碳纖維設備龍頭，精功科技：大絲束碳纖維，迎來快速發展期
（報告出品方/分析師：國聯證券 柴沁虎）
1. 公司介紹
精功科技（002006），總部位於浙江紹興柯橋。公司的前身可以追溯到成立於1992年8月的紹興華源紡織機械有限公司。華源紡機經過多輪增資、外資變內資、再增資，2000年7月變更成爲紹興精功科技有限公司。2000年9月，紹興精功科技有限公司變更爲紹興精功科技股份有限公司。2004年6月深交所上市。
公司是一家機電一體化機械產品研發、生產與銷售的企業，設立以來業務核心未有變更。上市前，公司主要側重新型建築、建材專用設備和輕紡專用設備領域的研製開發和生產。產品主要爲以新型鋼結構建材專用設備爲主的建材機械和以包覆絲機爲主的紡織機械。上市後，公司的業務範圍逐步延伸到光伏、碳纖維碳化設備的開發。
1.1 控股股東司法重整順利
上市之初，精功集團有限公司爲公司的控股股東，金良順先生持有精功集團41.5%的股份，爲精功集團第一大股東，系對精功科技有實質影響力的自然人。截至2022年中報，精功集團持有上市公司31.16%的股份。
19年初，控股股東精功集團發生流動性危機，雖然集團嘗試通過多種途徑化解債務風險，但是仍不能解決流動性危機。19年9月精功集團向柯橋法院提出重整申請。19年9月，紹興市柯橋區人民法院裁定受理精功集團、紹興精匯、精功控股的破產重整申請，並根據法律程序指定浙江越光律師事務所爲前述三家公司管理人。
21年7月，精功集團管理人發佈《精功集團有限公司等九公司重整預招募公告》，招募重整投資人。管理人初步確定的重整範圍主要包含了精功集團持有的14,180.98萬股精功科技控股股權（佔精功科技總股本的31.16%）、精功集團持有的16,400.00萬股會稽山紹興酒股份有限公司控股股權（佔會稽山總股本的32.97%）等在內的六項核心資產。21年9月17日報名截止時，徵集到5家意向投資人（含聯合體）。
22年4月，精功集團管理人發佈《精功集團有限公司等九公司重整投資人招募公告》，調整後的重整核心資產範圍爲“精功集團持有精功科技中的13,650.24萬股股份，持股比例爲29.99%，精功集團剩餘持有的精功科技股份不作爲重整核心資產，將另行處置；精功集團持有會稽山中的14,915.82萬股股份，持股比例爲29.99%，精功集團剩餘持有的會稽山股份不作爲重整核心資產，將另行處置”等在內的五項核心資產。22年5月報名截止時，徵集到1名意向投資人中建信控股集團有限公司。
中建信控股集團有限公司的控股股東爲方朝陽，持股比例39.025%，此外，方朝陽持有精功集團有限公司股權，持股比例2.0958%。同時持有精功集團有限公司股東紹興精匯投資有限公司（持有精功集團有限公司76.25%股權）股權，持股比例9.38%。
22年7月，公司公告截至 2022年 7 月 2 日，中建信根據與管理人簽訂的《重整投資協議》，已足額繳納重整履約保證金4.56億元及銀行保函。根據協議約定， 重整方中建信擬向管理人提供4,562,199,462.85元重整資金對精功集團等九公司重整核心資產實施現金收購。其中：精功集團持有精功科技的 13,650.24 萬股股份（佔精功科技總股本的29.99%） 的投資對價爲 1,184,928,364.61 元。
若中建信通過精功集團破產重整獲得公司 13,650.24 萬股股份（佔公司總股本的 29.99%），中建信將成爲精功科技控股股東和實際控制人。
1.2. 營收整體呈增長狀態，碳纖維板塊佔比顯著提升
公司屬於研發驅動、產品驅動型公司，需要從長週期角度分析，才能夠對公司的主營構成及其變遷有一個很好的理解。
公司專注於設備製造，但是業務範圍在不斷延伸、擴展。上市之初，公司的業務集中在建材機械、紡織機械。經過多年的發展，目前的公司業務延伸到碳纖維及複合材料裝備、機器人及智能裝備、太陽能光伏專用裝備、新型建築節能專用設備、輕紡專用設備等五個業務方向，其中，碳纖維裝備是發展最快、最具潛力的一個業務板塊。
紡織機械和建材機械是公司的傳統業務，得益於不斷開發出適銷對路的新產品，相關板塊的收入一直保持穩步增長。截止2021年底，相關板塊的收入分別爲5.18億元和2.77億元，同比增速98.47%和33.17%。這兩個板塊的毛利率也基本穩定。
光伏板塊是公司上市後重大打造的一個板塊，並且也曾經取得過較爲輝煌的業績，但是，由於公司開發的光伏裝備主要是多晶硅相關的設備，在單晶裝備方面投入不足。近年來，該板塊處於沉澱積累階段，隨着公司的單晶爐、金剛線切片機逐步發力，預計該板塊後市可以有更高的期待。
碳纖維板塊是目前公司各個板塊中增速最快、壁壘最高的板塊。2021年，公司累計交付6條碳化線，並且簽署了10條碳化線的銷售合同。需要強調，公司實際上早在2013年就組建了碳纖維&複合材料裝備事業部，着力進行碳纖維裝備的研發，17年2月才首次取得吉林精功碳纖維有限公司的一條大絲束碳纖維碳化線的裝備合同，21年才迎來相關業務的批量訂單。
智能製造板塊目前還處於蓄勢階段，精密加工、智能裝備相關的業務收入穩步增長，毛利率較爲穩定。
從收入構成可以明顯看出，2019年起隨着國產大絲束碳纖維迎來發展機遇期，公司碳纖維生產線業務佔比顯著提升，至2022H1碳纖維生產線業務收入佔比已經達到51%，成爲公司核心業務。
體現到業績上，公司業務體量整體呈上升態勢，但利潤波動較大，隨着碳纖生產線業務佔比的提升，自2019年業績大幅虧損以後迎來了業績修復期。
2. 中國大絲束碳纖維迎來快速發展期
2.1. 新能源推動碳纖維需求高速增長
碳纖維是由聚丙烯腈，或瀝青、粘膠等有機纖維在高溫環境下裂解碳化形成的含碳量高於90%的碳主鏈結構無機纖維，具備出色的力學性能和化學穩定性，具有質輕、高強度、高模量、導電、導熱、耐腐蝕、耐疲勞、耐高溫、膨脹係數小等一系列其他材料所不可替代的優良性能。
隨着“雙碳”政策的落地，國內的碳纖維產業發展迎來黃金時刻。風電、電動汽車、氫能、光伏等領域都是中國有比較優勢的產業，也是國家重點扶持的產業。相關領域的碳纖維需求增速較快，市場容量較大，不僅可以拉動碳纖維的需求，而且可以較好解決碳纖維產業發展的系列化、差別化和延伸化。
O 風電裝機量和風機葉片大型化帶動碳纖維需求提升
全球“十四五”期間風電裝機複合增速超過25%。風電行業在經歷了 2020 年搶裝潮之後， 2021 年在國家的碳中和政策背景下仍維持了高景氣度，2022 年中央補貼全面退坡，我們預計大型化海上風電裝機和降本後陸上風電需求將持續支持新增裝機量增長，2025年全球風電新增裝機容量將達94GW，中國達到45GW，佔全球新增裝機量的 47%。
碳纖維葉片在大型化葉片中具備性價比高的優勢。當風機變大後，全玻璃鋼葉片已無法滿足葉片大型化、輕量化的要求，而密度、剛性方面更出色的碳纖維材料則成爲了更理想的選擇。在滿足剛度和強度的前提下，碳纖維比玻璃鋼葉片質量輕30%以上。當前風輪直徑已突破120m，葉片重量達18噸，碳纖葉片在減重的同時提高發電效率、降低葉片成本，尤其是隨着風電中標價持續下降的背景下，碳纖葉片在大尺寸葉片中的性價比優勢凸顯。
Vestas葉片碳樑專利過期，大絲束碳纖維在風電葉片中的滲透率有望大幅提升。Vestas是全球風電巨頭，已經實現了碳纖維在風機葉片的規模化應用，其他國際巨頭，西門子-歌美颯、GE-LM、Nordex等均在新的機型中採用了碳纖維拉擠板製造與測試樣機。國內風電企業還沒有形成碳纖維葉片的規模化量產，更多處於樣機驗證階段，2022年7月19日Vestas葉片碳樑專利過期，有望爲國內葉片用碳纖維市場帶來階躍式增長。
根據林剛的《2021全球碳纖維行業報告》數據，2021年全球風電葉片碳纖維需求3.3萬噸，同比增速10%，需求佔比增長至28%。2020年國內風電葉片領域碳纖維需求量爲2.25萬噸，同比增長10%，佔國內需求總量的36.1%。
風電葉片用碳纖維主要以國內外T300級24K、48K、50K等產品爲主。海外主要是東麗旗下卓爾泰克（美國+墨西哥+匈牙利）、日本三菱、德國西格里以及臺塑、土耳其Dowaksa，國內的吉林碳谷+寶旌的產品也基本能夠滿足下游客戶的需求。
我們預計至2030年全球風電葉片對碳纖維的需求將形成10萬噸級別的市場，是現有風電葉片市場的3倍，CAGR約爲13%。
O 雙碳戰略下多條新能源賽道接續拉動碳纖維需求增長
能源變革浪潮下，光伏產業快速發展，氫燃料電池也在蓄勢待發，這些新興產業同樣帶動碳纖維需求的大幅擴張。
光伏領域：碳纖維借用其耐熱特點適用於單晶爐熱場，作爲耗材使用，碳纖維坩堝相比於石墨坩堝具有能耗低、壽命長的優點，並且在大尺寸硅片中碳纖維坩堝更加適用，2021年全球碳碳熱場用碳纖維需求0.85萬噸，參照2021年光伏裝機133GW來測算，我們預測到2030年全球光伏新增裝機達435GW對應碳碳熱場碳纖維需求量約爲2.6萬噸。
氫能領域：碳纖維是高壓氫氣瓶的理想材料，我國對氫能產業給予大力支持，根據規劃一線城市羣（北上廣地區）2025年氫能車有望達到10萬輛左右。
2021年全球氫能車銷量1.63萬臺，我們根據《中國氫能及燃料電池產業白皮書（2019版）》進行推算，假設2025年全球氫能車出貨5萬輛、2030年氫能車出貨100萬輛。如果按照重卡來測算，單車需要10個氫氣瓶，35KPa的主流氫氣瓶約需碳纖維40千克。2021年全球壓力容器碳纖市場1.1萬噸，按照我們的測算，氫能車需求約2千噸，其他傳統領域9千噸，到2030年全球氫能車出貨100萬輛將對應壓力容器碳纖維市場13.4萬噸，成爲繼風電葉片後的第一大碳纖維應用領域。
綜上，根據我們的推算，受益新能源產業增長，碳纖維全球市場需求到2030年增長至38.2萬噸，相比2020年，10年增長2.5倍，CAGR=13.5%。
2.2.氧化爐和炭化爐是碳纖維製備的核心設備
碳纖維全產業鏈主要包括：
1）上游原絲：以丙烯腈爲原料，以腈綸生產爲工藝技術積累，經過聚丙烯腈紡絲成爲碳纖維原絲（又稱白絲）；
2）中游碳化：過程中又包含①預氧化、②碳化（碳纖維，90+%含碳量，1000-2000℃）、③石墨化（石墨纖維，99+%碳含量，2000-3000℃）、④表面處理（提升和樹脂粘合性）、⑤捲曲（成品一般按卷賣）等環節，碳化後成爲黑絲；
3）下游復材：經過編織、浸漬、與樹脂複合加工、拉擠等工藝，形成專業用途的碳纖維複合材料零件，復材技術決定市場廣度。
碳化過程中，預氧化爐和低溫碳化爐對碳化工序的關鍵設備。在製造聚丙烯腈基碳纖維過程中， PAN結構經過兩次重大變化後由有機原絲轉化爲無機碳纖維。一是在預氧化過程中，使其線型PAN分子鏈轉化爲耐熱梯型結構的預氧絲；二是在碳化過程中，由預氧絲的梯型結構轉化爲碳纖維的亂層石墨結構。
預氧化爐實現原絲大分子鏈的耐熱梯型結構轉變。
預氧化的目的是使PAN 原絲的線型大分子鏈經預氧化處理後轉變爲耐熱梯型結構，不熔不燃，經得起高溫碳化而保持纖維形態。實現這一轉化的關鍵設備就是預氧化爐。
研究表明，預氧化爐首先要滿足工藝條件的需求：即加熱系統的溫度場均勻，溫度梯度分佈合理，風向垂直於絲束，風速在 0.5 m/s以上，牽伸系統低溫區實施正牽，高溫區實施負牽。同時，大型預氧化爐對纖維的處理量要大，以降低生產成本。
碳化爐實現高含碳量的無機碳纖維。
具有耐熱梯型結構的有機預氧絲經過高溫熱處理轉化爲含碳量在 92 %以上的無機碳纖維。實現這一轉化的關鍵設備是碳化爐。工程實踐與研究表明：其核心技術是寬口碳化爐及其配套的迷宮密封、廢氣排除和牽伸系統。對於ht 級碳纖維生產線，爐口寬度需在1 m 以上，而且要正壓操作，就需非接觸式迷宮密封裝置；爲使熱解廢氣不污染纖維，排除系統要暢通而瞬時排出；牽伸系統則是製造高性能碳纖維重要手段。
2.3. 設備國產化遇上需求高增長，行業資本開支快速擴張
千噸級碳纖維生產線基本實現國產化：精功科技於2016年成功研製國內首條千噸級碳纖維生產線，經過優化打磨，2020年爲吉林精功碳纖維有限公司定製、交付了2500噸級25K/50K大絲束碳纖維生產線，系國內首條接近全國產化的千噸級別生產線。該生產線實際運行速度達16米/分鐘, 年可產碳纖維2500噸。
碳纖維擬在建項目投資額超300億元：伴隨着新能源驅動的需求高增長，設備國產化加速行業資本開支，以吉林係爲代表的老碳纖維基地和新疆隆炬爲代表的新參與者紛紛擴建產能，吉林系直接複製產線成爲擴產最快的碳纖維基地，設備的國產化也爲新參與者提供了快速進入市場的途徑。
根據我們的統計，擬、在建碳絲產能達到23萬噸，對應投資額超過300億元，從規劃投產節奏來看，整體在十四五期間陸續投產。
3.公司完成碳纖維設備國產化，受益於碳纖維資本開支高增
3.1國內首家實現大絲束碳纖維設備國產化
13年精功科技組建碳纖維&復材事業部，當年就完成了EB爐機械部分的設計工作、1000T 碳纖維生產線初步方案設計。
15年10月，公司與浙江精業新興材料有限公司合作，實現了首臺套千噸碳纖維成套生產線的產業化，合同金額2.59億元，該產線的核心裝備高度依賴進口，核心目的在於實現產線的全流程打通。
17年2月，公司與吉林精功碳纖維有限公司簽署《大絲束碳纖維成套生產線銷售合同》，合同金額2.25億元，該產線的單線規模從千噸躍升到2000噸的規模。17年底該產線交付客戶。
17年11月，公司與吉林精功碳纖維有限公司再次簽署《大絲束碳纖維成套生產線銷售合同》，合同總金額2.25億元，由於設備進口渠道不暢，該產線（吉林精功2號線）19年6月投入使用。
18年3月，公司與浙江精功碳纖維有限公司簽署碳纖維成套生產線銷售合同，合同金額2.45億元。
20年4月，公司公告，將向吉林精功碳纖維銷售大絲束碳纖維成套生產線（吉林精功3號線）1套，合同金額1.83億元，2021年1月5日，公司將該生產線交付吉林精功碳纖維投入使用。該產線的低溫預氧化爐、高溫炭化爐、低溫炭化爐等核心裝備均實現了國產化。不僅如此，2020年公司實現了預氧化爐、碳化爐等碳纖維生產線核心設備的首次出口，實現了和跨國巨頭同臺競爭。
20年6月，公司中標國興碳纖維3條碳纖維生產線，同時預訂了二期2條碳纖維生產線，合同總金額6.80億元，其中一期合同3.70億元。隨後，項目主體變更爲國興碳纖維和吉林碳谷。國興碳纖維一期首條產線21年6月交付使用，第二條產線21年9月交付使用，吉林碳谷的第一條產線21年3月交付使用。21年11月，二期項目的第一條產線交付完畢。其中，國興碳纖維一期首條產線刷新了國內外同級別生產線的建設週期紀錄，從合同生效到整線試生產，總耗時在9個月以內。
21年9月，公司中標國興碳纖維有限公司年產10000噸差別化大絲束項目，該項目計劃建設4條高性能碳纖維生產線，合同金額6.50億元。
21年11月，公司中標吉林化纖股份有限公司年產12000噸碳纖維復材產品項目，項目計劃建設4條碳化生產線，合同金額預估爲6.80億元。
21年9月，公司將向新疆隆炬新材料提供2臺（套）碳纖維成套生產線，合同金額3.30億元。該產線是公司在吉林系外首次獲得的整線訂單。
3.2. 在手訂單和潛在目標訂單支撐公司未來發展
公司碳纖維設備在吉林系得到充分驗證：2021年累計完成6條碳纖維生產線的交付，簽署了10條碳纖維生產線的銷售合同（目前正在履行中），產品得到市場的高度認可，並正在逐步 “進口替代”。目前公司在手訂單充裕，在手訂單未執行金額爲11.77億元；從已有訂單看，公司主要客戶爲吉林系和寶武系，21年9月收穫關聯方外的新疆隆炬整線訂單，打開碳纖維設備的廣闊市場。
我們推算公司潛在設備合同額約爲93億元：我們按照最近一年公司收穫的4個碳纖維整線合同來算，單條產線平均合同金額爲1.66億元，按照單線2500噸/年計算，吉林化纖體系擬在建7.2萬噸碳纖維產線對應設備合同額約爲48億元，新疆隆炬規劃剩餘4.5萬噸碳纖維產線對應設備合同額約爲30億元，寶旌系擬在建2.2萬噸碳纖維產線對應設備合同額約爲15億元，合計潛在訂單93億元。
此外，其他擴產廠商擬在建產能約爲9.5萬噸，對應設備市場規模約爲63億元，“十四五”期間碳纖維產線設備市場總規模約爲166億元。
4.盈利預測與估值
4.1. 盈利預測
核心假設：
碳纖維生產線：2021年公司簽署了10條碳化線的銷售合同，單線合同價1.66億左右，交付期一般在1年內，我們判斷21年合同主要在22年轉化爲收入，預計2022年收入爲16億元，考慮到公司“十四五”期間潛在訂單93億元，假設2023/2024年分別完成訂單15/20條，對應收入約爲24/30億元；毛利率方面2021年受原材料影響較大，我們認爲恢復至正常水平應該在40%左右。
其他業務條線：紡織機械板塊我們認爲相對穩健發展，建材機械、工程機械和智能裝備等板塊2021年基數較低，2023/2024年給予20%的收入增速。
4.2 估值
可比公司選擇：受益於風電/光伏/氫能等產業的需求，碳纖維需求快速增長，公司作爲碳纖維設備核心供應商業績有望實現高速增長，且按照2022年中報，碳纖維板塊毛利佔比已經高達72%，基於此，我們認爲精功科技對標新能源相關設備標的，我們選取鋰電設備標的先導智能、光伏設備標的捷佳偉創、風電設備標的上海電氣作爲公司的可比公司。
採用PE法估值：當前股價下可比公司2022-24年PE平均值分別爲31.98/24.43/19.83倍，公司在碳纖維設備領域業績高增長，3年CAGR高達96%，同時我們考慮控股股東重組事項仍有不確定性給予部分估值折價，參考2023年可比公司估值，給予公司2023年24倍PE，對應2023年目標價33.99元。
5. 風險提示
1） 碳纖下游需求增長不及預期的風險
目前風電用大絲束碳纖維是民用碳纖維需求增長點，存在大絲束碳纖維在風電領域滲透率低於預期的風險。
2）控股股東資產重整推進不及預期的風險
當前中建信已經交付保證金，參與精功集團資產重整，如果推進順利，未來精功科技控股股東將變更爲中建信，但重組尚未完成，仍有不確定性。
3） 其他業務板塊受宏觀經濟影響的風險
雖然我們假定的公司紡織機械、建材機械增速不高，存在受宏觀環境制約，業績不及預期的風險。
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