钛及钛合金的锻造及热处理（西部超导深度研究）

小君 2023-08-18 19:36:32 844

钛及钛合金的锻造及热处理（西部超导深度研究）各厂分工公司现拥有1家全资子公司西燕超导、4家控股子公司聚能超导、聚能装备、聚能高温合金、九洲生物，另外持有海绵钛供应商朝阳金达8%股权。公司主要业务分为三类，第一类是高端钛合金材料，包括棒材、丝材和锻坯等；第二类是超导产品，包括铌钛锭棒、铌钛（NbTi）超导线材、铌三锡（Nb3Sn）超导线材和超导磁体等；第三类是高性能高温合金材料，包括变形高温合金、铸造和粉末高温合金母合金等。股权结构公司由国内知名的稀有金属材料研究机构西北有色金属研究院控股，实际控制人为陕西省财政厅。第三大股东永春天汇是公司员工持股平台，约持有公司2864万股股份。

（报告出品方/作者：华西证券，陆洲、王秀钢、张力涛）

公司介绍-发展沿革

公司前身超导有限是由西北有色金属研究院和超导国际于2003年2月28日共同出资设立的一家中外合资经营企业。2012年7月6日，超导有限整体变更为股份公司。2014年12 月31日在新三板挂牌，此后分别于2015年9月、2016年11月针对高温合金项目、钛合金扩能技改项目进行两次定增。2019年7月22日成功登陆科创板。2022年1月，公司定增募集资金20.13亿元，用于航空天用高性能金属材料产业化项目、高性能超导线材产业化项目、超导创新研究院项目、超导产业创新中心、补充流动资金。

业务布局

公司是我国高端钛合金棒丝材、锻坯的主要研发生产基地之一；是目前国内唯一的低温超导线材生产企业，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；也是我国高性能高温合金材料重点研发生产企业之一。

公司主要业务分为三类，第一类是高端钛合金材料，包括棒材、丝材和锻坯等；第二类是超导产品，包括铌钛锭棒、铌钛（NbTi）超导线材、铌三锡（Nb3Sn）超导线材和超导磁体等；第三类是高性能高温合金材料，包括变形高温合金、铸造和粉末高温合金母合金等。

股权结构

公司由国内知名的稀有金属材料研究机构西北有色金属研究院控股，实际控制人为陕西省财政厅。第三大股东永春天汇是公司员工持股平台，约持有公司2864万股股份。

公司现拥有1家全资子公司西燕超导、4家控股子公司聚能超导、聚能装备、聚能高温合金、九洲生物，另外持有海绵钛供应商朝阳金达8%股权。

各厂分工

采购方面，公司的主要原材料为海绵钛、铌锭、无氧铜及中间合金等。公司根据客户订单及生产计划采用持续分批量的形式向供应商采购。

生产方面，公司以“面向订单”生产为主，合理、适量、预测性备货为辅。公司下设四个制造厂，按顺序分别对应熔铸厂、自由锻造厂、精密锻造厂及超导产品厂，四个制造厂的生产环节相互衔接。

业务分析

行业分析-钛产业链

钛产业链上游为钛矿制备海绵钛，中游为海绵钛熔铸成锭，再加工成钛材及钛构件，下游为化工、航空航天等应用。衡量一个国家钛工业规模有两个重要指标：海绵钛产量和钛材产量，其中海绵钛产量反映的是原料生产能力，钛材产量反映的是深加工能力。目前钛工业已形成中国、美国、俄罗斯、日本和欧洲五大生产和消费主体。

行业分析-钛铁矿及金红石储量

钛在地球上的储量十分丰富，地壳丰度为0.61%，已知的钛矿物约有140种，但工业应用的主要是钛铁矿（FeTiO3）和金红石（TiO2）。

2020年全球钛铁矿总储量约7亿吨，中国、澳大利亚、印度分别拥有2.30/1.50/0.85亿吨储量，占比分别为32.9%/21.4%/12.1%，合计66.4%。

2020年全球金红石总储量约4600万吨，澳大利亚、印度、南非分别拥有2700/740/680 万吨储量，占比分别为58.7%/16.1%/14.8%，合计89.6%。

行业分析-全球海绵钛产能与产量

通过四氯化钛与金属镁反应生成的海绵钛，呈现疏松多孔海绵状，不能直接使用，需要熔铸加工成钛锭或研磨加工成钛粉，而钛锭可以用于生产各类钛材和钛合金，因此，海绵钛是钛材、钛粉及其他钛构件的核心原料，海绵钛生产是钛工业的基础环节。

2020年全球海绵钛产能约34.1万吨，中国、日本、俄罗斯分别拥有15.80/6.88/4.65万吨产能，占比分别为46.3%/20.2%/13.6%，合计80.1%。

1995-2020年全球海绵钛产能由13.0万吨增至34.1万吨，产量由4.0万吨增至21.0万吨，年化复合增速6.89%，2020年产能利用率61.6%。

行业分析-钛合金产品结构

在钛及钛合金产品结构方面，2020年钛板的产量同比增加47.5%，占全年钛材产量的59.4%，其中钛带卷产量占一半以上；钛棒的产量同比增长 16.9%，占全年钛材产量的16.0%；钛管的产量同比减少6.5%，占全年钛材产量的9.8%；锻件的产量同比增长7.3%，占全年钛材产量的5.8%；钛丝的产量同比增长55.0%，占全年钛材产量的1.2%；铸件的产量同比增长19.7%，占全年钛材产量的 1.0%；其他钛产品的产量同比增长11.2%，占全年钛材产量的6.8%。

行业分析-钛合金进口情况

作为全球少数具有完整钛工业体系的国家，我国钛材已连续多年保持净出口，但高端钛材仍需要进口，2016-2020年我国进口钛材分别为5943/7225/8680/8116/6139吨，钛管进口量减少，在进口钛材中的占比由44.9%降低为11.4%，但钛板尤其是薄壁钛板仍维持较大进口体量，占进口钛材比重为20.4%/30.2%/25.1%/28.5%/36.7%。

公司钛合金业务情况

公司是我国高端钛合金棒丝材、锻坯主要研发生产基地之一，生产的高端钛合金材料包括大棒材、小棒材、丝材、锻坯等，主要用于航空（包括飞机结构件、紧固件和发动机部件等）、舰船、兵器等领域。公司现有钛合金产品已通过航空工业集团、中国航发集团等客户认证并已批量应用于多型号装备。公司已通过中国商飞公司Ti6Al4V钛合金材料的资质认证，未来将逐步实现产品批量交付。（报告来源：未来智库）

高温合金业务

行业分析-高温合金成型工艺流程

变形高温合金：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：蜡模压制及整形、沾浆淋砂、脱蜡制壳，以及母合金冶炼、重熔浇注、脱壳、精整、热处理、理化检验等，空心铸件还需要进行型芯制备、脱芯等；粉末高温合金：母合金冶炼、粉末制备及处理、热等静压成型、热处理、理化检验等，大尺寸粉末盘还需要在热等静压成型之后进行挤压、等温锻造等；经过上述工艺制成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。

行业分析-高温合金应用领域

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。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：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，需求主要由军用航空发动机拉动。耗材属性：高温合金材料及制品>航空发动机>军用飞机。

公司高温合金业务情况

公司是国内高性能高温合金材料的新兴供应商之一，陆续承担了国内重点国防装备用多个高温合金材料的研制任务。公司在研发上重点聚焦主要牌号，其中包括变形高温合金 GH4169、GH4141、GH4738、GH4720Li、GH4698、GH2132等，以及粉末高温合金 FGH4097等，研制取得多项关键进展，持续突破了航空发动机及燃气轮机用高温合金材料工程化制备技术，典型产品已向多个型号小批量交付。某高温合金粉末盘部件考核试验进展顺利；多个牌号高温合金大规格棒材获得某型航空发动机用料供货资格；多个重点型号航空发动机高温合金材料通过某型号发动机的长试考核，具备供货资格，已开始供货；高温合金铸锭纯净化熔炼控制技术显著提升，实现重大冶金缺陷“零发生”。

超导业务

行业分析-超导材料

超导材料是指在一定的低温条件下呈现“零电阻、抗磁性”等特性的材料。根据超导材料的临界温度，可将超导材料分为低温超导材料和高温超导材料，一般将Tc<25K的超导材料称为低温超导材料，Tc≥25K的超导材料称为高温超导材料。

低温超导材料方面，目前已实现商业化的包括NbTi（Tc=9.5K）和Nb3Sn（Tc=18K），该类超导材料由于其具有优良的机械加工性能和成本优势，在相当长的时期内仍将在商业化超导市场中处于主导地位。

温超导材料方面，有实用价值的主要有铋系（例如Bi2Sr2Ca2Cu3O7-δ，Tc=110K）、钇系（例如YBa2Cu3O7-δ，Tc=92K）和MgB2（Tc=40K）材料等。铋系和钇系高温超导材料属于氧化物陶瓷，在制造工艺上必须克服加工脆性、氧含量的精确控制及与基体反应等问题，因此价格昂贵，目前尚处于研发阶段。

行业分析-超导磁体（MRI领域）

磁共振成像（MRI）技术是在人工制造的强磁场内，利用核磁共振原理来探测生物体内部组织，采集数据并由计算机处理后成像的技术。它既不需使用电子束或X射线，也不需注射造影剂，是一种安全高效的生物医学检测技术。

MRI的清晰度与磁场强度、磁场均匀度、磁场稳定性有重要关系，磁场强度越高、磁场均匀度越好、磁场稳定性越好，MRI的清晰度就越高。目前临床MRI的磁场强度有0.2T 到7.0T，其中1.5T和3.0T最为常见。科研型MRI高达10T甚至以上，世界首台11.7T的 MRI于2019年在法国完成调试，并于2021年发布首张MRI图像。1.5T以上MRI采用的主要是超导磁体，其中常用的超导材料为NbTi。

公司超导业务情况

公司是我国重要的实用化超导材料与磁体技术研发与产业化基地，是目前国内唯一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。

受益于MRI医疗市场的稳定需求，公司超导线材的全球市场份额持续扩大，MRI用NbTi 超导线材月产量不断提升。公司积极与多家单位交流超导限流器、超导储能、超导电机等合作项目，开发超导材料和磁体技术在电力领域的应用；与相关单位交流高温超导聚变堆中超导材料、导体和磁体的设计与性能，扩展未来核聚变应用。

财务分析

财务分析-营收净利

公司近五年来保持较高的业绩增速，盈利能力持续走强。2017-2021年公司营业收入由 9.67亿元提升至29.35亿元，年化复合增速31.98%；归母净利润由1.42亿元提升至7.43 亿元，年化复合增速51.25%。

2021年公司实现营业收入29.35亿元，同比增长38.91%；归母净利润7.43亿元，同比增长100.39%。主要原因是高端钛合金材料、超导产品以及高温合金材料等主营产品销售收入快速增长，产量提升带动规模效益，同时期间费用未大幅增长。

财务分析-毛利率

2017-2021Q3公司综合毛利率由38.63%提升至43.29%，主要原因是毛利率较高的钛合金持续放量，营收占比持续提升，以及钛合金销量提升带动的规模效益，同期钛合金业务的毛利率稳中向好。

考虑到超导磁体由项目制转向产品制、高温合金军品占比持续提升，预计该两项业务毛利率均有望提升，综合毛利率也有望继续改善。

财务分析-期间费用

2017-2021Q3公司期间费用率由23.78%下降至13.68%，各项费用率均有所改善，尤其是2019年登陆科创板之后，公司营业收入快速增长，而销售费用、研发费用绝对额基本持平，相应的费用率同比下降。

2017-2021Q3公司净利率由14.77%提升至25.79%，尤其是2019年之后净利率出现大幅改善，主要原因是毛利率改善，且期间费用率下降。

盈利预测

收入方面，受益于军民用航空航天装备放量、新型号装备钛合金用量占比提升，预计 2021-2023年钛合金收入分别为25.15/32.53/44.83亿元；考虑到下游MRI、MCZ等领域的旺盛需求，预计超导材料及磁体收入分别为2.33/5.25/6.60亿元；考虑到航空发动机放量、高温合金国产替代需求迫切，预计高温合金收入分别为0.80/2.00/4.00亿元。

毛利率方面，考虑到销量提升带来的规模效益以及海绵钛价格回落导致的成本下降，预计2021-2023年钛合金毛利率分别为48%/49%/50%；考虑到超导材料放量以及超导磁体由项目制转向产品制，预计超导材料及磁体毛利率提升至15%并维持；考虑到军用高温合金占比持续提升，预计高温合金毛利率分别为20%/25%/30%。

综合考虑公司扩产情况及产能释放节奏、规模效益致毛利率改善、各项期间费用控制得当等因素，将公司2021-2022年营收由37.02/55.53亿元调整至29.35/40.96亿元，归母净利润由4.82/6.71亿元调整至7.43/10.22亿元，EPS由0.71/1.09元调整至1.60/2.20元。预计公司2021-2023年分别实现营收29.35/40.96/56.73亿元，归母净利润7.43/10.22/15.07 亿元，EPS分别为1.60/2.20/3.25元，对应2022年4月13日76.00元/股的收盘价，PE分别为47/34/23倍。

报告节选：

钛及钛合金的锻造及热处理（西部超导深度研究）(1)