宝钛股份研究：军民用钛合金龙头品类扩张+下游放量共促增长

宝钛股份研究：军民用钛合金龙头，品类扩张+下游放量共促增长1、我国钛及钛合金龙头，近三年收入/利润复合增速12%/53%1.1、中国钛合金龙头企业，军品+民品钛合金业务全覆盖宝钛股份是我国钛及钛合金生产龙头，近三年公司收入/归母净利润复合增速12%/53%。公司主要从事钛及钛合金的生产、加工和销售，主要产品为各种规格的钛及钛合金加工材和各种金属复合材产品，产品广泛应用于航空航天、船舶、化工、冶金等领域，是国内最大的钛及钛合金生产、科研基地，也是我国重要的军民用钛材生产基地。钛产品营收占比达90%，贡献业绩主增长。2021公司总体实现营收52亿，同比增长21%，实现归母净利润5.6亿，同比增加54%。公司近三年总收入/归母净利润复合增速分别为12%/53%，其中钛及钛合金产品占收入比重90%（2021），毛利率23%，近三年钛收入复合增速18%。未来受益于航天航空高端钛合金产业发展，公司高端钛材需求广阔，随着募投项目投产，公司产能进一步扩张，营收及利润有望持续增加。公司1999年成立，2002年上市，现拥有3万吨钛铸锭、2万吨钛加工材以及1万吨海绵钛产能。公司由宝钛集团联合西北有色金属研究院、西北工业大学等机构发起设立,成立于1999年7月21日，2002年在上海证券交易所成功上市。2005年公司与法力诺长城焊管公司、Valtimet公司及TimetAsia公司合资组建西安钛美特法力诺焊管公司，2007年以2亿元购买华神钛业67%股权，公司业务范围不断扩大。2020年，公司定向增发股票募集资金20亿元，扩大产能钛锭10000吨、钛合金管材290吨、钛合金型材100吨、宇航级钛合金板材1500吨、带材5000吨、箔材500吨。公司控股股东为宝钛集团，实际控制人为陕西省国资委。公司实际控制人为陕西省国资委，控股股东为宝钛集团，持有宝钛股份

48%股权。子公司主要负责钛及钛合金等金属的技术研发、加工、销售、仓储及贸易服务，其中宝钛华神主要负责海绵钛的生产、销售，有助于减轻原材料价格波动的影响。公司技术实力雄厚，十大生产系统构建完整钛产业链。公司钛及钛合金生产线不断升级，从美国、日本等国家引进了2400KW电子束冷床炉、15吨/10吨真空自耗电弧炉、万吨自由锻压机、2500吨快锻机等装备，建立了“海绵钛、熔铸、锻造、板材、带材、无缝管、焊管、棒丝材、铸造、原料处理”十大生产系统，拥有从钛矿开采冶炼到设备制造完整钛产业链。公司通过国内外多项（ISO9001：2008质量体系、法国BVC认证公司AS/EN9100C标准宇航质量体系、ISO10012标准测量体系）认证，以及美国波音、欧洲空客、英国罗罗等国际知名公司的质量体系和产品认证，树立了宝钛品牌的国际地位。1.2、2021年公司营收/归母净利增长21%/54%公司2021年归母净利同比增加54%。自2018年以来，公司营业收入和归母净利润持续增长，2021年实现营收52亿元（+21%），归母净利5.6亿元，同比增加54%；

其中钛产品占总营收达90%，占比多增速稳健。公司近三年ROE6%/9%/9%，ROA6%/7%/7%。公司近三年ROE及ROA呈持续上升趋势；公司三费用率水平保持稳定，2021年销售/管理/研发/财务费用增速44%/-14%/1%/-33%。随着营收的增长，公司管理费用略有下降，公司管理效率稳定，盈利质量加强，2021公司研发费用1.6亿元，财务费用为负。公司应收款项三年复合增速20%，近三年销售毛利率21%/24%/23%，销售净利率7%/9%/12%。由于军品材料研发认证周期长，销售收入回款慢，公司应收款项规模较大，受益于军品订单放量，公司应收款项逐年增加，2021达33亿元。由于公司产品结构调整，毛利率高的军品收入占比提升，公司销售毛利率/销售净利率逐年上升。公司存货平三年复合增速19%，营运能力保持稳定。公司钛产品需求不断增加，高端钛产品订单不断增加，存货规模小幅增加。公司近三年应收账款/存货周转天数分别为192/229天，营运能力稳定。两金管控指标持续平稳向好，现金流净额保持健康。公司2021经营现金净流出34亿元，主要是由于军品回款时点集中于12月，年底公司现金流回升。投资活动现金净流出4.8亿元，筹资活动现金流出公司30亿元。2、高端钛合金需求上涨，多家机构差异化竞争2.1、钛合金“太空金属”，广泛应用于高端制造业钛性能优异，有“太空金属”之美誉。钛合金是一种重要的结构材料，以钛为基，添加钒、铝、钼、铬等其他元素，经过熔炼、锻造、轧制、挤压等工艺加工而成，具有密度小、比强度高、耐热性高、耐腐蚀性强的突出优点，被广泛应用于航空航天、石油化工、国防军工以及医疗生物等高端领域。钛合金耐腐蚀高温、比强度高等特点决定其广泛应用于航空航天领域。硬度方面，钛合金远硬于其他三种合金，钛合金的抗拉强度同样最高，由于产品结构还需要考虑重量因素，锌合金密度最大比强度最小，钛合金比强度更高。同时由于钛合金耐腐蚀性、耐热性强，其广泛应用于飞机发动机零部件、火箭及导弹的结构件。钛材加工工艺复杂、难度较大，有较高的技术壁垒。钛材生产流程包含由海绵钛经过熔铸得到钛锭或钛合金锭，然后公司根据客户需求和应用领域的要求，经过锻造、轧制等环节的变形处理和机械加工制成钛材，及进一步的加工制造成钛设备。钛的熔炼、压力加工和热处理的难度都比较大，工艺复杂、技术含量高，其中海绵钛和钛材的制备步骤技术较为复杂，制备难度较高，是钛应用的关键环节，海绵钛和钛材的质量直接决定钛制品的质量。国内熔铸工艺：真空自耗电弧熔炼（VAR）和冷床炉熔炼（CHM）并行。由于钛化学活性高，在熔融状态下会与空气中的氢、氧、氮以及大部分耐火材料发生反应，所以熔铸须在真空或惰性气氛下进行。目前全球主流熔铸工艺有两种：真空自耗电弧熔炼（VAR）和冷床炉熔炼（CHM）。VAR法优点在于工艺成熟且操作简单，缺点在于不能有效去除杂质；过去中国航空用钛合金的熔炼基本采用VAR工艺，对于质量要求高的钛合金铸锭，一般经过三次VAR熔炼，但生产的钛合金铸锭中曾多次夹杂物和成分偏析等冶金缺陷，严重影响材料的使用可靠性。近年来中国钛企从美国、德国引进多台电子束冷炉床熔铸炉和等离子冷炉床熔铸炉，逐步采用VAR法和CHM法并行的方式进行熔铸。宝钛股份产品覆盖钛合金全系列产品，应用领域包括航空航天、化工领域、海洋工程及医疗等军民品行业，2021年钛行业出口市场需求缓慢恢复，国内钛行业市场整体向好，公司中低端产品市场受益于化工行业复苏，需求同比明显增长，高端产品市场受益于航空航天等领域升级换代、国产化提升影响，需求旺盛。2.2、行业格局：多家机构差异化良性竞争国外竞争格局：中国钛材产量居世界第一，但部分高端钛材仍需进口。由于熔炼技术复杂、加工难度大，目前世界上仅有美国、俄罗斯、日本、中国四个国家掌握完整的钛工业生产技术。自2010年以来，中国钛加工材产量已居世界第一位，但美国、俄罗斯等国在设计许用应力、安全系数选取、合金系研究、腐蚀、抗爆冲击、断裂及疲劳、加工工艺特别是焊接工艺等技术方面仍领先于我国，根据中国金属工业协会，目前我国只能少量生产几种发动机用钛合金牌号和规格，占发动机用量30%左右的钛合金部分还需要进口，或进口发动机。国内竞争格局：宝钛股份/西部超导/西部材料在军用钛合金市场占主导地位。宝钛股份是我国最大的钛及钛合金生产科研基地，军用钛合金主要供应二代/三代飞机新增及维修备品备件原材料；西部超导与西部材料同属西北有色金属研究院控股，西部超导专注于提供四代机新增+维修使用的棒材/丝材/锻坯，西部材料主供四代机新增+维修+导弹用板材/管材等。三家机构差异化产品有望长期保持良性竞争格局。考虑到下游军用飞机加速列装+实战演练提升维修更新频次+钛合金占比提升，三家机构下游生产产品/对应型号均有差异，未来有望随着市场不断扩大发展，长期保持良性竞争格局。3、需求：军机+导弹+发动机+民航，公司核心卡位优先受益未来国内航空航天用高端钛合金市场有望推动行业大力发展。全球钛合金需求以航空航天为主（占比50%），而我国钛合金需求以化工消费为主（占比50%），航空航天用钛合金比例仅为21%，表明我国航空航天产业发展存在大潜力，航空高端钛合金增长可期。未来随着国内军用飞机的升级换代和新增型号加速列装，以及航空发动机国产替代及维修需求，航空航天用钛合金市场空间广阔。2021年中国钛加工材产量为13.6万吨，同比增涨40.21%。2020年我国钛材产量9.7万吨，占全球产量50%以上，同比增长29%；钛材销量9.4万吨，同比增长36%；受益于高端化工/航空航天/海洋工程等高端钛材需求量持续扩大，行业整体规模不断扩张，盈利能力进一步增强。3.1、军用飞机+航空发动机新增列装/更新换代促高端钛合金需求增长军费预算逐年增加，军机增长潜力巨大。近年来中国军费支出持续增长，2017-2021年均复合增速7.2%，随着我国综合国力的日益提升，国防建设获得“补偿式”发展，预计未来5年复合增速有望达7.5%，未来对军用飞机列装需求巨大。中美空军战机数量差距大，军机列装需求带动高端钛合金行业高速发展。根据Flightglobal发布的《Worldairforce2021》，截至2020年末，全球现役军用飞机总计53,563架，从结构上来看我国现役战机中四代机J-20仅占歼击机总量的2%，二代机占歼击机总量达47%；而美国已实现全三代以上，且最先进的四代机在所有歼击机中占比17%。目前中美空军战机数量上差距较大，我国军用飞机未来获“补偿式”发展，军用钛合金随新机列传+维修更换+单机价值量提升多重逻辑共促放量。我国军机钛合金比例伴随军机性能成长不断提高。主要应用在军机的机体结构和发动机等部件，对于减轻结构重量、提高结构效率、改善结构可靠性、提高机体寿命、满足高温及腐蚀环境等方面具有其他金属不可替代的作用，其应用水平是影响军用飞机战技性能的重要因素。当前欧美先进战斗机和轰炸机中钛合金用量已经稳定在20%以上，F-22系列战机更是达到41%。我国战斗机从二代机J-8发展到四代机J-20，钛合金比例也在不断提高，从2%提升到20%。更新换代代际飞机列装下，预计我国军机规模增速达9%，钛合金行业增速有望达25%。根据《worldAirforce2021》预计未来5年我国各类军机需求量达1760架，我国军机规模由3,187架增至4,947架，复合增速达9.2%。随着我国军机钛合金用量占比逐渐提升，军用钛合金行业增速预计达15%-25%，相关公司增速有望达到30%以上。航空航天用钛材销量不断增加：高端钛合金材料成为航空领域飞机和发动机的主要结构材料之一。钛合金材料具有比强度高、耐高温性好、抗蚀性能高、寿命长等特点，主要用于飞机的起落架部件、机身的梁、框和紧固件等，发动机风扇、压气机、叶片、鼓筒、机匣等，以及直升机桨毂、连接件等。根据中国有色金属工业协会统计，2011年-2020年国内航空航天用钛材销量从4080吨增至17288吨，复合增速15.5%，2020年同比增速36.7%。预计未来5年我国各类型飞机新增钛合金需求量2万吨。根据《worldAirforce2021》，未来5年我国各类型军用飞机需求量预计达到1,760架，其中新型四代机约200架左右，对应钛用量达到720吨。因原材料在后期锻压或热处理过程中出现力学性能不达标，造成报废(成材率);及后期材料加工过程中因切割、深冲等工艺形成边角料，边角料可能出现应力集中或形状和尺寸不合适，无法继续使用的原因，高性能钛合金损耗率高，实际钛材用量我们按照单机钛用量的10倍测算，预计未来五年我国军用飞机机身钛合金实际钛材用量将达到2万吨。钛合金还应用于航空发动机，占发动机总重量25%-30%。钛合金应用于航空发动机的前端风扇和低压压气机中，用其制成的叶片、盘件、机匣工作温度区间一般为350至400℃，一般不超过600℃。目前我国军机使用国产发动机比例还不高，发动机用钛的增长一方面来自于军机本身数量的增加和代系的更新，另一方面来自于国产发动机的研制进度和未来配置率的升高，如歼20、歼11B军机换装国产“太行”发动机。预计未来5年钛合金需求用量达5.4万吨，其中新增军机发动机需求1.4万吨，维修需求4万吨。目前发动机中钛合金主要用在中温区（低温区部分使用陶瓷基复合材料，高温区使用镍基或钴基高温合金），质量占比大约为25%。此外我们假设发动机的装配比1:1.2，即需要20%的备用发动机，预计未来5年我国新增军用飞机发动机钛合金用量达1.4万吨。在发动机平均10年的使用寿命周期中，发动机需大修1次，普通维修2-3次；其中大修价值量占整机价值的50%，普通维修约10%-15%，假设发动机5年中维修的钛合金重量占比30%-40%，在中国现有军机3,260架+新增代系飞机的基础上，我们预计未来5年军用航空发动机维修的钛合金需求量大约4万吨，国产替代空间巨大。全方位战略主动权凸显导弹地位，火箭军建设重要里程碑。从多场近代信息战争可知，导弹以其优异作战性能，在战争防御攻击中重要性愈加凸显。我国现役导弹整体技术实力处于国际领先地位，但装备配置数目较低，与美国等有较大差距。我国成立的人民解解放军火箭军，该军种主要由以导弹为核心的攻击和防御体系组成，进一步表明导弹工业在我国军工产业的重要性。导弹武器系统使用钛合金材料可以减轻发射重量、增加射程以及提高结构件使用温度。新一代装备为了减轻整弹质量、增加战斗部装药量（提高装填系数）、加强毁伤能力以及满足超音速飞行带来的高温效应等，一些先进的导弹战斗部开始使用钛合金材料制造。俄罗斯经验表明，半穿甲战斗部壳体改用高强度、高韧性、密度相对较低的钛合金材料后，装填系数可提高到50%，战斗部的毁伤威力显著提高。20世纪90年代的几场局部战争中精确制导弹药的使用比重逐渐达到70%以上，导弹便是精确制导弹药的主要类型之一，在今天世界各国军事力量中占据极其重要的位置。根据不同的性能特点，导弹可有多种分类方式。我国导弹装备体系健全，性能世界领先。中国导弹技术从20世纪50年代起步，经过从仿制到自主研发的过程，目前已经达到世界一流水平，具备完备导弹体系：包括战略导弹东风系列（地地弹道导弹）、巨浪系列（潜射导弹），战术导弹红旗系列（地空导弹）、长剑系列（巡航导弹）、鹰击系列（空舰导弹）、霹雳系列（空空导弹）、长缨系列（反潜反舰导弹）、红箭系列（反坦克导弹）等。“十四五”期间，随着新型武器装备的快速商量和“实战化训练”的消耗加剧，预计导弹需求将会显著提升：1、新型海、空武器装备快速放量带来的新机配套需求。从“十三五”开始，新型武器平台（舰船、航空）持续上量，导弹作为武器平台的配套装备也需相应增加。且相对于武器平台的增长，导弹作为武器平台上的一种“消耗品”，需要有相应储备，从而带来更大的需求。2、实战化训练背景下对中小型导弹消耗量的增大。2014年3月，中央军委印发《关于提高军事训练实战化水平的意见》，首提“训练实战化”。此后，中央军委等又多次强调“聚焦备战打仗”“实战化训练”。“实战化”已经是目前我国事训练的指导思想。“实战化训练”将带来弹药消耗的加剧：3.2、民用市场：国产大飞机/高端化工/海洋工程等民用钛材市场广阔民用客机如波音、空客主要机型用钛量逐步提高。减轻飞机重量、增加运载能力、降低油耗是航空公司选择飞机的重要依据，提高钛材用量对于未来民用客机的开发具有重要意义。随时代发展，波音和空客主要机型的用钛量逐步提高，B787用钛量达15%。C919大型客机商业化推动钛合金需求扩展。C919大型客机是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机，2017年成功首飞。综合考虑钛合金的成熟性、成本和交付周期后，C919采用了低强高塑性、中强中韧、中强高韧、高强高韧和系统用材6类钛合金牌号。产品形式涵盖锻件、厚板、型材、管材、丝材等，应用于飞机的吊挂、机头、中央翼、外翼、尾翼等部位。C919交付在即，国产大飞机产业化进程即将加速，中国民航制造业也将迎来自身发展的黄金时期，千亿市场徐徐打开。飞机订单+交付量不断提升。2006年2月9日，国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》，将“大型飞机”作为16个重大专项之一。截至2019年3月，C919订单量已经达到815架，新型涡扇支线飞机ARJ21-700截至2019年2月订单量已经达到592架。国产商用飞机的发展推动中国航空市场步入新的阶段，未来增长空间巨大。国产大飞机市场空间广阔，未来5年民用航空钛材累计需求达3万吨。根据中国商飞数据，相较于ARJ21钛含量4.8%，C919的钛合金所占比例已经达到了9.3%，单机钛材用量达到10.11吨。随着我国民航市场的不断扩张，预计未来5年国产大飞机钛材需求量达3万吨。预计未来5年国内军品+民品航空航天钛材需求累计11万吨，复合增速16%。2016年起，在供给侧改革指引下，落后产能逐步关停淘汰，产业集中度持续提高。考虑到国内目前航空航天用钛材占比远低于全球范围内航空航天用钛材占钛材总需求的50%的比例，预计未来5年国内航空航天钛材市场需求量累计11万吨，行业复合增速16%。宝钛向大型PTA提供核心设备，将成为公司新利润增长点。公司生产的两台氧化反应器解决了复合板剔边深度要求严、设备直径大，壁厚相对较薄，筒体不圆度公差尺寸控制难、筒体转动加工过程中局部易变形并且焊缝易出现裂纹等一系列设计、制造、检测等方面的技术难题，成为浙江嘉兴石化年产200万吨PTA项目的关键设备。大型设备的成功交付，不仅展示了公司在熔炼、锻造、探伤、机加、焊接等钛材加工工艺方面的能力和水平，而且提升了在化工领域的竞争能力，为公司进一步开拓市场打下了坚实基础。宝钛股份钛材产品用于海水淡化工业的管道、蒸发器，装备先进代表国内最高水平。公司引进3150吨挤压机、1000吨穿孔机以及各种型号的轧管机系列设备,形成年产2000吨以上的无缝管材生产线，年产能800-1000吨的钛焊管生产线，年产能10000吨的钛带生产线，代表国内钛带卷生产的最高水平，推动我国海水淡化装备所用焊管国产化。4、多重优势铸就公司护城河4.1、公司产品结构不断优化，产能逐年扩张助力业绩释放国家出台多项政治支持新材料+高端领域发展，钛合金需求未来可期。随着国民经济结构战略性调整以及产业转型升级，依托国家“十四五”发展规划和2035年远景目标纲要，未来航空航天、民用大飞机、化工、高端装备制造、船舶、海洋工程、医疗器械等领域发展前景广阔，推动钛合金需求不断增加。宝钛股份产品结构不断优化，销售毛利率持续上升。2021年公司受益于航空航天领域升级换代、国产替代趋势，产品结构优化，销售毛利率上升。2018-2020年度，公司的毛利率维持20%左右，2021年公司系钛产品毛利率为23.38%，同比下降2.52pct。根据公司债券评级报告，公司在军品领域（主要用于国内航空航天、深海等领域）市场占有率高，竞争优势强，随着产品结构优化升级，公司钛产品毛利率将继续提升。公司钛铸锭年产能3万吨、钛材年产能2万吨、海绵钛年产能1万吨，产能优势显著。2019年以来公司基本处于满产满销状态，海绵钛、钛锭、钛材产能利用率接近100%，钛产品产销率达95%以上。2021年，公司钛产品生产量达12281吨，同比增长37.02%，销售量达11712吨，同比增长31.98%，其中钛材销售量9095吨。自上市以来，公司多次进行融资扩大产能，目前已经发展成为国内规模最大的钛材加工企业。公司不断完善产品结构，引进先进装备及生产线，配备十大生产系统，进行一体化布局，拥有较强的规模优势和生产能力。2020年公司募资20亿元，扩大钛锭/钛合金带材/板材产能10000/5000/1500吨。2020年，公司定向增发股票募集资金20.05亿，新增熔炼炉、1850mm热轧生产线等设备，扩大产能钛锭10000吨、钛合金管材290吨、钛合金型材100吨、宇航级钛合金板材1500吨、带材5000吨、箔材500吨，后期项目将陆续实现投产。子公司宝钛华神海绵钛产能逐步提升，有助于平抑原材料价格波动。海绵钛成本约占钛材生产成本80%以上，较大影响公司销售产品价格。公司30%左右的海绵钛由宝钛华神供应，其可以实现军工小颗粒（2mm—12.7mm）海绵钛稳定供应，目前拥有1万吨海绵钛产能，2020年宝钛华神生产海绵钛9385吨，供给公司自用3411吨。控股宝钛华神使得公司既提升对原材料议价能力，又能确保海绵钛的稳定供应及保证原料质量。宝钛华神扩建1.2万吨海绵钛产能，进一步提升海绵钛自给率。据公司债券评级报告，2020年4月，宝钛华神投资年产1.2万吨海绵钛生产线及年产3000吨四氯化锆生产线项目开工建设，预计总投资2.36亿元，于2021年7月完工。该项目建成后宝钛华神海绵钛年产能将提升至2.2万吨，海绵钛自给率将大幅提升，有助于公司平抑成本。4.2、公司注重研发投入，技术实力雄厚公司多次参与国家级重点科研项目，参与行业标准制定，与研究院所长期合作。近十年公司承担国家、省部级重点科研项目84项；获得专利授权50项；省部级以上成果40余项；主持、参与制定国家、行业标准103项。公司长期与国内主要钛研究院所——中国科学院金属研究所、北京有色金属研究院等钛领域科研院所合作进行钛合金技术研究，宝钛集团参与了中国几乎所有的新型钛合金的科研工作及工业化转化工作，这些合金包括高温钛合金、耐蚀钛合金、高强度结构钛合金、损伤容限型钛合金、阻燃钛合金、生物医用钛合金、低成本钛合金、低温钛合金等，极大促进了中国的钛合金进入工业化生产的进程。公司是钛材国家标准的主要制订者，生产工艺和技术标准保持国际先进水平，生产资质齐全。公司可以生产国际上所有的钛合金牌号，在世界的钛行业也拥有举足轻重的地位，在钛合金熔炼技术、熔炼用中间合金制备技术、加工成型技术、无损检测技术等方面处于国内领先水平，达到国际先进水平，是世界上为数不多的具备EB炉熔炼大型合金锭能力的钛加工企业之一。持续增加研发投入，2021年研发费用1.63亿占营收比重3.1%。公司研发支出/研发人员数目稳健增长，2021年研发费用占营收比重3.1%，近三年研发人员数目复合增速33.8%，拥有国内钛及钛合金基础研究、工程化研究、检测等多领域专家，并与清华大学、西交大、西工大等高校及中科院建立了长期的技术合作关系。公司在研项目有望推动产品型号进一步丰富，市占率提升。公司拥有十大生产系统及国际一流钛材加工设备。公司主体装备由美国、日本、德国等十五个国家引进，主要有2400KW电子束冷床炉、8000t油压机及大型混布料系统、万吨自由锻压机、2500t快锻机、精密型材冷轧机、钛带生产线（MB22-TI型二十辊冷轧机）、MB22-TI型二十辊冷轧机等，这也使我国成为继美、日、俄后拥有完整钛工业产业链的国家。公司主体