高端铸造行业-应流股份研究报告

高端铸造行业-应流股份研究报告1.国内高端铸件龙头，重资产投入进入收获期1.1公司是国内高端铸件龙头，技术水平全球领先深耕高端铸造，技术水平全球领先。公司前身为成立于2000年的安徽霍山应流铸造有限公司。公司自成立以来，一直深耕专用设备零部件铸造领域，是全球高端装备关键零部件制造领先企业，拥有高端铸造、机械加工、模块化制造完整产业链，大型、精密、特殊材料产品的制造技术达到国内领先、国际先进水平。公司创始人在行业内享有极高威望和行业影响力。公司创始人、董事长、总经理为杜应流先生，2021年以30多年创业创新辉煌成就荣膺“中国铸造行业终身成就奖”，在行业内享有极高威望和行业影响力。杜应流先生曾担任第十二、十三届全国人大代表，荣获全国劳动模范、装备中国功勋企业家。应流投资为公司控股股东，另外，衡邦投资、衡玉投资、衡宇投资为应流投资的一致行动人，杜应流为上述四家公司的执行董事。截至2021年9月30日，公司实际控制人杜应流直接持有公司1.6%的股份，并通过控制应流投资及其一致行动人合计控制公司34.42%的股份。1.2绑定全球龙头客户，战略发展“两机两业”公司战略发展两机（航空发动机和燃气轮机）业务，竞争实力突出。公司主要产品为泵及阀门零件、机械装备构件，公司产品定位于专用设备的高端零部件，主要应用在航空航天、核电、油气、资源及国防军工等高端装备领域。近年来，公司业务大力拓展至航空发动机和燃气轮机高温合金叶片等高温合金产品，公司承担国家两机重大专项和重点型号科研生产任务，为中国航发、中国重燃等研制生产高温合金叶片等产品。绑定全球龙头客户。公司是全球铸造业领先企业，产品出口以欧美为主的30多个国家、近百家客户，其中包括通用电气、西门子、卡特彼勒、斯伦贝谢等十余家世界500强企业和艾默生等众多全国行业龙头；公司积极参与中国核电、油气装备和航空发动机、燃气轮机国产化，是中国核电、油气和航空领域核心企业重要供应商。根据公司年报，公司保持在中国阀门零件出口企业中出口额排名第一、核电装备零部件交货量位列前茅，连续位列中国机械工业百强企业。1.3高附加值的“两机”业务持续高增长，传统业务保持稳定近年公司“两机”业务快速发展，带动公司收入进入新台阶。2011-2017年，公司收入规模大致维持在13亿左右，波动幅度较小。2018年以来，公司“两机”业务布局逐渐收获成效，实现收入快速增长，从而带动公司收入进入新台阶。受益于公司高毛利率的“两机”业务收入占比提升以及重资产投入进入收获期产生的规模效应，公司利润端实现了快速增长。国内市场拓展成果显现，收入占比超过国外。2020年之前，公司营收以出口为主，由于2020年全球新冠疫情蔓延以及美国增加关税，公司传统业务板块受到一定影响。面对复杂严峻的国内外环境，公司加大国内市场开发。2020年，公司国内营业收入同比增长47.08%，占比近十年以来首次超过境外营业收入。2021H1，公司国内收入同比增加29.04%，占比达到57.92%。公司航空航天零部件业务收入大幅增长，占比持续提升。从收入结构上看，油气装备、工矿机械、核能核电和其他高端装备领域等常规业务，是公司业绩稳定增长的基石。2018-2020年，公司航空航天零部件业务营收复合增速约61.66%；2021H1，公司航空航天零部件收入2.13亿元，同比增长约82.41%，收入占比提升至22.18%，创历年新高。根据公司2021年中报，公司某型号涡扇发动机叶片克服不利因素继续稳定批量供货；某型号民用航空发动机机匣开始批量生产；某型号先进重型燃气轮机核心热部件及关键材料开发工作有序进行。同时，应流航源作为公司航空航天新材料及零部件生产的主体，还被财政部、工信部列入重点支持的国家级专精特新"小巨人"企业名单。受益于下游市场的高景气度，公司航空航天业务有望持续高增长。高毛利业务收入占比提升有望带动公司整体盈利能力进一步提升。从盈利能力看，2017-2020年，公司航空航天零部件业务毛利率从41%提高至49%，盈利能力持续走高，主因公司“两机”业务的高附加值以及产能释放显现的规模效应。随着公司“两机”业务产能利用率持续提升，产品结构持续优化，总体毛利率呈现上升态势，公司盈利能力有望进一步增强。1.4土地收储进一步优化资产结构，利润进入快速释放期重资产投入进入收获期，产能释放有望显著提升利润水平。从2015年起，公司逐步加大航空发动机、燃气轮机叶片领域的投入。2016年公司非公开发行募集资金8.6亿元，建设航空发动机和燃气轮机零部件制造项目。2016年11月，公司收购霍山嘉远100%股权，利用其现有厂房、设备和基础设施，为了以较低成本加速实施“船舶和海洋工程装备关键设备高温合金及耐腐蚀合金部件产业化”、“航空发动机高温合金零部件产业化能力提升”项目，提升高端零部件数控和智能加工技术水平，补充产能缺口。2019年公司第二次定增募集资金6.2亿元，用于高温合金叶片精密铸造项目；项目投资总额约11.77亿元，其中固定资产投资10.67亿元。2018年以来，公司与国内外众多领先客户签署了长期战略合作协议并持续稳定供货，“两机”业务逐步进入收获期。2018-2020年，公司经营活动现金流量净额分别为3.84亿元、4.37亿元、4.05亿元，占当年净利润的比例分别为526%、334%、200%；大额折旧摊销费用影响了公司净利润。我们认为，随着资产结构优化以及产能利用率的提升，公司净利润有望进入释放期。土地收储有望进一步公司优化资产结构。2021年12月，公司发布公告称，公司位于合肥市经济技术开发区的两块土地将由合肥市土地储备中心收储，该厂房土地主要从事先进核能材料以及重大装备关键零部件制造项目，收储不会对公司的日常生产经营产生重大影响，土地收储的补偿费用总额为15.3亿元，预计在2022年度进行土地移交。土地移交确认收入后，预计2022年度为公司增加净收益2.1亿元。2022年1月，公司发布公告称，根据霍山县“退城进园”要求，公司全资子公司资产进行搬迁，将促进企业集约化生产，本次土地收储及房屋征收补偿费用总额为9.78亿元。两次的土地收储有望进一步优化公司资产结构，化固为流，减少公司原有固定资产折旧，同时也给公司带来可观的非经常性收益。2.“两机”赛道持续高景气度，高温合金市场空间广阔2.1“两机”市场全球需求旺盛，自主可控下国内需求潜力巨大“两机”指航空发动机和燃气轮机，航空发动机是现代工业“皇冠上的明珠”。航空发动机是飞机的动力来源，燃气轮机（GasTurbine）是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。“两机”需要在高温、高压、高转速和高负载的特殊环境中长期反复工作，对设计、加工和制造能力的要求极高，并且“两机”的研制周期长、技术难度大、耗费资金多。全球军用航空发动机市场主要被美俄垄断，商用航空发动机由GE、RR和PW三巨头垄断。目前，真正能生产航空发动机的只有美国、英国、俄罗斯、法国等几个国家，中国几乎所有的民航飞机发动机都依赖进口。全球燃气轮机主要被GE、西门子、三菱等垄断。燃气轮机是关系国家安全和国民经济发展的高技术核心装备，属于市场前景巨大的高技术产业。燃气轮机技术水平是代表一个国家科技和工业整体实力的重要标志之一。目前重型燃气轮机主要由三菱重工（MHPS）、通用电气（GE）、西门子

（Siemens-WH）、阿尔斯通（Alstom-ABB）等公司开发；轻型燃气轮机方面，世界主要航空发动机公司罗尔斯·罗伊斯（RR）、通用电气（GE）、普拉特·惠特尼（P&W）等垄断。全球市场对航空发动机产品需求旺盛，燃气轮机同样拥有广阔的市场前景。根据图南股份招股书，预计未来10年，全球市场涡扇、涡喷发动机的累计需求总量将超7.36万台，总价值超4160亿美元；涡轴发动机累计需求量超3.4万台，总价值超190亿美元；涡桨发动机累计需求量超1.6万台，总价值超150亿美元；活塞发动机需求量超3.3万台，总价值超30亿美元。根据Statista统计数据，2015-2020年全球燃气轮机市场规模呈现上涨趋势，2020年全球燃气轮机市场规模为225.4亿美元，同比增长3.47%。预计未来10年，中国军用发动机市场需求约4316台。中国2021年军用飞机数量达3285架，落后于美国和俄罗斯，居全球第三位，相对于美国13249架的军机数量，我们仅占美国的24.79%。2013-2021年中国军机数量复合增长率约1.75%。随着未来中国对国防军用装备的加速投入，我们假设未来十年中国军机数量以2%的复合增速增长，则2031年中国军机数量约4004架，预计中国将新增军用飞机数量达709架。基于现有及新增军用飞机单发和双发数量比例为1:1的基本假设估计，同时考虑维修、备用等因素，未来10年中国将新增军用航空发动机数量达4316台。中国商用发动机市场需求巨大。目前民机发动机全部来源于国外进口，随着C919大飞机项目的稳步推进，中国正在大力发展民用航空发动机，如CJ1000、CJ2000等。根据中国航空工业发展研究中心在北京发布了民用飞机中国市场预测年报（2021~2040年）和通用航空中国市场预测年报（2021~2040），截至2020年底，中国通用航空在役机队达到2892架。根据波音公司2020年8月份发布的2020-2039年中国民用航空市场展望预测，未来20年中国将需要8600架新的民用飞机，年均需求量约430架。假设中国每年新增民机数量430架，则未来10年中国民用飞机需求规模为4300架。目前，主流民用飞机配备的发动机数量为2-4台，假设平均每架民航飞机配备3台发动机，我们估计，未来10年中国将新增12900台商用航空发动机需求。中国航空发动机和燃气轮机市场潜力的巨大，给国内制造企业带来新的机遇。与世界先进水平相比，中国发动机、燃气轮机技术相对落后。在当前国家安全战略升级和经济转型大背景下，发动机和燃气轮机产业发展亟待加速提升。2016年11月，随着航空发动机和燃气轮机重大专项（“两机”

重大专项）的全面启动实施，国家对“两机”研发投入力度将持续增大。推动中国航空发动机与燃气轮机技术赶超世界先进水平，为中国两机产业发展注入强劲动力，带来巨大市场机遇。目前，国内发动机制造企业主要有中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司、中国航发西安航空发动机有限公司、中国贵州航空工业（集团）有限责任公司、中国航发航空科技股份有限公司等公司。燃气轮机国产化持续推进。中国在1993年引进乌克兰UGT-25000燃气轮机后开始了国产化研究，研制出了国内首台拥有自主知识产权的中等功率的燃气轮机QC280，根据图南股份招股书，QC280目前已完成第二阶段国产化工作，国产化率达到98.10%。中国燃气轮机领域主要的研制力量分别来自中国航发、船舶、机械等工业部门和科研院所。目前，中国国产舰船用燃气轮机已经完成国产化批产阶段，有望在中国未来大型护卫舰、大型驱逐舰和新型两栖登陆舰等水面舰艇上广泛应用。2.2高温合金性能优异，主要应用于“两机”领域高温合金通常是指能在600-1200℃的高温下抗氧化、抗腐蚀、抗蠕变，并能在较高的机械应力作用下长期工作的合金材料。按照制造工艺划分可以分为变形高温合金、铸造高温合金、粉末冶金高温合金、发散冷却高温合金等；按照基体元素种类可以分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金等。高温合金主要用于制造航空发动机、燃气轮机的核心热端部件。从高温合金应用领域来看，在军工市场，目前镍基高温合金是现代航空发动机、航天器和火箭发动机以及舰船和工业燃气轮机的关键热端部件材料（如涡轮叶片、导向器叶片、涡轮盘、燃烧室等），也是核反应堆、化工设备、煤转化技术等方面需要的重要高温结构材料。民用市场，主要应用于如柴油机增压涡轮、烟气轮机叶片和盘、冶金轧钢加热炉垫块、内燃机排气阀座等领域。近年来，高温合金应用面不断扩大，特别是耐高温耐腐蚀合金在石油化工、玻璃和玻纤以及机械制造等行业的应用有明显的进展。新型的先进航空发动机中，高温合金用量占发动机总重量的40%-60%左右；主要用于燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘四大热端部件，此外还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件。燃烧室是发动机各部件中温度最高的区域，燃烧室内燃气温度可高达1500-2000℃，作为燃烧室壁的高温合金材料需承受800-900℃的高温，局部甚至高达1100℃以上。除需承受高温外，燃烧室材料还应能承受周期性点火启动导致的急剧热疲劳应力和燃气的冲击力。用于制造燃烧室的主要材料有高温合金、不锈钢和结构钢，其中用量最大、最为关键的是变形高温合金。2.3“两机”赛道持续高景气，带动高温合金需求市场空间广阔我们重点计算下国内航空发动机领域用高温合金的需求；远期看，国内商用航空发动机国产化后也将带来巨大的高温合金市场需求空间。预计未来10年中国军用发动机和商用航空发动机高温合金市场规模分别达10791、32250吨，二者合计市场规模达43041吨。根据2.1节预测，预计未来10年中国军用发动机和商用发动机市场需求分别为4316台、12900台，按照单台发动机高温合金用量约2.5吨算，则对应的高温合金市场需求分别为10791、32250吨。3.公司“两机两业”发展战略清晰，持续夯实竞争优势目前，公司已坚定战略发展“两机（航空发动机和燃气轮机）两业（航空产业和核能产业）”，以价值链延伸推动产业升级发展，以产业链延伸推动企业转型发展。3.1公司“两机”业务布局多年，有望持续保持高增长高温合金市场壁垒较高，国内市场竞争格局稳定。由于高温合金行业具有技术含量高、制备工艺相对复杂和加工难度高的特点，对研发实力、经验积淀要求很高；并且下游“两机”等产品也要求非常高的质量稳定性，因此，高温合金行业有着非常强的市场先入壁垒，一旦进入用户的供应链体系，一般不会轻易更换，因此，两机领域市场竞争格局相对稳定。铸造高温合金产业链中，主要企业分类：（1）铸造高温合金母合金企业：航材院、钢研高纳、中科院金属所、图南股份、江苏隆达等；（2）精密铸造企业：

一类是黎明、黎阳等航发体系内的精密铸造厂；另一类是应流股份、钢研高纳等体系外的企业。公司“两机”业务主要产品是“两机”热端的铸造高温合金结构件。其中包括航空发动机高温合金叶片、机匣，航天动力高温合金结构件，燃气轮机动叶片、静叶片、喷嘴环以及其他“两机”高温合金热端部件。公司是国内首家也是目前唯一批量提供国产重点型号航空发动机叶片的公司，也是国内首家也是目前唯一为BHGE批量提供燃气轮机单晶定向叶片以及等轴晶叶片的公司。公司“两机”业务布局多年，建设行业稀缺的全制程高端产能。2015年起，公司逐步加大航空发动机、燃气轮机叶片的投入，先后进行大量固定资产和研发投入。2019年公司二次定增主要建设高温合金叶片精密铸造项目，公司从世界各国进口先进设备，构成模制壳、熔炼浇注、后处理、检验检测完整的生产线。拥有国内最大规格、综合性能国际领先的大型热等静压设备。砂铸工艺全套引进意大利IMF包括制芯、混砂、造型、合箱、浇注等生产线，消失模技术生产的重达3吨的核级叶轮达到了世界领先水平。公司拥有的真空熔炼铸造设备，技术先进，能满足航空、燃气轮机和油气钻采等不同行业客户的严格要求。项目建成后将形成年产20万件高温合金叶片，主要应用于航空发动机和燃气轮机领域，产品包括等轴晶叶片、定向单晶叶片、钛铝叶片等等，根据测算，预计达产后贡献业绩约12亿元。根据2021年中报，公司该项目建设进度约86%。随着项目的实施，公司高温合金叶片制造技术和装备水平显著增强，形成高端生产能力，打开产业发展空间。全球两机叶片市场长期被PCC和Arconic垄断，国际客户亟待培育新的供应商。PCC和Aronic为GE、RR、PW等公司工业涡轮精铸叶片，是全球主要涡轮叶片供应商，每一架飞机几乎都有PCC制造的产品。一方面，国际知名航空发动机和燃气轮机厂商为改变长期以来极少数高温合金叶片供应商垄断局面，正积极培育引入新的合格供应商，以丰富供应商体系，打造更加充分的公平竞争环境，增强供应链安全性。公司航空发动机和燃气轮机领域国际客户包括欧洲和北美地区客户，欧洲客户和北美客户的欧洲工厂是公司产品的主要市场。同时，高温合金叶片属高技术含量、较高附加值产品，在中美贸易摩擦背景下依然具有综合成本优势，随着公司生产经验的积累，产品合格率、工艺出品率和生产效率的提高将进一步扩大优势。公司较为完善的产业链保障能力，以及较为突出的持续经营能力，符合国际客户选择战略供应商的要求。公司两机业务客户资源丰富，已进入收获期，有望持续保持高增长态势。公司承担国家两机重大专项和重点型号科研生产任务，为中国航发、中国重燃等研制生产高温合金叶片等产品，已得到ABB、GE、西门子等国外及国内知名航空发动机、燃气轮机生产厂商的认可，进入其供应体系。根据公司2021年中报，公司某型号涡扇发动机叶片继续稳定批量供货；某型号民用航空发动机机匣开始批量生产；某型号先进重型燃气轮机核心热部件及关键材料开发工作有序进行；与通用电气、西门子、罗罗公司等国际“两机”行业龙头的合作迈上新台阶。前期较大额的研发和固定资产投入逐渐收获成效，并且随着产能的不断扩大，规模效应逐渐体现，有望带动公司业绩持续保持高增长。3.2核电建设或将提速，公司核电业务有望迎来爆发弹性核电在构建低碳高效清洁能源中作用和地位更加明确。碳中和与绿色低碳转型发展已成为全球各国迫切需求，中国2021年政府工作报告中明确提出，在保障安全前提下积极有序发展核电。根据行业核能协会，2021年，中国运行核电机组累计发电量为4071.41亿千瓦时，同比增加11.17%，占全国累计发电量的5.02%；与燃煤发电相比，核能发电相当于减少燃烧标准煤11558.05万吨，减少排放二氧化碳30282.09万吨、二氧化硫98.24万吨、氮氧化物85.53万吨。核电运营稳定、可靠，可大规模替代原有石化能源作为基荷电源，与风光水协同构建清洁、高效的能源体系，在碳达峰、碳中和目标将发挥不可或缺的作用。核电建设或将提速，将向积极有序发展新阶段转型。截至2021年末，中国运行核电机组共53台（不含中国台湾地区），2021年全年中国共有4台核电机组首次装料。根据中国核能行业协会发布的中国核能年度发展与展望(2021)中的预测数据显示，到2025年，中国在运核电装机达到7000万千瓦；到2035年，在运和在建核电装机容量合计将达到1.2亿千瓦；预计中国第三代核电会按照每年6-8台的核准节奏，实现规模化、批量化发展。此外，中国核能行业协会副理事长兼秘书长张廷克表示，“十四五”时期，中国核电将在确保安全的前提下积极有序发展，有望按照每年8台左右的建设规模和节奏推进。公司核电业务或将迎来爆发式增长。公司核能材料产品主要产品包括各类核级铸造零部件、乏燃料格架、金属保温层、核辐射屏蔽材料等，是核电设备产业链的核心环节。公司是国内首次研制成功并生产出多种核电站核岛和核动力关键部件的公司，核电装备零部件交货量位列前茅。2021H1，公司核能新材料及零部件行业营业收入1.4亿元、同比增长2.41%。另外，为了更好的满足客户需求，公司还拓展民用核电以外的广阔市场，公司控股子公司应流久源已取得了武器装备承制单位资格证书。公司是核电设备重要供应商，产品的核心竞争力强。我们预计，在推进碳达峰、碳中和的大背景下，核电作为清洁能源有望在2022年起迎来提速发展，预计公司2021-2023年核电相关业务收入有望分别达到2.99亿元、4.04亿元、4.85亿元，同比增长分别为5%、35%、20%。3.3高端铸件赛道壁垒高，公司护城河优势明显高端铸造行业具有很高的壁垒，行业进入主要壁垒主要体现在：（1）技术壁垒：包括成分设计、工艺与设备三方面。例如，高温合金一般含有多种稀有、难熔金属，其成分组成直接决定了熔炼结果和后续工序。专用设备零部件品种多、批量小、材质性能特殊、结构形状复杂，且涉及制模造型、材料熔炼、热处理、无损检测、焊接、机械加工等多种制造技术，工艺过程复杂。设备：加工设备决定了产品最终的品质，越是尖端先进的材料越是需要先进的设备。（2）认证许可壁垒：高端专用设备零部件企业通常需要通过下游客户严格的工厂认证，以取得供应商资格。认证范围主要包括技术研发能力、生产装备水平、主要人员资质、质量体系以及社会责任、环境管理、职业健康与安全等各个方面。客户一旦选定供应商通常不会轻易更换。（3）质量标准壁垒：下游客户对资质考核严格，要求企业质量控制能力强。高温合金下游客户多为军工企业，其对军工资质的要求较为严格，且考核周期较长，要求企业具有一套完整的质量控制和检测体系。民用航空发动机、核电装备等领域，也各自存在相应的资质认证管理体系，生产厂家需要通过获得相关行业准入资质和认证，方能进入这些市场。这些资质要求严格，且考察周期较长，需要企业具备较强的研发、管理和质量控制能力。（4）经验和人才壁垒：高温合金等先进金属材料的生产工序复杂、加工周期长，且具有多品种、小批量的生产特点，要获得高质量的产品，需要在质量、交货期、成本、服务等方面必须严格符合客户要求，因此生产企业需要具备丰富的生产运营经验对每一份订单进行全过程精细化管理。（5）资金壁垒：高温合金对设备要求高，企业需持续投入研发和大量资金购买先进设备。例如，高温合金的生产设备较多，如感应炉、电弧炉、自耗炉、电渣炉、精锻机等，资金投入较多，对企业的流动资金提出了较高要求。公司定位高端，技术全球领先。公司是铸造、加工和组焊为一体的专用设备关键零部件制造商，是以铸造为源头的专用设备零部件行业领先企业，为世界领先的专用设备制造商定制生产各种特殊材质和性能的关键零部件。以铸造为源头的专用设备零部件生产企业的竞争力取决于其工艺技术、装备和质量水平，公司发展长期定位是发挥技术领先优势和市场重要地位，形成高端产品+高端产能产业体系。公司分别是国内首家也是目前唯一为BHGE批量提供燃气轮机单晶定向叶片以及等轴晶叶片的公司、国内首家也