单晶硅生产和消费国家，其中 MCZ 产品占总产量的 70%-80%，2020 年中国在半导体工业的投入达到 30 亿美元，其中 75%的单晶硅需求依赖进口。近年来，在半导体产业的驱动下，我国正在逐渐减少单晶硅进口依赖程度，单晶硅炉产量直线上升，为单晶硅生产用 MCZ 磁体奠定了良好的市场基础。

大科学工程市场对超导线材和超导磁体产生明确的需求。核聚变工程堆方面，中国工程聚变试验堆项目已立项，国家需开发具有更高机械性能和更高磁场载流性能的材料并实现产业化生产，以满足 CFETR 等重大科研项目的材料需求。目前我国已经开始了时速 1000 公里以上的超导磁悬浮的研发，其中低温超导磁体技术已经取得较大进展，对相关的超导磁体需求明确。总体上，随着大科学工程市场需求的增加，将对超导线材和超导磁体产生明确的需求。

竞争格局方面，全球各家公司涉足低温超导产业链领域均不相同。与低温超导产业链相关的领域包括 NbTi 锭棒和线材、Nb3Ti 线材、超导磁体和超导设备。全球各家公司所涉足的领域均有不同，仅有少数几家公司掌握低温超导线材的生产技术，分布在英德日中等国家。

覆盖低温超导锭棒、线材及超导磁体全产业链，相关技术国内唯一

公司是全球唯一的 NbTi 锭棒、超导线材、超导磁体的全流程生产企业。公司是目前全球唯一的 NbTi 锭棒、NbTi 和 Nb3Sn 超导线材、超导磁体的全流程生产企业。目前公司已成功取得国内外主要 MRI 设备生产商的 NbTi 超导线材批量供货订单，并持续向国内外各科研单位、加速器项目、MCZ 设备制造商提供低温超导磁体。

目前公司超导产品毛利率整体偏低，不同于公司高端钛合金面向价格较高的军用材料，超导线下游主要为商业公司，因此整体毛利率较低，但随着下游 MRI 与超导磁体市场的拓展，公司技术优势与规模效应显现，超导产品盈利能力将进一步提升。

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公司超导技术领先、设备完善，产能逐步释放打开长期成长空间

公司核心竞争力在于技术领先、设备完善且具有先发优势。公司在超导线材领域积累了包括导体设计、高均匀合金熔炼、大变形塑性加工等大量先进技术，其高临界密度 Nb3Sn 线材已达到国际领先水平。公司更是全球唯一一家涉及超导锭棒、线材及超导磁体全产业链的企业，其自主研发的 MCZ 磁体已实现批量出口，高性能加速器已在多个项目中批量应用。同时在高温超导材料领域公司已掌握 Bi 系和 MgB2核心制备技术，未来有望应用在智能电网、风电等领域。

现有产能逐步释放，保障下游市场需求的满足。除超导磁体外，公司超导产品约 750 吨/年，除受 ITER 项目结束影响，2018 年产量与销量有所下滑之外，公司整体生产量与销售量增势良好，随着下游需求的扩张，公司产能也得以逐步释放，2020 年公司产销率约 90%，产能利用率约 73%。而超导创新研究院和超导产业创新中心将分别促进我国先进合金材料制备技术的提升，及加快推进公司超导技术成果转化。

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四、高温合金：进展快速，将成为公司新的增长点

军民航空发动机增量牵引高温合金需求增长

我国高温合金市场规模快速扩大，航空航天为最大下游市场。随着我国核电设备的国产化率不断提升，我国国产高温合金的市场需求也在扩大。自 2015 年起我国高温合金市场规模按照近 30%的速度持续增长，考虑到后续我国军用与民用飞机、燃气轮机后续需求的扩大，按照相同的增长速度测算，至 2025 年我国高温合金市场规模将达 856 亿元。

西部超导专题研究：高温合金业务打开长期增长空间

高温合金是先进航空发动机的基石。在军用飞机发动机中原材料成本约占比 50%，其中高温合金占原材料成本中约 40%。随着航空装备的不断升级，对航空发动机推重比的要求不断提高，发动机对高性能高温合金材料的依赖越来越大。因此在航空航天相关工业的发展需求牵动下，高温合金也会不断升级。

与公司高端钛合金业务相似，高温合金业务也将受益于未来军用飞机换装列装进程加速以及民用航发的国产替代进程。军机发动机方面我国目前已经具备自主研制军用航空发动机的能力。经测算，未来十年我国军用发动机购置经费共 2799 亿元，维修经费 1400 亿元，合计 4199 亿元，年均 420 亿元。再按照军用航发原材料成本约占比 50%，其中高温合金占原材料成本中约 40%，测算得军用航发市场每年将为高温合金分别带来价值 84 亿元的需求。

竞争格局方面，我国高温合金在技术水平、产品种类及成本方面与发达国家仍有差距。由于发达国家限制技术出口，一些国外公司的部分产品尚不向中国销售。在我国高温合金属于国家重点扶持的高科技产业，由于存在较高的技术壁垒，国内仅有少数企业具有相关生产能力和技术。

公司发力镍基高温合金，20 年高温合金业务增长迅速

经过多年市场调研和技术储备，以航空、航天用高端钛合金完善的生产、研发、质量体系为依托，在西安经济技术开发区泾渭新城特种材料产业园内投资建设了“两机”专项用高性能高温合金棒材项目，该项目于 2017 年 5 月开始热试车，2018 年进入了试生产阶段。目前公司高温合金产品涵盖了变形、铸造和粉末等三种制造工艺的镍基高温合金。2020 年公司高温合金业务已实现营业收入 3424 万元，同比增长 235.34%。

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高温合金熔炼工艺先进，持续扩建产能，未来有望成为公司新的增长点

公司核心竞争力在于其熔炼工艺先进，产品具有较高的纯净度和稳定性。公司在熔炼方面采用国际先进的三联熔炼工艺，引进主型设备为真空感应熔炼炉、保护气氛电渣炉和真空自耗电弧炉，生产效率和自动化程度高，过程控制能力强，产品的性能批次稳定性水平将得到大幅提升，生产的 GH4169 棒材是国际上组织和性能均匀性、一致性和性能批次稳定性最好的产品。同时采用全流程高温合金制备工艺数值模拟技术，利用 Meltflow 软件对上千炉钛合金真空自耗熔炼模拟的数据和经验，对高温合金熔炼模拟的边界条件和参数进行不断修正，开发出一套与生产过程匹配度很高的 VAR 熔炼模型，获得了偏析倾向、枝晶间距、熔池深度、温度场分布等数据和规律，生产出低偏析、高均匀的高温合金铸锭。公司采用高纯净度高温合金熔炼控制技术，对高熔点合金元素采用中间合金的方法，减轻耐火材料对高温合金溶液的污染，同时采用自主设计的合金熔液过滤系统，提高了高温合金的纯净度。

公司自 2018 年开始持续扩建产能。公司投资建设了“两机”专项用高性能镍基高温合金项目，现已开始小批量生产，满产后拥有年产 2,000 吨高性能高温合金的生产能力。 2021 年 7 月拟募集资金中 9.71 亿将用于航空航天用高性能金属材料产业化项目，该项目将新增 1500 吨/年的高温合金生产能力，预计建成后公司高温合金产能合计将达到 6000 吨，公司将成为我国最重要的高温合金生产基地之一。

盈利预测

假设前提

基于以下假设条件：

公司的高端钛合金产品已成功为我国新型战机、运输机提供了关键材料。公司未来将核心受益于新型战机的的新机列装和代际更迭，尤其是四代机的放量，将促使公司高附加值的高端钛合金业务占比相应提升。公司产能亦紧跟下游需求变化，通过定增持续扩建并释放现有产能，未来两到三年产能上升至 10000 吨/年。预计公司 2021-2023 年高端钛合金业务增速为 35.2%、29%、28.2%；随着海绵钛价格回落后规模持续扩大，单位成本下降，毛利率水平有望稳中提升。

公司超导产品业务线覆盖了全产业链，部分低温超导技术全国唯一。伴随着下游需求放量与公司产量的提升，预计 2021-2023 年超导产品业务增速为 40.4%、32.5%、30.4%；毛利率方面，由于公司超导产品下游主要为商用，目前主要是 MRI 用超导线材，且受制于行业整体的价格水平，过往毛利率较低；近年来公司在下游 MRI 与超导磁体市场积极拓展，市占率不断提升，叠加公司技术优势与规模效应的显现，毛利率水平将进一步提升。

公司凭借其深厚研发能力，完成从钛合金向高温合金业务的延伸。受益于未来十四五期间下游军用航空发动机的快速放量，预计公司高温合金业务增势迅猛，预计 2021-2023 年业务增速为 125.4%、100%、80.6%；随着公司高温合金产销量初步放量，该业务毛利率将由负转正，继钛合金之后，将成为公司新的利润增长点。公司期间费用一方面伴随营收带动增长，公司的规模效应逐步体现、人员不会大幅度增加，人均创收目标仍在增长，因此期间费用率中管理费用率、销售费用率呈现下降趋势，财务费用端公司作为航空航天材料核心供应商，随着下游需求放量，公司收到的预收款项大概率会所有增加，财务费用将进一步改善，整体期间费用率将大幅改善。

按假设前提，我们预计公司 21-23 年归属母公司净利润 5.32/7.41/9.69 亿元，增速分别为 43.6%/39.2%/30.8%，每股收益分别为 1.20/1.68/2.20 元。

风险提示

估值的风险

1、可能由于对公司十四五期间收入和利润增长估计偏乐观，导致未来 10 年自由现金流计算值偏高，从而导致估值偏乐观的风险；

2、加权资本成本对公司估值影响非常大，在计算 WACC 时假设无风险利率为 3.00%、风险溢价 6.5%，可能仍然存在对该等参数估计或取值偏低、导致 WACC 计算值较低，从而导致公司估值高估的风险；

3、假定未来 10 年后公司 TV 增长率为 2%，公司所处行业可能在未来 10 年后发生较大的不利变化，公司持续成长性实际很低或负增长，从而导致公司估值高估的风险；

4、相对估值时选取了与公司业务相同或相近的公司进行比较，选取了可比公司 2021 年平均动态 PE 做为相对估值的参考，同时考虑公司成长性，对行业平均动态 PE 进行修正，最终给予公司 45-50 倍 PE，可能未充分考虑市场整体估值偏高的风险。

盈利预测的风险

1、可能由于对公司高端钛合金和高性能高温合金业务放量的估计偏乐观，导致未来高端钛合金和高性能高温合金业务收入增速值偏高，从而导致盈利偏乐观的风险；

2、可能由于对超导产品业务拓展速度的预计偏乐观，导致未来超导产品业务收入增速值偏高，进而导致盈利预测偏乐观的风险。

技术风险

如果公司不能通过持续的技术创新，保持技术领先优势和公司在航空钛合金市场的市场份额，或不能通过长期的市场跟踪和持续研发成为未来发展的新型飞机钛合金材料供应商，比如在低温超导线材领域，若其他公司开发并批量生产出在成本、质量等方面更具优势的低温超导线材，都将对公司未来经营带来不利影响。

受其技术研究和材料性能水平的制约，国外现役先进航空发动机冷端部件的风扇盘、压气机盘和轴等关键部件尚未大量应用复合材料。如果各类新型复合材料、铝锂合金在技术层面发生革新，克服了原有在应用领域的障碍或钛合金材料在未来无法在材料性能、技术成熟度及性价比方面不断提升，保持其先进性，则存在被新型材料替代的风险。

经营风险

若国内军用航空领域的发展速度放缓、商用飞机取得适航认证的时间推迟、舰船及兵器领域的应用不能大规模列装，则公司存在市场容量有限的风险；公司的客户集中度高，如果中航工业等主要客户对公司产品的需求和采购政策发生重大变化，可能对公司经营业绩产生不利影响；海绵钛、中间合金等原材料出现大幅波动可能会给公司生产经营带来不利影响，公司可能面临一定的原材料价格波动风险；如果未来对高价格、高毛利低温超导线材需求较大的 CFETR、兰州重离子加速器等国家重点工程项目的推进进度不及预期，或公司未能取得上述国家重点工程项目的低温超导线材订单，同时 MRI 用超导线材等商业化低温超导产品市场开拓不及预期，则公司可能存在低温超导产品营业收入持续下降的风险。

税收政策变化风险

公司 2020 年通过高新技术企业复审，享受 2020 年至 2022 年度企业所得税 15%的优惠税率，同时公司收到各级政府部门给予的各项补助金额较大， 2020 年收到振幅补助达 6965.52 万元，对公司的科研项目研发及项目建设等提供了有力的资金支持。如果国家税收优惠政策发生不利变化，或公司以后年度不再被认定为“高新技术企业”，或补助政策发生不利变动，则可能给公司的科研项目研发投入以及经营业绩带来不利影响。

财务风险

军工材料的需求不可预测性较强，交付期较短，往往需要上游企业提前备货以满足其需求，同时其付款周期长，滞后性较强。公司应收账款周转速度较慢，存货比例较高，产品生产周期长导致存货对资金占用较大。公司较高的存货比例直接影响公司的流动资金周转，同时存货余额较高将增加公司存货发生跌价的风险，占用公司资金增加了财务风险。2020 年公司资产负债率约为 48%。在公司银行贷款中，短期借款和一年内到期的非流动负债占总借款的比例较高。因此，当公司经营出现波动时，特别是公司的现金回笼出现短期困难时，将存在一定的短期偿债风险。

公司进行了较大金额的固定资产投资建设，项目建成投产后将使公司固定资产折旧增加，并将进一步增加公司的营业成本，若公司新投产的项目不能实现预期收入，公司将面临毛利率进一步下降的风险。

报告链接：西部超导专题研究：高温合金业务打开长期增长空间

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