航空航天锻铸造行业深度报告

1、主要内容概览：锻铸造高端化的重要突破口，我国航空航天锻铸造商业模式分析锻造：高端化发展推动需求释放，多元化布 局坐享行业红利铸造：零部件复杂化驱动市场需求，小核心 大协作助力企业发展推荐：价值链横向纵向延伸，重点关注细分行业龙头标的31.1 简介：锻铸造为主流金属成型工艺，航空航天领域市场壁垒最高锻造和铸造为主流的金属成型工艺。金属成型 工艺分为铸造成型、塑性成型、机加工、焊接、 粉末冶金等，其中塑性成型包括锻造、轧制和 冲压等，锻造和铸造历史最久，应用最广。锻造和铸造应用领域广泛，航空航天领域市场 壁垒最高。锻铸件的应用领域包括航空航天、 兵器船舶、轨交汽车、电力、石化等各行各业， 其中航空

2、航天等高端锻铸件的要求最高、难度 最大。资料来源：新强联公司公告、锻压先进制造技术及在航空工业领域的应用、商业新知、三角4防务招股说明书、熔模精密铸造在航空航天领域的应用现状与发展趋势锻造铸造用锻压机械对金属坯料施加压力对零部件或结构件进行成形液态金属浇注到铸型型腔中， 冷却凝固以获得毛坯或零件可细化制件中的晶体结构，使得力学性能更好， 更具耐久性侧重于金属熔炼过程， 精度高，减少加工时间，结晶致密，性能好加工工艺加工工艺原理航空航天、船舶、 兵器、矿山设备、 核电等航空航天、内燃 机及农机、矿冶 重机等表1：锻铸造加工工艺的介绍及特点工艺特点应用场景图1：金属成型工艺工艺示意图零部件示意图5

3、1.1 简介：“由大到强”，航空航天是我国锻铸造行业高 端化的突破口 我国连续多年成为全球锻件、铸件的第一大生产国，但仍集中于中低端产品领域。2020年，我国铸件总产量达5195万吨，已连续多年位居世界首位。但国内产品集中于中低端 产品领域，以熔模铸造为例，2021年美国高附加值业务航空航天和国防领域占比超 62%，中 国高附加值占比仅为 24%。 锻铸能力的提升是我国制造业高端转型的基石，航空航天和军工行业是锻铸造行业高端化的突 围点。我国绝大多数领域关键铸件已实现自主化制造，但尚有少数关键铸件（如航空发动机叶片等） 不能完全满足主机和重大技术装备的要求。资料来源：立鼎产业研究、中铸协精铸分

4、会、中国锻压协会、Grand View Research航发战 机国外国内发展方向高温合金等轴孔 心铸造叶片稳定 批产受制于大型变形 金属件加工能力， 我国现役机型铝 合金结构件占比 高高温合金等轴孔 心铸造叶片稳定 批产F22钛合金占机身 结构重量38.8%， 最大钛合金投影 面积达5.53平方 米，重量588公斤提升涡轮进口温 度及使用寿命提升大型钛合金 锻铸件生产加工 能力及复合材料 结构件的应用表2：国内外航发及战机对比国内图2：从大到强的示意图61.2 产业链：航空航天锻铸造位于产业链中游，盈利能 力较强从航空产业链各环节的毛利率水平来看，中上 游的锻铸造以及高端原材料企业毛利率较高

5、。下游总装受“成本加成法”为核心的军品定价机制约束，毛利率相对较低。锻铸造产品定价一般采用“原材料成本+加工费”的定价 模式，而航空航天领域一般为价值量更高的金属合金，如 钛合金、高温合金等，因此毛利率相对较高。图3：航空产业链各环节毛利率情况（%）、航空产业网、申万宏源研究注：航空产业链企业选取A股上市的11家代表性公司计算各环节平均毛 利率图4：锻铸造行业处于产业链中游45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%2019202020212022H1原材料锻铸造主机厂90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%中航重机 三角防务 派克新材 航宇科技 图南股份 钢研高

6、纳20182019202071.3 商业模式：基于原材料的成本加成为锻铸造企业的 定价模式机身部分主要采用钛合金，环锻件主要采用高温合金。 现代飞机以及航空发动机中，高温合金、钛合金用量占 比不断提升。航空锻造原材料占成本比重接近70%，锻铸造企业定价 多采用原材料成本加成法。原材料仍是产业链中游企业成本的最大组成部分。上游原 材料价格波动，如海绵钛、镍、钴虽有涨价趋势，但由于 锻造企业的“原材料成本+加工费”的定价模式，企业毛利 率并未受到明显负面影响。定制化产品，难变形高端材料，前期预研成本巨大。图6：锻、铸造业务直接材料营业成本 占比60%锻造企业铸造企业数据来源：图南股份招股说明书、

7、注：部分公司营业成本中直接材料披露截至2020年图5：钛合金和高温合金为航空发动机的关 键材料0%10%20%30%40%50%60%1614121086420201620172018201920202021电解镍价格（万元/吨、左轴）抚顺特钢高温合金毛利率（%、右轴）航宇科技产品毛利率（%、右轴）0%10%20%30%40%50%876543210201620172018201920202021海绵钛价格（万元/吨、左轴）西部超导产品毛利率（%、右轴） 三角防务产品毛利率（%、右轴）图7：钛合金原材料价格变化对产业 链毛利率影响图8：高温合金原材料价格变化对产业链 毛利率影响81.3 商业模

8、式：型号预研是锻铸造企业获取供应商资质的重要途径、航宇科技招股说明书、申万宏源研究军工领域，锻铸造行业的首要进入壁垒是型号预研，通过审核才能成为供应商之一，因此航空航天锻铸造领域的市场竞争集中在航发的预研阶段。军品行业三定原则，定厂家、定设备、定工艺，型号预研阶段就会筛选潜在供应商，最终的供应商也 会局限在能够通过工艺验收的几个企业中，一旦确定后续批产过程中就会由指定厂家进行生产。图9：锻铸造企业在航发预研阶段获取供应商资格91.3 商业模式：重资产生产模式下企业存在一定规模效应0%2%4%6%8%10%00.050.10.150.20.250.30.3520202021折旧和摊销占营收比（%

9、）201720182019折旧和摊销（亿元）折旧和摊销占成本比（%）5%0%10%15%25%20%30%35%40%航空航天锻铸造行业是典型的重资产生产模式，前期需要投入大量资金用于购置先进设备， 后续每年有相对固定的折旧和摊销，企业营收提升后带来规模效应，提升企业利润。航空航天锻铸造企业营收每年逐步扩大伴随着相对固定的折旧和摊销，规模效应逐步体现。随着时间推移锻铸造企业的固定资产净值对总资产比值逐渐下降，形成显著的规模效应。三角防务数据波动系近 期新增募投项目固定资产增加。图10：航空锻铸造主要企业固定资产净值对总资产比值图11：图南股份折旧摊销及折旧摊销占成本比例45%0.412%201

10、720182019中航重机(固定资产净值/总资产) 派克新材(固定资产净值/总资产) 钢研高纳(固定资产净值/总资产)202020212022H1三角防务(固定资产净值/总资产) 航宇科技(固定资产净值/总资产) 图南股份(固定资产净值/总资产)主要内容概览：锻铸造高端化的重要突破口，我国航空航天锻铸造商业模式分析锻造：高端化发展推动需求释放，多元化布 局坐享行业红利铸造：零部件复杂化驱动市场需求，小核心 大协作助力企业发展推荐：价值链横向纵向延伸，重点关注细分行业龙头标的10112.1.1 锻造介绍：根据锻造方式及工艺特点可分为三类锻件是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得

11、具有一定机械性能、一 定形状和尺寸锻件的加工方法。锻造能够消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，保 存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同材料铸件。根据不同锻造方式以及工艺特点，可将锻造分为模锻、自由锻以及辗环。模锻工艺主要适用 于如飞机结构梁、发动机叶片等各类精密构件的锻造；自由锻工艺主要适用于如整机结构等 大型锻件；辗环工艺适用于轴承环、齿轮环等难变形材料环形件。表3：锻造应用于航空航天领域的主要工艺介绍资料来源：三角防务招股说明书、派克新材招股说明书、申万宏源研究工艺方法工艺示意图定义工艺特点零部件示意图适用范围企业模锻1.锻件的形状可以比较复 金属坯料在具有一定形 杂；2.锻

12、件内部的锻造流 状的锻模膛内受压变形 线按锻件轮廓分布，提高 而获得锻件，可分为开零件力学性能和使用寿命； 式模锻和闭式模锻。 3.闭式模锻没有飞边，材料利用率高。适用于航空航天领域各 类精密构件的锻造，飞 机结构梁、发动机叶片、 前轴颈、整流罩等，其 中一体化大型构件模锻技术更加高难度。中航重机 三角防务 二重万航等自由锻在锻造设备的上下砧之间直接对坯料施加外力， 1.所用工具和设备简单、 使坯料产生变形而获得 通用性好，成本低；2.锻 所需的几何形状及内部 件形状简单，操作灵活。质量的锻件。适合大型锻件例如整机 结构锻件。中航重机 三角防务 二重万航等辗环1.设备吨位小，由于是回 借助辗环

13、机使环件产生 转成型，接触面积小，所 连续局部塑性变形，进 用设备重量显著下降；2. 而实现壁厚减小、直径 材料利用率高，没有模锻 扩大、截面轮廓成形。 飞边与拔模斜度，尺寸精度高。等环适用于航空航天难 变形材料的环形件，例 如轴承环、齿轮环、衬 套、法兰、燃气轮机环 形件。中航重机 派克新材 航宇科技等122.1.2 锻造介绍：航空航天领域应用广泛，价值占比高图12：航空发动机多个零部件为锻件产品航空飞机中85%左右的结构件以及发动 机总重量的30%45%都是锻件。其中， 大型机体结构件等采用模锻工艺；各类 机匣类环型构件采用环形锻件；涡轮盘、 压气机轮盘等均采用盘锻件。图13：锻件在机体结

14、构中的应用飞机部位部件及系统具体零部件工艺种类主要材料边条锻件机翼部位承力梁锻件 转动轴梁锻件模锻模锻 模锻活塞杆锻件模锻起落架支架锻件模锻机体结构扭力臂模锻垂尾转轴梁锻件模锻等驾驶舱风挡边缘锻件模锻舱门门框锻件模锻承力框锻件模锻机身部位承力梁锻件模锻涡扇发动机增压级叶片精密锻造钛合金风扇增压级机匣环锻铝合金、钛合金冷端风扇轴模锻高强度钢压气机叶片、轮盘模锻钛合金、高温合金机匣环锻钛合金、不锈钢机匣环锻高温合金燃烧室火焰筒环锻高温合金热端高低压涡轮 涡轮盘模锻粉末材料机匣环锻高温合金表4：锻造是飞机机体结构件和涡扇发动机部件主 要加工工艺资料来源：三角防务、派克新材、航亚科技、航宇科技招股说明

15、书、申万宏源研究2.1.3 锻造介绍：航空航天锻造一体化、大型化趋势明显航空航天锻造一体化、大型化趋势明显，且将主要用于加工难变形金属。重型液压机是大型、高强度零件锻造加工的重 要基础装备。美、法、俄、中是世界少数掌握 4万吨以上重型液压机技术的国家。图14：军机钛合金用量稳定在20%以上， 民机钛合金用量稳步上升图16：国内模锻压机发展历程200MN电动螺 旋压力机大型热模锻压机大型模锻液压机大型摩擦压力机 大型辗环机自由锻液压机资料来源：公司官网、飞机钛合金结构设计与应用、西部超导招股说明书、维基百1科3 、前瞻产业研究院、重型机械 注：钛用量占比是指质量分数占比F-F14-15F-18F

16、-117Su-27F-22F-35B747A300B767B757A320 A340B777A380B787A35045%40%35%30%25%20%15%10%5%0%1960197019801990200020102020国外主要战斗机钛用量占比（%） 主要民用客机钛用量占比（%）图15：国内已有高端锻件大型生产设备2.2.1 中国航空航天锻件市场蓬勃发展，增速远超全球注：以中国航空航天锻件主流制造公司如中航重机、三角防务、派克新材、航宇科技等测算，三角防务的锻件收入由模锻件和自由锻组成，航宇科技和派克新材的锻件收入都由航空锻件和航天锻件构成，汇率按 1美元=6.5人民币公司年报、Gra

17、nd View Research、Data Bridge Market Research、申万宏源研究142019年全球航天航空锻件市场规模约为281亿美元，即约1827亿元，2021年全球航天航空锻件市场规模为325亿美元，即约2115亿元。2019-2021年全球航天航空锻件市场规模CAGR约为8%。（注：汇率按 1美元=6.5人民币）2017年到2021年中国航空航天锻件市场规模逐年上涨，尤其在2021年上涨约45%，涨至约92亿 元。2019-2021年中国航天航空锻件市场规模CAGR约为29%，远超全球市场规模增速，预计未来 十年中国航空航天锻件逐步弥补与头部国家差距。图17：全球航

18、空航天锻件市场规模（亿元）图18：2017-2021年中国航空航天锻件市场规模（亿元）1827167321150500100015002000250020192020202145.2845.9755.7563.8192.322%21%14%45%50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%1009080706050403020100201720182019202020212.2.2 未来十年国内军用航空锻件市场空间达2278亿元Flight global、证券导报、申万宏源研究 注：单台发动机价格已考虑“发动机占整机成本25%”的条件15机机三 代 6207003.72590

19、2071.51105035033800.351183177385四 代 198004.7376030121160053337710.4150922652720820910.4836125325运 输 机战术 运输 机2231005.0500404140013318250.071281959战略 运输 机411505750604160020015640.45704106166教练机405500315001201.5175025023580.2558988208略战术1152501.53753041100033327930.255984114运输机为平台）直升机90220001.530002402

20、140001333111370.121336200440加油机36031801441240805720.452573953合计25814810/151551212/10265342229492/710110652278型存量（架）主要类 飞机 飞机需求 军机单价 军机价值量量（架） （亿元） （亿元）军机锻件 市场空间（亿元）每架飞机平均 装备发动机数 量（台/架）假设10年内 换发次数（次）新增飞机数 所需发动机 数量（台）备发数量（台）单价发动机总发动机需求量 （亿元） 销售市场（台）（亿元）发动机销售市场铸件空间合计（亿元）战 斗 机轰 炸 机 25325010.025002002.51

21、625特种机（以战证券导报的中航重机：华丽转身整机制造商钢筋铁骨锻造者一文提出锻件在整机价值占比约为12%左 右：其中，锻件在飞机构件中价值占比约6%9%，在航空发动机部件中价值占比15%20%。结合已有 测算，假设军机机体结构中锻件价值占比约为8%。考虑到当前我国军机升级换代以及我国与美国军机飞机数量和代次的差距，我们预计十年后新增军机 4810架，在飞机发动机销售市场（包括新机购置和换发）中锻件占比为15%，考虑备发数量及换发数量， 再根据前文价值量假设，我们分析测算出未来十年军用锻件市场空间可达2278亿元。表5：未来十年军用航空锻件市场空间可达2278亿元162.2.2 未来二十年国内

22、民用航空锻件市场空间达9860亿元中国商飞公司市场预测年报2020-2039、申万宏源研究 注：单台发动机价格已考虑“发动机占整机成本25%”的条件结合当前民航飞机市场需求情况，给出以下假设：考虑到民用航空发动机寿命使用较长，不考虑备发及换发情况；结合已有测算，假设民机机体结构中锻件价值占比约为8%。考虑到当前我国外贸转包市场不断发展以及大飞机放量，且根据中国商飞公司市场预测年报 2020-2039预计未来二十年后我国新增民机8725架，在飞机发动机销售市场（包括新机购置和换 发）中锻件占比为15%。再根据前文价值量假设，我们分析测算出未来二十年民用锻件市场总空间 可达9860亿元。表6：未来

23、二十年国内民用航空锻件市场空间达9860亿元新机类型新机交付量 预测（架）民机单价（亿元）民机价值量（亿元）民机锻件市 场空间（亿 元）单机装备发动机 数量（台/架）发动机总需求 量（台）发动机平均 单价（亿元）发动机市场（亿元）发动机市场锻件 空间（亿元）合计双通道喷气 客机186821.04393033144237361.6561649254069单通道喷气59377.784619036952118740.991175517635458涡扇支线客9203.453174222218400.4736110333总计8725886677062/17450/1865627989860客机机172.

24、3.1 供给：参与主体以军工央企为主，民营企业积极参与目前国内军用航空锻造的供给主体以大型军工企业为主，如中航重机及其下属的多家 子公司，民参军企业近年来积极参与，如三角防务、派克新材、航宇科技等。各家企业相互之间各有侧重，少数企业掌握多品类的生产能力。如三角防务布局大型锻件，派克新材布局环 锻件，而中航重机掌握多种类锻件的生产能力。具备核心设备的公司将有更大的潜在产值和更好的发展空间。表7：国内重点航空锻造企业竞争格局公司性质重点公司子公司对应客户及型号航空锻造产品航空锻造2021营收（单位：亿元）占总营收比例2021毛利率核心设备国企中航重机陕西宏远军用：西航、黎明、成飞、西飞等国内各大主

25、 机厂的批量生产定型产品。民用：国内为中航 商发配套，机型包括C919、ARJ21;国外包括 罗罗、GE、HI等提供航空发动机锻件，为波 音、空客提供结构锻件。以航空模锻件研制为主，同时也从 事航空环锻件研制65.574.52%29.05%31.5MN-160MN等温锻造液压机、200MN电动螺旋 压力机、10T模锻电液锤、 6300KN双盘摩擦压力机、80KJ数控全液压模锻锤贵州安大以航空环锻件研制为主，同时从事 航空模锻件研制江西景航军用中小型模锻、自由锻件德阳万航民用：商飞C919、波音787、空客A320/321各类大型航空用模锻件-800MN模锻液压机民企三角防务航空工业集团及中国航

26、发集团下属单位；应用 大中型飞机机身结构件、航空发动于J20、Y20及新一代直升机机盘环件11.4897.90%46.34%400MN模锻液压机、31.5MN快锻机派克新材航空工业集团、航发集团、无锡润和、罗罗航空发动机环锻件、机匣7.1641.31%46.21%7000T自由锻液压机航宇科技发动机：军用型号、商发CJ1000/CJ2000、通用GE9X、leap机型航空发动机环锻件、机匣6.6969.69%32.55%63MN四柱式锻造液压机、4500mm数控辗环机公司公告、申万宏源研究 注：“-”为未披露数据182.3.2 供给：龙头企业竞争优势明显，民企业绩增速较快、申万宏源研究 注：航

27、宇科技未披露2021H1及2022H1锻件业务毛利相关数据图21：三角防务和派克新材毛利率较高占据第一梯队航空锻造领域的企业财务数据对比中航重机作为锻造行业龙头企业，营收和净利润规 模较大，远超其他民参军企业，但民参军企业近年 来营收及毛利快速增长，且在毛利率等指标较中航 重机有优势。27.3%28.0%20.6%498.26%53.8%45.0%476.65%46.0%42.3%476.32%48.7%44.4%287.50%23.9%276.39%30.0%33.1%28.9%0%10%20%40%30%50%60%2017201820192022H1航空航天锻件业务毛利率变化中航重机毛利

28、率三角防务毛利率20202021派克新材毛利率航宇科技毛利率0%50%100%150%10080604020020212022H1图19：中航重机锻件业务营收规模优势明显，四家企业营收呈现波动增长趋势航空航天锻件业务营收及增速变化派克新材营收（亿元） 三角防务营收yoy20172018中航重机营收（亿元） 航宇科技营收（亿元） 派克新材营收yoy20192020三角防务营收（亿元） 中航重机营收yoy航宇科技营收yoy0%50%100%01020302017图20：中航重机锻件业务毛利规模优势明显，其他企业毛利增速较快航空航天锻件业务毛利及增速变化40150%20182019中航重机毛利（亿元

29、） 派克新材毛利（亿元） 中航重机毛利yoy派克新材毛利yoy202020212022H1三角防务毛利（亿元） 航宇科技 毛利（亿元） 三角防务毛利yoy航宇科技毛利yoy192.3.3 供给：各企业业务各有侧重，核心关注未来业务布局未来产能布局：目前各大锻造企业分别在环件、大型件、中小型件等各有侧重，但随着企业均开始多领域布局，未来行业竞争或加剧。核心关注企业未来供给端业务布局。中航重机作为保供企业，全品类布局，其他企业从细分领域切入。从募投项目来看，锻造企业都在进行多元化 布局。表8：各大锻造公司近期募投项目布局公司募投/扩产项目公告时间 投资额（亿元）建设期预计达产时间 预计每年增加营

30、增加营收占2021 预计每年增加净 增加净利润占2021收（亿元）年营收比例利润（亿元）年净利润比例航空精密模锻产业转型升级项目2021/3/238.053年2024年12月-特种材料等温锻造生产线建设项目2021/3/236.43年2024年12月-西安新区先进锻造产业基地建设项目2018/6/207.513年2023年12月-民用航空环形锻件生产线建设项目2018/6/2043年2022年12月-中航重机国家重点装备关键液压基础件配套生产能 2018/6/2013年2022年12月-军民两用航空高效热交换器及集成生产能 2018/6/200.53年2022年12月-总计-27.46-航空精

31、密模锻产业深化提升项目2022/2/233.253年-2.823.89%0.7117.23%航空发动机叶片精锻项目2022/2/235.263年-3.630.72%0.921.84%三角防务航空数字化集成中心项目2022/2/237.073年-2.9825.43%0.9823.79%先进航空零部件智能互联制造基地项目2021/4/212.83年2023年4.7440.44%1.9848.06%总计-28.38-14.12120.48%4.57110.92%料及部件建设项目航空航天用特种合金结构件智能生产线建 2022/4/21153年-17.62101.67%4.34142.76%航空发动机及

32、燃气轮机用热端特种合金材 2020/8/125.82年2022年5.0329.02%1.0233.55%总计-20.8-22.65130.70%5.36176.32%力建设项目力建设项目派克新材设项目航宇科技件精密制造产业园建设项目航空发动机、燃气轮机用特种合金环轧锻 2021/6/2962年2022年8月8.7190.73%1.85133.09%公司公告、申万宏源研究 注：“-”为未披露数据主要内容概览：锻铸造高端化的重要突破口，我国航空航天锻铸造商业模式分析锻造：高端化发展推动需求释放，多元化布 局坐享行业红利铸造：零部件复杂化驱动市场需求，小核心 大协作助力企业发展推荐：价值链横向纵向延

33、伸，重点关注细分行业龙头标的203.1.1 铸造介绍：熔模精密铸造为航空航天领域主要工艺熔模精密铸造技术在航空工业的应用及发展、叶轮快速成型件的熔模铸造工艺与数值模拟研究、申万宏源研究根据不同的工艺流程，可将铸造方法分为砂型铸造和特种铸造。以熔模铸造为主的精密铸造是制备高附加值合金钢、不锈钢、特种合金铸件的主要方式，是航空铸造的主流工艺。目前，航空航天领域使用的钛合金铸件98%以上均采用熔模精密铸造工艺生产。熔模精密铸造工艺有助于航空飞机减重，降本提效。根据熔模精密铸造技术在航空工业的应用及发展披露，在大型运输机与民用航空领域，波音767-40ER飞机仪 表控制台框架采用熔模精密铸造工艺制造，

34、部件减轻27kg，成本降低50%，周期缩短89%，工装费用减少90%。图22：铸造工艺可分为砂型铸造和特种铸造图23：熔模精密铸造工艺流程213.1.2 铸造件主要用于发动机热端部位，价值占比高熔模精密铸造技术在航空航天领域的应用现状和发展趋势、航空发动机结构设计与分析、维基百科、北京航空材料研究院铸造高温合金及工艺发展40年铸造件是航空发动机的关键构件，所需原材料贵，技术复杂，主要应用于航空发动机的 涡轮叶片、机匣、尾喷管等热端部位。根据前瞻产业数据显示，涡扇发动机叶片约占发动机成本的30%。涡轮叶片为航空发动机关键热端部件，占叶片总 价值量60%，目前国际主流的涡轮叶片采取精密铸造的单晶高

35、温合金空心叶片，部分涡轮叶片单价超过10万元。中介机匣为机匣中铸造件的代表，中介机匣属于大型复杂薄壁构件，制造难度高，国际上只有少数企业掌握中介机 匣的整体铸造技术。尾喷管一般由高温合金经过精密铸造而成，是航空发动机重要的热端部件，入口最高温度可达1500。图24：航空发动机中铸件主要应用场景为叶片和机匣等表9：铸造为发动机热端部件主要加工工艺机匣类中介机匣铸造高温合金风扇机匣铸造高温合金涡轮机匣铸造高温合金其他啃齿环铸造单晶高温合金涡轮外环铸造高温合金部件类别具体零部件工艺种类主要材料叶片类导向叶片铸造单晶高温合金高压涡轮叶片铸造定向高温合金、单 晶高温合金低压涡轮叶片铸造定向高温合金、单

36、晶高温合金燃烧室加力点火分流器铸造高温合金223.1.3 高附加值整体精密铸造工艺为未来趋势轻合金薄壁件铸造成形技术、大型航空薄壁铝合金铸件低压铸造研究、脏、航安型芯招股说明书、申万宏源研究图25：复杂薄壁铸件发展趋势以熔模铸造为主的精密铸造是制造费用高于直接材料成本的高附加值复杂工艺。熔模铸件产品所需工序复杂，技术含量较高，因此产品成本中制造费用占比较高。根据图南股份公告，2017年、2018年 公司的制造费用达50%以上，高于直接材料成本占比，2019年后，由于规模效应递增的影响，制造费用有所下降。整体 而言，铸造成本主要来自于工艺复杂性带来的制造费用。国产航发的关键铸件未来发展趋势为大型

37、化、复杂化、薄壁化，整体精密铸造一体化成形工 艺将成为重点。根据熔模精密铸造技术在航空工业的应用及发展数据披露，我国高温合金精密铸件成形精度平均比国外低1-2个等级， 同时我国铸件重量平均比国外重10%-20%，生产率低5-8倍，部分复杂难成形件我国尚不能生产。图26：Rolls-Royce公司RB211系列发动机空心涡轮叶片的发展历程航空发动机飞机的心2324根据罗兰贝格数据显示，2018年全球航空领域熔模铸造市场规模约为56亿美元，即364亿元，同 年中国航空铸件市场规模31.94亿元，占比全球8.8%，2011-2018年全球航空领域熔模铸造市场 CAGR约为4%。（注：汇率按 1美元=

38、6.5人民币）2018-2021年中国航空航天铸件市场规模逐年上涨，2018-2021年中国航空铸件市场规模CAGR约 为21%，远超于全球市场规模增速。未来随着国产大飞机及国际转包需求增长叠加军机放量，中 国将逐步提高全球航空铸件的市场份额占比。图27：2011-2018年全球航空领域熔模铸造市场规图28：2018-2021年中国航空铸件市场规模（亿元） 模（亿元）3.2.1 中国航空铸件增长速度远超全球，市场份额逐步提高罗兰贝格、公司年报、航材股份招股说明书、航发动力关于子公司精铸公司资产重组及注销 相关事宜的公告、申万宏源研究注：以中国主要航空铸件公司计算市场规模，包括钢研高纳、图南股份

39、、安吉精铸、精铸公司以及航材股份，其中2019、2020年和2021年的精铸公司收入按航发动力收入的10%计算，2020年及2021年图南股份的铸件收入按2019年的精密铸件占铸造高温合金占比计算（45%），汇率按1美元等于6.5人民币273299312338344.5344.535136410%4%8%2%2%4%0.020.040.060.080.15010015020025030035040000%02011201220132014201520162017201831.9442.4846.7356.7833%10%22%5%10%15%20%25%30%35%10203040506000

40、%2018201920202021机四代机1980021160053337710.41509603轰炸机2532502.5162520820910.4836335运输 机战术运 输机2231004140013318250.0712851战略运 输机411504160020015640.45704282教练机4055001.5175025023580.25589236战略战术运11525041100033327930.2559223输机为平台）直升机90220002140001333111370.121336535加油机36041240805720.45257103合计25814810/1026

41、5342229492/71012841主要类型 量（架）飞机存飞机需求量（架）每架飞机平均 装备发动机数 量（台/架）假设10年内换发次数（次）新增飞机数所需备发数量发动机数量（台）（台）发动机总需求发动机销售 发动机销售市场 量（台） 单价（亿元）市场（亿元）铸件空间（亿元）战斗三代机 6207001.51105035033800.351183473特种机（以Flight global、前瞻产业研究院、Diplomat、申万宏源研究3.2.2 未来十年国内军用航发铸件市场空间达2841亿元根据前瞻产业网数据显示，预计铸件在航空发动机中价值占比约为40%，其中高压涡轮、低压涡 轮、加力燃烧室和

42、喷管及外部结构的铸件价值占比分别为18%、9%、9%和4%。考虑到当前我国与美国军机飞机数量和代次的差距，结合我国自身的产能情况，我们预计十年后新 增军机4860架。在飞机发动机销售市场（包括新机购置和换发）中铸件价值占比为40%，考虑备 发数量及换发数量，可以测算出未来十年军用航发铸造市场空间可达2841亿元人民币。表10：未来十年军用航发铸造市场空间可达2841亿元注：单台发动机价格已考虑“发动机占整机成本25%”的条件25263.2.3 未来二十年国内民用航发铸造市场空间达7462亿元中国商飞公司市场预测年报2020-2039、前瞻产业研究院注：单台发动机价格已考虑“发动机占整机成本25

43、%”的条件考虑到当前我国外贸转包市场不断发展以及大飞机放量，且根据中国商飞公司市场预测年报2020-2039预计未来二十年后我国新增民机8725架；根据前瞻产业网数据显示，预计在飞机发动机销售市场（包括新机购置和换发）中铸件价值占比为40%；再根据前文价值量假设，我们分析测算出未来二十年民用航发铸造市场空间可达7462亿元。表11：未来二十年民用航发铸造市场空间达7462亿元新机类型新机交付量预测（架）单机装备发动机数量（台/架）发动总需求量机（台）发动机平均单价（亿 元）发动机市场（亿 元）发动机市场铸件空间（亿 元）双通道喷气客机1868237361.6561642466单通道喷气客机59

44、372118740.99117554702涡扇支线客机920218400.4736294总计8725/17450/186567462273.3.1 供给：国内航空铸造供给主体以国企为主iFind、公司公告、申万宏源研究 注：“-”为未披露数据目前国内军用航空铸造的供给主体以主机厂内部配套的铸造企业和科研院下属的航发铸件 研发和制造生产单位为主，民企在近几年逐渐成为航发铸造领域重要供应商。高温合金铸造领域行业壁垒高，只有少数企业掌握相关技术，产业集中度高。在“小核心，大协 作”背景下各家民企也逐渐成为航空铸造领域重要的供应商。表12：国内航空铸造供给主体以国企为主公司性质重点公司公司简介营收（亿

45、元）航空铸造2021 占总营收比例2021航空铸造毛利率技术水平国企航材股份中国航发北京航空材料院下属公司，公司主 要产品分别为钛合金铸件、橡胶与密封件、 透明件和高温合金母合金。5.0325.84%25.31%具有制备等轴晶、定向和单晶空心无余 量部件的高温合金精密铸造生产线以及 相应的研究能力航发动力航发动力旗下有四家子公司分别为贵阳精铸、（2019并入南方公司）、西安精铸（2019 并入航发动力），均从事航空精密铸造相关 业务沈阳精铸（2019并入黎明公司）、株洲精铸 16.95（贵阳精铸）-拥有熔模精密铸造、砂型铸造等多种铸 造工艺方法，高温合金技术处于国内领 先水平。安吉精铸中航重机

46、子公司，专业从事军工铸件产品的 研制、生产业务。5.84-拥有熔模精密铸造、砂型铸造等多种铸 造工艺方法，钛合金、铝合金及高温合 金技术处于国内领先水平。钢研高纳中国钢研子公司，主要从事铸造高温合金制 品、变形高温合金制品和新型高温合金材料 及制品的生产、销售。12.0159.96%24.45%能够批量生产铸造高温合金制品如航空 发动机单晶涡轮叶片、航天弹用和大运 载用复杂结构件等。民企图南股份私营企业，主要从事高温合金、特种不锈钢 等高性能合金材料及其制品的研发、生产和 销售。2.9141.69%51.13%掌握高温合金近净型熔模精密铸造核心 技术。能够批量生产高温合金精密铸件应流股份私营企

47、业，主营业务为专用设备高端零部件 的研发、生产、销售。公司的主要产品为泵 及阀门零件、机械装备构件。5.1125.04%46.39%进入国际航空发动机和燃气轮机行业龙 头供应商体系，掌握特种精密铸造核心 技术。江苏永瀚私营未上市企业，主要从事航空发动机、燃 气轮机用等轴、定向、单晶高温合金涡轮叶 片及热端部件的研制和生产。-已完成精铸工艺研究，制定熔模铸造工 艺规范，具备小批量生产能力283.3.2 供给：龙头企业规模优势明显，行业整体盈利能力稳定图29：钢研高纳营收规模最大，行业整体维持较快增长（单位：亿元）、申万宏源研究 注：钢研高纳为铸造高温合金业务（含民品）；图南股份为铸造高温合金和精

48、密铸件业务；航材股份为铸造高温合金母合金（2021年新增）和钛合金业务（含民品）图30：图南股份毛利率较高，钢研高纳和航材股份毛利率受民品拖累 图31：图南股份期间费用率较低，行业整体呈波动下降趋势航空铸造领域的企业财务数据对比钢研高纳作为国内铸造合金龙头，营收规模较大， 行业整体营收近年来稳步提高。图南股份因其产品结构优化及股权激励带动降本增 效，产品毛利率较高，费用率低，盈利能力强；其 他公司受规模效应、业务结构以及原材料价格波动 影响，毛利率及费用率呈波动状态，但整体盈利能 力较为稳定。200%150%100%50%0%-50%01020304020172018201920202021铸

49、造业务营收增速及变化钢研高纳钢研高纳yoy图南股份图南股份yoy安吉精铸安吉精铸yoy航材股份航材股份yoy25.08%32.46%33.32%34.58%24.45%23.73%50.58%45.17%49.22%45.09%51.13%47.21%27.96%32.12%19.71%0%10%20%30%40%50%60%201720182019202020212022H1铸造业务毛利率钢研高纳图南股份航材股份10.87%16.46%15.34%13.12%11.63%12.58%13.64%10.14%17.69%14.26%12.64%23.19%16.45%13.80%10.27%0

50、%5%10%15%20%25%201720182019202020212022H1公司期间费用率钢研高纳图南股份航材股份293.3.3 需求强劲，技术壁垒高，关注技术积淀深厚龙头公司公司公告、申万宏源研究 注：“-”为未披露数据未来产能布局：龙头企业均在主机厂周边进行布局，通过募投扩产或设立分公司进一步加深 产业合作，核心关注龙头企业未来供给端业务布局。图南股份多个募投项目即将投产，未来产能将有显著提升；在辽宁省沈阳市投资建设“航空用中小零部件自动化加工产线“项目，完善产业布局，拓宽业务范围。航材股份多个募投项目也将开始建设，且2021年新增铸造高温合金母合金业务，进一步拓展业务范围。钢研高纳

51、拟与航发动力共同出资在陕西省西安市设立西安钢研高纳航空部件有限公司，提升服务客户能力及核心竞争力。表13：产业产能扩张加快，关注龙头企业业务布局公司募投/投产项目公告时间投资额（亿元）建设期预计达产时间预计每年增加营收（亿元）增加营收占2021年营收比例钢研高纳西安钢研高纳航空部件有限公司2022/4/230.75-年产1,000吨超纯净高性能高温合金材料建设项目2020/7/31.832年2022年7月31日1.9127.36%图南股份年产3,300件复杂薄壁高温合金结构件建设项目2020/7/32.582年半2022年12月31日1.318.62%研发中心建设项目2020/7/30.362

52、年2022年7月31日-总计-5.52-3.2146.98%航空高性能弹性体材料及零件产业项目2022/6/236.472年-航空透明件研发/中试线项目2022/6/237.063年-航材股份大型飞机风挡玻璃项目2022/6/232.693年-航空发动机及燃气轮机用高性能高温母合金制品项目2022/6/234.522年-航空航天钛合金制件热处理及精密加工工艺升级项目2022/6/235.473年-总计-26.21-主要内容概览：锻铸造高端化的重要突破口，我国航空航天锻铸造商业模式分析锻造：高端化发展推动需求释放，多元化布 局坐享行业红利铸造：零部件复杂化驱动市场需求，小核心 大协作助力企业发展

53、推荐：价值链横向纵向延伸，重点关注细分行业龙头标的30314.1 回顾海外：龙头PCC发展显著受益航空航天高景气注：公司2015被收购并终止上市，数据披露截至2015年35.5%36.0%23.2%19.4%21.5%21.9%23.7%33.2%30.2%31.8%30.6%32.9%28.7%33.8%29.7%29.9%25.7%30.2%40%35%30%25%20%15%10%5%0%201020112012201320142015熔模铸造件锻造件紧固件航空航天领域需求增长带动公司业绩稳步增长，主营业务业务毛利率水平持续增长，客户来源多元化。PCC是全球高端精密零部件龙头，下游应用主

54、要是航空航天领域。PCC公司大部分收入来自航空 航天领域，2015年，其航空航天业的营业收入占其总收入的70%。2015年PCC熔模铸造营收和利润占比分别达到25%、28%。2010-2015年PCC熔模铸造产品收 入CAGR达到6.5%，下游主要是航空航天，其需求端持续的增长带动PCC熔模铸造业务的稳定 增长。公司已经形成了多元化的客户群其中，最大的两个客户通用电气公司和波音，2015年通用 公司业务占公司总收入的13。图32：PCC 铸件主要应用于航空航天领域（百万美元）图33：PCC不同业务毛利率水平（%）10451305148715791572160558155662471871476

55、8226235216183176163050010001500200025003000201020112012201320142015一般工业电力航空航天324.1 回顾海外：龙头PCC产业链协同提升盈利能力铸件市场掌握精密铸造技术提升技术，抢先采购重型设 备抢先布局航空铸造市场整合同业扩大产能，整合上 游原材料降低成本锻件市场稳定的原材料供应能力核心技术，特种合金锻件生 产能力下游客户服务能力：机加、 热表处理等配套服务PCC以较低的成本生产尺寸更加小巧 的零部件，掌握核心技术1984年购买欧洲钛铸造厂1986年收购TRM的铸造部门1收购Special Metals公司补充高 温合金生产能力

56、1999年收购锻造龙头公司 Wyman-Gordon提升特种合金生产能力，整合锻 造、铸造行业实现零部件一体化Wyman-Gordon1980s自建全新的航空航天合 金中心以熔炼海绵钛1980s收购海绵钛公司通过收购/自建掌握原材料稳定供应能力，获得更多客户订单1990s收购Cooper Industries的锻造业务1990s和P&W、澳洲西部航空合 作成立公司加工高温合金PCC通过并购进行产业链的纵向和横向延伸，多元化产品布局，加强对上游原材料把控，逐步稳固行业龙头地位，实现超额回报。横向一体化：锻件行业龙头企业从扩大市场份额和零部件配套生产能力需要出发收购中小锻件 企业。纵向一体化：金属

57、材料、锻件、铸件企业整合，增强对各个环节的成本把控。通过产业 链整合重组，企业源源不断获得盈利增长的驱动力。在美国国防预算周期性波动区间，PCC集团采用整合重组策略的企业实现了业绩的持续增长，该公司十年内的股东回报总额复合增长率达到27%，克服了行业需求波动中既有市场的低谷区。图34：PCC&Wyman-Gordon整合重组进程资料来源：航空产业网、申万宏源研究334.2 展望国内：小核心大协作下的产业链延伸、三角防务招股说明书、航材股份招股说明书、申万宏源研究主机厂有意愿和能力聚焦核心业务，提升社会化配套；产业链上游企业积极布局， 进行适当的产业链延伸，提升自身零部件一体化解决方案能力。原本

58、在主机厂内部配套的锻铸造任务在“小核心，大协作“背景下移交给外部锻铸 造企业，锻铸造企业承接下游主机厂零部件需求。各企业业务目前各有侧重，未来多产业链布局。图35：锻铸造企业承接主机厂零部件生产需求4.3 竞争要素：设备造价高、工艺投入大且需经过资质认定图37：优质、精密、大型、薄壁、无余量为铸造主要突破点、34、三角防务招股说明书、公司公告、镍基铸造高温合金等轴晶凝固成形技术的研究和进展熔模精密铸造技术在航空工业的应用及发展设备：高端锻铸造设备造价昂贵，行业有较高的资金和设备壁垒。工艺：各家企业均需不断增加投入资金及人 力以精进工艺。资质：军品供应商一般需经过资质认定，且 需参与型号前期研制

59、过程，型号定型批产后 后来者一般难以进入。表14：公司拥有的部分加工设备及价值图36：锻铸造企业承接主机厂零部件生产需求中航重机 派克新材模锻液压机5.1等温锻压机1.12精密碾环机1.2德阳万航800MN模锻液压机-西南铝业300MN模锻液压机-昆仑重工300MN模锻液压机-航宇科技液压机0.34碾环机0.70图南股份冶炼设备（冶炼炉）1.91铸造设备0.12航材股份冶炼设备（冶炼炉）0.13公司部分设备设备原值（亿元）三角防务400MN航空模锻液压机4.29354.4.1 中航重机：国内高端航空航天结构件龙头65%72%73%72%74%11%13%14%13%13%11%13%13%12

60、%10%6%5%1% 100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%20172018201920202021航空锻造燃气轮机散热器锻造材料液压产品新能源高端智能装备 其他业务72%76%77%77%77%14%17%13%14%12%5%10%7%9%7%9%-2%2% -20%0%20%40%60%80%100%20172018201920202021航空锻造燃气轮机散热器锻造材料液压产品新能源高端智能装备 其他业务核心逻辑：需求释放带动营收高增，股权激励+产能释放持续提升盈利能力。1、航空航天结构件核心供应商，中长期受益于军机升级换代及新型航空装备加速列装；2、扩产能补