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2025年派克新材研究报告:精密锻造技术领先,卡位可控核聚变、航空航天等高壁垒市场(附下载)

2025-08-29 16:36

1 高端装备锻件核心供应商,近年业绩高增长

1.1 深耕锻件制造行业 20 年,多元化布局锻件市场

派克新材深耕锻件制造 20 年,在高温合金、钛合金等难变形材料锻造领域具备核心 技术优势。2006 年,无锡市派克重型铸锻有限公司注册成立,专业从事金属锻件研发、生 产和销售;2013 年,公司从风电、油气、船舶、火电等领域向航空航天、核电、燃机等高 端市场进军,目前已成为国内少数几家能够为航空航天、燃气轮机、深海装备等高端装备 提供配套特种合金精密环形锻件产品和精密模锻件产品的民营企业之一。

公司产品广泛应用于高端装备制造领域,主要服务于航空航天、电力、石化等关键行 业。公司核心产品为金属锻件(包括环形锻件、自由锻件、精密模锻件等),2024 年,公 司电力锻件、航空航天锻件、石化锻件分别占收入 35%、26%、19%,其毛利率分别为 13%、34%、15%,航空航天锻件毛利率显著高于其他业务,主要系其壁垒较高,电力、石 化锻件行业竞争较为激烈,毛利率较低。

公司实控人为宗丽萍、是玉丰夫妇,合计持有公司 55%股份,股权结构集中。公司董 事长是玉丰直接持有公司 20%的股份,并通过派克贸易、众智恒达间接持有公司 1%股 份,董事宗丽萍持有公司 33%的股份,二人系配偶关系,公司股权结构集中。众智恒达持 股 2 %,公司成立于 2015 年,为公司员工持股平台,现共有 22 名股东。

公司高级管理人员在公司任职平均时间超过 10 年。核心创始人及多位高管在公司任职 年限较长,高管团队稳定性高、从业经验丰富,为公司持续发展奠定了坚实的基础。

公司收入、利润总体保持高速增长,2019-2024 年公司收入、归母净利润 CAGR 分别 达 29%、10%。公司借助其锻件制造能力不断提高市占率并拓展下游,进入航空航天等高 壁垒市场,因此收入、利润稳步提升。2024 年,受航空航天及石化用锻件业务订单减少等 因素影响,公司收入、利润略有承压。毛利率方面,由于市场竞争激烈,公司近年来销售 毛利率承压,通过进入航空航天等高壁垒、高毛利市场,稳住毛利率下降趋势。得益于公 司费用管控良好,费用率呈持续下降趋势,公司净利率相对稳定。

产能持续扩张,体现公司发展信心。近年来,公司产能利用率持续处于高位,2023 年 H1 产能利用率达到 95.5%,为缓解瓶颈、拓展产品覆盖、增强产业链协同能力,公司近年 来持续推进募投项目建设。自 2020 年起,公司通过 IPO、定增及可转债(已终止)三轮资 本动作,支持业务扩张和产能建设。其中:1)IPO 募投项目(2020 年)聚焦高温合金环锻 件,主要用于航空发动机及燃气轮机热端部件;2)2022 年定增项目募资 16 亿元,原计划 用于航空航天领域,2024 年变更为用于高端装备领域(覆盖深海装备、核电、风电及航空 航天)。公司对高端装备领域前瞻布局,扩产体现公司对高端装备领域的需求抱有较高预 期。

从同行扩产情况来看,近年来中航重机航宇科技三角防务均有扩产动作,反映各 厂家对下游需求抱有较高预期。中航重机、航宇科技、三角防务近年均有融资扩产行为, 其募集资金用途主要用于航空航天锻件领域,体现各厂商对航空航天锻件的需求抱有较高 预期。

1.2 “锻造+”平台化布局,切入高成长新赛道

公司掌握多项核心锻造技术,是国内少数能为航空发动机、燃气轮机等高端装备提供 特种合金精密锻件的民营企业,技术能力是其核心护城河。派克新材深耕高端锻造领域, 掌握异形截面环件整体精密轧制、难变形合金组织均匀性控制、超大直径环件轧制、有限 元数值模拟等多项核心技术,形成了行业领先的技术壁垒,是国内少数能为航空发动机、 航天运载火箭及卫星、燃气轮机、深海装备等高端装备提供高性能特种合金精密锻件的民 营企业。 公司研发费用率提升趋势明显。2024 年研发投入近 1.5 亿元,研发费用率 5%,拥有累 计 99 项专利(其中发明专利 57 项),并通过产学研合作平台及博士后工作站,不断推进技 术创新与成果转化。

依托“特材+普材”全覆盖的装备与产线,公司成功将业务从航天航空拓展至风电、 核电、水电、燃气轮机等能源电力领域,前瞻性布局可控核聚变、深海装备等新兴蓝海市 场。公司拥有从 0.6 米到 10 米的多规格数控辗环机和 4MN 到 220MN 的多规格模锻压机, 可生产多种材料、多规格、大中小批量的锻件产品,具备强大的跨行业接单能力和柔性生 产能力。公司持续深耕航空、航天领域,核心产品已实现对 C919、C929、CJ1000/2000 等 国家重点型号的批量配套,成为航空发动机、航空航天、燃气轮机等高端装备领域的核心 供应商;同时,公司积极拓展风电、核电、水电、燃气轮机等能源电力市场,带动公司产 品结构持续优化;围绕行业新趋势,公司积极拓展低空经济、深海装备、商业航天等新兴 领域。

2 可控核聚变核心材料供应商,先发优势卡位万亿级别赛道

2.1 未来理想终极能源,“政策-产业-资本”有望共振

可控核聚变是人类未来理想终极能源。核聚变指的是两个较轻的原子核结合成一个较 重的核,同时释放巨大能量的核反应形式。一般用反应截面来描述核聚变反应发生的难易 程度,氘氚(D-T)反应是最容易实现的核聚变反应。可控核聚变是指在人工控制条件 下,通过持续、稳定的核聚变反应释放能量的技术,具有资源丰富、清洁绿色、安全高效 等优点,是人类未来理想终极能源。

托卡马克(Tokamak)装置是目前最有前景的磁约束核聚变装置。核聚变实现方式主 要包括磁约束、惯性约束、引力约束,目前国际上主流可控核聚变发电的技术路径为磁约 束、惯性约束。托卡马克(Tokamak)装置是目前最有前景的磁约束核聚变装置。托卡马 克指的是“带有电磁线圈的环形真空室”,它的中央是一个环形真空,外面围绕着线圈。通 电时其内部会产生巨大螺旋形磁场,将其中的等离子体加热到很高温度,以达到受控核聚 变的目的。

当前已进入工程可行性验证阶段,等待核聚变 ChatGPT 时刻。90 年代实现核聚变能 科学可行性已得到验证,目前处于工程验证阶段,对于托卡马克装置,若工程 Q 值>1,则 有望实现能量净增益;若工程 Q 值>30,则商业化有望开启。

国内外催化不断,“政策、产业、资本”形成共振。1)国内:3 月 28 日 “环流三号” 实现双亿度;4 月 1 日上海未来产业基金拟入股聚变能源公司;2)海外:2024 年底 OpenAI CEO 透露其投资的初创企业 Helion 将很快演示净能量增益核聚变,均标志着产业 临界点即将到来,有望带动可控核聚变产业大爆发。

核聚变产业链中设备价值量占比较高。产业链上游主要为各类原材料,包括有色金属 (钨、铜等)、特种钢材、特种气体(氘、氚)、超导材料(Nb3Sn、ReBCO)等。中游主要为 各类设备,包括磁体、偏滤器、第一壁、磁体支撑等核聚变主机设备,以及压力容器、蒸汽发生器、汽轮机、发电机、各类泵阀等其他设备。下游主要为核电站运营,用于商业发 电。

参考 FIRE,聚变实验装置建设成本在百亿人民币,其中设备费用(主机、辅助系统、 电力系统)占比约 55%。根据 FIRE 官方数据,在一个核聚变实验装置成本中,主机占比 约 30%(包括磁体 17%、包层 7%、真空室 4%等),辅助系统占比约 10%(包括加热系统 7%、真空系统 1%、气体注入系统 1%、燃料循环系统),电力系统占比约 15%,场地基础 设施占比约 15%,其余项目支持、装配、运维等占比约 30%。

ITER(工程堆)、DEMO(商业示范堆)的设备费用(除建筑外建设费用)占比 分别在 86%、85%,ITER 项目建设成本在千亿人民币。根据 ITER 官方数据,其项目 预计建设费用约为 200 亿欧元(220 亿美元),其中主机(包括磁体、真空室、包层等) 占比 53%,电源、建筑占比 22%,其他辅助系统占比 25%;DEMO 商业示范堆中主机 成本占比为 29%,电厂辅机设备占比 25%,电源、建筑占比 17%,其他辅助系统占比 29%。

2035 年全球可控核聚变设备市场新增规模有望超万亿。 (1) 商业堆:根据 FIA 对 39 家核聚变私营公司的问卷统计,预期 2025 年-2030 年 完成核聚变商业堆验证的公司有 5 家,2031-2035 年有 13 家,2036-2040 年有 13 家,2041-2045 年有 6 家。 (2) 实验堆:考虑到商业堆验证前需要进行实验堆验证,参考 CFS 聚变实验堆 SPARC相比聚变商业堆 ARC预计投运时间提前 5年,我们假设:2021-2025年 完成核聚变实验堆验证的公司数量为 5 家,2026-2030 年数量为 13 家,2031- 2035 年数量为 13 家,2036-2040 年数量为 6 家。 (3) 市场规模:测算的聚变实验堆设备总空间 2 千亿元、聚变商业堆设备总空间 3 万亿元按比例拆分,则全球核聚变设备市场年均新增规模将从 2021-2025 年的 254 亿元增长至 2031-2035 年的 10860 亿元,CAGR 约 23%。

2.2 可控核聚变材料核心供应商,拥有卡位优势

拥有多项核资质及核认证,进军可控核聚变领域。公司已取得民核制造许可证(核一 级锻件资质)、特种设备制造资格许可证(压力管道元件)、通过了 AS9100 航空质量管理体 系、ISO14001 环境管理体系、ISO45001 职业健康安全管理体系、欧盟 TUV、NADCAP 热 处理、NADCAP -NDT 等认证,实验室已获得 CNAS 资质及 NADCAP 资质。 可控核聚变材料对制造精度提出极高要求,需解决风险系数高、成型精度低、焊接变 形大、无损检测作业空间受限、磁导率控制难等巨大挑战。以 ITER 为例,ITER 真空室为 环形双层 D 形截面结构,材料为 316L(N)-IG(ITER Grade),外环直径为 19.4m,高度为 11.3m,内外壳体厚度均为 60mm,双层壳体通过 40mm 厚的筋板连接,总重约为 5200 吨。由于运输限制以及为实现模块化制造,ITER 真空室被均分为 9 个 40°的扇区 (Sectors),各扇区制造完成后运输至 ITER 总装现场装配成 360°环,每个 Sector 的总高和 总宽尺寸公差要求控制在士 20mm 以内。1/9 真空室扇区设计包含 184 个 Housing 和长达 160m 的加强筋板,外壳分割多达 60 块,材料利用率仅 30%,焊缝总长达 1000m,平均焊 缝密度 10m/m2,远超普通真空容器。聚变装置的结构紧凑性要求真空室(运行温度~100℃)、 冷屏(~193℃)与磁体(~269℃)之间的设计间距必须控制在 50mm 以内。然而,在热胀冷缩效 应的影响下,这三者之间的微小间隙可能会面临碰撞风险,因此对制造精度提出了极高要求。由于高密度焊缝与紧凑结构并存的特点,真空室的设计制造面临着设计风险系数高、 成型精度低、焊接变形大、无损检测作业空间受限、磁导率控制难等巨大挑战。

包层屏蔽模块需在极端环境下工作,对材料性能要求高。ITER 包层屏蔽模块研制任务 共计 440 块,我国和韩国各承担 220 块,已于 2024 年交付首批产品。包层屏蔽模块需在极 端环境下工作,包括高能中子辐照、高温等离子体热负荷和粒子轰击。这要求材料具备高 熔点、高热导率、抗辐照损伤和抗热冲击性能。屏蔽块主要由 316LN 不锈钢制成,需通过 锻造、焊接和精密加工成型。316LN 不锈钢虽具有良好中子屏蔽性能,但在高辐照环境下 易发生肿胀或脆化,材料寿命受限。包层屏蔽模块从设计到制造主要需要解决两大技术难 题,一是流体高效冷却与精密加工制造难题,二是高精度热氦检漏技术难题。

公司为 BEST 项目用真空室、屏蔽包层、偏滤器、第一壁等关键部件进行了材料研发 和产品提供。派克新材始终紧跟科技发展趋势,积极拥抱聚变产业发展,先后为 BEST 项 目用真空室、屏蔽包层、偏滤器、第一壁等关键部件进行了材料研发和产品提供。包层屏 蔽模块属于包层系统里的真空部件,作为 ITER 装置堆芯核心部件,为 ITER 装置提供中子 屏蔽并导出等离子体产生的高热流,保护真空室及外围设备和人员免受辐射危害,确保反 应堆稳定运行。

3 锻件为装备制造业基础,下游需求多点开花

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