1.不同工艺路线高温合金生产制备的不同,导致所需的资本开支有较大差异。
不同高温合金铸锭制备工艺及所需设备均有差异。据隆达股份2021年9月27日公告 《发行人及保荐机构回复意见(2021半年报财务数据更新版)》,对于变形高温合金,针对冶炼难点和熔炼设备的优缺点,存在不同的工艺路线,主要方案是对三种 熔炼方法——真空感应熔炼(VIM)+保护气氛电渣重熔(PESR)+真空自耗重熔 (VAR)——组合运用。其中,三联熔炼工艺是变形高温合金零部件长寿命、高可 靠性的基础,用于涡轮发动机的变形高温合金转动部件必须通过三联熔炼工艺制备。
针对铸造高温合金,目前一般适用真空感应熔炼。因此,在铸锭熔炼环节,对于铸造 高温合金,所需的主要设备包含真空感应熔炼炉、脱模设备等;对于正三联工艺制 造的变形高温合金,所需的主要设备包括真空感应熔炼炉、电渣重熔炉、真空自耗 炉和吊装设备等。但对于高温合金,生产制造的核心内容是内控标准的指定,而设 备使内控标准落地,即先进设备并非决定产品质量的唯一要素,制备工艺和材料设计本身对于产品质量也至关重要。
工序差异牵引设备差异,设备差异牵引资本开支差异,而高昂的资本开支本身就是 行业进入壁垒之一。以隆达股份为例,据隆达股份招股书,(1)该公司于2015年投 资建设铸造高温合金母合金生产线,2016年底完成安装和调试,2017年投产。其中, 核心生产和检测设备主要有康萨克定制的真空熔炼炉和赛默飞的辉光放电质谱仪。 (2)该公司于2018年投资建设变形高温合金生产线,并于2020年试生产。其中,核 心设备主要有康萨克定制的8T真空感应熔炼炉、8T真空自耗熔炼炉、8T保护气氛电 渣重熔炉,以及定制的45MN/50MN快锻机、引进的加热炉和热处理炉。
2.性能及成本要求牵引高温合金及相关锻铸件大型化发展,即使是同一工艺路线, 尺寸的跨越也需要大规模资本开支的加持。据隆达股份招股书,(1)工艺难度方面, 由于燃气轮机透平轮盘通常是航空发动机涡轮轮盘的3倍以上,因此需要使用大尺寸 变形高温合金,这对于合金纯净度的控制以及铌元素偏析控制提出了较高的要求。 (2)成本方面,采用大锭型熔炼能够有效提高生产效率,并降低生产成本,同时为 下游客户提高了单炉次锻件的生产量,降低了客户的成本(每炉需解剖一件涡轮盘 或其他锻件),并提高了效率。
装备发展牵引设备投入大型化,进一步强化资本开支壁垒。如据抚顺特钢2015年8月 公告《抚顺特钢非公开发行股票预案(修订稿)》,我国装备研制特点之一是向大型 化趋势发展,高温合金和超高强度钢材料的尺寸规格不断增大,力学性能要求逐步 提高。其中,飞机起落架材料选用300M超高强度钢直径800mm棒材;发动机的机匣 选用直径750mm的GH4169合金棒材。上述两种材料均采用真空感应炉和真空自耗 炉工艺熔炼,从增大锻比、提高性能的角度讲,均需要30吨真空感应炉、30吨真空 自耗炉和80MN快锻机。如以超高强度钢C300为例,抚顺特钢双真空工艺此前现有 条件为12吨真空感应炉,由于锻比小,不能满足技术标准要求。而扩大锭型是增加 锻比的主要有效途径,因此需要配套大型特冶电炉,以解决锻比不足带来的高温合 金晶粒不均匀、超声波探伤不合格问题。
同时,高资本开支壁垒也体现在大小棒材的制造工艺环节。据抚顺特钢2015年8月公 告《抚顺特钢非公开发行股票预案(修订稿)》,要确保大尺寸锻件有足够的锻比, 又要避免反复镦拔工艺中镦粗变形的金属流动不均匀性的影响,其技术指标要求高, 通常需要大吨位锻造设备以及严格的过程工艺参数支持,国防军工配套新材料向大 尺寸高性能趋势发展,除需要30吨真空感应炉和真空自耗炉外,还需要补充80MN快 锻机的锻造能力。
3、在大额资本开支导致的高折旧摊销压力下,从工艺流程看,具有跨业务实现部分 设备共用的企业,其抵抗高温合金行业短期需求的波动性也相对更强。
例如,特钢与高温合金部分设备可实现共用,减少高折旧摊销压力。据上文援引抚 顺特钢2015年8月公告《抚顺特钢非公开发行股票预案(修订稿)》,飞机起落架材 料选用的300M超高强度钢、发动机机匣选用的GH4169合金,均采用真空感应炉和 真空自耗炉工艺熔炼。因此,考虑大型熔炼设备的高资本开支壁垒,同时具备高强钢以及变形高温合金生产工艺的企业,相比于只生产变形高温合金的企业而言,折旧摊销压力可分散于其他品类,减少单一产品需求的短期波动对利润的侵蚀压力。
同时,前期大规模资本开支及特钢等其他业务积累的设备基础,有利于更好发挥高温合金产品的规模经济,同时在价格方面相比其他新进入者更具优势。例如,对于 抚顺特钢,2021年高温合金业务营业成本中折旧金额约为917.80万元,支撑该公司 同年高温合金产品收入13.04亿元;对于隆达股份,由于其变形高温合金产线于2020 年末落地,2021年1-6月份新增计提折旧604.14万元,但同期该产品实现营收509.33 万元,当前规模经济表现相对较弱。
再如,高端钛合金与高温合金部分设备可实现共用,也利于减少高折旧摊销压力。 据西部超导2021年10月29日公告《关于西部超导材料科技股份有限公司向特定对象 发行股票申请文件的审核问询函的回复(2021年三季报财务数据更新版)》,钛合 金、高温合金使用的包括真空自耗熔炼、锻造、轧制、机械加工以及各项性能检测设 备完全通用,辅助生产设备如起重机、仓 、动力保障等均可通用 。
四、海外企业盈利驱动力:供需与资本开支周期双击(一)复盘美国重点高温合金公司,2003~2007 年的盈利股价高增长期
美国三家重点高温合金企业,ATI、CRS、HAYN在2003~2007年间经历盈利股价双 双高增长时期。
从股价表现看,ATI、CRS在2002/12/31~2007/12/31期间股价涨幅分别达1422.10%、 2711.08%,HAYN在2004/9/21至2007年末,股价涨幅达414.81%,而同期标普500 涨幅仅为66.97%,美国高温合金企业股价期间收益率远高于标普500。
从财务表现看,ATI与CRS在2003~2007盈利规模与盈利能力相较此前均有大幅改 善与提升。
(1)从盈利规模看,CRS在2007~2008年创1981年以来营业收入、净利润最高值, 从增速看,2001年航空业萧条期后2002/2003年公司营收、净利润增速均为负,在 2004~2007年四个会计年度内营收增速实现四连增,2005~2008年内净利润实现四 连增。ATI表现与CRS接近,营业收入在2003~2007年内快速增长,从2002年的低点 19.08亿美元,持续增长至2008年的53.10亿美元,净利润规模表现相对滞后一年, 从2003年的低点-3.15亿美元增长至2006年高点5.74亿美元、2008年为5.66亿美元, 营收、净利润规模均为1995年以来新高值。
(2)从盈利能力看,该期间内,CRS毛利率改善显著,主营业务毛利率从2002年低 点16.67%连续增长至2006年的27.81%,2007/2008年分别为23.25%、23.40%,仍 然维持高位水平;净利率看,净利率从2002年低点-12.11%也持续增长至2008年的 高点14.22%,创1987年以来新高值,1987~2002年期间历史最高净利率水平也仅为 7.70%。ATI表现与CRS接近,毛利率由2003年的低点3.29%持续增长至2008年的 21.69%,净利率由2002年的低点-12.11%增至2008年的14.22%。