（報告出品方/作者：華泰證券，李聰、朱雨時）1西部超導：高端鈦合金行業(yè)龍頭，培育新利潤成長極背靠西北有色金屬研究院，產(chǎn)品譜系全面西部超導材料科技股份有限公司成立于2003年，2012年進行股份制改革，2014年在新三板上市，2019年成功登

（報告出品方/作者：華泰證券，李聰、朱雨時）

1 西部超導：高端鈦合金行業(yè)龍頭，培育新利潤成長極

背靠西北有色金屬研究院，產(chǎn)品譜系全面

西部超導材料科技股份有限公司成立于 2003 年，2012 年進行股份制改革，2014 年在新三 板上市，2019 年成功登陸科創(chuàng)板。公司主要從事超導材料、高端鈦合金材料、高性能高溫 合金材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，是我國航空用鈦合金棒絲材的主要研發(fā)生產(chǎn)基地，是目前 國內唯一實現(xiàn)超導線材商業(yè)化生產(chǎn)的企業(yè)，也是國際上唯一的鈮鈦鑄錠、棒材、超導線材 生產(chǎn)及超導磁體制造全流程企業(yè)

公司第一大股東為西北有色金屬研究院，持有公司股份 21.56%，公司實控人為陜西省財政廳。西北有色金屬研究院是我國重要的稀有金屬材料研究基地和行業(yè)技術開發(fā)中心、是超 導材料制備國家工程實驗室等的依托單位。陜西省財政廳持有西北有色金屬研究院 100%的 股份，為公司實際控制人。公司下設 1 家全資子公司和 3 家控股子公司。

公司主要產(chǎn)品有三類，第一類是高端鈦合金材料，包括棒材、絲材和鍛坯等；第二類是超導產(chǎn)品，包括鈮鈦錠棒、鈮鈦超導線材、鈮三錫超導線材和超導磁體等；第三類是高性能高溫合金材料，包括變形高溫合金等。其中，鈦材主要用于生產(chǎn)航空鍛件（包括飛機結構 件、緊固件和發(fā)動機部件等）、生物植入物及醫(yī)療器械制造；高溫合金用于制造新型航空發(fā)動機及燃氣輪機；超導線材主要用作高場磁體制造，最終用于大型科學工程、先進裝備制造領域，包括新能源（國際熱核聚變實驗堆 ITER、中國聚變反應堆 CFETR）、磁共振成像 儀（MRI）、核磁共振譜儀（NMR）、磁控直拉單晶硅（MCZ）、質子、重粒子加速器等。公 司產(chǎn)品以“國際先進、國內空白、解決急需”為定位，始終服務國家戰(zhàn)略，補上了我國新 型戰(zhàn)機、艦船制造所需關鍵材料的“短板”。

高附加值軍品助力，公司發(fā)展步入快車道

公司業(yè)績增長顯著。收入端，受益于公司產(chǎn)品，特別是高端鈦合金材料的下游需求旺盛， 近年公司營收規(guī)模不斷增長，營業(yè)收入由 2016 年的 9.78 億元增長至 2021 年的 29.35 億元 （數(shù)據(jù)來自于公司業(yè)績快報），2017-2021 年公司營收 CAGR 為 24.58%；利潤端，得益于 公司高附加值產(chǎn)品占比提升以及降本增效的優(yōu)秀管理能力，歸母凈利潤由 2016 年的 1.59 億元增長至 2021 年的 7.43 億元（數(shù)據(jù)來自于公司業(yè)績快報），2017-2021 年公司歸母凈利 潤 CAGR 為 36.12%，利潤增速高于營收增速。根據(jù)公司 2021 年度業(yè)績快報，2021 年公 司實現(xiàn)營業(yè)收入 29.35 億元、同比+38.91%；實現(xiàn)歸母凈利潤 7.43 億元、同比+100.39%。 公司緊抓市場機遇，全年訂單飽滿、產(chǎn)能整體利用率較高，高端鈦合金材料、超導產(chǎn)品以 及高溫合金材料等主要產(chǎn)品銷售收入快速增長，規(guī)模效益顯著。

鈦合金業(yè)務為業(yè)績基石，超導產(chǎn)品具備重要戰(zhàn)略地位，高溫合金開辟公司第二增長曲線。 2018-2020 年公司鈦合金業(yè)務收入分別為 9.13、12.00、17.83 億元，營收占比均超過 80%， 為公司的業(yè)績基石；高溫合金業(yè)務方面，根據(jù)公司 2021 年半年報，2021H1 高性能高溫合 金材料實現(xiàn)收入 5165.01 萬，同比增長 515.15%，隨著產(chǎn)品后續(xù)下游驗證通過，公司大批 量供貨及持續(xù)擴產(chǎn)，毛利率有望提升至行業(yè)正常水平，高溫合金業(yè)務有望進入高增長軌道， 開辟公司第二成長曲線。此外公司自主開發(fā)了全套低溫超導產(chǎn)品的生產(chǎn)技術，代表我國完 成了 ITER 項目的超導線材交付任務，受益于核磁共振設備/半導體設備/核聚變項目下游市 場需求拉動，超導業(yè)務有望實現(xiàn)穩(wěn)健增長。

規(guī)模效應顯著，公司盈利能力穩(wěn)步提升。公司主要營業(yè)收入來自高端鈦合金材料，2016-2019 年，由于原材料海綿鈦價格上漲，平均單價分別為 46.45、59.11、60.47、72.20 元/kg，原 材料上漲致使公司毛利率與凈利率不斷下降。2020 年海綿鈦價格進入下降區(qū)間，并且公司 產(chǎn)品銷量提升帶來規(guī)模效應增加，公司盈利能力提升顯著，2020 年公司整體毛利率、凈利 率分別為 37.91%、17.50%，分別同比增長 4.22pcts、6.89pcts。2021 年盡管上游原材料 海綿鈦呈現(xiàn)價格上漲的趨勢，但產(chǎn)銷數(shù)量提高帶來的規(guī)模效應驅動公司整體盈利水平不斷 抬升，2021Q1-Q3 毛利率為 43.29%，同比提升 6.77pcts，凈利率為 25.79%，同比提升 8.14pcts。

公司費用控制能力不斷增強。公司注重在保障研發(fā)力度的同時通過對采購、管理等成本項 目的控制改善公司費用開支情況，公司期間費用率由 2016 年的 23.78%降低至 2020 年的 17.53%。公司高度重視研發(fā)力度，研發(fā)支出不斷提高，從 2016 年的 0.64 億元提高為 2020 年的 1.19 億元。公司研發(fā)技術人員數(shù)量從 2017 年的 166 名增長至 2020 年的 227 名，研 發(fā)人員數(shù)量占比為 23.57%。

由于公司主要從事軍工行業(yè)上游產(chǎn)品供應業(yè)務，而軍工材料通常被要求短期迅速交付且企 業(yè)通常需要提前備貨，因此公司存貨周轉天數(shù)較長。2017 年后通過對加強經(jīng)營效率管理， 公司的存貨周轉率和應收賬款周轉率都處于穩(wěn)步提升的態(tài)勢，使得公司的盈利能力得到了 進一步提升。

2019 年 7 月上市以來，2019~2022（截至 2022.3.17）公司股價年度漲跌幅分別為-38.77%、 138.18%、22.69%、-13.60%，上市后由于估值過高，股價持續(xù)走低；2020 年 7 月在軍工 板塊整體關注度抬升的過程中，公司股價出現(xiàn)快速抬升，且由于公司為軍工新材料核心標 的，業(yè)績較下游更先釋放，因此除了 21Q1 受板塊情緒因素出現(xiàn)超跌回調以外，2020Q3 至 今公司股價基本跑贏大盤及板塊。

定增注入新動力，打開遠期成長空間

定增募資超 20 億元，打開遠期成長空間。根據(jù)公司 2021 年 11 月發(fā)布的非公開發(fā)行募集 說明書，公司通過定增募集資金 20.13 億元。其中 9.71 億元投入航空航天用高性能金屬材 料產(chǎn)業(yè)化項目；1.01 億元投入高性能超導線材產(chǎn)業(yè)化項目；2.3 億元投入超導創(chuàng)新研究院項 目；3.73 億元投入超導產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。

本次募投帶來公司主營業(yè)務產(chǎn)能增加，促進產(chǎn)業(yè)化基地建設。航空航天用高性能金屬材料 產(chǎn)業(yè)化項目建成后將新增鈦合金材料 5,050 噸/年、高溫合金 1,500 噸/年的生產(chǎn)能力；高性 能超導線材產(chǎn)業(yè)化項目建成后 MRI 用超導線材將增至 2,000 噸/年；超導產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心的建 成將提升公司高端金屬材料工程技術的自主創(chuàng)新能力；超導創(chuàng)新研究院項目將促進超導線 材-超導磁體-電力應用裝備全鏈條產(chǎn)業(yè)化基地的建設。

原材料海綿鈦漲價影響有限

2021 年起由于鈦合金上游原材料海綿鈦漲價幅度較大，市場普遍擔心西部超導盈利能力承 壓，我們認為原材料漲價現(xiàn)象客觀存在，但對公司毛利率的影響有限。

從上游海綿鈦企業(yè)來看，軍用海綿鈦價格彈性低于普通海綿鈦。一方面，軍用海綿鈦為 0 級小顆粒海綿鈦，考慮到其下游客戶較為固定，主要為西部超導、西部材料、寶鈦股份等 軍用鈦合金生產(chǎn)企業(yè)。軍用鈦合金企業(yè)一般會積極提前備貨以應對季度波動較大的軍工訂 單，從中間環(huán)節(jié)平滑下游訂單的波動性，因此對應的上游軍用海綿鈦企業(yè)無需擔憂突然爆 發(fā)的訂單需求而導致供需錯配，0 級海綿鈦的漲價幅度相較平緩，過去一年 0 級海綿鈦漲價 幅度（28.36%）低于大顆粒 4 級海綿鈦漲幅（33.33%）。

另一方面，鎂錠與四氯化鈦是構成海綿鈦的主要成本。根據(jù)化學式 TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2， 按照生產(chǎn) 1 噸海綿鈦大致需 1 噸鎂錠 4 噸四氯化鈦的理論數(shù)據(jù)，采用百川盈孚 2022.3.2 精 四氯化鈦市場價格 8000 元/噸，鎂碇市場價格 43000 元/噸計算，僅海綿鈦的材料成本就接 近 7.5 萬元/噸。而在鎂價上漲的情況下，全流程海綿鈦企業(yè)成本明顯優(yōu)于半流程企業(yè)。對 于全流程生產(chǎn)企業(yè)而言，四氯化鈦與鎂在還原蒸餾爐反應后得到氯化鎂與鈦，鎂和氯可以 回收利用，還原蒸餾再生產(chǎn)海綿鈦時只需要適當?shù)难a充鎂與補充氯，因此鎂漲價對海綿鈦 生產(chǎn)成本影響相對較小。但對于半流程生產(chǎn)來說，因為半流程產(chǎn)生的氯化鎂沒有電解、氯 化，只能賤賣，鎂價上漲對海綿鈦生產(chǎn)成本影響較大。

根據(jù)西部超導年報，公司 2020 年前五大供應商中，朝陽金達、寶鈦華神、洛陽雙瑞均為海 綿鈦生產(chǎn)企業(yè)。其中寶鈦華神為行業(yè)內首先實現(xiàn)海綿鈦“氯化+精制+還原+電解”的全流程 生產(chǎn)模式的企業(yè)，西部超導 2020 年年報披露其通過投資參股朝陽金達保障公司取得穩(wěn)定的 原材料供貨渠道，朝陽金達已經(jīng)在擴充全流程海綿鈦產(chǎn)線，洛陽雙瑞也在積極采購破碎機 擴充軍品小顆粒海綿鈦產(chǎn)能。我們認為上游海綿鈦企業(yè)通過生產(chǎn)加工技術的提升，有望從 源頭降低海綿鈦材料成本進而平滑海綿鈦出廠價格。

另一方面，西部超導也可以通過原材料價格向下游傳導，一定程度緩解毛利率壓力。根據(jù) 西部超導 2020 年年報，鈦合金業(yè)務成本中直接原材料占比約 65.50%，根據(jù)西部超導招股 說明書，海綿鈦占原材料比重約為 60%（2016-2018 年占比分別為 61%/65%/59%）。

鈦合金產(chǎn)業(yè)鏈中游包括中航重機、三角防務、派克新材、航宇科技等航空航天鍛造企業(yè)。 原材料仍是產(chǎn)業(yè)鏈中游企業(yè)成本的最大組成部分，如三角防務模鍛件業(yè)務直接材料成本占 比為 70.45%，航宇科技航空鍛件業(yè)務原材料成本占比為 83.28%。由于未披露分業(yè)務中鈦 合金成本的占比情況，我們采用鈦合金占公司當期原材料的總采購額比重作為鈦合金成本 占比的近似值，由于三角防務的模鍛件主要為機身鍛件，采用鈦合金的比重更高，而航宇 科技主做航發(fā)環(huán)鍛件，因此其高溫合金的成本占比或高于鈦合金。

盡管西部超導的軍品鈦合金原材料價格上漲帶來的成本壓力一定程度可以轉嫁給下游企業(yè)， 但仍存在無法充分傳遞的情況。因此海綿鈦價格大幅上漲將對公司提升盈利能力帶來一定 壓力。根據(jù)對鈦合金產(chǎn)業(yè)鏈成本構成的總結，我們假設進行產(chǎn)業(yè)鏈毛利率對海綿鈦價格的 敏感度分析，并假設上游企業(yè)可將成本漲幅的一部分向中游傳遞，分別測算西部超導和中 游鍛造企業(yè)中模鍛（三角防務）、環(huán)鍛（航宇科技）的情況。

從西部超導單季度毛利率水平可以看出，上游原材料漲價的影響暫未體現(xiàn)在公司利潤表層 面，或是由于公司對原材料成本的計價采用了移動加權平均法，我們判斷 22 年一季度和二 季度可能會受到海綿鈦成本上升帶來的短期毛利率承壓，全年來看隨著上游軍品海綿鈦企 業(yè)產(chǎn)能擴充及全流程海綿鈦產(chǎn)線的完善，軍用海綿鈦價格有望見頂回落，公司全年毛利率 或成先低后高的形態(tài)。

2 鈦合金：性質優(yōu)良的“萬能金屬”，軍民需求快速增長

高性能航空耗材，形成“一超多強”格局

鈦金屬具有低比重和高比強度的特性，其合金在航空航天領域對于提升飛行器推重比有重 要意義，近年來受到廣泛使用。除軍工、航空航天領域之外，鈦合金還較多應用于化工、 冶金、醫(yī)療、體育休閑等領域。

鈦產(chǎn)業(yè)鏈主要分為有色金屬和化工涂料兩條，有色金屬鏈為：鈦精礦→四氯化鈦→海綿鈦 →鈦錠/鈦合金→鈦材，化工涂料鏈為：鈦精礦→四氯化鈦→鈦白粉。兩個領域上游共用鈦 鐵礦、金紅石等資源。

全球鈦材消費量與航空航天業(yè)的發(fā)展息息相關。自 2000 年以來，我國鈦材需求主要集中在 中低端的石油化工領域，隨著 2016 年中國“十三五”規(guī)劃的制定以及國防軍隊現(xiàn)代化的“三 步走”戰(zhàn)略的更新，航空航天領域用鈦量不斷提升。對于軍用鈦材而言，由于軍工行業(yè)的 特殊性，需接受國防科工局監(jiān)管，采用嚴格的行政許可制度，對產(chǎn)品質量的要求更苛刻， 在鈦材“高均勻性、高純凈性、高穩(wěn)定性”方面提出更高的要求。2020 年中國鈦材總消費 量達 9.4 萬噸，其中航空航天用鈦量約為 1.7 萬噸，占總消費量的 18.4%，根據(jù)公司年報/ 鈦工業(yè)發(fā)展報告，公司 2020 年鈦材產(chǎn)量為 4877/4139 噸，市占率約為 26.5%（取兩種披 露口徑平均值）。我們認為，雖然近年來中國航空航天、船舶制造、海洋工程等高端用鈦占 比持續(xù)優(yōu)化，但是與全球鈦材需求結構相比，高端用鈦占比依舊偏低，未來增量空間廣闊。

2021 年起中國“十四五”規(guī)劃和軍隊現(xiàn)代化建設正式進入加速期，航空航天、軍工裝備等 高端領域用鈦大幅提升，2020 年中國鈦材總產(chǎn)量為 9.7 萬噸，同比增長 28.9%。從產(chǎn)品組 成上來看，板材為主要產(chǎn)品，產(chǎn)量達 5.7 萬噸，同比增加 47.5%，占據(jù)鈦材產(chǎn)量的 59.4%。 從供給結構來看，中國鈦材制造企業(yè)呈現(xiàn)一超多強的局面?！耙怀睘橹袊伷簖堫^寶鈦股 份（600456 CH），“多強”包括西部超導（688122 CH）、西部材料（002149 CH）等公司。 雖然中國高端鈦材制造能力近年來高速發(fā)展，但仍無法完全滿足下游軍品鈦材的旺盛需求， 部分鈦材仍需從烏克蘭、哈薩克斯坦等國進口。2020 年中國鈦材總進口量達 6139 噸，其 中技術要求較高的薄鈦板、片、帶常年處于凈進口狀態(tài)，2020 年凈進口 1997 噸，較 2019 年增長 9.5%。

軍用市場：新機置換進行時，高端鈦材市場廣闊

目前中國軍品鈦材主要應用在軍事戰(zhàn)機，軍用戰(zhàn)機中鈦合金主要應用于兩個部位：

1）航空發(fā)動機：作為飛機的心臟，發(fā)動機不僅要承受極大的應力和高溫，同時還要保證高 推重比（推力/質量）。發(fā)動機壓氣機盤、葉片、高壓壓氣機轉子、壓氣機機匣等部件均采用 鈦合金材料。

2）飛機機體及緊固件：鈦在中等溫度下高強度、耐腐蝕、質量輕等特性完美滿足機身用料 的要求，起落架部件、大型鍛造機翼結構件、機身蒙皮、隔熱罩等均采用鈦合金制造。同 時飛機上采用許多碳纖維復合材料，鈦合金與碳纖維增強的復合材料彈性模量匹配、熱膨 脹系數(shù)相近；并具有很好的化學相容性，不易發(fā)生電位腐蝕。

我國軍機在數(shù)量上與美國存在較大差距，具有顯著的總量提升需求。軍用飛機是直接參加 戰(zhàn)斗、保障戰(zhàn)斗行動和軍事訓練的飛機的總稱，是航空兵的主要技術裝備。據(jù)《World Air Forces 2021》統(tǒng)計，截至 2020 年美國現(xiàn)役軍機總數(shù)為 13232 架，在全球現(xiàn)役軍機中占比 為 25%，而我國現(xiàn)役軍機總數(shù)為 3260 架，在全球現(xiàn)役軍機中占比僅為 6%。按各個細分機 型來看，戰(zhàn)斗機是我國軍機中的主力軍，總數(shù)為 1571 架，但數(shù)量不到美國同期的 60%， 且其他機型的數(shù)量都遠落后于美國，具有顯著的總量提升需求。

我國空軍目前正在向戰(zhàn)略空軍轉型，預計未來 10 年帶來軍機需求較大。根據(jù)華泰軍工組此 前發(fā)表報告《航天軍工：大國復蘇，軍工崛起》（2021 年 3 月 5 日），我國 2021-2030 年新 增軍機合計約 4940 架。

新戰(zhàn)機用鈦含量更高。根據(jù)《航空用鈦合金研究進展》（金和喜等，2014 年 12 月，航空用 鈦合金研究進展），相比三代機 J-10、J-11 系列含鈦量為 4%，四代機 J-20 鈦合金用量達 20%。隨著新機置換的逐步推進，單機高端鈦合金使用占比將顯著提升。

由于高端軍品鈦合金在材料后端損耗率高、成材率低，鈦原材料需求量比實際飛機上用量 更高。這主要來源于：（1）原材料在后期鍛壓或熱處理過程中出現(xiàn)力學性能不達標，造成 報廢（成材率）；（2）后期材料加工過程中因切割、深沖等工藝形成邊角料，邊角料可能出 現(xiàn)應力集中或形狀和尺寸不合適，無法繼續(xù)使用（損耗率）。雙重因素導致單位重量的軍品 鈦材相較民用鈦材有著更高的鈦坯材需求。根據(jù)智研咨詢，殲-10、殲-11、殲-15、殲-16 等三代機單重為 10 噸，鈦合金質量占比分別為 4%、4%、15%、15%。同時，殲 20 為代 表的四代機鈦合金占比提升明顯，約為 20%，飛機單重約為 18 噸。作戰(zhàn)支援飛機、大型運 輸機、武裝直升機、通用直升機的鈦合金占比也分別達到了 5%、10%、5%、10%。結合 智研咨詢對 2021-2030 年軍機增量的預測，以及考慮到高性能鈦合金 10%左右的成材率和 70%左右的損耗率，我們預計 2021-2030 年中國軍用戰(zhàn)機更新?lián)Q代將釋放 216857 噸左右 的機體鈦材需求。

航空鈦合金的主要需求還來自于航空發(fā)動機的定期維修換新。目前發(fā)動機中鈦合金主要用 在中溫區(qū)（低溫區(qū)部分使用陶瓷基復合材料，高溫區(qū)使用鎳基或鈷基高溫合金），質量占比 大約為 30%。此外我們假設發(fā)動機的裝配比 1:1.5，即需要 50%的備用發(fā)動機。根據(jù)《World Air Forces 2021》中對我國 2020 年存量軍用飛機的統(tǒng)計，疊加智研咨詢對我國 2021-2030 年新增軍機數(shù)量預測，我們預計到 2030 年我國戰(zhàn)斗機保有量約為 8305 架。

根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院對鈦合金占發(fā)動機 30%左右比重的統(tǒng)計，假設發(fā)動機維修換新兩年進 行一次，年均維修次數(shù) 0.5 次，我們預計 2030 年我國軍機數(shù)量穩(wěn)定后，每年軍用航空發(fā)動 機的鈦合金總需求量大約在 55049 噸。除軍機機身、航空發(fā)動機外，還有導彈等軍用裝備 使用鈦合金，其用鈦量不易預測，但我們認為在軍機數(shù)量增加的前提下，其攜帶導彈需求 很可能也相應提高，預計其他領域裝備用鈦總需求量也將出現(xiàn)增長。

根據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鈦鋯鉿分會公開數(shù)據(jù)，2020 年航空鈦材需求量約為 1.7 萬噸。 同時結合上文上測算，2020-2030 年我國軍用飛機機體鈦材需求總量約為 216857 噸，我們 假設新增軍機數(shù)量每年一致，那么 2030 年機體鈦材需求為 21686 噸。2030 年我國軍機數(shù) 量穩(wěn)定后，航空鈦合金市場主要來自發(fā)動機維修需求，按照發(fā)動機兩年一維修估算，2030 年發(fā)動機維修所需鈦合金 55049 噸，2030 年我國航空鈦合金總需求量約為 7.7 萬噸。 2021-2030 年我國航空高端鈦材需求量 CAGR 約為 16.3%。

民用市場：亞太地區(qū)需求強勁，C919 放量在即

全球客機市場空間廣闊，中國及亞太地區(qū)交付預計快速增長。根據(jù)中國商飛公司市場預測 年報（2020-2039），2019 年全球噴氣式機隊共有客機共 23856 架。從全球歷史交付量而 言，以空客為主的歐洲市場和以波音為主的北美市場占總市場的份額較大，分別占比全球 總份額的 20.27%和 27.99%。中國和亞太地區(qū)（除中國）分別占比 16.62%和 16.02%，中 國已成為亞太地區(qū)接近半數(shù)以上的客機交付國家。預計 2020-2039 年中國及亞太地區(qū)將在 民航領域快速發(fā)展，占據(jù)全球約 41.6%的客機交付量。

據(jù)中國商飛預測，2020-2039 年全球將有 40664 架新機交付，價值約 5.96 萬億美元，用于 替代和支持機隊的發(fā)展。其中，渦扇支線客機交付量為 4318 架，價值約為 0.23 萬億美元； 單通道噴氣客機交付量為 29127 架，其占交付總量三分之二以上，價值約為 3.44 萬億美元； 雙通道噴氣客機交付量將達 7219 架，總價值約為 2.30 萬億美元。到 2039 年，預計全球客 機機隊規(guī)模將達 44400 架，是現(xiàn)有機隊的 1.86 倍。

面對波音、空客公司高度占據(jù)市場的既有格局，受益于本土較大的需求空間，預計未來 C919、 ARJ21 等機型將保持一定的追趕態(tài)勢。根據(jù)中國商飛公司市場預測年報（2020-2039），預 計 2020-2039 年中國將累計交付 8725 架新機，其中雙通道客機占 21.41%，共計 1868 架； 單通道客機占比高達 68.05%，共計 5937 架；余下 10.54%為 920 架支線客機。2020-2039 年，C919 和 ARJ21 機型市場總規(guī)模達到 7320 億美元，約合人民幣超 4 萬億。

3 高溫合金：成長中的軍工新材料，重點關注軍用發(fā)動機需求

高溫合金，為高溫而生

傳統(tǒng)鋼鐵在 300 攝氏度以上會軟化，無法適應高溫環(huán)境。為了追求更高的能量轉化效率， 熱機動力領域需要的工作溫度越來越高。高溫合金因此孕育而生，在 600 攝氏度以上的高 溫環(huán)境中還可以穩(wěn)定工作，并且技術不斷進步。

高溫合金按合金的主要元素分為鐵基高溫合金、鎳基。根據(jù)中研網(wǎng)，2021 年以產(chǎn)品工藝區(qū)分， 鎳基高溫合金產(chǎn)量占比為 80%，鐵基高溫合金產(chǎn)量占比 14.3%，鈷基高溫合金產(chǎn)量占比 5.7%。

高溫合金是航空發(fā)動機的關鍵材料。根據(jù)鋼研高納（300034 CH）招股說明書，高溫合金 從誕生起就用于航空發(fā)動機，是制造航空航天發(fā)動機的重要材料。發(fā)動機的性能水平在很 大程度上取決于高溫合金材料的性能水平。在現(xiàn)代航空發(fā)動機中，高溫合金材料的用量占 發(fā)動機總重量的 40%～60%，主要用于四大熱端部件：燃燒室、導向器、渦輪葉片和渦輪 盤，此外，還用于機匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。

我國高溫合金產(chǎn)業(yè)目前處于成長期，產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)未來發(fā)展空間廣闊。我國高溫合金生產(chǎn)企 業(yè)數(shù)量有限，生產(chǎn)水平與美國、俄羅斯等國有較大差距，但近些年在產(chǎn)能與產(chǎn)值上皆有明 顯提升，煉石航空、西部超導等多家公司高溫合金產(chǎn)能項目在建設投產(chǎn)中。

航空發(fā)動機技術發(fā)展加速高溫合金升級換代

航空發(fā)動機工作過程中的熱力學循環(huán)為布雷頓循環(huán)。就噴氣式發(fā)動機而言，初始狀態(tài) 1 表 示大氣氣體狀態(tài)，氣體經(jīng)由進氣道被吸入壓氣機壓縮的過程是 1-2 的等熵壓縮過程，理想 情況下在這個階段，空氣的總熵不變，氣體受壓縮作用使得溫度上升。氣體從點 2 到點 3 是在燃燒室中進行等壓加熱。經(jīng)過燃燒室加熱后高溫氣體經(jīng)過渦輪等熵膨脹（對應 3-4 的 循環(huán)階段），在這個過程中推動渦輪做功，自身內能下降溫度降低。分析布雷頓熱力學循環(huán) 可以看出，3 點的溫度越高，氣體在渦輪前內能越高，在經(jīng)過渦輪時膨脹做功也越多，進 而推動發(fā)動機產(chǎn)生更大的推力。這一點的溫度也叫渦輪前溫度，是航空發(fā)動機的重要設計 參數(shù)，目前噴氣發(fā)動機普遍能到 1400K 以上，一些戰(zhàn)斗機搭載的發(fā)動機渦輪前溫度能到 2000K 左右，對發(fā)動機熱端材料及冷卻系統(tǒng)設計提出了巨大挑戰(zhàn)。因此，動力領域對工作 溫度要求的提升將帶動相關材料的升級換代。

軍機的換代伴隨著高溫合金的升級。第一代渦噴發(fā)動機的核心材料是變形高溫合金，核心 材料工作溫度 650°C，到第四代的渦扇發(fā)動機，核心材料工作溫度已經(jīng)達到了 1200°C， 采用了單晶高溫合金。歷代軍機的換代一直伴隨著發(fā)動機核心材料——高溫合金的升級。 高溫合金的升級需要研發(fā)的支持。在航空工業(yè)的發(fā)展需求牽引下，中國高溫合金先后研制 出了變形、鑄造、等軸晶、定向凝固柱晶和單晶合金體系。上述高溫合金的相繼問世，不 斷地推動航空工業(yè)向前發(fā)展。

中國從 20 世紀 60 年代開始研發(fā) WP-5、WP-6 等發(fā)動機起，開始自主研制配套高溫合金 材料。最初為仿制蘇聯(lián)的 GH4033、GH4037 等牌號，而后新型航空發(fā)動機的開發(fā)都拉動 新牌號高溫合金材料的預研工作，發(fā)展至今，為 WS-15、WS-18、 WS-20 等發(fā)動機已研 發(fā)出第三代單晶高溫合金 DD9、DD10 等。（報告來源：未來智庫）

兩片一盤是指航空發(fā)動機中的渦輪葉片、導向器葉片及渦輪盤（加篦齒盤），是整個發(fā)動機 中性能最高的部件，代表著高溫合金的最高工藝和最高要求。在發(fā)動機的高壓渦輪中，渦 輪葉片與導向葉片交錯排列，一級導向器緊接燃燒室出口，導向葉片處于高溫燃氣流包圍 中，是發(fā)動機中溫度最高的零件之一，最高溫度可達 1150°C，溫度高而且不均勻是其工 作環(huán)境最重要的特點。渦輪葉片尤其是一級渦輪葉片承受著由燃燒室經(jīng)一級導向葉片流入 的高溫燃氣的沖刷，溫度要求也極高，最高溫度可達 1100°C，同時處于復雜應力和腐蝕 環(huán)境中工作。渦輪盤是連接渦輪葉片和渦輪軸的部件，雖然溫度要求比渦輪葉片和導向葉 片稍低，但是綜合性能要求更高。材料須有強度高、疲勞性能優(yōu)異、斷裂韌性高、裂紋擴 展速率低等優(yōu)良性能。

最新發(fā)動機的兩片一盤的制備，取用的都是最先進的高溫合金材料。渦輪葉片和導向葉片 的結構性材料以單晶高溫合金和定向金高溫合金為主。由于葉片橫截面都很薄，而橫截面 尺寸越小，蠕變斷裂強度就越低，但是定向晶消除了易于形成裂紋的橫向晶界，因此持久 性能、冷熱疲勞性能能及薄壁性能大幅提升，而單晶由于消除了一切晶界，性能改善更加 明顯，蠕變斷裂強度降低幅度最小，因此是目前最能滿足葉片工作要求的材料。

渦輪葉片

渦輪工作葉片是渦輪發(fā)動機上最關鍵的構件之一。雖然工作溫度比導向葉片要低些，但是受 力大而復雜，工作條件惡劣，因此對渦輪葉片材料要求有：高的抗氧化和抗腐蝕能力；高的 抗蠕變和持久斷裂的能力；良好的機械疲勞和熱疲勞性能以及良好的高溫和中溫綜合性能。 隨著材料研制技術和加工工藝的發(fā)展，鑄造高溫合金逐漸成為渦輪葉片的候選材料。美國從 20 世紀 50 年代后期開始嘗試使用鑄造高溫合金渦輪葉片，前蘇聯(lián)在 60 年代中期應用了鑄造 渦輪葉片，英國于 70 年代初采用了鑄造渦輪葉片。而航空發(fā)動機不斷追求高推重比，促使國 內外自 70 年代以來開始研制新型高溫合金，先后研制了定向凝固高溫合金、單晶高溫合金等 具有優(yōu)異高溫性能的新材料，其中單晶高溫合金材料成為目前主流的渦輪盤材料。

單晶高溫合金是在等軸晶和定向柱晶高溫合金基礎上發(fā)展起來的一類先進發(fā)動機葉片材料。 20 世紀 80 年代初期以來，第一代單晶高溫合金 PWA1480、ReneN4 等在多種航空發(fā)動機 上獲得廣泛應用。80 年代后期以來，以 PWA1484、ReneN5 為代表的第二代單晶高溫合 金葉片也在 CFM56、F100、F110、PW4000 等先進航空發(fā)動機上得到大量使用，目前美 國的第二代單晶高溫合金已成熟，并廣泛應用在軍民用航空發(fā)動機上。90 年代后期以來， 美國研制成功第三代單晶高溫合金 CMSX-10。之后，GE、P&W 以及 NASA 合作開發(fā)了第 四代單晶高溫合金 EPM-102。法國和英國也分別研制單晶高溫合金，并實現(xiàn)了工程應用。 近年來，日本又相繼成功的研制了承溫能力更高的第四、第五、第六代單晶合金 TMS-138,TMS-162,TMS-238 等。

我國的單晶高溫合金是由中航工業(yè)航材院于 20 世界 80 年代初率先開始研究的，并成功研 制出我國第一代單晶高溫合金 DD4。90 年代又成功研制了第二代單晶高溫合金 DD6，并廣 泛應用已多種型號的先進航空發(fā)動機上。此外，我國的第三代單晶高溫合金主要有北京航 空材料研究院先進高溫結構材料重點實驗室研制的 DD9 與 DD10、中國科學院金屬研究所 高溫合金研究部研制的 DD32、DD33、中國科學院金屬研究所研制的 DD90；第四代單晶 高溫合金是由中國科學院金屬研究所研制的 DD22；第五代單晶高溫合金為陜西煉石有色研 制的含錸高溫合金材料。這些材料的目前僅限于實驗室研發(fā)。

導向葉片

導向葉片是渦輪發(fā)動機上受熱沖擊最大的零件之一。但由于它是靜止的，所受的機械負荷 并不大。通常由于應力引起的扭曲、溫度劇烈變化引起的裂紋以及過燃引起的燒傷，會使 導向葉片在工作中經(jīng)常出現(xiàn)故障。根據(jù)導向葉片工作條件，要求材料具有如下性能：足夠 的持久強度及良好的熱疲勞性能；有較高的抗氧化和抗腐蝕的能力。鑄造高溫合金成為了 導向葉片的主要制造材料。美國 Howmet 公司等多采用 IN718C、PWA1472、Rene220 以 及 R55 合金作為導向葉片的材料。

近年來，由于定向凝固工藝的發(fā)展，用定向合金制造導向葉片的工藝也在試制中；此外，F(xiàn)WS10 發(fā)動機渦輪導向器后篦齒環(huán)制造采用了氧化物彌 散強化高溫合金。 近年來，由于定向凝固工藝的發(fā)展，導向葉片也逐漸使用定凝固柱晶。低成本，高性能的 DZ404 定向凝固合金及低成本、低密度、高熔點的 JG4006 定向凝固合計均在一些新機中作導向器葉 片，取得良好效果。DZ640M 是鈷基定向合金，目前在 FWS10 發(fā)動機上作高壓導向片。

國外導向葉片除了定向柱晶，還采用了第一代和第二代單晶高溫合金。單晶高溫合金消除 了一切晶界，性能改善更加明顯，使用溫度較定向凝固柱晶合金提高約 30°C。

渦輪盤

渦輪盤在工作中受熱不均，盤的輪緣部位比中心部位承受較高的溫度，產(chǎn)生很大的熱應力。 榫齒部位承受最大的離心力，所受的應力更為復雜。為此對渦輪盤材料要求有：合金應具 有高的屈服強度和蠕變強度；良好的冷熱和抗機械疲勞性能；線膨脹系數(shù)要小，無缺口敏 感性，較高的低周疲勞性能。

粉末高溫合金是現(xiàn)代高性能發(fā)動機渦輪盤的必選材料。1965 年發(fā)展了高純預合金粉末技術。 美國 P&W 公司首先開創(chuàng)了粉末高溫合金盤件用于航空發(fā)動機的先河。1972 年 IN100 粉末 高溫合金渦輪盤用于 F100 發(fā)動機上，開啟了粉末高溫合金的實際應用階段。我國的粉末高 溫合金的研究起步于 20 世紀 70 年代后期，在后續(xù)的發(fā)展過程中，根據(jù)國家型號需求，陸 續(xù)開展了 FGH95 合金，F(xiàn)GH96 合金，F(xiàn)GH97 合金，F(xiàn)GH98 合金和 FGH91 合金的研制。 其中 FGH95 是目前強度最高的粉末高溫合金，最高使用溫度 650℃，主要用于制備發(fā)動機 的渦輪盤擋板以及直升機用渦輪盤。

上行效應使得高溫合金需求彈性大于中下游

“上行效應”使得上游高溫合金端需求彈性大于中下游。下游企業(yè)對于上游產(chǎn)品的需求增 加，而上游企業(yè)在交付下游企業(yè)的訂單之外，為避免突發(fā)事件的影響，將進行備庫存，從 而導致上游企業(yè)對于再上游企業(yè)產(chǎn)品的需求量增加。從產(chǎn)業(yè)鏈下游到上游，各階段企業(yè)產(chǎn) 量不斷增加，備庫會逐級放大企業(yè)需求量，對于中上游軍品產(chǎn)業(yè)鏈具有放大效應。

高溫合金的上市公司如撫順特鋼、鋼研高納、圖南股份等，其高溫合金產(chǎn)品收入增速會顯 著高于下游發(fā)動機總裝即航發(fā)動力業(yè)務的增速。如鋼研高納 2013-2020 年高溫合金業(yè)務相 關收入CAGR為16.79%，撫順特鋼2013-2020年高溫合金業(yè)務相關收入CAGR為9.51%， 圖南股份 2013-2020 年高溫合金業(yè)務相關收入 CAGR 為 9.05%，而 2013-2020 年航發(fā)動 力發(fā)動機業(yè)務收入 CAGR 僅為 7.37%。

利潤增速方面，由于下游主機廠以國企為主，而上游新材料民營企業(yè)占比相對更高，因此 經(jīng)營管理和降本增效能力明顯更優(yōu)，催生盈利釋放節(jié)奏和幅度更為亮眼，因此高溫合金材 料企業(yè)盈利彈性相對于下游總裝有望更強。如圖南股份、鋼研高納 2013-2020 年歸母凈利 潤 CAGR分別為 14.18%、38.97%，而航發(fā)動力 2013-2020年歸母凈利潤 CAGR僅 5.93%， 突顯出上游原材料的盈利彈性強于下游總裝廠。

市場空間：耗材屬性凸顯，支撐長遠需求

我國空軍目前正在向戰(zhàn)略空軍轉型，未來 10 年帶來軍機需求規(guī)模約 1.95 萬億元。當前我 國軍用飛機正處于更新?lián)Q代的關鍵時期，未來 10 年現(xiàn)有絕大部分老舊機型將退役，殲-10、 殲-11、殲-15、殲-16 和殲-20 等將成為空中裝備主力，新一代先進機型也將有一定規(guī)模列 裝，運輸機、轟炸機、預警機及無人機等軍機也將有較大幅度的數(shù)量增長及更新?lián)Q代需要。 假設 2021-2030 年二代機全部替換為三代機，且戰(zhàn)斗規(guī)模按機種結構達到美國的 1/2，我們 預計未來十年中國軍機將有 1.95 萬億元的市場空間。

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的研究數(shù)據(jù)，發(fā)動機占軍用飛機成本的 25%，綜合以上數(shù)據(jù)，我們 預測 2021-2030 年新裝發(fā)動機市場規(guī)模達到 4877 億元，年均 487.7 億元。

廣闊后市場鑄造航空發(fā)動機坡長雪厚賽道。根據(jù)英國羅羅公司 2014 年 6 月 19 日投資者簡 報，航空發(fā)動機售后服務收入至少是新機銷售收入的 4 倍。

按發(fā)動機生命周期費用拆分：研發(fā)、整機制造、運營維修分別占 10%、40%和 50%。航空 發(fā)動機全壽命周期要經(jīng)歷研發(fā)制造、采購、使用維護三個階段。研發(fā)階段分為設計、試驗、 發(fā)動機制造、管理等環(huán)節(jié)。在全壽命周期中，研發(fā)制造、采購、維護的比例分別為 10%、 40%、50%左右。一臺民用大涵道發(fā)動機使用壽命約 25 年，平均每 5 年進行一次大修，發(fā) 動機維修即對發(fā)動機部件進行檢測、修理、排故、翻修及改裝等，在全壽命周期中維修費 用約占 50%，與發(fā)動機本身的價值相當?？紤]到“全面聚焦備戰(zhàn)打仗”背景下訓練量所增加， 以及軍用航空發(fā)動機本身性能要求較高，工作環(huán)境較惡劣，因此我們預估軍用航發(fā)使用壽 命約 4~5 年，使用壽命內維修 2 次。

美國軍用飛機保有量是我國的 4 倍以上，我國軍用飛機總量提升空間大。結合《World Airforces 2021》，按照目前我國軍用飛機構成測算，截至 2020 年航空發(fā)動機保有量為 9600 臺，對標美國的軍用飛機 1.3 萬臺保有量水平，航空發(fā)動機保有量須達到 3.8 萬臺。

考慮到軍隊的保密措施，我國戰(zhàn)斗機實際數(shù)量或略高于《World Airforces 2021》保有量數(shù)據(jù)， 我們預計到 2030 年，三代機與四代機的保有量預計在 3000 架左右，其中單發(fā)三代半機約 2000 架，雙發(fā)四代機約 1000 架。根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)預測，2019年軍用飛機整機采購成本 和生命周期內維修成本的比例接近 1:1，我們假設：

①目前存量飛機截止 2030 年平均換發(fā) 2次且每次換發(fā)周期中經(jīng)歷 2 次維修，共 4 次大修；②考慮到存量飛機舊機型占比較高，多數(shù) 戰(zhàn)機服役期滿后直接報廢無須換發(fā)維修，我們假設存量飛機僅 30%需要大修；③至 2030 年 增量飛機平均換發(fā) 0.5 次：以 5 年換發(fā) 1 次計算，2025 年及之前列裝的飛機到 2030 年需換 發(fā) 1 次，2025-2030 年列裝的飛機到 2030 年無需換發(fā)，假設新增飛機按勻速增加，則平均 換發(fā)次數(shù)為 1/2*1+1/2*0=0.5 次, 每次換發(fā)周期中經(jīng)歷 2 次維修，平均約 1 次大修；④各類 型飛機單價參考國外同類型單價，發(fā)動機占軍用飛機成本的 25%；⑤發(fā)動機采購費和維護保 養(yǎng)費按照 1:1 預估；⑥考慮換發(fā)發(fā)動機來自于備發(fā)，因此不再單獨考慮備發(fā)數(shù)。

據(jù)此測算，從 2021~2030 中國軍用航空發(fā)動機維修市場總規(guī)模為 9662.16 億元人民幣、年 均 966.2 億元人民幣。結合上文對 2021-2030 年新裝發(fā)動機市場規(guī)模年均 487.7 億元的預 測，2021-2030 年我國軍用航發(fā)市場年均達 1453.9 億元。

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的研究數(shù)據(jù)，發(fā)動機占軍用飛機成本的 25%，材料成本占發(fā)動機成 本的 50%，而高溫合金占材料成本約 35%。據(jù)此測算，從 2021~2030 年我國軍用航發(fā)用 高溫合金年均市場達 254.44 億元。

4 超導業(yè)務：MRI 商用市場拓展順利，未來核聚變項目大有可為

低溫超導材料為主，應用領域廣闊

超導材料，是指在一定條件下，具有直流電阻為零和完全抗磁性的材料。我國在超導材料 及其應用領域總體上處于國際先進行列，基本掌握了各種實用化超導材料的制備技術，在 多個應用方面也取得了良好的發(fā)展。

根據(jù)超導材料的臨界溫度，可將超導材料分為低溫超導材料和高溫超導材料。一般認為， Tc≥25K 的超導材料稱為高溫超導材料，有實用價值的主要有鉍系、釔系和 MgB2（Tc=40K） 材料等。有實用價值的鉍系和釔系高溫超導材料屬于氧化物陶瓷，在制造工藝上必須克服加 工脆性、氧含量的精確控制及與基體反應等問題，因此價格昂貴，目前尚處于研發(fā)階段。因 此目前全球市場以 Tc<25K 的低溫超導材料為主，目前已實現(xiàn)商業(yè)化的包括 NbTi（Tc=9.5K） 和 Nb3Sn（Tc=18k）；而以 NbTi 和 Nb3Sn 為代表的低溫超導材料，由于其具有優(yōu)良的機械 加工性能和成本優(yōu)勢，在相當長的時期內仍將在商業(yè)化超導市場中處于主導地位。

低溫超導行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游原材料、超導線材、超導磁體、超導設備四個環(huán)節(jié)。上 游行業(yè)主要是 Nb、Ti、Sn、Cu 等原材料，由于低溫超導線材行業(yè)對原材料的消耗量并不 大，因此上游原材料對超導線材行業(yè)的影響并不明顯，超導線材行業(yè)的發(fā)展主要取決于技 術進步。而下游行業(yè)主要是超導設備，隨著 MRI、MCZ、NMR 等領域的發(fā)展，未來低溫 超導線材的市場空間較大。

公司實用低溫超導材料主要是 NbTi 和 Nb3Sn 超導線，擁有國際一流、國內唯一的 NbTi 和 Nb3Sn 超導線材生產(chǎn)線，具備 NbTi、Nb3Sn 超導線材 750 噸的生產(chǎn)能力。其中 NbTi 是二元 合金，具有良好的加工塑性，很高的強度，制造成本低，臨界磁場低，主要用于 10T 以下 磁場；而 Nb3Sn 是金屬間化合物，屬于脆性材料，加工性能差，制造成本高，但是臨界磁 場高，主要用于 10T 以上的磁場。

超導磁體產(chǎn)品是超導業(yè)務的延申。超導磁體一般是指用超導導線繞制的能產(chǎn)生強磁場的超 導線圈，還包括其運行所必要的低溫恒溫容器。通常電磁鐵是利用在導體中通過電流產(chǎn)生 磁場，由于超導材料在超導狀態(tài)下具有零電阻特性，因此可以以極小的面積通過巨大的電 流。超導磁體具有場強高、體積小、重量輕等特性?；诋a(chǎn)生的強磁場，超導磁體主要應 用領域包括 MRI、 MCZ、NMR、ITER、加速器、科研用特種磁體等。 公司自主開發(fā)了大型超導磁體繞制、固化及低溫杜瓦設計和制造等全套技術，自主研發(fā)的 MCZ 磁體是國內第一臺專門用于磁控直拉單晶硅的高磁場強度超導磁體，傳導冷卻類型 MCZ，已實現(xiàn)批量出口；研發(fā)出特種磁體制備新技術并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，批量應用于國內外高 能加速器制造領域；公司開發(fā)了鞍型和制冷機直冷低溫超導磁體、大型高溫超導磁體關鍵 制備技術，為蘭州重離子加速器、上海光源、廣東電網(wǎng)超導限流器提供了核心的超導磁體， 保障了國家重點工程建設。

超導技術不斷深入，下游應用領域廣闊助增長

目前低溫超導材料的絕大部分應用都是基于超導磁體產(chǎn)生的強磁場，主要應用領域包括 MRI、MCZ、NMR、ITER、加速器、科研用特種磁體等。

MRI 市場：

MRI 用超導磁體 MRI 是當前超導材料的最主要應用領域。MRI 是一種生物磁自旋成像技術， 它利用原子核自旋運動的特點，在外加磁場內，經(jīng)射頻脈沖激發(fā)后產(chǎn)生信號，經(jīng)過計算機 處理轉換后獲得圖像。與基于 CT（計算機 X-射線斷層攝影術）的 X 射線技術不同，MRI 對人體不會產(chǎn)生放射性損傷，可以實現(xiàn)三維立體掃描、成像圖像分辨率高、對腫瘤早期診 斷有較高的臨床價值，已經(jīng)廣泛運用于全身各部位臟器的疾病診斷中。與永磁型 MRI 相比， 超導 MRI 成像區(qū)磁場高，所以可以獲得更高的分辨率，通過閉環(huán)運行方式實現(xiàn)磁場空間和 時間穩(wěn)定性更高，一般可達 10 年以上而不變化。這決定了超導 MRI 具有永磁型 MRI 無可 比擬的優(yōu)勢。

目前國內 MRI 市場基本上被國外公司（GE、PHILIPS、SIEMENS）壟斷，價格昂貴，使 得大多數(shù)中、小醫(yī)院用不起 MRI 設備。為此，國家明確將磁共振成像設備列為當前優(yōu)先發(fā) 展的高技術產(chǎn)業(yè)化重點領域之一。當前我國人均 MRI 擁有量與發(fā)達國家存在較大差距：根 據(jù)數(shù)據(jù)分析公司 Statista 的數(shù)據(jù)，截至 2017 年，美國和德國每百萬人口 MRI 擁有量分別為 37.56 臺和 34.49 臺，其他主要發(fā)達國家每百萬人口 MRI 擁有量也多在 10 臺以上，而我國 每百萬人口 MRI 擁有量僅為 6.2 臺?？紤]到中國人口數(shù)量位居世界第一，未來全球 MRI 最 大的市場在中國。未來隨著 MRI 的普及率上升，有望帶動超導材料需求量增加。

公司將受益于 MRI 市占率提升。據(jù)公司定增審核問詢函回復公告（2021.10.11），公司 MRI 用超導線材已在 GE 醫(yī)療、Philips 醫(yī)療、SIEMENS 醫(yī)療、聯(lián)影醫(yī)療、東軟醫(yī)療、健信核磁 等國內外主要 MRI 設備生產(chǎn)商的產(chǎn)品中得到批量應用，目前 MRI 用超導線材為公司超導材 料的主要業(yè)績貢獻來源。目前公司已經(jīng)與 GE 醫(yī)療、SIEMENS 醫(yī)療和 Philips 醫(yī)療確立了 合作關系。根據(jù)公司定增公告，預計 2025 年達產(chǎn)的 2,000 噸 MRI 用超導線材中，上述客 戶可消化 60%左右的產(chǎn)能，其中 GPS（GE、飛利浦、西門子）三巨頭的國內工廠可消化 約 35%左右即 700 噸的產(chǎn)能，MRI 國內生產(chǎn)企業(yè)公司可消化約 40%左右即 800 噸的產(chǎn)能， 因此公司 2025 年 MRI 用超導線材的國內銷量合計約 1,500 噸。按 2025 年國內超導線材預 計需求量 3,524.83 噸測算，公司 2025 年超導線材產(chǎn)能完全消化時國內市場占有率預計將 由 2021 年的 30.47%上升至 42.56%。公司超導線材銷售增長率為公司國內市場占有率的 快速增長奠定了堅實的基礎。

MCZ 市場：

市場 MCZ 技術的物理基礎是通過磁場對導電硅流體的熱對流形成抑制作用，抑制單晶硅生 長過程中雜質和缺陷的產(chǎn)生，晶體完整性、均勻性得到極大改善，可實現(xiàn)高質量大尺寸單 晶硅快速生長。其中采用超導磁體提供 5,000Gs 穩(wěn)定磁場的 MCZ 技術是目前國際上生產(chǎn) 300mm以上大尺寸半導體級單晶硅的最主要方法。日本、美國、德國和中國是主要的硅材 料生產(chǎn)國，中國硅材料工業(yè)與日本同時起步，但生產(chǎn)技術水平仍然相對較低，而且大部分 為 100-150mm 硅錠和小直徑硅片。目前，國際上硅片主流產(chǎn)品是 300mm，而我國 300mm 以上的半導體級 MCZ 生產(chǎn)裝備磁場部分主要由常導磁體提供（磁場強度小于 0.2T），常導 磁體功耗大（大于 100kW）、需要復雜的冷卻系統(tǒng)（存在管道腐蝕等問題），且無法高效控制雜質和缺陷的產(chǎn)生。超導材料具有零電阻的特性，采用超導材料制備的超導磁體可以實現(xiàn)無阻載流運行。

超導磁體和常導磁體相比，其體積和運行成本大幅度減小，能夠降低 300mm 單晶硅制造能耗 20%、提高成品率 30%。我國迫切需要發(fā)展?jié)M足 300mm MCZ 單 晶硅制備用超導磁體制造技術并實現(xiàn)規(guī)模應用，以促進我國單晶硅行業(yè)的產(chǎn)業(yè)技術升級。 隨著半導體工業(yè)的迅速發(fā)展，中國已成為全球增長速度最快的單晶硅生產(chǎn)和消費國家，其 中 MCZ 產(chǎn)品占總產(chǎn)量的 70%-80%，目前國際上 300 毫米以上大尺寸單晶硅片已成為主流。 根據(jù)國際半導體設備材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會報告，到 2020 年中國在半導體工業(yè)的投入將達到 30 億美元。特別是對單晶硅行業(yè)，中國 75%的需求依賴進口。近年來，在半導體產(chǎn)業(yè)的拉動 下單晶硅爐產(chǎn)量直線上升，為公司發(fā)展單晶硅生產(chǎn)用 MCZ 磁體奠定良好的市場基礎。

中國聚變工程實驗堆（CFETR）：

CFETR 項目穩(wěn)步推進，有望帶動超導業(yè)務整體業(yè)績提升。中國聚變工程實驗堆（CFETR） 是中國自主設計和研制并聯(lián)合國際合作的重大科學工程，是中國在全面消化吸收國際熱核 聚變實驗堆（ITER）相關技術的基礎上，預先開展下一代超導聚變堆研究的重大項目。

CFETR 項目于 2017 年在合肥正式啟動工程設計，計劃分三步走，第一階段到 2021 年， CFETR 開始立項建設，第二階段到 2035 年，計劃建成聚變工程實驗堆，開始大規(guī)模科學 實驗，第三階段到 2050 年，聚變工程實驗堆實驗成功，建設聚變商業(yè)示范堆。在 ITER 項 目中，我國承擔 69%的 NbTi 超導線和 7%的 Nb3Sn 超導線生產(chǎn)任務，全部由公司提供。我 國自主設計研制并聯(lián)合國際合作開展的中國聚變工程實驗堆（CFETR）項目已經(jīng)國家發(fā)改 委立項。經(jīng)過在 ITER 項目中對低溫超導線材的研究與實驗經(jīng)驗，公司有望再次受益，從而 帶動整體業(yè)績增長。

低溫超導材料技術壁壘高，公司競爭優(yōu)勢顯著

根據(jù)公司定增募集說明書，西部超導是目前國內唯一的低溫超導線材商業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，在 國內不存在競爭對手，其競爭對手均來自國外，公司產(chǎn)品價格、性能方面均已與其他競爭 對手處于同一水平。

公司研究成果豐富，技術水平全球領先。公司自主開發(fā)了全套低溫超導產(chǎn)品的生產(chǎn)技術， 代表我國完成了 ITER 項目的超導線材交付任務，實現(xiàn)了 MRI 超導線材的批量生產(chǎn)；開發(fā)了高性能 Bi 系和 MgB2 高溫超導材料制備技術，產(chǎn)品的核心技術達到國際先進水平。（報告來源：未來智庫）

5 盈利預測與投資分析

我們預計 2021~2023 年公司收入分別為 29.35、39.60 和 52.92 億元，同比增長 38.91%、 34.93%和 33.63%，歸母凈利潤分別為7.43、9.80和 13.04億元，同比增長100.39%、31.91% 和 33.05%。

分業(yè)務預測：

1）鈦合金：公司是我國高端鈦合金棒絲材、鍛坯主要研發(fā)生產(chǎn)基地之一，公司生產(chǎn)的高端 鈦合金材料打破了歐美發(fā)達國家對我國航空、艦船、兵器用關鍵鈦合金材料的技術封鎖和 禁運。公司鈦合金業(yè)務隨下游軍用飛機放量不斷快速增長；同時公司鈦合金產(chǎn)品可用于航 空發(fā)動機、導彈、艦船、兵器、商用飛機等多個高端領域領域，業(yè)績得到多方充分保障。

銷量：根據(jù)公司 2021 年 3 月 31 日投資者關系活動記錄表，公司預計 2021 年具備 6000-7000 噸鈦合金產(chǎn)能。同時根據(jù) 2021 年 7 月 30 日投資者關系活動記錄表，公司 21 年半年報在 建工程中三臺電弧爐將在 21 年下半年投產(chǎn)，2021 年公司持續(xù)進行擴產(chǎn)，新增真空感應爐 熔煉、快鍛及和真空自耗電弧爐等設備，提高熔煉、鍛造等環(huán)節(jié)產(chǎn)能。我們預計到 2022-2023 年，公司產(chǎn)能將達到 1 萬噸以上。2020 年中國鈦材總消費量達 9.4 萬噸，其中航空航天用 鈦量約為 1.7 萬噸，占總消費量的 18.4%，公司 2020 年鈦材市占率約為 26.5%。我們認為， 隨著下游軍工產(chǎn)業(yè)高景氣發(fā)展，鈦材消費結構中的高端航空航天鈦合金占比有望持續(xù)向上， 同時公司作為航空鈦材龍頭，有望在新機型上取得較高市占率，此外從軍工行業(yè)特征來看， 軍品普遍以銷定產(chǎn)，公司積極進行擴產(chǎn)計劃或印證了其在手訂單充裕，市場需求將充分吸 收公司新增產(chǎn)量，我們預計公司 21-23 年鈦合金銷量為 6700.00/8375.00/11138.75 萬噸。

單價：價格方面，2021 年公司鈦合金產(chǎn)品最主要原材料海綿鈦價格持續(xù)上漲，作為鈦合金 產(chǎn)業(yè)鏈的核心供應商，我們判斷公司具備上調鈦合金價格，向下游傳導原材料漲價壓力的 能力及動力。同時，考慮到俄羅斯、烏克蘭為鈦的主要供應國，且大部分出口為全球客戶 提供海綿鈦或鈦材。歐美的后續(xù)制裁將可能限制俄羅斯鈦金屬的出口，進而造成市場上鈦 金屬的供應緊張，引發(fā)下游采購商的恐慌采購囤積行為。此外，當前主要鈦金屬的主要原 料鎂錠價格居高不下，加上全球通貨膨脹嚴重，其他有色金屬銅鋁鎳大幅上漲帶動下，鈦 金屬價格將有可能上漲。遠期看 2023 年，我們保守判斷隨著國際局勢趨于平緩，鈦產(chǎn)業(yè)鏈 新產(chǎn)能逐步釋放，原材料海綿鈦有望回歸 2020 年價格水平，公司鈦合金產(chǎn)品單價或將隨之 下調，預計 2021-2023 年公司鈦合金單價分別為 37.50/38.00/36.00 萬元/噸。

毛利率：公司 2021 年前三季度整體毛利率達到 43.29%，同比增長 6.77pcts，我們預計作 為公司營收及毛利主要貢獻的鈦合金板塊實現(xiàn)了毛利率的持續(xù)提升?？紤]到未來 2-3 年高 端鈦材仍面臨供不應求的情況，航空航天、高端化工、海洋工程等高端鈦材品種盈利水平 有望穩(wěn)中向好。公司高端鈦材產(chǎn)品結構的提升以及新增產(chǎn)能規(guī)模效應的體現(xiàn)有望對沖上游 海綿鈦漲價的影響，使得公司鈦合金毛利率維持在較高水平。我們預計 2021-2023 年公司 鈦合金毛利率分別為 47.80%/48.00%/47.50%。

2）超導產(chǎn)品：公司作為國內唯一低溫超導線材商業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，全球唯一全流程生產(chǎn)企業(yè)， 受益于核磁共振設備/半導體設備/核聚變項目下游市場需求拉動，高技術壁壘+先發(fā)優(yōu)勢促 進超導業(yè)務穩(wěn)健增長。

我國 MRI（磁共振成像儀）保有量快速增長，我國單晶硅產(chǎn)業(yè)技術升級帶動 MCZ 設備放量， 促進超導材料市場需求不斷擴張。此外，2021 年西部超導承擔 CRAFT 項目用高性能 NbTi 和 Nb3Sn 超導線材制造任務。中國聚變堆主機關鍵系統(tǒng)綜合研究設施（CRAFT）是中國聚 變工程堆（CFETR）項目的預研，也是合肥綜合性國家科學中心首個獲批建設的國家重大 科技基礎設施，建成后將成為國際磁約束聚變領域參數(shù)最高、功能最完備的綜合性研究平 臺。我們預計公司 CRAFT 項目的相關制造任務有望在 22-23 年集中完成交付，帶來可觀的 業(yè)績增量。我們預計 21-23 年公司超導業(yè)務實現(xiàn)營收 2.43、4.62、6.01 億元，同比增速分 別為 25.00%、90.00%、30.00%。

毛利率方面，此前由于 ITER 項目的完結，公司超導產(chǎn)品中高價格、高毛利率的 ITER 用線 材銷售收入逐步下降，導致超導產(chǎn)品整體平均價格下滑，毛利率降低，2018-2020 年毛利 率分別為 10.57%、4.64%、4.51%。我們認為，公司超導產(chǎn)品技術處于國內、國際領先地 位，目前以 MRI 用超導材料為主要下游市場?？紤]到公司承接的 CFETR、蘭州重離子加速 器等國家重點工程項目對高價格、高毛利低溫超導線材需求較大，隨著應用不斷擴展，公 司有望回到高毛利市場，產(chǎn)生新的業(yè)績增長點，同時考慮到超導產(chǎn)品的毛利率彈性較大（根 據(jù)公司招股書，ITER 用高端超導線材的毛利率在 30%以上），我們預計公司 21-23 年超導產(chǎn)品毛利率分別為 15.00%、20.00%、22.00%。

3）高溫合金：2020 年公司高溫合金產(chǎn)品仍處于取得相關認證的階段，收入規(guī)模小，尚未 實現(xiàn)盈利。目前國產(chǎn)軍用發(fā)動機處于需求放量期，未來高性能高溫合金需求量增長可期。 根據(jù)公司 2021 年半年報，公司高溫合金典型產(chǎn)品已向多個型號小批量交付，市場得到了進 一步開拓。我們認為未來公司產(chǎn)品認證通過后發(fā)展前景向好，高溫合金業(yè)務將會成為公司 新的增長點。

收入：根據(jù)公司 2019 年招股說明書，“發(fā)動機用高性能高溫合金材料及粉末盤項目”將建 設產(chǎn)能 2500 噸發(fā)動機用鎳基高溫合金棒材和粉末高溫合金母合金生產(chǎn)線，項目建設期預計 兩年，達產(chǎn)期計劃 4 年，第二年開始生產(chǎn)，達產(chǎn)率 10%，第三年達產(chǎn)率 60%，第四年完全 達產(chǎn)。2021 年 12 月定增募資擬增加高溫合金產(chǎn)能，項目建設期 3 年，預計年平均增加產(chǎn) 能 1500 噸，公司軍品以銷定產(chǎn)，其產(chǎn)能基本對應當年銷量，根據(jù)達產(chǎn)率外推則公司近幾年 高溫合金業(yè)務體量均成倍增長，考慮到產(chǎn)能爬坡期、工人生產(chǎn)熟練度磨合期以及軍品認證 周期，我們參照公司招股書及定增方案保守預計 2021-2023 年高溫合金業(yè)務分別實現(xiàn)營收 0.90/2.00/5.50 億元，同比增速分別為 162.85%/122.22%/175.00%。

毛利率：毛利率方面，我們參考變形高溫合金龍頭撫順特鋼的分業(yè)務情況，其高溫合金業(yè) 務 2020 年毛利率突破 40%?？紤]到變形高溫合金仍處于國產(chǎn)替代初期，在下游航空發(fā)動 機等領域高需求的背景下，國內高溫合金產(chǎn)品供不應求，新進企業(yè)無需以價格戰(zhàn)爭奪市場 份額，我們預計高溫合金市場價格及利潤率水平有望維持在高位?？紤]到公司高溫合金產(chǎn) 線仍處于產(chǎn)能爬坡期，規(guī)模效應尚不明顯，隨著產(chǎn)線完全達產(chǎn)及生產(chǎn)工藝趨于熟練高溫合 金產(chǎn)品毛利率有望向撫順特鋼趨近，我們預計公司 2021-2023 年高溫合金毛利率分別為 20%/35%/40%。

4）其他業(yè)務：根據(jù)公司招股說明書，公司其他業(yè)務收入主要是銷售原材料收入和銷售廢料 收入，占營業(yè)收入的比重較小。由于銷售原材料、廢料業(yè)務為公司非主要業(yè)務，因此收入 具有一定波動性。我們保守預測 21-23 年其他業(yè)務收入為 1.17、1.34、1.54 億元，同比增 長 15%、15%、15%。參考 2020 年該業(yè)務毛利率，我們預計 21-23 年其他產(chǎn)品毛利率分 別為 28.65%/28.65%/28.65%。

費用率預測：

1）銷售費用率：2018~2020 分別為 1.46%、1.22%、1.63%，公司歷史銷售費用基本維持 穩(wěn)定，2020 年銷售費用率提升主要是由于公司購買新材料應用綜合保險 1867.80 萬所致。 2021 年前三季度公司銷售費用率為 0.79%，同比提升 0.10pcts，主要系公司人工費用、材 料費用增加所致。我們預計未來公司持續(xù)開拓超導產(chǎn)品市場，隨著高溫合金新產(chǎn)線達產(chǎn)， 人工費用對應提升導致公司銷售費用穩(wěn)定增長，同時隨著公司進入營收規(guī)模高速增長階段， 銷售費用率基本實現(xiàn)平穩(wěn)，預計 2021~2023 年銷售費用率為 1.60%、1.60%、1.60%。

2）管理費用率：2018~2020 分別為 10.48%、9.44%、6.89%。公司管理費用基本維持穩(wěn) 定，隨著公司業(yè)務規(guī)模的擴大，管理費用占營業(yè)收入的比重持續(xù)下降。2021 年前三季度公 司管理費用率為 5.90%，同比下滑 0.25pcts，我們預計隨著產(chǎn)能擴建導致職工擴招以及管 理人員薪酬的持續(xù)增長，管理費用將穩(wěn)定上升，但隨著公司營收規(guī)模擴大費用率有所下滑， 預計 2021~2023 分別為 6.38%、6.30%、6.20%。

3）研發(fā)費用率：2018~2020 分別為 8.15%、9.75%、6.19%，2021 前三季度公司研發(fā)費 用率為 6.01%，同比提升 0.66pcts?？紤]到航空行業(yè)需要保持預研一代、研制一代、生產(chǎn) 一代的研產(chǎn)銷節(jié)奏。公司需要不斷進行研發(fā)投入完善產(chǎn)品體系，因此我們預計公司將繼續(xù) 加強研發(fā)投入，研發(fā)費用率隨著公司營收規(guī)模擴大而維持穩(wěn)定，預計 2021~2023 分別為 6.20%、6.30%、6.30%。

投資分析

“十四五”期間，我國航空工業(yè)和發(fā)動機制造進入發(fā)展快車道，將帶動高端鈦合金產(chǎn)品和高溫合金需求的持續(xù)增長，我們預計公司 21-23 年歸母凈利潤為 7.43、9.88、13.08 億元， 同比增速分別為 100.39%/32.94%/32.38%，考慮到公司三大業(yè)務板塊均具備高增長空間，且公司軍用鈦合金業(yè)務占比高于可比公司，業(yè)績彈性更大，高溫合金業(yè)務打開第二增長曲線， 同時公司是目前國內唯一的低溫超導線材生產(chǎn)企業(yè)，技術壁壘較高。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 - 官方網(wǎng)站