（报告出品方/作者：天风证券，鲍荣富、唐婕、王涛）

1.公司简介：国内碳纤维领导企业，掌握碳纤维生产全流程核心技术

1.1.突破干喷湿纺关键技术，实现不同类别高性能碳纤维全覆盖

率先实现干喷湿纺的关键技术突破和核心装备自主化，国内碳纤维的领导企业。中复神鹰前身神鹰新材料成立于年，开始从事碳纤维产品的研发、生产与销售，年公司产业化生产的第一批碳纤维成功下线，年公司建成千吨SYT35（T级）碳纤维生产线并稳定生产，至年公司主要从事湿法T碳纤维的生产和销售；年公司开始进行更先进的干喷湿纺碳纤维技术攻关，年公司自主突破干喷湿纺千吨级SYT49（T级）碳纤维产业化技术，此后逐步实现了SYT55（T级）、SYT65（T级，QZ）等产品的工程化生产。年公司进行股份制改制，中复神鹰碳纤维股份有限公司成立，年4月公司于科创板上市。

第一大股东中国建材集团持股43.52%。中国建材集团通过中建材联合投资有限公司、中国复合材料集团有限公司合计控制中复神鹰43.52%的股权，为公司的实际控制人。中复神鹰有3家全资子公司，中复神鹰碳纤维西宁有限公司主要从事高性能碳纤维的生产和销售，中复神鹰（上海）科技有限公司主要从事下游碳纤维复合材料应用研发，江苏中复神鹰碳纤维工程中心有限公司并未实际开展生产经营活动。

公司在国内率先实现高性能干喷湿纺碳纤维产业化，根据招股书，公司已取得67项授权专利，其中发明专利26项，以主要起草单位身份2次参与《聚丙烯腈基碳纤维》国家标准的制定，1次参与《聚丙烯腈基碳纤维原丝》行业标准的制定。公司的核心技术多次荣获国家和行业奖项，年，公司“千吨级干喷湿纺高性能碳纤维产业化关键技术及自主装备”荣获中国纺织工业联合会科学技术奖进步一等奖。年公司“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”成果荣获国家科学技术进步一等奖，为国内碳纤维领域唯一获得该项殊荣的企业。年，公司“百吨级超高强度碳纤维工程化关键技术”荣获中国纺织工业联合会科学技术奖科技进步一等奖、“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用项目”荣获中国工业大奖表彰。

1.2.专注小丝束碳纤维，近年侧重发展碳/碳复材及航空航天领域

在应用领域，将碳纤维按照丝束和性能两个维度进行分类。丝束方面，碳纤维按纤维数量不同可分为小丝束和大丝束。一般将丝束数量小于24K的碳纤维称为小丝束（1K代表一束碳纤维中有根丝），24K以上的为大丝束。碳纤维原丝对应的也可区分为小丝束碳纤维原丝和大丝束碳纤维原丝。

碳纤维性能通常按照其拉伸强度和拉伸模量进行分类。目前行业内一般采用东丽各类型产品对应强度和模量对于产品标准的制定，国内碳纤维行业分类标准也参考于此。日本东丽是世界生产小丝束碳纤维最大的企业。主要产品有T系列，M系列及PX35系列，T代表高强度，M代表高模量，两类为小丝束（24K以下）产品，PX35系列为旗下卓尔泰克公司生产型号，为大丝束（50K）产品。

公司对外销售的产品主要为小丝束碳纤维。主要产品型号包括SYT45、SYT45S、SYT49S、SYT55S、SYT65和SYM40等，在航空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等领域广泛应用。其中，SYT45S、SYT49、SYT49S属于T级碳纤维，SYT55S属于T级碳纤维，SYT65属于T级碳纤维，SYM40属于M40级碳纤维，实现了高强型、高强中模型、高强高模型各类型碳纤维的品种覆盖。

公司现有2个生产基地，分别位于江苏连云港及青海西宁。截至20年公司产能吨，均来自连云港生产基地。西宁基地19年规划产能2万吨（后增加至2.4万吨），其中项目一期产能1万吨，于年3月份全部建成。二期规划产能1.4万吨，建设周期21年9月-23年12月。

除西宁项目外，为解决国产碳纤维及其制品在国产大飞机及航空领域应用等问题，公司于连云港建设航空航天T级试验线（吨）及上海建设T级航空预浸料项目（航空预浸料万m2/年，高模预浸料万m2/年）。上海基地位于航空产业园，靠近航空应用端，减少运输成本（由于碳纤维预浸料需在-18摄氏度的环境中保存不超过6个月），及时把握客户需求。

25年目标大概率完成，期待30年10万吨产能布局。根据公司产线规划情况，25年前建成西宁基地及满足产品在航空航天领域应用的规划将完成，展望年，公司计划建成10万吨碳纤维生产基地，其中连云港基地规划扩产2.5万吨，若30年规划如期完成，产能有望较我们预计24年的2.77万吨产能将翻近两番。

产品侧重发展碳/碳复合材料，航空航天领域。碳/碳复合材料及航空航天领域H1营收占比22.44%（相比20年+10.86pct，下同）及13.98%（+5.87pct）。应用于交通建设和体育休闲领域的产品占比逐渐下降，但应用于体育休闲领域的产品占比仍然保持较高水平，H1为27.10%。碳/碳复合材料，航空航天等领域为T级及以上碳纤维的主要应用领域，结合公司扩产规划，我们认为未来公司在此领域的占比或逐渐提升。

1.3.财务分析

公司年营业收入/净利润大幅增长。年中复神鹰实现营业收入/净利润11.73亿/2.79亿，同比增长.44%/.01%。公司营业收入持续增长，年业绩扭亏为盈，此后公司净利润同比增长均超过%。公司毛利率和净利率逐年上升，年分别为41.62%和23.75%。公司毛利率和净利率的提高主要受益于：1）年-年主要原材料丙烯腈的市场价格降幅较大，2）年-年因为产品品质的提高和国内下游客户对碳纤维需求的持续增长，公司碳纤维产品平均单价提高。

公司ROE水平持续增长，近三年资产负债率大幅增长，资产周转率保持稳定。因为随着生产经营规模扩大，公司对资金的需求进一步增加，并且随着西宁碳纤维项目的建设，公司资本支出有所增加，年和年公司资产负债率大幅增长，年达到66.83%。公司的资产周转率保持稳定，维持在30%~40%。公司ROE水平持续增长主要是由于公司净利润的持续增长。

公司费用控制良好，除研发费用率外均逐渐降低，主要是因为公司营收持续增长，规模效应的体现，年公司销售费用率/管理费用率/财务费用率为0.34%/10.08%/2.26%；研发费用率稳中有升，表明公司逐渐加大研发投入，年公司研发费用率为5.04%。公司收现比与付现比逐渐增长，年均接近%，主要是因为公司流动资金充裕，并调整了信用政策，对主要客户采用先款后货的销售模式，加强对应收账款的回收管理。

2.生产工艺：采用一步法+干喷湿纺，达国内领先水平

2.1.碳纤维的生产工艺主要包括聚合，纺丝及碳化

聚合制备PAN溶液分为一步法和两步法。一步法是丙烯腈采用均相聚合后直接用于原丝制备；两步法采用水相沉淀聚合，所得粉体经水洗、干燥后再溶解于二甲基亚砜（DMSO）、二甲基乙酰胺（DMAc）等溶剂中制备纺丝溶液，其中DMAc链转移常数较大，不适宜溶液聚合方式制备高分子量、高转化率的聚合体，DMSO基本无毒，是理想溶剂。一步法可控性好，有利于获得高质量的PAN原丝，但转化率低；两步法速率快，转化率高，获得原液聚合物平均分子量和浓度较高，但工序复杂，对PAN粉末的干燥耗能较大。

纺丝工艺目前主要采用湿纺和干喷湿纺。湿纺是指喷丝板浸在凝固浴里，纺丝原液经喷丝孔喷出后直接进入凝固浴进行溶剂萃取、相分离等形成丝条的方法。干喷湿纺法通过将喷丝板抬出凝固浴一段距离，单纤维内部纺丝液经喷丝孔喷出后，先经过空气层，再进入凝固浴成丝的方法。湿法纺丝纺丝速度较低，碳纤维表面沟槽明显，与树脂基的复合性能优越，适用于航天航空器结构材料的使用，东丽在T之后仍然研发了湿法高性能碳纤维（如TH），以针对航天航空器的设计需求；干喷湿纺纺丝速度快，生产纤维缺陷大量减少，生产出的原丝更符合碳纤维对于原丝的要求。

原丝碳化主要分为预氧化，碳化及石墨化三个过程。原丝碳化是将原丝放入氧化炉中在到℃下预氧化，后放入碳化炉中进行碳化，碳化过程分为低温碳化（-℃）和高温碳化（-℃），若制备高模量碳纤维，还需经过高温石墨化（0-0℃），最终制成碳纤维。原丝到碳纤维生产全过程中，预氧化时间占比较高。由于氧化炉及碳化炉需保持高温条件，故除原材料成本外，能源消耗为主要成本。

2.2.公司技术领先，把控高品质碳纤维赛道

目前阶段大丝束更适合两步法湿纺工艺，小丝束一般采用一步法干喷湿纺工艺。大丝束对碳纤维的性能要求较低，纺丝阶段适合工艺简单的湿纺，聚合阶段两步法的反应速度快，转化率更高，更益于与湿纺工艺结合。小丝束对碳纤维性能要求较高，在纺丝阶段适合采用干湿法，聚合阶段一步法的制备的纺丝原液粘度较高，更易满足干湿法要求。

中复神鹰碳纤维生产采用DMSO+一步法+干喷湿纺工艺，工艺达国内领先水平。目前国际领先（东丽）的干喷湿纺工艺纺丝速度m/min，碳化单线吨/年。公司工艺国内领先，在聚合阶段，公司研发了干喷湿纺纺丝原液聚合物配方和制备技术和大容量60m3专用聚合釜和匹配聚合工艺，实现了单套吨/年PAN原液的稳定化均质化制备；在干喷湿纺纺丝工艺阶段，公司研发了干喷湿纺凝固成型核心技术、高压蒸汽高倍牵伸技术和多纺位均质纺丝技术，成功实现了高取向、低缺陷高品质PAN原丝的高效制备，纺丝速度达到m/min；在预氧化、碳化工艺阶段，研发了干喷湿纺高性能碳纤维高效预氧化技术、快速碳化技术，高强型碳纤维和中模型碳纤维性能与国际同类产品相当，单线规模达到0吨/年（12K）。公司西宁基地项目，主要生产指标较连云港项目更优，除自身工艺提升外，我们认为更有产能提升规模效应增强带来的部分单耗下降。

综合能耗方面，中复神鹰（西宁1.4万吨）较其他产线较高，而吨耗水量较低。原辅料单耗方面，我们测算中复神鹰（西宁1.4万吨）较其他产线有较强成本优势。以自身对比来看，公司西宁基地相比于连云港基地在丙烯腈和DMSO两个主要原材料上可以节约成本元/吨，占单位生产成本的1.6%，约提升毛利率0.7pct。与其他公司对比来看，单吨碳丝消耗丙烯腈数量最少，溶剂损耗近乎追平吉化。总金额来看，相比同为小丝束生产企业的恒神股份降低元/吨，优势更加明显。

其中我们假设：碳纤维单位生产成本约7.9万元/吨、售价18万元/吨；恒神股份每吨碳丝按最低测算，即2吨原丝生产1吨碳丝；丙烯腈价格1.17万元/吨、DMSO价格1.18万元/吨。（报告来源：未来智库）

3.需求：国产化率不断提升，应用领域百花齐放

3.1.国内碳纤维需求放量，中国市场未来可期

我国碳纤维具备较强的发展潜力，国产需求占比提升。伴随我国碳纤维产能规模的扩张，我国碳纤维需求量由年的1.7万吨增长至年的6.2万吨，CAGR+24.3%。其中国产需求占比由不足15%迅速提升至年的45%左右。而同期全球碳纤维需求量由6.8万吨增长至11.8万吨，CAGR+9.5%。总体来看，我国碳纤维需求增速高于全球平均增速，且国产需求提升较快，未来市场空间有望进一步扩容。

细分来看，标准模量碳纤维占比占据较大份额。当前市场需求主要集中在标准模量的碳纤维，年标准模量的大丝束以及小丝束碳纤维合计占总需求的比例为86.8%，其中大丝束碳纤维需求占比由年的41.4%提升至年的43.5%。一方面，伴随风电市场扩容，大丝束需求得到快速放量；另一方面，由于全球航空航天市场下滑以及小丝束产品供应不足，部分小丝束产品使用大丝束进行替代，进而推动了大丝束需求的增长。

3.2.下游应用广泛，大小丝束各有所长

综合来看，多个领域的广泛应用使碳纤维下游需求具备较强韧性。当前碳纤维下游应用十分广泛，涵盖体育、汽车、风电及航空航天等各个方面。其中小丝束产品较高端，多应用于高档体育器材、航空航天及军工领域，而大丝束产品性价比相对较高，主要应用于轨道交通以及风电叶片制造。

年小丝束主要应用于航空航天，大丝束应用于风电。根据东丽测算数据，年全球小丝束碳纤维应用领域中，航空航天占比最大，达34%，压力容器占比9%，汽车占比7%。大丝束风电则为绝对主力，年占比达74%。从整体用量上来看，目前全球碳纤维应用量最多的领域为风电叶片，年占整个碳纤维用量的比例为28%。其次为体育休闲、航空航天和压力容器，占比分别为16%、14%、9%。而以产值来看，航空航天领域的产品较高端且附加值较高，虽然用量不是最多但产值的规模最大，年全球占比达35%。

相对于国外以航空航天为主的碳纤维应用市场结构，当前国内碳纤维应用市场处于初级发展阶段。目前国内主要集中在体育休闲、风电叶片和建筑加固等领域，航空航天、新能源汽车等工业领域应用还未完全打开，风电叶片领域还存在进一步提升的空间。未来，随着国产大飞机C的逐步量产和CR的研发推进，航空航天领域的碳纤维用量有望迎来快速增长，同时，大型风电叶片、压力容器以及碳/碳复材等领域对碳纤维的需求也有望大幅增加，中国碳纤维市场需求的持续高速增长有助于国内碳纤维企业的蓬勃发展。

3.3.短期：光伏氢能发展打开小丝束空间，大丝束风电叶片渗透率或逐步提升

3.3.1.小丝束：伴随光伏扩容，碳/碳复合材料具备较强应用潜力

碳/碳复合材料是由碳纤维及其织物增强碳基体所形成的高性能复合材料。该材料具有比重轻、热膨胀系数低、耐高温、耐腐蚀、摩擦系数稳定、导热导电性能好等特点，是目前极少数可以在0℃以上保持较高力学性能的材料，也是新材料领域重点研究和开发的一类战略性高技术材料。

在光伏领域，碳/碳复合材料主要用于生产单晶硅拉制炉所需的重要部件。单晶拉制炉热场系统主要用于光伏行业中的单晶硅长晶、拉制过程，是制备单晶硅的关键设备。而坩埚、导流筒、保温筒、加热器等是单晶硅拉制炉热场系统的关键部件。采用碳基复合材料制作的热场部件能大幅度提高拉晶热场系统安全性，提升拉晶速率，并显著降低单晶拉制炉的运行功率，对节能降耗起到较大促进作用。

相较石墨而言，碳/碳复合材料具有明显的替代优势，在光伏市场具有较大应用潜力。我国光伏行业发展前期，其单晶拉制炉、多晶铸锭炉热场系统部件材料主要采用国外进口的高纯、高强等静压石墨。而石墨热场系统产品成本高、供货周期长且依赖进口，阻碍了光伏行业降成本、扩规模的发展进程。特别是随着单晶硅拉制炉的容量快速扩大，其已经从年左右的16至20英寸（1英寸=25.4mm）热场快速发展到现在的26英寸和28英寸热场，而等静压石墨作为由石墨颗粒压制成型的脆性材料，已经在安全性方面不能适应大热场的使用要求，在经济性方面也已经落后于碳基复合材料。当前光伏行业热场中60%左右的部件为碳基复合材料产品，40%左右为石墨材料产品。随着国内先进碳基复合材料制备技术的发展，先进碳基复合材料成为降低硅晶体制备成本、提高硅晶体质量的最优选择，正逐步形成在晶硅制造热场系统中对石墨材料部件的升级换代。

光伏装机容量攀升，未来碳/碳复合材料有望持续放量。年我国光伏新增装机量55GW，同比增长达15%，-年我国光伏新增装机量有望达90-GW，21-25年新增装机量复合增速有望达13.10%。随着下游晶硅制造行业向大尺寸、高拉速和高品质方向的发展，碳/碳复合材料的高安全性、高纯度和可设计等方面的技术优势越来越明显，碳/碳复合材料已经成为市场需求主导，我们认为未来渗透率有望持续提升。

我们将热场需求拆分为新增与更换周期：

新增需求：对应新增光伏硅片产能，我们测算热场中一套坩埚/导流筒/保温筒使用碳纤维为33/40/74千克/套，其他使用30千克/套，合计千克/套；

更换需求：对应去年对应光伏硅片产能，坩埚半年一换，导流筒（2个）和保温筒（2个）一年半一换，其他使用30千克/套，对应年消耗碳纤维千克/套；

我们认为到年，全球光伏领域碳/碳复材消耗碳纤维吨，21-25年CAGR为25%。根据国内产能占全球约90%，测算国内光伏领域碳/碳复材消耗碳纤维吨。其中我们假设：新增1GW硅片对应75台单晶炉；光伏硅片综合产能利用率54%；碳/碳复材热场渗透率目前为60%，25年提升至80%；由于单GW更换需求=单GW对应单晶炉*单套耗材，两项系此消彼长关系，我们假设单GW更换需求不变。

碳/碳复材领域5年内景气度上佳。碳/碳复材其他两个领域主要是刹车盘及航天部件，以年数据推算，刹车片及航天领域用量约为吨，两个领域与高端汽车及航天器有着密切关系，我们假设保持10%的增长。根据测算，碳/碳复材领域碳纤维用量25年或将达吨，21-25年CAGR+17.6%。

3.3.2.小丝束：氢燃料汽车带动碳纤维需求快速释放，景气度或持续至35年

目前压力容器主要用于呼吸气瓶、压缩天然气（CNG）气瓶、储氢气瓶、移动管线、火箭发动机等领域。与传统容器用钢等金属材料相比，碳纤维具有高比强度及模量、高疲劳强度、高刚度、高压承受能力、较低的热膨胀系数、耐腐蚀性和其他优异特性，在压力容器领域具有广阔的应用前景。由于压力容器对于产品安全性能要求较高，目前压力容器对于碳纤维的用量整体较少，市场整体处于起步阶段。年全球需求量为14吨（可能只有0吨供应），主要应用在CNG气瓶、移动管线和储氢气瓶；年全球需求量为11,吨，国内需求量为3,吨，其中国内主要应用于储氢气瓶、CNG气瓶和呼吸气瓶。目前，全球压力容器领域的碳纤维需求主力仍在欧美，国内压力容器领域用碳纤维需求高速增长，最具发展前景的方向为储氢气瓶领域的使用，呼吸气瓶和CNG气瓶的用量增长有限。

氢燃料电池汽车（FCV）以其零排放的特点成为未来汽车的发展趋势，用于存储高压氢气的储氢气瓶是燃料电池汽车必不可少的关键零部件之一。目前已商业化的高压储氢气瓶分为四种，其中III型、IV型瓶主要是基于碳纤维增强塑料材料，前者内胆为金属，后者内胆为塑料，外部都通过碳纤维增强塑料缠绕加工而成。V型仍处于初期阶段，主要用于太空应用，例如储存低温液体推进剂。

车载储氢气瓶向着轻量化、高压力、高储氢密度、长寿命的方向发展。目前，车载高压气态储氢气瓶主要包括铝内胆纤维缠绕瓶（III型）和塑料内胆纤维缠绕（IV型）。不同于国际燃料电池汽车广泛使用IV型储氢瓶的情况，当前铝内胆纤维缠绕III型瓶一直占据国内市场的主流地位。IV型储氢气瓶因其内胆为塑料，质量相对较小，具有轻量化的潜力，比较适合乘用车使用，目前丰田公司的燃料电池汽车Mirai已经采用了IV型气瓶的技术，配置了2个氢储存罐，容积分别为60L和62.4L，罐内储存着燃料电池反应所需要的氢气，最大可承受70MPa的压力（约个大气压），氢存储量可以容纳约为5.0kg。新款丰田Mirai所搭载的氢气瓶由2个增加到了3个，续航里程达到公里左右。

伴随氢燃料电池和电动汽车的迅速发展与产业化，IV型储氢气瓶因其质量轻、耐疲劳等特点正成为全世界的研究热点。日本、韩国、美国与挪威等国的IV型储氢气瓶均已量产，其余国家也有相关计划加大IV型气瓶的研究力度。年，中国开展了“可再生能源的技术研究”项目，针对我国碳纤维缠绕气瓶储氢密度偏低、瓶口组合阀主要依赖进口的问题，开展高密度车载储氢技术的研究。其中明确要求氢气存储压力为70MPa，储氢密度大于5%，并建立相应的国家和行业标准。我国储氢气瓶行业发展正处于上升阶段，目前中集安瑞科、京城股份、亚普股份、科泰克都在布局IV型瓶项目，佛吉亚、Hexagon等国外企业也对中国IV型储氢瓶市场加快开拓。

燃料电池车爆发将带动碳纤维需求猛增。根据中汽协，年，我国燃料电池汽车保有量仅为辆，到/年，我国氢燃料电池汽车保有量将达到5/万辆。假如平均每辆汽车的氢气瓶数量为3个，则年我国燃料电池汽车储氢气瓶的碳纤维使用量将达吨，21-25年CAGR+82%，/年碳纤维使用量将达1.2/5.4万吨，全球来看，年将有万辆燃料电池汽车，是中国的5倍，则对应碳纤维使用量将达27万吨。

受益于燃料电池汽车的大范围推广，我们认为压力容器是一个保持15年景气度的长赛道。对于国内市场来看，主要的增长点会出现在氢气瓶领域，故以上述氢气瓶中碳纤维用量作为压力容器领域碳纤维的需求，而全球来看，由于CNG气瓶之前的高基数，25年占比38%，仍为第一大需求，而移动管线及氢气瓶领域受益于需求增速较高，占比已达18%/38%。燃料电池汽车的大范围应用带动相关需求持续高景气，35年其需求占压力容器领域的85%。我们预测25/30/35年全球压力容器领域碳纤维需求为3.0/7.8/32万吨，对应21-25/25-30/30-35年CAGR+20%/21%/33%。

其中我们假设：呼气气瓶：保持5%左右的增长。CNG气瓶：根据GrandviewResearch预测，21-28年天然气汽车(NGV)CAGR+3.3%，我们假设对应碳纤维的用量保持5%增长。移动管线：26年需求碳纤维用量吨，对应21-26年CAGR+26%，而之后年份我们出于谨慎预测，调低复合增长率至16%。

3.3.3.大丝束：风电叶片大型化趋势下，碳纤维渗透率有望提升

拉挤成型工艺的发展支撑起碳纤维在风电叶片的广泛应用。拉挤成型工艺是一种连续生产固定截面纤维增强复合材料的成型方法，该技术始于年的美国，并在全世界得以发展推广。典型的拉挤线速度为0.2-1.5米/分钟，快速成型的速率可以达到4米/分钟以上，并且可以同时生产多件产品，提高成型效率。此外，自动化的生产过程可以显著降低复合材料制品质量的离散性，在保持质量稳定的同时也可以充分发挥纤维性能、原材料利用率可以达到95%以上。

拉挤成型工艺优势凸显。目前风电叶片碳纤维主梁的工艺主要有三种：预浸料工艺、碳布灌注工艺和拉挤碳板工艺。其中拉挤工艺的效率最高、成本最低，而且纤维含量高，质量稳定，连续成型易于自动化，适合大批量生产。利用碳纤维拉挤板材制备叶片大梁可以和叶片一起制作，铺层工艺简单，且制作叶片的时间只有灌注工艺的一半。利用拉挤成型工艺生产的环氧树脂基碳纤维板可以极大的满足风电叶片的使用需求。

风电叶片中复合材料应用占比较高。根据碳纤维生产技术

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