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Ct 球管作为核心高值耗材,国产化有望加速 据医械创新网, Ct 球管作为 Ct 整机的核心部件,价值量占比较大,由于损耗,一般两年更换一次,而对于门诊量较大的人民医院, Ct 球管往往每年都要更换一次甚至两次。随着国内 Ct 设备市场渗透率的持续提升,国内自产及替代 Ct 球管厂商的逐步切入,国内 Ct 球管自主化进程或将加速。 Ct 球管国产化空间广阔,公司产能稳步扩张。 Ct 球管市场稳步增长,据我们测算,预计国内23、25年 Ct 球管零组件市场规模依次达到8.9、10.8亿元,2022-2025年复合增速为9.3%,未来随着 Ct 球管国内产能供给释放,相关铜合金零组件国产替代规模可观。斯瑞新材客户有西门子医疗、联影医疗、万睿视、医源医疗等公司,据公司公开投资问答,公司计划三年左右打造3万套 Ct 球管零组件产能,产能稳步扩张。 航空航天市场方兴未艾,火箭喷管需求增速可观。 航天业作为推动世界经济发展的主要力量之一,其市场需求前景良好。以人民日报披露的2022年发射次数为基数,在全球主要国家重视航天领域发展的背景下,预计海外、国内火箭发射次数年均增速依次为10%、15%。至2025年,预计全球、国内火箭发射次数依次为260、97次。在此假设下,预计2025年全球、国内火箭喷管用铜合金材料价值依次合计约18.7、7.01亿元,2022-2025年复合增速依次为20.7%、21.3%。 公司有望受益于西部超导等下游客户高温合金产能扩张 据斯瑞新材公告及公开的投资者问答,公司已规划2000吨铬粉产能,已产业化生产,除了内部供应外,还实现了对德国GfE、西门子、西部超导的供应。以西部超导为例,据西部超导公告,西部超导现拥有高温合金棒材产能2000吨/年,另有IPO募投项目预计新增2500吨高温合金材料产能,其中包括1900吨发动机用镍基高温合金棒材和600吨粉末高温合金母合金生产线。2021年西部超导定向增发项目预计新增1500吨/年的高温合金生产能力,建设期为3年。若西部超导募投项目均能顺利落地,其高温合金产能未来预计将达到6000吨/年,以斯瑞新材公开投资者问答高温合金中铬的配比20%计算,对应铬粉需求可达到1200吨。 投资建议: 我们预计公司2022-2024年实现营业收入分别为9.94、13.53、16.54亿元,实现净利润0.78、1.41、1.75亿元,对应EPS分别为0.19、0.35、0.44元/股,目前股价对应PE为78.9、43.7、35.2倍。维持“买入-A”评级,6个月目标价22元/股。 风险提示:原材料价格大幅波动,需求不及预期,技术迭代不及预期,测算与实际存在差别。 1.医疗设备国产化推进,核心部件自主化加速 1.1. Ct 球管系 Ct 设备核心部件,属于高值耗材 扫描架为 Ct 设备核心组成部分, Ct 球管为扫描架中核心部件。 Ct 设备包含扫描床、扫描架、高压发生器、计算机系统、操作台等。用于扫描的扫描架中装有 Ct 球管、滤线器、参考探测器、探测器及各种电子线路等。计算机系统则将扫描后收集到的信息数据进行贮存运算。 图1.第三代 Ct 设备结构 球管又称X射线管,其作用是产生X射线,是X射线发生装置的核心部件。 Ct 球管是 Ct 设备中产生X射线的关键部件,作为 Ct 设备的信号源载体,由于其高采购价格也被称为 Ct 设备的“高值耗材”。据联影医疗公告,联影医疗2019-2021年 Ct 设备平均售价为185万元/台,而据器械科网, Ct 球管采购价格分布在20万元-140万元,其中80万以上的高端球管采购订单也在不断涌现, Ct 球管采购中枢价格占 Ct 设备价值比重较大。 图2. Ct 球管结构 图3. Ct 球管采购价格区间(万元/套) Ct 球管的基本结构包括阴极、阳极、管芯壳、轴承,其中核心部件为阳极靶面及轴承。据《 Ct 球管用旋转阳极靶的研究进展》, Ct 球管在工作时,阳极靶在高能电子束轰击下产生X射线,由于能量转换的效率非常低,只有1%左右的能量转换成了X射线能,其余99%的能量则转化为热能在靶面上积蓄下来,使焦斑温度达到2300℃以上,靶体温度达到1300℃以上。因此,旋转阳极靶的材质除具备产生X射线功能外,还要具有高温强度高、抗热冲击性能好、散热快等特点。轴承主要起到支撑转子旋转并降低运动摩擦系数的作用。为了防止轴承受阳极高温传导影响所引致的失效,液态金属轴承得到运用,并通过使用液态金属填充取代传统钢珠轴承,将滚动轴承变为滑动轴承,从而具备更高的散热效率,并实现零磨损零震动,显著延长了轴承寿命。 表1: Ct 球管结构 斯瑞新材主营 Ct 和DR球管零组件,具体产品包括管壳组件、转子组件、轴承套、阴极零件等。管壳组件用于支撑阴、阳极并形成真空,为产生X射线提供条件,因此对无磁性和气密性要求极高;转子组件用于承载阳极靶材并使其高速旋转,防止电子聚集轰击阳极靶材造成局部融化而失效,因此要求材料具有极低的含气量、极低的微观组织缺陷,以及可靠的焊缝质量和机加工精度;轴承套用于支撑轴承,并对高速运转的轴承起到保护作用,因此轴承套需要具备较高的机械性能。 表2:斯瑞新材产品情况 表3: Ct 球管零组件行业公司 Ct 球管目前分为原厂球管及替代球管两类,主要由海外供应商供货。作为 Ct 设备高价值核心耗材,海外主要 Ct 设备商如通用电气、西门子、飞利浦等多为自研自产 Ct 球管。而在替代球管领域,主要包括万睿视、飞利浦当立、科罗诺司、理查德森医疗等国际 Ct 球管制造商,以及昆山医源、电科睿视、麦默真空、珠海瑞能等国产 Ct 球管制造商。 目前斯瑞新材客户有西门子医疗、联影医疗、万睿视、昆山医源等公司。公司 Ct 球管零组件业务尚处于起步阶段,主要根据客户需求定制化生产,具体产品种类繁多、性能及价格差异均较大,据公司公开投资者问答披露,公司计划三年左右打造3万套 Ct 球管零组件产能。 表4:主要厂商原装及替代球管情况 高频使用下,国内 Ct 球管更换周期短。由于传统滚珠轴承在高速运转时大振动,同时滚珠的点接触结构导致轴承承热传导和散热能力较差。滚珠轴承直接接触以及较大的振动容易导致磨损,从而发生卡死等故障,从而降低 Ct 球管的使用寿命。据医械创新网, Ct 球管作为Ct 整机的核心部件,一般两年更换一次,而对于门诊量较大的人民医院, Ct 球管往往每年都要更换一次甚至两次。而国内由于人均 Ct 保有量低,同时在新冠疫情后期人们对 Ct 需求的快速增加,国内 Ct 球管更换周期将进一步缩短。 表5: Ct 球管故障原因及解决方法 1.2. Ct 球管国产替代趋势有望加速 Ct 球管技术属于高端制造行列。 Ct 球管具有高热量、高真空、高电压、高精度、高转速、高动量等特征。这些特征带来了诸多技术难点,包括精密电子枪设计及制造技术、旋转阳极靶结构、材料选择和散热技术、超高速放转系统动平衡设计及调试技术、管壳优化设计和封装技术等。 表6: Ct 球管制造难点技术及要求 Ct 球管市场准入壁垒较高。对于成熟 Ct 整机厂而言,其与国外球管厂商有着多年的合作关系,球管采购价具备优势,以深圳安科为例,据深圳安科招股说明书,公司 Ct 球管商为万睿视和当立,2019-2022上半年,公司 Ct 球管采购价在10-15万元/个,低于市场价20万元/个。同时, Ct 球管厂也会通过协议方式保证市场份额,如与 Ct 终端用户签订条款,当 Ct 球管需要更换时,须采购指定球管厂产品否则 Ct 将不再保修。 Ct 整机厂商使用国产球管需要一个较长的过程,包括机型的适配、相关产品的注册认证等一系列过程,需要付出一定的人力物力成本。 图4.深圳安科 Ct 球管采购价 中国人均 Ct 保有量与发达国家仍有较大差距。根据经济合作与发展组织公布的数据,2019年我国百万人口拥有 Ct 量为18台,而同期日本为111台,美国为44台,我国的 Ct 拥有量仍有进一步增长的空间。据健康界预测,至2024年,国内预计 Ct 保有量将达到62000台。 疫情后期,随着全民对自身健康的进一步重视,叠加国内老龄化趋势,我国 Ct 人均保有量亟需进一步提高, Ct 设备的国产替代进一步加速,而在 Ct 设备国产化加速下, Ct 设备核心零组件 Ct 球管的替代需求也与日俱增。 图5.2019年各国每百万人口 Ct 保有量(台) 图6.中国 Ct 保有量 Ct 设备国产替代趋势加速。新冠疫情背景下,国内对 Ct 扫描需求快速增长,为尽快弥补需求缺口,国内 Ct 设备厂商发力,市场份额快速提升。据智研咨询,2021年国内 Ct 设备国产厂商市占率快速提升,达到43.7%,同比提升9.7pct。2021年,据深圳安科招股说明书,联影医疗市占率达到23%,市场CR5市占率达到82.1%。 图7.国内 Ct 渗透率稳步提升 图8.2021年国内 Ct 设备市场竞争格局 Ct 设备国产化趋势下, Ct 球管关键零组件国产替代进程同步加速。由于海外主要 Ct 设备商多用自产 Ct 球管或万睿视、当立的替代球管,国内 Ct 设备厂商也大多使用万睿视及当立产品,国内 Ct 球管厂商市占率仍处于极低水平。随着国内 Ct 设备市场渗透率的持续提升,国内自产及替代 Ct 球管厂商的逐步切入,国内 Ct 球管关键零组件国产替代进程或将加速。 1.3.市场规模稳步增长,国产替代方兴未艾 随着国内 Ct 设备及关键零组件自供比例增加,斯瑞新材的铜合金产品销售规模有望持续提升。据中商情报网,预计23、25年,国内 Ct 设备保有量依次达到51120台、61855台,2022-2025年复合增速为10.0%。在此假设下,国内23、25年 Ct 球管零组件市场规模依次达到8.9、10.8亿元,2022-2025年复合增速为9.3%,未来随着 Ct 球管国内产能供给释放,相关铜合金零组件国产替代规模可观。 表7:国内 Ct 球管领域铜合金材料市场规模 2.航天市场方兴未艾,火箭喷管需求增速可观 2.1.喷管材料壁垒高,公司具备较强竞争力 液体火箭发动机一般由推力室、推进剂供应系统、发动机控制系统组成。推力室是将液体推进剂的化学能转变成推进力的重要组件,由推进剂喷嘴、燃烧室、喷管组件等组成。辅助推进系统需要负责姿态控制、速度修正、轨道变换租修正、位置保持、推进剂沉底以及航天器上的各种动力装置辅助等功能。发动机控制系统的功用是对发动机的工作程序和工作参数进行调节和控制。 图9.液体火箭发动机推力室构造 公司铜合金产品可用于液体火箭发动机喷管,制备难度比较大(高纯度、高均匀性、高一致性),喷管是发动机重要核心部件,要求具有良好的导热性、抗高温软化性能、优异的抗疲劳性能、高精度尺寸等特点。 液体火箭单位重量所具备的推力优于固体火箭。固液体火箭各具一定优势,固体火箭发动机的制造成本更低,且燃料更易储存,而液体火箭单位推力优于固体火箭,同时液体火箭可以在发射前反复测试,具备紧急暂停发射的能力。随着未来人们往太空发射物体质量的不断增加,大推力火箭的需求逐步提升,而液体火箭将相较于固体火箭更好满足高推重比的要求。 液体火箭发动机的运行因素复杂,材料要求苛刻。发动机启动时,喷管温度从液氢(-423℉)到6000℉的高温,同时伴随着巨大的热冲击(7000℉/sec);相邻部件之间极大的温差,并且都将处于极端的声学环境中;涡轮部件则需要具备极高的功率转速及极端的功率密度等。 多种极端因素对材料的选择提出了更高的要求,每种材料都需要在质量尽可能轻的情况下,满足火箭所需的性能条件。 表8:液体火箭及推进剂情况 铜铬为火箭喷管主流材料,铜铬铌材料由于更好的性能及经济效益有望成为下一代喷管材料。 据《低成本运载火箭总体设计研究》,火箭发动机成本通常占据火箭总成本的40%以上,高额的火箭运输成本成为限制航天业发展的重要因素。火箭发动机一直依赖耐高温高导铜合金内衬来