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东方钽业研究报告:钽铌产业引领者

 老三的休闲书屋 2023-09-19

(报告出品方/作者:东北证券,赵丽明)

1. 公司概况

宁夏东方钽业股份有限公司成立于 1999 年,“863 计划”产业化基地企业宁夏有色 金属冶炼厂(905 厂)以钽、铌、铍部分经营性净资产出资作为主要发起人,联合 中国有色金属工业技术开发交流中心、青铜峡铝厂、中国石油宁夏化工厂、宁夏恒 力钢丝绳股份有限公司等四家企业发起设立。2000 年 1 月 20 日,东方钽业在深圳 证券交易所挂牌上市。 1964 年,三线建设背景下,905 厂于宁夏石嘴山市成立,负责稀有金属钽铌铍的研 究和生产。1972 年,905 厂更名为宁夏有色金属冶炼厂、宁夏有色金属研究所。在 技术水平落后、钽铌产品国内市场有限的情况下,公司坚持自主创新,积极发展外 向型经济,以超高比容钽粉、钽铌湿法冶炼、钽电容器阳极引线用钽丝 3 个国家级 重点技术改造项目为依托,成功打开国际市场,钽丝生产连续拉拔工艺达到世界先 进水平,顺利填补了我国钽丝零出口的空白。

目前,公司拥有从钽铌湿法冶炼矿石加工开始的全流程产业链以及国际先进水平的 钽铌生产技术,是国内最大的钽、铌产品生产基地,具有行业领先优势,在国内外 市场上都具有较强的竞争优势。 2018 年,东方钽业进行业务调整,与控股股东中色东方进行资产置换,通过剥离盈 利能力弱势的产业线,顺利实现扭亏为盈。公司置出钛材分公司、光伏材料分公司、 研磨材料分公司、能源材料分公司相关资产及负债,置入西北稀有金属材料研究院 宁夏有限公司 28%股权,成为西材院第二大股东。西材院是我国唯一的铍材研究加 工基地,从事金属铍及产品的研发、生产和销售,具有国内领先的研发和生产能力。

公司股权结构稳定,实际控制人为央企中国有色矿业有限责任公司。国务院国有资 产监督管理委员会依托中国有色矿业集团有限公司,间接控制中色东方集团有限公 司(持有 60%股权),进而控制东方钽业。截至 2022 年,中色东方持有东方钽业 45.8% 股权。

东方钽业研究报告:钽铌产业引领者

2018 年,东方钽业通过资产置换参股西材院,持股比例 28%,公司通过业务调整激 发高质量新活力,西材院有效拓展东方钽业原有业务,净利润贡献卓越。目前,东 方钽业聚焦主业实业,将继续加速“两非”“两资”资产剥离处置工作。

2018 年资产置换后,公司顺利扭亏为盈。2014-2017 年期间,除 2016 年公司收到的 重组终止赔偿款 3.52 亿元增加了非经常损益,2014、2015、2017 年归母净利润均呈 现亏损状态。2018 年,公司进行资产重组,剥离亏损资产,置入西材院 28%股权高 质量资产。2019 年至今,公司营业总收入、归母净利润保持稳定增长,盈利能力稳 定。 2021 年,公司荣获国际大客户 2021 年度“最佳供应商”称号,实现营业总收入 79473.34 万元,较 2020 年同期 67644.22 万元增长 17.49%;归母净利润 8081.09 万 元,同比增长 75.93%。2022 年,公司全力拓展市场空间,主导产品钽粉、钽丝产销 两旺,高纯钽靶用超高纯钽粉等科研成果实现销量激增。凭借良好的信誉、稳定的 供货、销售渠道和服务,2022年公司实现营业总收入98621.75万元,同比增长24.09%; 利润总额 17253.62 万元,同比增长 110.98%;归母净利润 17055.46 万元,同比增长 110.05%。其中,包括 2022 年一季度公司通过转让部分闲置固定资产取得净利润 2516.97 万元。 2023 年一季度,公司实现营业总收入 29202.15 万元,同比增长 14.94%;利润总额 5896.91 万元,同比增长 16.92%;归母净利润 5866.44 万元,同比增长 16.7%。其 中,包括公司处置闲置资产所取得的净利润 1461 万元。

公司发展战略明确,专攻钽铌铍稀有金属新材料领域。公司专注稀有金属钽、铌、 铍及合金等的研发、生产、销售和进出口业务,在行业内品牌优势明显。2018 年, 公司通过资产置换改善产品结构,置出全部能源材料、碳化硅业务,大幅降低钛及 钛合金制品业务,置入我国唯一的铍材研究加工基地西材院,提升铍及铍合金研发、 生产能力。通过调整,钛合金业务在 2019 年扭亏为盈,但至今仍维持在较低的体 量。2022 年,公司钽铌及其合金制品实现营收 96625.65 万元,占比 97.91%,毛利 率 16.40%。

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公司降本增效成果显著。公司加强财务资金管理,压缩贷款规模,通过降低产品成 本和筹资成本,有效节约资金成本,整体层面公司三费大幅降低。公司继续加大技 术开发力度,2022 年总计研发投入 5539.18 万元,占营业收入的 5.62%,除去 23.05% 的资本化金额 1276.81 万元后,研发费用共计 4262.37 万元,较 2021 年 3304.17 万 元同比上升 29.00%。

2. 公司持续发力钽铌主业

钽铌行业的上游是矿石的采选,其中钽铌精矿、锡渣和锂矿伴生物等形成了钽资源 的初级供应,钽原料冶炼加工过程中产生的废料再回收同样形成了钽资源供给。中 游包括氧化钽、氧化铌、氟钽酸钾等湿法冶金产品,钽粉、碳化钽铌、钽铌锭材、 钽铌条等火法冶金产品,以及半导体钽靶坯、铌粉、钽铌金属材料和合金等工业产 品。钽铌材料下游应用广泛,在电子、钢铁、冶金、化工、硬质合金、原子能、航 天航空等工业部门以及战略装备、超导技术、科学研究、医疗器械等技术领域有重 要用途。

2.1. 钽行业分析

钽,原子系数为 73,相对原子质量为 180.95,密度为 16.68g/3,莫氏硬度高达 6.5, 熔点高达 2996℃,沸点达 5425℃。钽在常温状态下较为稳定,具有极强的耐腐蚀 性,可以与玻璃媲美,在 150℃时仅与氟、氢氟酸、三氧化硫(包括发烟硫酸)、强 碱和某些熔盐发生反应。作为高熔点的稀有金属,钽具有优良延展性,耐高温、耐腐蚀、熔点高、膨胀系数小、冷加工性能好、化学稳定性高、导电性能高等一系列 优良性质。

2.1.1. 钽矿资源分布

钽矿集中分布于澳大利亚和巴西。依据 USGS 数据,2022 年澳大利亚探明钽资源量 约为 99000 吨,巴西探明钽资源量为 40000 吨。除澳大利亚和巴西外,俄罗斯、刚 果(金)、卢旺达、中国、加拿大、美国、布隆迪、埃塞俄比亚、莫桑比克、尼日利 亚和卢旺达等都有钽矿资源。

刚果(金)、巴西、卢旺达、尼日利亚是钽矿主产国,以手工开采残积风化型钽矿为 主。依据 USGS 数据,2022 年全球钽金属产量 2000 吨,较 2021 年产量 1840 吨同比增长 8.7%。其中,刚果(金)产量 860 吨,巴西产量 370 吨,卢旺达产量 350 吨, 尼日利亚产量 110 吨,约占全球金属钽产量的 85%。鉴于锂需求的迅速增长,澳大 利亚等主要锂矿生产国通过积极回收锂矿共伴生的钽资源,也逐渐成为钽矿生产的 重要国家之一,2022 年澳大利亚共开采钽金属 57 吨,占全球产量的 2.85%。

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我国钽资源对外依存度接近 90%。我国钽资源主要分布在江西、湖南、广东等省份, 品味相对较低,仅为 0.01%-0.02%,且常为多金属伴生,存在难采、难分、难选、回 收率低等问题,大规模露采的矿山较少。2022 年,中国钽矿产量约为 78 吨,占世 界总量的 3.90%。

钽电容器是主要下游应用。 钽具有优异的物理化学性质,广泛应用于电子、冶金、化工、原子能、超导技术、 汽车、航空航天、医疗卫生等领域。 在电子行业中,因钽具有良好的化学稳定性和高温耐受性,被广泛应用于高性能电 容器的制造;钽具有高熔点、高强度、抗腐蚀等特点,在航空航天业被广泛用于制 造航空发动机、火箭发动机、导弹等高温、高压和高速的航空航天设备;在化工领 域,钽作为耐腐蚀的材料被应用于化工反应器中;在医疗设备领域,钽被广泛用于 制造人工关节、牙科种植物等医疗设备中,生物相容性好、不易引起过敏。 钽主要用于制作钽电容器。钽被广泛应用于各个领域,其中钽电容器高达 34%,超 级合金占比 18%、溅射靶材占比 17%、钽化合物占比 13%、工业设备和医学材料占 比 9%、碳化钽硬质合金占比 7%。

电容器是重要的电子元件之一,在电子元器件产业中占据举足轻重的地位。电容器 产量约占整个电子元件的 40%,与电阻、电感并称为三大被动元器件。电容器广泛 应用于电路中的隔直通交、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制等方面, 依照不同材质其类型可以分为钽电容器、铝电容器、陶瓷电容器和薄膜电容器。钽 电容器性质卓越,具有高容量、低损耗、耐温差、长寿命等特点。 钽电容器性能优良,体系小、容量大,外形多样,可以制成适用于表面贴装的小型 和片型原件,能够匹配电子器件装配自动化、小型化的发展趋势。目前,钽电容广 泛应用于军事通讯和航天等军事领域,寿命长、耐高温、精准度高。

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2.2. 铌行业分析

铌,原子序数为 41,相对原子质量为 92.1,熔点高达 2468℃,沸点达 4930℃,密 度 8.58/3,莫氏硬度 6。铌质地较硬,具有延展性,耐高温、耐腐蚀、耐磨损性 可以和钢铁等金属形成机械性能优良的合金,铌的氧化物具有很好的介电常数和稳 定性,铌锡合金和铌钛合金还具有超导性能。因此,铌广泛应用于钢铁、高性能合 金(包括高温合金)、超硬碳化物、超导体、电子元器件和功能陶瓷等制造领域。

2.2.1. 全球铌矿产量高度集中

铌矿探明储量相对集中,主要位于巴西和加拿大。依据 USGS 数据,巴西探明铌资 源量约为 1600 万吨,加拿大探明铌资源量约为 160 万吨。此外,全球范围内还有多 个国家拥有铌矿床,包括安哥拉、澳大利亚、中国、格陵兰、马拉维、俄罗斯、南 非和美国等,但由于铌矿品味低、勘查程度低,储量数据尚未被统计。

巴西是主要产铌国。依据 USGS 数据,2022 年金属铌全球产量 79000 吨,较 2021 年同期产量 87600 吨同比下降 9.82%。其中,巴西是世界领先的产铌国,共产出 71000 吨,占全球产量的 89.87%;其次是加拿大产出金属铌 6500 吨,占全球产量的 8.23%; 刚果(金)、俄罗斯、卢旺达同样有金属铌产出。

铌矿市场高度垄断。全球铌矿生产被巴西 CBMM、中国洛阳钼业和加拿大 Magris Resources 垄断。其中巴西 CBMM 公司的市占率约为 75%-85%,主要开采巴西的 Araxá铌矿;中国洛阳钼业在 2016 年收购了 Anglo American 公司巴西 Catalao 铌 矿的资产,市占率约为 8%-12%;加拿大 Magris Resources 市占率约为 8%-10%,主 要开采位于加拿大的 Niobec 铌矿。三家公司开采的铌矿具有很强的资源优势,品味 高、储量大。

2.2.2. 铌的应用领域

约 85%-90%的铌以铌铁形式应用于钢铁行业。钢中加入铌不仅可以提高钢的强度, 还可以提高钢的韧性、抗高温氧化性和耐蚀性,降低钢脆性转变温度,使钢具有良 好的焊接性能和成型性能。加入 0.03%-0.05%的铌就可使钢的屈服强度提高 30%以 上。 除钢铁工业外,铌在其他下游领域同样应用广泛。在超导工业领域,铌的某些化合 物和合金具有较高的超导转变温度,因此被广泛应用于超导发电机、加速器大功率 磁体、超导磁储能器等,铌-钛和铌-锡作为重要超导体材料被应用于医学诊断中的 磁振图像仪和核磁共振仪;在航天工业领域,高纯铌主要用于生产火箭、飞船的发 动机和耐热部件;在原子能工业领域,铌热导率高、熔点高、耐腐蚀性好、中子俘 获截面低,非常适合充当原子能反应堆材料;在电子工业领域,铌酸盐陶瓷可用于 制作电容器,铌酸锂和铌酸钾等化合物单晶作为新型光电子学和电子学用晶体,被 广泛应用到红外线、激光技术和电子工业;在医疗领域,铌具有良好的抗生理腐蚀 性和生物相容性,常被用于制造接骨板、颅骨板骨螺钉、种植牙根、外科手术用具 等。

2.3. 公司专注钽铌领域

东方钽业专注钽铌金属及其合金制品的研发、研发和销售,是钽铌行业的领先企业。 目前,钽加工行业呈现三足鼎立的局面,东方钽业凭借自主创新与科技进步,与美 国 Cabot 集团、德国 HCST 集团并称世界前三。 东方钽业产业链完整。东方钽业是一家从矿石冶炼到金属制品的全产业链公司,原 材料以钽铌矿石为主、氟钽酸钾、氧化铌等中间产品为辅,下游应用产品包括钽电 容、高温合金、靶材、超导产品等。公司主要采取“以销定产、以产定购” 采购模 式,结合客户订单需求与安全库存要求制定全年生产与采购计划,及时响应下游客 户的个性化订单需求。 公司是国内钽铌制品核心企业。2022 年,东方钽业钽铌制品总产能 2677 吨,产量 达 2104 吨,较 2021 年产量 1885 吨同比上升 11.62%。目前,公司钽粉产能高达 550 吨/年,钽丝产能达 80 吨/年,在国内外钽制品加工行业位居重要地位。国内其他钽 粉加工商还包括广东从化钽铌冶炼厂,钽粉产能 50 吨/年;江西九江有色金属冶炼 厂,钽粉产能 20 吨/年;湖南株洲硬质合金有限公司,钽粉产能 5 吨/年、钽丝产能 15 吨/年。

公司加大技术开发力度,持续提升自主研发能力。公司致力于加快推进高比容钽粉、 高端钽铌制品等关键技术的研究,重点开展钽粉的重大技术质量攻关项目,曾先后 完成“超高比容钽粉”、“中高压比容钽粉”、“电容器阳极引线用钽丝” 等多个国家 级重点生产技术改造项目。目前,公司在钽粉钽丝领域研制开发了多个品级的系列 产品,产品自研率达 90%,钽粉研究水平已达 300,000 微法·伏/克,钽丝研究水平达 到直径 0.06 毫米以下。公司产品科技含量居于世界前沿,公司钽丝占世界市场份额 的 60%,居世界第一;钽粉占 30%,居世界第二;高性能钽粉国内市占率超 80%, 全球市场占有率 25%以上;电容器级钽粉国内市占率超 50%,全球市场占有率 10% 以上。 公司“军民两用高压钽电容器粉成果转化”项目处于试生产阶段,该项目旨在通过 项目实施解决钽粉在汽车、军品领域应用过程中存在容量低、耐压差和漏电流高的 问题,突破国外中高压钽粉对我国的出口限制,实现部分原料国产化。目前,公司 在研项目还包括“光电领域用高纯钽铌氧化物适用性研究”项目和“基于畸变应力 场调控的均匀细晶高纯钽材制备技术及组织演变机制基础研究”项目。

3. 打造尖端技术引领者,定向增发助力主业发展

东方钽业本轮拟向特定对象发行股票募集 6.7 亿元。募集资金用于三个固定资产投 资项目,包括钽铌火法冶金产品生产线技术改造项目(火法冶金项目)、钽铌板带制 品生产线技术改造项目(制品项目)、年产 100 只铌超导腔生产线技术改造项目(铌 超导腔项目),剩余资金用于补充流动资金。

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本次定增计划将大幅提升公司产品综合保障能力,解决生产线产能不足、个别设备 老化、生产效率不高等问题。募投项目建成投产后,公司将保持中高端产品领域的 竞争优势,显著提升新品研发和高端客户需求满足能力,进而维护并扩大市场份额。 同时,也有利于保障我国关键领域钽铌材料供给,加快半导体芯片用溅射靶材等高 精尖领域关键材料的国产化进程。 火法冶金项目是制品项目的上游,为制品项目提供原材料和锻造加工服务,并回收 利用制品项目的废料,除满足制品项目生产需要外,火法冶金项目生产的产品主要对外销售。本次募投建成后,预计新增熔炼产品产能 180t/年、熔铸产品产能 140t/ 年、锻造通过量 6018t/年。制品项目所生产的超导铌材料为铌超导腔项目的主要原 材料,通过甲方供材的方式提供给铌超导腔项目使用,建成投产后钽铌板带制品产 能达到 70t/年。铌超导腔项目建成后,预计新增铌超导腔 70 支/年。以上项目产品 主要应用于钽电容器、高温合金添加剂、溅射靶材、 军工产品、超导产品、钽化学 品、硬质合金、化工用防腐等领域。

3.1. 公司开拓钽制品前沿应用

3.1.1. 高纯钽溅射靶材助力半导体芯片国产化进程

公司统筹推进钽铌板带制品生产线技术改造项目,预计钽铌板带制品产能达到 70t/ 年。钽铌板带材产品的形式包括了厚板、薄板、块片以及成卷的带材、箔材,被广 泛应用于溅射靶材、电容器、热交换器、照明材料等领域。溅射靶材领域主要使用 大规模钽或铌厚板(3-30mm)。其中,钽靶材要应用于半导体及光学领域,铌靶材 主要应用于液晶显示器(LCD)等表面工程材料领域。

高纯金属溅射靶材是集成电路金属化工艺中采用物理气相沉积方法制备薄膜的关 键材料,按照金属成分可分为钽靶材、铜靶材、钛靶材、铝靶材等,主要应用于半 导体芯片、平面显示器、太阳能电池和信息储存等下游领域。其中,半导体芯片领 域是金属溅射靶材的主要应用领域,对靶材的成分、组织和性能都有着极高的要求。 东方钽业新建项目契合国家发展需求,有利于在关键领域实现钽铌材料供给自足, 突围国外对半导体技术及产品领域的出口限制。中美贸易战之后,面对国外打压,中国集成电路及电子行业领域奋起追赶,加快了钽作为半导体芯片用溅射靶材关键 材料的国产化进程。 在半导体芯片制造过程中,溅射靶材是制作金属线的主要材料。首先,在高真空条 件下用高速离子束轰击不同种类的金属溅射靶材表面,使得靶材表面的原子一层一 层地沉积在半导体芯片表面上。其次,通过特殊的加工工艺,将沉积在芯片表面的 金属薄膜刻蚀成纳米级别的金属线,将芯片内数以亿计的微型晶体管相互连接起来, 从而实现传递信号的作用。

东方钽业的钽铌板带制品生产线技术改造项目为其拓展产业链下游钽靶坯业务提 供了有力支持。钽靶材产业链包括靶坯制造商、钽靶材制造商和芯片制造商,整个 制造流程包括以下几个环节:首先,通过切割和塑性加工等工艺,将高纯原料制成 靶材坯料,并进行热处理来改善其微观组织结构;其次,将靶材坯料经过机械加工 和背板在洁净环境下的焊接制成基础靶材;然后,进行精细机械加工,以保证靶材 的精度要求;最后,将精加工后的靶材送至净化室进行清洗和封装,去除表面附着 的任何无机物及有机物,然后装入特殊的塑料袋中,以防止氧化、污染和潮湿等不 利影响。

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下游应用领域持续的技术创新,带动溅射靶材向大尺寸方向发展。随着半导体芯片 行业的技术不断创新和对成本控制要求的提高,晶圆直径不断增大,从最初的 2 英 寸增加到目前的 12 英寸,这大幅提高了一个晶圆上可生产的芯片数量。依据 SEMI 数据,12 英寸晶圆市占率达 64%,8 英寸晶圆市占率为 26%,其他尺寸的晶圆占比 为 10%。随着 12 英寸晶圆成为市场主流,芯片线宽也逐渐缩小,由原来的 180~130nm 减小至 45~28nm。8 英寸晶圆对应 8 英寸靶材,主要应用于 130nm、90nm 制程。随 着集成度的不断提高,在 65nm、45nm 及目前最先进的 7nm 线宽工艺中,各厂家主 要使用 12 英寸晶圆,对应 12 英寸靶材。在半导体制程日渐缩小的趋势下,铜靶代 替铝靶是明确的发展方向。铜(Cu)互连技术逐渐取代了传统的铝(Al)互连技术, 相应的钽(Ta)基薄膜材料被引入用作 Cu 互连的扩散阻挡层,有效降低金属互连 线电阻和降低芯片工作能耗。

目前,东方钽业母公司在 12 英寸钽靶坯技术研发领域取得长足进步,可稳定供应 8 寸钽靶坯并拥有 12 寸钽靶坯的制造技术。东方钽业提出了公司十四五规划,通过对 高纯钽铌靶坯纯度、织构控制技术和晶粒均匀控制技术的研究,将加快实现 12 英 寸钽靶坯认证及量产、光学镀膜用旋转靶坯和平面靶坯的规模生产。2022 年,公司 生产的 12 英寸钽靶已完成试验样测试评价并首次实现批量销售,打破了长期由美 日厂商控制的市场格局,打造了新的经济增长点。

3.1.1.1. 全球半导体溅射靶材竞争格局

目前,全球半导体芯片用靶材市场主要被日本的日矿金属、东曹公司以及美国的霍 尼韦尔、普莱克斯公司等四家靶材制造国际巨头垄断,2020 年市场份额分别为 30%、 20%、20%和 10%,垄断全球市场 80%的份额。近年来,国内靶材制造企业也在快 速崛起,江丰电子、有研新材等企业已经在全球靶材市场上占有一席之地。这些企 业凭借着自主研发、技术创新和市场拓展等方面的高速发展,逐渐形成了自身的竞 争优势。

3.1.1.2. 半导体用钽靶前景广阔

半导体芯片制作主要分为硅片制造、晶圆制造和芯片封装三大环节,高纯溅射靶材 主要应用于晶圆制造和芯片封装环节。半导体领域靶材具有多品种、高门槛、定制 化研发等特点,对溅射靶材技术要求极高。随着物联网、云计算、大数据、人工智 能、辅助驾驶、无人机等应用领域的持续增长,对半导体芯片的集成度要求越来越 高,半导体芯片尺寸的不断缩小也对高纯溅射靶材也提出了新的技术挑战。受益于国内集成电路产业加速发展趋势、半导体领域国内溅射靶材供应商技术的突破和成 熟、国产化的成本优势等,叠加 2020 年以来新冠疫情和中美贸易战等多重因素影 响,未来半导体溅射靶材领域存在较大的国产替代空间。

依据 SEMI 数据,全球半导体市场规模快速增长。2016 年全球半导体材料销售额为 428 亿美元,2021 年达到 643 亿美元,2016-2021 年的年均复合增长率为 8.48%。 依据中国半导体协会数据,2015 年我国集成电路产业规模为 3610 亿元,占全球市 场份额 21.11%;2021 年产业规模跃升至 8848 亿元,占全球市场规模 35.5%,远超 全球市场增速。 半导体是制作集成电路的核心材料之一,其在晶圆制造与芯片封装的成本占比相对 固定,因此高纯溅射靶材的市场规模预计将随半导体同步增长。 在晶圆制造环节,高纯溅射靶材通常被用作晶圆导电层、阻挡层以及金属栅极的溅 镀,目前全球量产晶圆尺寸包括 6 英寸、8 英寸、12 英寸等不同规格,其中 12 英 寸应用最为广泛。依据 SEMI 统计,在晶圆制造材料中,溅射靶材约占芯片制造材 料市场的 2.6%,其市场规模将由 2016 年 6.4 亿美元,增长至 2021 年 10.5 亿美元。 随着国家政策的扶持、科技水平的发展和新能源汽车、工业智造、新一代移动通讯 等终端应用市场的扩大,预计未来中国大陆晶圆代工市场的规模将保持较高的增速。 在芯片封装环节,高纯溅射靶材被用作贴片焊线的镀膜。依据 SEMI 统计,在封装 测试材料中,溅射靶材约占封装测试材料市场的 2.7%,其市场规模由 2016 年 4.91 亿美元,增长至 2021 年 6.45 亿美元。

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靶材行业进入高速发展期,预计 2023 年全球半导体领域用钽靶材市场规模将达 7.39 亿美元。依据 SEMI 数据,假定全球半导体材料市场保持 2021 年 15.9%增速,预计 2023 年半导体材料的市场规模将增长至 863.37 亿美元,半导体领域溅射靶材市场 规模可达 22.76 亿美元,其中晶圆制造材料领域溅射靶材市场规模将增长至 14.10 亿 元,封装测试材料领域溅射靶材市场规模将增长至 8.66 亿美元。假定未来两年中国 半导体材料增速与 2021 年持平,预计 2023 年中国半导体市场规模可达 177.26 亿 元,半导体领域溅射靶材市场规模将达到 4.79 亿美元。

中国金属溅射靶材行业的领军企业江丰电子的主营收入构成基本反映了市场的情 况,其各产品占比情况可作为市场趋势的一种参考,包括溅射靶材的价格、种类、 规格、质量等方面。如果按照单位钽靶材平均质量为 8.48kg/枚,公司 2021 年销售 钽靶 8093 枚,产品营收 51.775 万元,占公司总营收 32.48%,则钽靶售价可近似表 述为 754.42 万元/吨。基于上述数据,可以推算则 2023 年全球钽靶市场规模为 4.57 亿美元,中国钽靶市场规模为 1.55 亿美元;2023 年全球需要钽靶用钽板 417.98 吨, 中国需要钽靶用钽板 141.7 吨。

3.1.2. 钽薄带板压制钽外壳在军用电子领域应用广泛

钽电容器性能优良,是电容领域的高端元件之一。根据产品技术类型,钽电容器可 以分为固体电解质钽电容器和非固体钽电容器,其中固体钽电容器包括片式固体电 解质和非片式固体电解质,非固体钽电容器包括钽外壳封装系列和银外壳封装系列。 钽外壳钽电容器具有全钽结构、体积小、质量轻、内阻小、超大容量、可靠性高等 特点。

钽电容器是军事工程、电子计算机、通讯设备和医疗电子器械等高科技领域中理想 的电子元件。随着技术革新,军用领域钽电容器细分品类逐渐增多,使用的针对性 更强。军用钽电容器从最初的简单的树脂封装产品和银壳半密封封装,逐步发展出 便于大规模贴装的贴片钽电容器、适用于大规模并联电路使用的高分子钽电容器、 应用于储能的高能钽混合电容器、高可靠性的钽外壳封装电容器等多类品种。

钽外壳系列钽电容器性能高度匹配军工领域。全钽电容器单体体机能量密度大,在 能量转换电路和功率脉冲电路中可以发挥电池作用,为电路提供储能、断电延时及 滤波等功能,适用于航天、航空、兵器等军用电子设备,非常适用于航空设备中 50ms 断电延时的要求。其中,钽外壳作为制造高能混合钽电容器的封装关键材料,其产 品质量的优劣直接影响到钽电容器成品率和使用寿命。 钽外壳具有出色的化学性质、极高的抗腐蚀性。钽外壳系列钽电容器被称为“永不 失效的电容”,其在冷或热条件下均不与盐酸、浓硝酸及“王水”发生反应。与银外 壳相比,钽外壳能够有效解决耐反向电压问题,避免银离子 Ag+通过电解液和2 5 介质膜向钽正极迁移。

东方钽业研发实力卓越,攻克钽电容器外壳技术难点。钽壳作为制造高能混合钽电 容器的封装关键材料,其产品质量的优劣直接影响到钽电容器成品率和使用寿命。 东方钽业在液钽电容器外壳用深冲 EB 钽带加工工艺领域采用“轴向镦粗径向拔长 +三向循环镦粗拔长”锻造工艺、“换向轧制”的开坯轧制工艺及、950℃ × 90min 热处理工艺,有效保证最终钽带材料满足液钽电容器外壳深冲要求;同时,公司也 有效解决了钽壳表面易拉伤、拉痕等技术难点,通过离心抛光和磁研磨抛光有效提 升钽外壳的光泽度,避免氧化层、钝化层、注酸孔出现损伤现象。

3.2. 铌超导腔是粒子加速器的核心部件

铌超导腔是一种用于加速带电粒子的装置,利用铌的超导性质,在低温下使电流可 以在其中无阻力地流动。通过一系列共振腔,加速器中的微波电磁场在铌超导腔被 放大和聚焦,使带电粒子得到加速。铌超导腔具有功率损耗小、加速效率高、稳定 性好等优点,作为粒子加速器的核心部件,主要应用于正负电子对撞机、硬 X 射线 自由电子激光、加速器驱动嬗变研究装置等大科学装置。 东方钽业是国内首家涉猎超导铌材公司。2011 年,东方钽业和北京大学合作成立东 方超导,持股比例 69.82%,东方超导致力于从事射频超导腔的研发、销售,开启了 射频超导腔国产化之路。目前,东方钽业的产能为 30 支/年,公司将加快重点项目 建设,统筹推进年产 100 只铌超导腔生产线技术改造项目,计划新增铌超导腔 70 支 /年。

东方钽业跃升全球超导铌原材料领域领跑者。作为全球极少数能够生产超导铌材和 铌钛材的公司之一,东方钽业也是唯一兼具材料生产和超导腔制造能力的公司。目 前,东方钽业旗下子公司东方超导是国内唯一具有超导腔生产及后续处理产业链的 公司。该公司已经建立了一套完整的射频超导腔的生产线,包括超导腔高纯铌板材 料的制备与检验、超导腔半腔冲压与精加工、电子束焊接、超导腔射频频率与场平 坦化调整、超导腔后处理工艺、超导腔性能测试等生产流程。 东方钽业开启国家重大科研项目合作新篇章。东方钽业与中国散裂中子源(CSNS)签 订销售合同。中国散裂中子源升级项目(CSNS-II)共需射频超导腔 50 支,超导铌材 约 6 吨左右,投资规模达 30 亿。目前,该项目已得到国家批复,预计 2023 年 6 月 开工。同时,东方钽业也是上海硬 X 射线自由电子激光(SHINE)项目的供货商。作 为“十三五”国家重大科技基础设施建设规划优先启动项目,上海硬 X 射线自由电 子激光(SHINE)项目已于 2018 年 4 月启动,预计 2025 年建成,该项目共需 600 只 1.3GHz-9Cell 超导腔和 16 只 3.9GHz-9Cell 超导腔。

4. 西材院:国内唯一的铍材研究加工基地

4.1. 超级金属铍:战略性矿产资源

铍(Be)属于稀有轻金属,位于化学元素周期表第二周期第二主族,是最轻的碱土金 属元素,具有优良的物理性质和化学性质。铍密度小,仅为 1. 847/3,是钛的 1/2、铝合金的 2/3;弹性模量高,约为钢的 1.7 倍、铝的 4 倍;强度高,约为钢的 4 倍、铝的 3 倍;是所有金属中刚度最大的金属。此外,铍热容量高、热扩散性能好、 光学性质好,具有优异加工性能。因此,铍也被誉为“超级金属”、“尖端金属”、“空 间金属”、“战略关键金属”、“核子堆保护神”等。

铍是战略性新兴产业和国防军工行业不可替代的一种关键金属。铍是聚变反应堆中 一种面向等离子体材料,可作为 X 射线和伽马射线的“窗口”,与高能α辐射发射器 紧密混合用于制造中子源;氧化铍和金属铍具有低密度、高中子慢化和反射能力的 优点,广泛应用于空间核动力系统中轴向(BeO)和径向(Be)中子反射器的主要候选元 件,是空间反应堆中子反射器应用的理想候选材料。此外,以铍为主要金属制造的 惯性导航精度高,铍是制造导弹和飞船中高精度惯性导航的最理想材料。

4.2. 铍供给:资源分布高度集中

铍是一种亲石元素,在上地壳中有显著富集。目前在自然界中已发现的含铍矿物有 120 多种,主要以绿柱石、羟硅铍石、硅铍石三种矿物形式存在,其中羟硅铍石和 绿柱石具备经济可采性并符合工业冶炼需求。 全球铍资源储量集中,美国是全球储量第一大国。目前,全球铍资源量储量约 10 万 吨,其中约 60%集中在美国。除美国之外,俄罗斯、巴西、中国、印度铍资源储量 占比也较高。 我国铍资源分布集中度高。我国铍资源总储量约 2.9 万吨,可开采储量 1.44 万吨, 折合铍金属当量约为 0.5 万吨,集中分布在新疆、江西、云南等地, 主要有可可托海 3 号矿、白杨河铍矿、香花岭和哲理木盟 801 矿等。 全球铍矿产量较稳定,中美是主要产矿国。2022 年,全球铍矿总产量 280 吨,较 2021 年 272 吨同比上升 2.9%。2022 年,美国和中国是主要产铍国,共占全球铍产 量 89.29%,其中美国铍产量为 170 吨,占全球铍产量 64.29%;中国铍产量为 70 吨, 占全球铍产量 25%。在 2015-2016 期间,中国铍需求量猛增带动已有产能释放,同 时新疆白杨河羟硅铍石矿投入生产,铍生产增速高达 150%。

东方钽业研究报告:钽铌产业引领者

4.3. 铍需求:不可替代的军工金属

铍具有特殊的物理化学性质,应用广泛。铍金属在核工业、武器系统、航空航天工 业、国防尖端技术、电子工业、汽车行业、家用电器、医疗等领域具有广泛的应用。 美国和中国是主要的铍消费国。依据 USGS 数据,2022 年美国铍表观消费量约 180 吨,价值约为 1.3 亿美元,依照销售收入其中约 24% 的铍产品用于工业部件,21% 用于汽车电子,17% 用于航空航天和国防应用,10% 用于电信基础设施,8% 用于 消费电子,5% 用于能源应用,2 % 用于半导体应用,13% 用于其他应用。2021 年, 中国铍消费量约为 84 吨。

全球铍产业链呈现出高度垄断的格局,核心在资源垄断和产品垄断。全球铍资源供 应集中在美国先进材料公司(Materion)和哈萨克斯坦乌尔巴冶金(Ulba Metallurgical) 等巨头手中。其中,美国先进材料公司是美国军方关键的合作伙伴,拥有强大的铍 合金研发能力,是全球最大的铍金属、铍合金和氧化铍生产企业;日本碍子-特陶株 式会社(NGK-NTK)是全球第二大铍铜合金生产商,在精密电气电子领域用铍铜合金 产业中占据关键地位。

4.4. 西材院亮眼“成绩单”:稳中向好、进中提质

4.4.1. 资产置换,助力东方钽业扭亏为盈

西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司(西材院)是我国重要的稀有金属材料研究 基地和行业技术开发中心,也是是我国唯一的铍材研究加工基地。西材院具有国内 领先的研发技术及生产能力,主要从事金属铍及铍合金等军工产品的研发、生产和 销售,其产品广泛应用于航天航空、核工业等高新技术领域。

非涉军业务剥离之前,西材院除生产铍军工产品外,还开展了电子浆料、ITO 靶材、 铍铜板带材等非涉军业务。2018 年 1 月,中色东方作为西材院的唯一股东将西材院 下属的非涉军资产铍铜研究所、粉体研究所、靶材研究所和机加分厂、动力分厂无 偿划转至中色东方全资子公司宁夏中色新材料有限公司,更好地保障西材院涉军业 务资产的独立性和完整性。 2018 年 11 月,东方钽业与母公司中色(宁夏)东方集团有限公司进行资产置换, 通过置出东方钽业钛材分公司、光伏材料分公司、研磨材料分公司、能源材料分公 司四家子公司,置入了西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司 28%股权,成为了西 材院第二大股东。在本次置换交易中,中色东方与东方钽业签订了业绩承诺及补偿 协议,承诺 2018-2020 年西材院预测实现净利润分别为 10,610.61 万元、13,812.45 万元、17,492.52 万元,累积 41,915.58 万元。承诺期满后,东方钽业以现金方式向 中色东方支付超额业绩奖励 14.62 万元。

4.4.2. 成绩亮眼,西材院净利润贡献卓越

稳中向好、进中提质,西材院营收及净利润实现高位跃升。西材院以市场引领抢抓 发展机遇,以科技创新打开市场空间,2022 年营业收入 172017.73 万元,创历史同 期最好水平,完成全年目标的 142%,较 2021 年同期营业收入 48411.91 万元同比增 长 255.32%;净利润 24930.14 万元,完成全年目标的 156%,较 2021 年同期净利润 17218.1 万元同比增长 44.79%。

东方钽业研究报告:钽铌产业引领者

2018 年 11 月 30 日,西材院 28%股权已交割至东方钽业名下,公司享有西材院 12 月当月 28%的净利润 670.43 万元。受益西材院两利双新高,东方钽业投资收益持续 增长。2022 年,公司投资收益 7938.58 万元,占利润总额的 46.01%,较 2021 年同 期投资收益 4717.85 万元,同比增长 68.27%。其中,2022 年西材院贡献投资收益 6980.44 万元,占总投资收益的 87.93%。

4.4.3. 产研合作,中国铍材制备水平达到国际领先

西材院是我国重要的稀有金属材料研究基地和行业技术开发中心,技术水平处于于 国内领先、世界先进行列。西材院一直致力于以科技创新为驱动力,集中优势资源 推进科技创新并不断取得新的突破。在技术方面,西材院成功突破大尺寸铍镜成型 关键技术,解决了国产替代进口的难题,实现了自主可控。目前,西材院承担国家 各部委等科技项目共计 22 项,拥有授权专利 8 项,并参与制定国军标 1 项。

西材院为全球首件“人造太阳”核心部件中国制造助力。国际热核聚变实验堆项目 (ITER 项目)是目前全球规模最大的国际科研合作项目之一,该项目旨在验证核聚 变发电技术的商业应用潜力,为未来人类社会发展提供清洁能源。我国承担了项目 约 10%的任务,负责研制增强热负荷第一壁直接面对芯部 1 亿摄氏度的高温等离子 体,其中,铍是 ITER 第一壁部件直接面对高温等离子体的“铠甲”和获取其能量 的关键材料。作为国内惟一一家具备供应增强热负荷第一壁“铠甲”材料的生产企 业,西材院为 ITER 计划的中国方案做出了重要贡献。目前,西材院已实现关键材 料和关键技术的重大突破,具备完善的供应能力,并与 ITER 项目签订了新的铍瓦 产品订货合同。

5. 深化改革,股权激励增强公司内部凝聚力

国企改革,增添成长新动力。东方钽业母公司深化改革、锐意革新,面向子分公司 领导班子和所有技术、技能人员实施“三个不低于”薪酬激励,即:(1)对做出突 出贡献的特殊专家薪酬水平不低于集团公司班子正职薪酬水平;(2)对做出重要贡 献的主要专家薪酬水平不低于集团公司班子副职平均薪酬水平;(3)对做出重要贡 献的技能人员薪酬水平不低于集团公司班子副职平均薪酬水平。这一举措有效激发 公司干部职工的想干事、能干事、多干事、干成事的工作热情。2021 年,中色东方 改革成效立竿见影,“三个不低于”政策覆盖的 6 家子分公司净利润实现 5.57 倍增 长。 2022 年,东方钽业推行限制性股票激励计划。本计划拟向公司董事(不含外部董事)、 高级管理人员,中层管理人员和核心骨干人员拟授予不超过 520 万股限制性股票, 占公司股本总额 44,083.26 万股的 1.18%;其中,首次授予对象 160 人,共授予 508 万股限制性股票,占本激励计划授予总量的 97.69%,首次授予价格为 4.59 元/股。 本次股权激励计划设定 2023-2025 业绩考核目标,要求 2023 年、2024 年、2025 年 复合增长率不低于 15%、15%、16%,净资产收益率不低于 5.2%、5.3%、6.2%。

6. 盈利预测

公司主导产品包括电容器级及超高纯钽粉、电容器级钽丝、高温合金添加用钽材、 超导铌材、铌超导腔,在钽铌领域具有领先的国内市占率和较高的全球市占率。 2023 年,公司计划向特定对象发行股票募集资金总额 67462.71 万元,用于钽铌火 法冶金产品生产线技术改造项目、钽铌火法冶金产品生产线技术改造项目、钽铌火 法冶金产品生产线技术改造项目。

东方钽业研究报告:钽铌产业引领者

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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