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所处百亿级市场,晨光新材:硅烷一体化龙头,气凝胶赛道的优胜者
来源:远瞻智库 2022-11-28 196
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    (报告出品方/分析师:华创证券 杨晖 王鲜俐)

    一、进击的硅烷龙头,持续扩产推进成长

    20余年以来持续进化,成长为全国功能性硅烷龙头。

    晨光新材前身江苏晨光于2001年成立,并在同年推出第一个偶联剂牌号KH560。2006年在江西建厂,成立诺贝尔(九江)。

    成立员工持股平台和股权激励绑定核心员工。

    2017年,公司成立员工持股平台晨阳投资稳定和激励部分高级管理人员和核心员工。2021年公司首次公告股权激励计划,向激励对象授予的限制性股票总量为84万股,授予对象为中层管理人员、核心技术人员一共46人,授予价格为16.52元/股。业绩考核目标较为宽松。

    二、功能性硅烷,不可或缺的工业润滑剂

    功能性硅烷是有机材料行业不可或缺的助剂。

    功能性硅烷是硅烷偶联剂与硅烷交联剂的统称。其中偶联剂用来桥接有机物和无机物,交联剂主要用于线形分子的交联。因此功能性硅烷下游遍及有机材料行业,包括橡胶加工、粘合剂、复合材料、塑料加工、涂料及表面处理等行业。

    功能性硅烷的化学式通式为 RnSiX(4-n),对于硅烷偶联剂而言,式中R是非水解有机基团,是烷基、芳基、有机功能基或这些基团的任意组合,能与有机基团反应或形成氢键,从而与高分子牢固结合;X是可水解基团,如卤素、烷氧基、硅氧烷基、乙酰氧基等,可通过水解产生Si-OH,从而与无机材料发生反应,硅烷偶联剂含有亲有机和亲无机两类官能团,是连接有机物和无机物的桥梁。

    对于硅烷交联剂而言,R和X均为硅官能团,用于桥接线性分子或者轻度支链型大分子,从而生成三维网状结构。

    硅烷交联的聚乙烯和聚丙烯具备更高的抗蠕变强度、耐油性、耐磨性和收缩率。

    交联剂是指两个或两个以上硅官能团的硅烷,能在线型分子间起到架桥作用,从而使多个线型分子或轻度支链型大分子、高分子相互键合交联成三维网状结构,促进或调解聚合物分子链间共价键或离子键的形成。经过硅烷交联的聚乙烯和聚丙烯等高分子聚合物具备更高的抗蠕变强度、耐油性、耐磨性和收缩率。

    而且硅烷交联技术所用的交联设备简单,工艺易于控制,投资较少,成品交联度高,品质好,因此是主流的交联路线。乙烯基硅烷和烯丙基硅氧烷是主要使用的两种硅烷交联剂。

    1、绿色轮胎提升含硫硅烷市占率,预计含硫硅烷未来4年年均增速在9.4%

    白炭黑 硅烷有望代炭黑成为主流的轮胎橡胶添加剂。

    在橡胶工业中,为提高复合材料的性能需要填充大量无机填料进行补强,炭黑和白炭黑是常用的补强剂,其中白炭黑具有粒径小、比表面积大的优点,在降低轮胎滚动阻力和提高湿地抓着力等方面相对炭黑更具有优势。

    但是白炭黑和烃类橡胶在化学性质上存在显著差异,相容性很差,其次白炭黑表面含有大量极性的羟基基团,在氢键作用下很容易发生团聚,使得填料在胶料中的分散性很差,严重影响胶料的加工性能和力学性能,因此需要添加含硫硅烷。常用的含硫硅烷以Si69和Si75为主。

    “白炭黑 含硫硅烷”橡胶助剂组合由米其林公司在1992年首次提出,该组合可以有效降低轮胎滚动阻力并提高轮胎的抗湿滑性能,从而降低油耗,以达到轮胎绿色生产的目的。2017 年我国轮胎市场绿色化率已突破 30%。

    《中国橡胶行业“十四五”发展规划指导纲要》要求“十四五”期间,轮胎子午化率要达到96%,全钢胎无内胎率达到70%,绿色轮胎市场化率升至70%以上,达到世界一流水平。

    根据我们的测算,含硫硅烷的用量约占轮胎胎面胶的5%左右,预计到2025年轮胎市场对应的含硫硅烷的销量约在9.7万吨,未来4年年均增速在9.4%。

    我国于20世纪50年代开始硅烷偶联剂的研发征程,南京大学、武汉大学系是领头羊。1958年,上海耀华玻璃厂研制出中国第一条玻璃钢游艇,50年代末,为了配合玻璃钢发展,中科院化学所开始研发硅烷偶联剂,同期南京大学周庆立、武汉大学曾昭抡教授也开始攻克硅烷偶联剂。后期的行业领军企业技术带头人大多出自以上三个高校派系。

    20世纪70年代,国内实现功能性硅烷的工业化生产,武汉大学化工厂、中化集团晨光院脱颖而出。20世纪70年代初,KH550、KH560在辽宁盖县化工厂和上海耀华玻璃厂小批量投产,80年代初,武汉大学化工厂成为国内首家专业生产硅烷偶联剂的工厂。90年代初,Witco(Witco于1995年收购DLJ,DLJ于1993年收购UCC的有机硅业务部门)、武大、晨光院分别自主研发出硅/醇直接法合成路线,自此硅烷的工业化生产开始加速。

    进入21世纪后随着下游化工产业的快速扩充而迅猛发展,硅烷行业供应格局于2005年左右初步成形。1996-2004年,国内硅烷偶联剂的生产以每年超过30%的增速增长,到2004年国内硅烷偶联剂产能达到1万吨。

    随后一系列以硅烷为主营业务的公司成立:湖北江瀚新材于1998年成立,武汉大学化工厂联合中国石武汉凤凰股份有限公司、清华紫光等于2000年成立武大有机硅,新亚强前身吉林新亚强于2004年成立,宏柏新材、晨光新材、三孚股份相继于2005年-2006年间成立,至此国内功能性硅烷市场格局初步形成,根据SAGSI的统计,2020年中国功能性硅烷生产企业达到40余家。硅烷企业虽然不少,但每家企业主攻的硅烷领域略有不同。

    (4)宏柏新材

    宏柏新材下游主要面向轮胎企业。宏柏新材成立于2005年,公司主营含硫硅烷和气相白炭黑等产品,下游主要面向轮胎企业,客户包括普利司通、米其林、固特异、德国马牌、韩泰、住友、中策等。根据公司年报,2021年硅烷偶联剂的销量达到5.29万吨、气相白炭黑的销量达到0.47万吨。公司自2020年上市后开始拓宽硅烷板块布局,募投项目涉及的新品包括氨基硅烷、环氧硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、高温硅橡胶等产品。

    (5)三孚股份

    三孚股份成立于2006年,依托于唐山地区丰富的氯碱资源,公司主营产品为三氯氢硅(年产能6.5万吨)、四氯化硅、(年产能3万吨)、氢氧化钾(年产能5.6万吨)、硫酸钾(年产能10万吨)。2019年,公司开始向三氯氢硅下游延伸至硅烷偶联剂,转型为硅烷企业。目前公司年产1.5万吨硅烷偶联剂中间体项目于2021年下半年投产,年产7.3万吨硅烷偶联剂系列产品项目于2021年年底投产。

    (三)2020年是上一轮周期底部,行业毛利率约在25%

    由以上供需分析推知,在碳中和的背景下,国内功能性硅烷需求将以10%以上的年均增速增长。随着全球生产重心进一步往国内转移,需求空间将进一步扩大。

    国内供给端也同向扩大。根据以上梳理的头部企业的扩产规划测算,预计国内2022-2024年新增产能将分别为18.7/12/7.8万吨,产能增速分别为 33.5%/ 16.1%/ 9.0%。2022-2023年供给增速相对较大。

    三氯氢硅的合成难度在于对氯化氢的处理,因此不是所有的间接法硅烷企业都具备三氯氢硅自给能力。目前常用的间接法是利用硅粉和氯化氢首先合成三氯氢硅,但由于合成路线须引入氯化氢,故存在较为突出的污染和设备腐蚀问题,限制硅烷行业的发展。因此具有三氯氢硅产能的硅烷企业只有头部的新安股份、晨光新材、宏柏新材、宁夏福泰。

    三氯氢硅当前价格高,硅烷利润更多分配在三氯氢硅环节。

    据百川盈孚数据,2019-2020年三氯氢硅的价格中枢在5000元/吨左右,2021年开始受下游多晶硅行业加速扩产的影响,光伏级三氯氢硅涨价,带动普通级三氯氢硅涨价行情。由于大多数硅烷企业的生产路线均需用到三氯氢硅,硅烷行业利润向三氯氢硅环节转移。具备三氯氢硅产能的企业深度受益。

    2、独创干法氯循环技术,有效避免间接法三废处理问题

    公司在硅烷行业深耕多年,逐渐形成干法氯化氢循环工艺,因此三氯氢硅中“氯”的处理得心应手。目前业内普遍采用湿法工艺,能源消耗较高、回收效率较低。

    公司创新性地大规模使用干法工艺,通过装置改进和设备改造,在生产体系中形成气态的 HCl 封闭循环,有效解决了氯化氢溶解于水形成盐酸后的处置难题,既节约了成本,提高了资源利用率,又避免了氯化氢外排。

    3、具备三氯氢硅自产能力,抵御硅烷周期波动能力强

    公司具备6万吨三氯氢硅产能,具有抵御三氯氢硅周期波动的能力。

    早在2009年,公司投产2万吨三氯氢硅,后于2015、2018年进一步扩产,目前产能为6万吨,可以实现三氯氢硅全部自给,并可以少量外售。此外宁夏基地在建产能20万吨、安徽基地在建产能6万吨。

    在当前硅粉价格在2万/吨的情况下,三氯氢硅合成成本约在6700元/吨,而当前普通级三氯氢硅售价达1.35万元/吨。公司目前6万吨产能可以完全覆盖公司当前硅烷产能,因此在硅烷行业具备较大的成本优势。

    三、气凝胶:公司是气凝胶赛道的长期优胜者

    (一)碳中和背景下,气凝胶需求将加速释放

    气凝胶是最新一代高效节能隔热材料,是目前世界上导热率最低的材料。

    气凝胶比传统保温材料保温性能好,同等保温效果下用量最小。

    与传统保温材料相比,二氧化硅气凝胶绝热毡的保温性能是传统材料的2-8倍,因此在同等保温效果下气凝胶用量更少。以管道为例,直径为150mm的管道如果需要达到相同的保温效果,对应使用的保温材料膨胀珍珠岩、硅酸钙、岩棉、气凝胶毡的厚度分别为90mm、76mm、64mm、20mm。

    二氧化硅气凝胶上游材料以正硅酸乙酯为主。

    气凝胶产业链中,目前全球约69%的气凝胶为二氧化硅气凝胶。二氧化硅气凝胶的上游是前驱体硅源,前驱体可分为有机硅源和无机硅源。常用的有机硅源是正硅酸甲酯、正硅酸乙酯等功能性硅烷,无机硅源包括四氯化硅和水玻璃等。

    与无机硅源相比,有机硅源价格较为昂贵,但是纯度高,工艺适应性好,可以适应超临界干燥和常压干燥。无机硅源水玻璃价格虽然较低,但是杂质较多,目前主要用于常压干燥中。

    在锂电用途中,二氧化硅气凝胶细分环节分为生产企业、加工企业以及生产加工一体化企业。目前国内除了纳诺科技和爱彼爱和既可以生产又可以加工气凝胶制品外,埃力生等企业则只提供气凝胶材料给加工厂,通过加工企业进一步加工成制品。加工企业通常外购气凝胶材料,再根据下游客户的定制化需求加工成特定形态。

    综合来看,在双碳政策的催化下,气凝胶在石油化工、锂电池、建筑建材等节能保温材料市场的渗透率将有显著提升。

    预计2021-2025年国内气凝胶行业的需求空间合计为24.1/42.2/73.8/127.1/197.2亿元,同比增速分别为53%/75%/75%/72%/55%。

    国内实现气凝胶的工业化生产约10年左右的时间。

    气凝胶于1931年由Steven. S. Kistler在实验室合成,2001年美国宇航局成立Aspen Aerogel,实现气凝胶的工业化生产,国内第一家气凝胶企业纳诺科技成立于2004年,而国内真正实现规模化生产是在2012年,首套1000L二氧化碳超临界干燥设备实现规模化生产。

    据统计,2014-2020年国内气凝胶材料的市场空间以43.4%的年均复合增速增长。

    气凝胶过去10年一直以来处于降成本推动市场应用的阶段。我们复盘了国内气凝胶行业过去10年的降本路径:

    1)需求拉动规模效应降本:2014-2020年国内气凝胶市场以年均43.4%增速增长,规模效应带来显著降本。

    2)干燥技术改进降本:①超临界设备容量从早期的200L提升至现在的3300L,仍有较大提升空间;②目前低成本的常压干燥技术、乙醇超临界干燥技术尚不成熟,往后有较大进步空间。

    3)各环节良品率提升以降本:早期良品率仅为50%-60%,目前已经提升至95%以上。

    往后看,我们认为过去的降本路径仍然成立,但是降本空间有限。而新进入的硅化工企业入局后通过产业链一体化优势以及辅料循环优势提出一条有效的降本路径。预计随着气凝胶成本的进一步降低,气凝胶需求市场将进一步打开。

    原材料成本占比超过50%,从原材料环节着手降本效果显著。我们根据华陆新材5万方硅基气凝胶复合材料项目合成成本进行拆分。该项目采用二氧化碳超临界干燥技术,根据我们的测算,单方总成本为8541元,其中原材料成本占比55%、能源成本占比15%、人工成本占比5%、折旧成本占比26%。

    从气凝胶成本结构中可以看出,原材料占较大比例,对于二氧化硅气凝胶而言,硅化工企业在这一段的成本优势凸显。此外,根据我们的测算,如果实现原材料自给及辅料循环,预计单方合成成本将降低3000-4000元。

    (二)短中长期来看,公司皆是气凝胶赛道的优胜者

    近两年布局气凝胶企业较多,我们认为公司是气凝胶赛道的长期优胜者。在众多布局气凝胶的企业中,短期看干燥技术的突破与优势竞争。我们认为CO2超临界技术成熟且落地最快,选择该路线的企业可以率先卡位市场。

    中期看产业链分工。

    在全行业大多数玩家突破干燥过程中的壁垒并产出相对均质化的产品后,我们认为届时产业链分工决定企业竞争力。由于石化及锂电企业均较为集中,客户资源优势更为重要。生产和加工环节一体化布局的企业一方面掌握生产环节,另一方面直接与下游客户对接,具有较强的渠道壁垒。而仅布局上游材料或者仅布局加工环节的企业将处在竞争劣势。

    长期看原料自给能力。由于原料成本占比较高,当气凝胶行业产能开始过剩时,原料自给能力成为气凝胶企业竞争力的重要考量。我们看好具有硅烷产能的企业。

    原料自给赋予公司较强的成本优势。

    公司在建的一万方产线采用CO2超临界技术,且布局加工环节。此外,公司具备原材料正硅酸乙酯的自产能力及辅料循环技术,预计将显著降低气凝胶合成成本。目前公司拥有1万吨正硅酸乙酯产能(占国内总供应量的1/3左右)。此外,由于公司具备从三氯氢硅到正硅酸乙酯的产能,因此可以实现氯化氢和乙醇在整条产业链的循环,进一步降低生产成本。

    此外,在气凝胶企业中,公司产能规划最大。

    由于气凝胶具备广阔的市场空间,目前多方背景入局扩产气凝胶。根据我们的统计,目前主流企业在建产能约16.4万方。

    从目前的产能规划来看,晨光新材一共规划33.5万方产能,位居国内第一,华陆新材共规划30万方产能,目前已于2022Q1投产一期5万方产能,位居国内第二。

    四、盈利预测与估值

    1、盈利预测

    (一)盈利预测

    (1)硅烷板块:根据公司年报,2021年产能为6.6万吨。另有在建项目年产6.5万吨有机硅新材料技改扩能项目将于今年陆续建成,宁夏中卫基地、安徽铜陵基地预计将于2022年开始建设,将陆续释放新增产能。我们预计公司2022-2024年硅烷 中间体设计产能分别为9.8、12、14.1万吨,其中硅烷产能分别为7.3、9.5、11.6万吨。

    (2)气凝胶板块:公司1万方气凝胶产线预计将在2023Q1建成,因此气凝胶板块的业绩贡献从2023年开始体现。假设2022-2024年,公司气凝胶产能分别为0、1、5万方,产品价格分别为1.2、1、0.9万/方。

    综合以上假设,预计公司2022-2024年营收分别为21.77/29.56/40.83亿元,同比 28.3%/ 35.8%/ 38.1%;营业成本分别为12.31/17.24/24.24亿元,同比分别 26.2%/ 40.1%/ 40.6%;归母净利润分别为6.94/8.57 /11.44亿元,同比分别 29.2%/ 23.6%/ 33.5%。

    (二)可比公司估值

    由于公司主业为功能性硅烷,第二增长曲线为气凝胶业务。因此我们选取功能性硅烷龙头三孚股份、宏柏新材、新亚强以及气凝胶企业泛亚微透为可比公司进行估值。根据wind一致预期的结果,可比公司2022-2024年P/E均值为27.6、17.0、13.0x。

    根据我们的盈利预测,公司2022-2024年P/E分别为12.6、10.2、7.6x,低于可比公司估值。综合以上,我们给予公司2023年14X P/E,目标股价50.0元/股。

    五、风险提示

    1、硅烷行业产能扩张过快:经过我们前文的梳理,目前行业其他功能性硅烷公司也有扩产计划。如果硅烷行业产能扩张过快,行业产能存在过剩预期。

    2、气凝胶需求不及预期:当前制约气凝胶行业发展的原因在于气凝胶价格较贵,如果后续气凝胶价格不能持续下降,其在保温材料的渗透率不一定会大幅提升。

    3、公司气凝胶产线落地不及预期:公司1万方气凝胶产线预计将在2023年Q1落地,如果产线未能如期落地,则会存在后续规划落地不及预期的可能性。

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