1.1.公司介绍:目前国内唯一实现超导线材商业化生产的企业
公司是国内超导线材龙头、钛合金棒丝材和变形高温合金/母合金重要供应商,于2003年 2 月由西北有色金属研究院与超导国际共同出资设立,2014 年登陆新三板,2019年登陆上交所科创板。历经二十余年技术研发,公司先后构筑完成超导产品+高端钛合金+高性能高温合金的三位一体产品布局,是我国能源、医疗、交通、信息、新型战机、大飞机、直升机、航空发动机、舰船等领域发展急需的重要保障力量,也是目前国内唯一实现超导线材商业化生产的企业、国内高端钛合金棒丝材的主要供应商。
1.2.股权结构:控股股东为西北有色金属研究院
西北院旗下超导材料+钛合金棒丝材产业化平台,技术优势+先发优势构筑强壁垒。据公司公告披露,公司实际控制人为陕西省财政厅,控股股东为西北有色金属研究院,截至2024年三季报其直接持有公司 20.96%股份。我们认为,公司作为西北院旗下超导材料+钛合金棒丝材产业化平台,有望持续受益于西北院独特的产业地位和技术研发实力,同时由于西北院与公司利益相关度较大,参与公司事务的积极性较大,或将进一步利好公司运营发展。

1.3.业务布局:源自国家急需,补齐关键短板
超导线材:业务源于国家对 ITER 计划中 NbTi 和 Nb3Sn 超导线材产业化的战略需求。2003 年 1 月中国政府决定参加 ITER 计划(国际热核聚变实验堆,全球范围内规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一),但当时我国并不具备相应超导线材的生产能力。面对这一迫切需求,公司于 2003 年 2 月正式成立并开始相应超导线材的产业化工作,现已成为目前国内唯一实现超导线材商业化生产的企业,也是国际上唯一的NbTi 铸锭、棒材、超导线材生产及超导磁体制造全流程企业。
高端钛合金:业务源于国家对高性能航空用结构钛合金的战略需求+超导用NbTi 合金制备技术的延申。2005 年以来,随着我国新型战机计划启动,更高的战机性能对航空用结构钛合金提出了苛刻的技术要求,当时此类钛合金材料尚属于国内空白产品。公司从2005 年开始在所掌握的 NbTi 合金制备技术的基础上,开展了新型战机用高性能结构钛合金的研制并取得突破,实现了多种高端钛合金的完全国产化,填补了多项战机、舰船等用关键材料的国内空白,现已成为国内高端钛合金棒丝材的主要供应商。
高温合金:业务源于国家对“两机”重大专项的核心材料需求+高端钛合金业务建立起的完善体系。依托于在高端航空钛合金产业化过程中形成的核心原材料和生产过程质量控制体系,公司从 2014 年开始开展高性能高温合金的工程化研究并实现量产应用,主要牌号通过多个“两机”型号和多个用户的产品认证,多个重点型号航空发动机高温合金材料通过发动机长试考核,并已开始供货。
1.4.公司属性:技术驱动型特征显著
公司坚持贯彻“生产一代、研发一代、储备一代”的技术研发方针,紧密围绕国家战略,坚持技术进步和市场需求的“双轮驱动”发展,坚持走实验室成果产业化的自主创新之路,通过加强贯彻技术创新机制和面向国家战略开展产品研发,保障公司持续保持并进一步扩大技术领先优势,技术驱动型企业特征显著。
2020-22 年公司业绩受益于新型武器装备需求增长迎来快速增长期,2024年摆脱主机厂“清库存”影响或迎筑底反弹。据 Wind 数据,2020-2023 年间公司营业收入和归母净利润均波动上升,3 年 CAGR 分别为 25.32%、26.60%,其中2023 年归母净利润出现同比下滑主要系受主机厂采购节奏调整影响,钛合金产品销售量及毛利率均同比降低所致。另据公司 2024 年业绩快报,2024 全年公司预计实现营业收入 46.41 亿元,同比+11.60%;预计实现归母净利润 8.10 亿元,同比+7.64%,我们判断系主机厂“清库存”影响消退所致,公司业绩有望迎来筑底反弹。
分季度看,24Q2 开始公司业绩持续改善。据 Wind 数据,24Q2、Q3 公司实现归母净利润 2.38、2.55 亿元,分别环比增长 115.39%、7.22%,连续两个季度实现环比增长并且单季度利润恢复至历史高位。考虑到当前终端主机厂订单开始陆续下达,我们认为公司有望伴随产业链景气度提升迎来困境反转,并在下游加速补库存过程中充分受益。
分产品看,公司钛合金产品贡献主要营收和利润,超导线材和高温合金产品体量快速增加。据 Wind 数据,2019-2022 年间公司钛合金产品占营收和毛利润比重均超80%,2023年实现收入 25.05 亿元、毛利润 8.62 亿元,分别占比 63%/68%,为公司营收和利润的主要来源。2023 全年超导线材/高温合金实现收入 9.85 亿元/4.74 亿元,分别同比+58%/+162%,占收入比重为 25%/12%;实现毛利润 3.39 亿元/0.75 亿元,分别同比+78%/+1160%,占毛利润比重为 27%/6%,我们认为反映公司超导线材及高温合金两块业务已进入放量阶段,有望推动公司业绩持续快速增长,且未来规模效应逐渐体现后公司盈利能力有望进一步增加。

盈利能力方面,2023 年公司利润率受钛合金影响略有下滑,2024Q1-3 实现企稳反弹。据 Wind 数据,2023 年公司毛利率为 31.87%、净利率为 18.38%,分别同比下降7.58/7.53pct,主要系占营收和毛利主体的钛合金业务毛利率同比下降 8.88pct 所致。2024Q1-3公司毛利率为 33.98%、净利率为 20.18%,分别同比上升 0.78/0.43pct 实现企稳反弹,我们认为主要系钛合金产品结构优化+超导线材及高温合金规模效应逐渐体现,毛利率持续提升所致。
报表端多项指标持续向好,公司业绩有望实现加速释放。 三项费用占比波动下降,提质增效成果显著助力公司利润释放。公司自2020年起销售、管理、财务三项费用占营收比重波动下降,2024Q1-3 指标为5.89%,反映公司经营管理效率不断提升、降本增效成果显著,有助于进一步释放利润。 研发费用率维持高位,技术驱动型企业特征显著。公司自2020 年起研发费用率持续维持在 6%以上,2024Q1-3 指标为 7.17%,我们认为持续的高研发投入有助于材料企业保持技术先进性,帮助企业通过产品迭代实现单价提升、通过生产流程优化实现成本下降,最终驱动公司业绩快速放量。
截至 2024Q3 预收款+合同负债同比高增,存货创历史新高,公司业绩有望随产品交付实现快速放量。截至 2024Q3 公司预收款+合同负债为 1.92 亿元,同比+76%、相较2023年底+35%;自 2020 年起公司存货持续增长,截至 2024Q3 指标为36.31亿元创历史新高,我们认为预收款+合同负债及存货快速增长或表明公司在手订单充足,可能正处于积极备产备货状态,业绩预计随产品交付有望实现快速放量。
超导材料具有常规材料所不具备的零电阻、完全抗磁性等宏观量子效应,是国际公认可引发产业变革的重大颠覆性技术方向。超导强电应用技术可实现常规技术无法实现的超强磁场、大容量输电储能等诸多颠覆性应用,一直是国际高技术竞争前沿,在能源、信息、医疗、环保、交通等领域都有广泛的应用,具体场景包括高能加速器、磁约束核聚变、医用磁共振成像仪(MRI)、核磁共振谱仪(NMR)、磁控直拉单晶硅(MCZ)、质子重离子加速器、超导储能、超导量子计算机等。
核聚变板块:核电作为一种对化石能源的有效替代,政策指引下未来装机量有望快速增长。在全球能源危机不断加剧及环保要求日趋严格的大背景下,各地区能源转型之路不断加速,核电作为清洁的基荷电源,对“双碳”建设具有重要意义。中国核能行业协会副理事长兼秘书长张廷克在 2024 春季核能可持续发展国际论坛上表示,预计2035/2060年核能发电量在中国电力结构中的占比将分别达到 10%/18%左右。我们认为,在碳中和及能源安全的大背景下,核电新增装机及发电量有望维持高速增长。
随着高温超导技术和小型化可控核聚变装置技术的突破,紧凑型可控核聚变的商业化进程显著加速。根据华经产业研究院,目前可控核聚变装置正处于实验堆的工程可行性阶段,如 CFS 计划在 2030 年代完成可用于商业的 ARC 装置、Helion Energy 计划在2027年设计并建造一个稳态强磁场高温超导先进托卡马克、星环聚能计划在2030年代实现聚变产能,我国政府的 CFTER 工程堆将于 2030 年代建造完成。我们认为,当前我国各可控核聚变项目进入加速建设阶段,相应对 Nb3Sn 和 NbTi 等超导线材的需求也或将进入快速提升期。
半导体板块:MCZ(磁控直拉法)是一种抑制单晶生长过程中的熔体对流、提高晶体品质的有效手段,应用前景广阔。根据《直拉式单晶硅生长炉超导磁体研究》,CZ直拉法具有生长设备与工艺简单、易于控制、效率高等优势,是超过80%的单晶硅生产所用方法,但随着对硅单晶直径要求的提升以及投料量的增加,大熔体对流问题的出现使得其生产品质难以保证。通过在单晶炉外加入一定强度磁场,MCZ 法可以减少流体温度波动和晶体体内的缺陷,从源头上降低杂质掺入进而提高晶体纯度,并将直拉法的生产效率提高两倍,具有广阔的应用前景。

医疗板块:MRI(磁共振成像仪)是一种不可或缺的重要医学影像诊断技术,国内市场空间较大。MRI 是一种通过重建人体内氢质子在强磁场中的磁共振信号从而进行组织或器官成像的医学影像技术,无辐射影响且具有更高的软组织分辨率,因此尤其适用于脑组织成像,在帕金森氏症、阿尔茨海默氏症、癌症等疾病的诊断方面可发挥重要作用。据华经产业研究院数据,2022 年我国 MRI 设备人均保有量仅为每百万人9.38台,远低于日本每百万人 57 台及美国、希腊、韩国等国家每百万人30 台以上的水平。我们认为,当前我国 MRI 设备缺口较大,随着 MRI 等高端医疗设备国产化的加速推进,对NbTi 超导线材的需求有望实现快速增长。
公司超导业务源于国家对 ITER 计划中 NbTi 和 Nb3Sn 超导线材产业化的战略需求,发展至今已成为目前国内唯一实现超导线材商业化生产的企业,也是国际上唯一的NbTi 铸锭、棒材、超导线材生产及超导磁体制造全流程企业,实现了多项核心技术的突破,在多个具体应用领域上具有较高的市场占有率,有望受益于医疗 MRI+单晶硅MCZ+核聚变的共同推动实现加速放量。具体如下: 自主开发了全套低温超导产品的生产技术,代表我国完成了ITER项目的超导线材交付任务,实现了 MRI 超导线材的批量生产,低温超导线材批量化制备技术获中国工业大奖;面向新一代聚变工程实验堆的高性能 Nb3Sn 线材取得重大突破,已具备批量生产能力; MCZ 磁体批量化制备技术成熟并稳定交付产品; 9.4T 高场强磁体用 NbTi 超导线获得客户认可且开始批量供应; 开发多种基体材料和不同形状的 MgB2线材,为 MRI 未来应用积累了高温超导材料基础。
4.1.“新质战斗力”要求升级,军用航空市场有望持续高景气
“新质战斗力”表述首次纳入政府工作报告,充分体现政策强烈导向性。2025年3月5日上午,国务院总理李强在政府工作报告中谈到国防和军队建设时表示,新的一年要深入推进练兵备战,加快发展“新质战斗力”,构建中国特色现代军事理论体系。“新质战斗力”自 2014 年起多次出现在《解放军报》上,此次被正式纳入政府工作报告标志着国家对于新技术和新装备的需求及应用迈入了一个新的发展阶段,以新一代战斗机为首的新型主战装备有望进入加速批产放量阶段,利好军用航空产业链相关企业。
我国军机数量与美国差距较大,战略看齐假设下增长空间明显。据《WorldAir Forces2024》统计,截至 2023 年底我国在役军用飞机数量为 3304 架,远低于美国的13209架,同时在整体性能上亦和美国有一定差距。我们认为,长期来看我国军机无论是数量还是质量均要与美国看齐,在现有型号订单追加+新型号批量列装双需求下军用航空市场或将迎来快速发展期。
4.2.钛合金:低密度高比强度的“太空及海洋金属”
钛及钛合金理化性能优异,国防装备战略资源属性凸显。钛具有密度小、比强度大、抗腐蚀性好、温度适应范围广、无磁性、高韧性、可焊接等突出特性,是被公认的替代钢、不锈钢、铜及其合金、铅、镍、锌、石墨、岩石等金属与非金属材料从而有效解决设备腐蚀问题的理想的金属结构材料,拥有“太空金属”、“海洋金属”等美誉。
钛合金被广泛应用于国民经济的众多领域,航空航天及军工为其主要应用市场。钛合金作为一种战略物资,已被世界多个军事强国列为重点发展的21 世纪具有战略意义的新型结构金属材料,以商用航空为代表的航空航天和军工市场是钛材应用的最主要终端市场,中研网数据显示 2019 年上述市场钛材消费量在全球的占比达到了53%,在美俄等国家中航空钛材消费占比甚至超过了 70%。

我国钛材消费结构有望向发达国家靠拢,高端军用钛材领域增长空间广阔。据中国有色金属工业协会钛锆铪分会数据,2022 年我国钛加工材下游应用主要集中在中低端传统化工领域,占整体比重达到 50%,航空航天领域应用占比仅 23%,远低于美俄等发达国家70%左右的应用占比水平。我们认为,当前我国对钛材的应用水平仍较为初级,看齐假设下航空航天等高端领域钛材需求有望实现快速提升。 我国军机用钛比例相较美国仍有一定差距,军用航空钛材需求或持续增长。钛合金可大幅度提高结构减重效果和安全可靠性,其应用水平是影响军用飞机战技性能的重要因素。根据《航空钛合金的应用及发展趋势》李毅等,国外第三代战斗机用钛量占机体结构总质量的20-25%,美国第五代战斗机用钛量达到 27%,F-22 系列战机钛合金用量更是高达41%,是目前用钛含量最高的飞机。我们认为,伴随我国军用飞机的更新换代及先进战机的单机用钛量提升,军用航空领域对高端钛材的需求有望持续增长。
公司作为国内高端钛合金棒丝材主要供应商,产品以“国际先进、国内空白、解决急需”为定位,制备工艺和质量过程控制技术的研究成果丰硕,自主建立了一套内控技术标准体系,实现了多种高端钛合金的完全国产化,填补了多项战机、舰船等用关键材料的国内空白,产品的“高均匀性、高纯净性、高稳定性”处于国内领先水平,推动了诸多钛合金材料技术标准的升级。我们认为,公司钛合金业务有望持续受益于我国军机的补量+提质进程,驱动公司业绩持续增长。
4.3.高温合金:唯一可满足航发严苛要求的“超合金”
具备长期服役于高温高应力环境的独特能力,高温合金拥有广泛应用场景。高温合金是指以铁、镍或钴为基体,加入多种合金元素进行强化,在 650℃以上的高温环境里能够承受极端的应力并且长期服役的一类合金,又被称为“超合金”,具有优异的高温强度、良好的抗氧化和抗热腐蚀性能、良好的疲劳性能和断裂韧性,被广泛应用于航空航天、核电、汽车工业、燃气轮机、石油化工等领域。 多项优异特性集于一身,高温合金是现代航空航天发动机的基石。航空发动机是世界制造业皇冠上的明珠,其性能水平在很大程度上取决于高温合金材料的性能水平。航空发动机是航空工业中技术含量最高、难度最大的部件之一,要求金属结构材料同时具备轻质、高强、高韧、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等性能,目前仅高温合金可以满足这一几乎是结构材料中最高的性能要求,在先进的航空发动机中高温合金用量占发动机总重量的40%-60%。
根据《镍基高温合金的发展综述》李重阳等,高温合金又按照成形工艺分为变形高温合金(70%)、铸造高温合金(20%)、新型的粉末高温合金(10%),其中粉末高温合金和铸造高温合金中的单晶高温合金是时下应用最前沿的两类镍基高温合金。 变形高温合金:通过铸造-变形工艺生产,包括盘、板、棒、丝、带、管等产品,通常以字母“GH”表示,典型的牌号有 GH4169、GH3128 等。 铸造高温合金:采用铸造工艺生产,部分复杂腔体、空心结构的部件需要采用精密铸造工艺,通常以字母“K”表示,典型的牌号有 K4169、K403 等。根据制备工艺又可细分为等轴晶、定向柱晶和单晶,其中采用定向凝固技术制备生产的单品高温合金发展尤为迅速,已成为航空发动机叶片的首选材料。 粉末高温合金:通过将铸锭尺寸降到微米级的方式,避免了传统铸锭冶金偏析严重、组织不均匀、性能不稳定的缺陷,因此主要用于生产要求最严苛的高性能航空发动机涡轮盘等热端部件,粉末涡轮盘的使用已成为先进航空发动机的重要标志。
公司作为国内高性能高温合金材料的新兴供应商,陆续承担了国内重点装备用多个高温合金材料的研制任务,多个牌号高温合金大规格棒材获得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已经通过了发动机的长试考核并开始供货。此外,公司突破了高温合金返回料处理技术,自主设计建设一条高温合金返回料处理线并已投入试生产,有助于进一步降低高温合金棒材生产成本,有助于公司提升市场竞争力并获取更多订单份额。我们认为,先进战机的更新迭代或将伴随着先进航空发动机的定型列装,叠加新版军事训练大纲要求的全员全装实战化演练后发动机损耗带来的后装维修+替换需求起量,对高性能高温合金的需求有望快速提升,公司有望从中持续受益。
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