航空发动机行业研究报告：市场需求上升长期发展向好

航空发动机行业研究报告：市场需求上升，长期发展向好1.具备较好发展前景的行业1.1经营状况趋于稳定，抵抗宏观经济压力2020年1月，新冠疫情在国内爆发。国内突如其来的新冠疫情给全行业造成了一定冲击，国民消费意愿无法得到满足，许多企业停产停工，企业经营状况遭受重大打击，市场情绪持续低迷，我们汇总了目前为止申万前十五大市值行业（三级）在2020年一季度至2022年一季度期间一些反映公司盈利情况的业绩指标。航空装备板块在2020年一季度至2022年一季度期间仅出现一次归母净利润增速为负数的情况，在盈利稳定性方面仅次于白酒板块。同时航空装备行业2020年归母净利润同比增长率为49.14%，为大市值行业中最高。从ROE方面来看，航空装备板块是所有大市值行业中2020-2021年净资产收益率始终为正值的三个行业之一，ROE在新冠疫情爆发的2020年达到了5.47%，超越其余所有大市值行业，2021年的ROE增加为6.56%，单季度及全年指标均呈现出增长趋势。这反映出：航空装备行业经营水平较稳定，抵抗宏观不利因素的能力较强，盈利能力具备相对较高确定性。1.22020年行情分析为进一步探究2020年大市值行业的行情表现，我们选取了2020年全年收盘价与PE倍数，统计出各大市值行业的股价与PE涨跌幅数据。从2020年全年来看，15个大市值行业中有10个行业的收益率为正，前三名分别为锂电池（122.95%）、航空装备（121.67%）、白酒（98.15%），其中航空装备与锂电池收益率均实现了翻倍增长；11个行业的PE涨跌幅为正，前两名仍然是锂电池（172.26%）与航空装备（126.39%）。至20年底，航空装备行业的股价涨幅与估值涨幅基本保持一致，在下半年分别经历了两次大涨（6月下旬与11月中旬）。第一次涨幅是由于2020年6月30日中央全面深化改革委员会第十四次会议审议通过了《国企改革三年行动方案（2020－2022年）》。该会议指出，2020年至2022年这三年是国企改革关键阶段，要坚持和加强党对国有企业的全面领导，坚持和完善基本经济制度，坚持社会主义市场经济改革方向，抓重点、补短板、强弱项，推进国有经济布局优化和结构调整，增强国有经济竞争力、创新力、控制力、影响力、抗风险能力。军工行业中以大型国有企业为主导，存在一定资产证券化率低的弊端，国企改革要求加大优质资产注入上市公司力度，有利于军工企业实现优势资源整合，提高军工企业的活力。行业指数方面，2020年6月底中央全面深化改革委员会第十四次会议审议通过的《国企改革三年行动方案（2020-2022年）》带动航空装备板块连日跟涨，航空装备行业指数的收盘价由2020年6月26日的6229.08点涨至2020年8月7日的10138.35点。第二次涨幅受益于党的十九届五中全会以及十九届六中全会，十九届五中全会于2020年10月26日至29日在北京召开，会议中进一步提出“加快国防和军队现代化，实现富国和强军相统一”，“要提高国防和军队现代化质量效益，促进国防实力和经济实力同步提升，构建一体化国家战略体系和能力，推动重点区域、重点领域、新兴领域协调发展，优化国防科技工业布局”等国防建设指导方向。十九届六中全会于2021年11月8日至11日在北京召开，会议通过了《中共中央关于党的百年奋斗重大成就和历史经验的决议》，决议中指出“到2027年实现建军一百年奋斗目标、到2035年基本实现国防和军队现代化、到本世纪中叶全面建成世界一流军队的国防和军队现代化新‘三步走’战略。”两次重大会议中明确了国防和军队建设的发展战略与预期目标，拉动航空装备行业指数收盘价由2020年11月13日的8738.75点涨至2020年12月4日的9720.68点。1.32021年行情分析同理，我们选取了2021年全年收盘价与PE倍数，统计出各大市值行业的股价与PE涨跌幅数据来展现2021年大市值行业的行情表现。从2021年全年来看，15个大市值行业中有8个行业的收益率为正，前三名分别为锂电池（58.94%）、航空装备（12.99%）、综合乘用车（6.55%），其中锂电池收益率实现较高增长；大多数行业的PE涨跌幅在2021年间保持稳定，位于水平坐标轴上下浮动。截至2021年底，航空装备行业的行情走势与2020年相比较为平稳，波动幅度较小，顶住了疫情带来的负面影响，展现出平稳增长的态势，其中在下半年分别经历了两次小幅提升。纵观整个2021年，国家制定的航空装备行业相关政策是航空装备行业能够实现平稳增长的原因之一。2021年2月，中共中央、国务院印发了《国家综合立体交通网规划纲要》。《纲要》中指出，要支持交通装备制造业延伸服务链条，促进现代装备在交通运输领域的应用，带动国产航空装备的产业化、商业化应用，强化交通运输与现代装备制造业的相互支撑。此外，《纲要》提出到2035年，民用运输机场要达到400个左右，这说明未来机场建设布局将下沉，覆盖范围更广，未来机场建设或将提速。民航是稳定国际供应链的重要支点，是国家应急救援和抗震救灾的突击力量，具有反应快、安全可靠和机动灵活等显著优势；在服务区域经济方面还具有价值高端、产业集聚和驱动转型发展等显著优势，成为构建现代化经济体系的重要基础。未来民航的快速发展或将带动航空装备的需求持续增长，也预示着航空装备行业的景气度在未来一段时间内呈现出稳中向好的态势。2021年9月，人力资源社会保障部等部门联合发布了《专业技术人才知识更新工程实施方案》，该方案指出要围绕我国经济结构优化、经济社会高质量发展和自主创新能力提升，主要在新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天等产业领域开展大规模知识更新继续教育，每年培训100万名高层次、急需紧缺和骨干专业技术人才。整体来说，目前疫情和资源品涨价对军工板块影响较为有限。由于军工企业多分布于西北、西南和东北，军工行业的生产经营整体未受到明显冲击。但由于跨地区交流受限，物流效率下降，产品交付和招投标活动有所放缓（并未消失）。由于装备采购具有较强的计划性和长期稳定性，我们认为，随着疫情趋稳向好，行业的收入确认将迅速回补并释放。此外，全球正经受通货膨胀，大部分军工企业对上游资源品需求稳定，对价格变化并不敏感，叠加定价机制制约了军工行业的短期价格传导，因此通货膨胀对行业影响也较为有限。2.航空装备产业链之核心2.1历经百年技术进步，军民深度融合发展航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，是飞行器的主要动力形式，被誉为现代工业的皇冠。由于其涉及到现代科学的各个方面，气动热力、材料、结构、强度、热防护以及加工等诸多领域，能够制造出高性能、高可靠性的航空发动机已经成为一个国家科技发展、工业基础和经济水平的重要标志。航空发动机作为航空装备产业链中游的重要细分领域，其研制工艺精准度高、程序复杂、研制周期长、附加值高，产业具有高技术、高价值、高壁垒等特点，始终是世界强国发展的重点领域之一，是大国地位的象征，是大国博弈的“主战场”。航空发动机诞生一百多年来，主要经历了两个阶段。前40年(1903~1945)，为活塞式发动机统治时期。后60年(1939~2006)，为喷气式发动机时代。在此期间，航空领域广泛应用的是燃气涡轮发动机，先后发展了直接产生推力的涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机。亦派生发展了输出轴功率的涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机。随着航空燃气涡轮发动机的发展，由其改型派生的非航空用轻型燃气轮机(简称航改燃气轮机或轻型燃气轮机)迅速成长。与传统的蒸汽轮机、重型燃气轮机和柴油机相比，航改燃气轮机具有体积小、重量轻、功率重量比大、起动快、效率高、维修方便等特点，在车辆、发电、舰船、泵站等非航空领域得到广泛应用，对国防建设和国民经济发展发挥了重要作用，成为航空动力三大支柱产业之一。我国航空发动机产业经过数十年发展，已经取得了举世瞩目的成就。现代航空发动机的发展过程需要大量投入与长期积累，而军用航空发动机与民用航空发动机在许多系统及相关技术上具有一定的通用性，因此军民融合发展对航空发动机的发展具有极大的现实意义。军民融合是指逐步采用共同的技术、工艺、人才、设备和材料等，以满足军用和民用两种需要的过程，推进航空发动机产业的军民融合，可以最大程度地缩短研发周期，促进创新，推动产品系列化发展。早在20世纪80年代，我国就开始实施军工行业“军转民”，作为一种军民融合的初始形态，曾对军工企业的发展发挥了重要作用。一路走来，军民融合的形势和政策制度不断发展完善，如2015年3月发布的《中共中央国务院关于深化体制机制改革加快实施创新驱动发展战略的若干意见》，2017年9月中央军民融合发展委员会审议通过的《关于推动国防科技工业军民融合深度发展的意见》等。军民深度融合作为指导我国国防科技创新的国家战略，也是我国航空发动机发展的重要方向；尽管军民用航空发动机产品的使用特点和使用环境有所不同，但因其技术本身的通用性较强，实施军民融合发展具有现实需求和积极意义。推进航空发动机军民深度融合发展，是贯彻落实国家军民融合战略的要求，也是推动航空发动机事业发展的必然选择。2.2航空发动机产业格局航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，是飞行器的主要动力形式，被誉为现代工业的皇冠。由于其涉及到现代科学的各个方面，气动热力、材料、结构、强度、热防护以及加工等诸多领域，能够制造出高性能、高可靠性的航空发动机已经成为一个国家科技发展、工业基础和经济水平的重要标志。在全球范围来看，目前能够独立研制航空发动机的国家仅仅只有美国、英国、法国、俄罗斯以及中国五个国家。在军用领域方面，美国、欧洲均在实施新一代航空发动机科技发展计划，以保持技术领先优势，武器装备远程精确化、智能化、隐身化、无人化趋势化更加明显。在民用航空领域，GE、普惠、罗罗、赛峰等企业继续维持行业寡头垄断的发展格局，且智能化、增材制造等将成为未来技术发展方向，市场需求不断向高性能、高稳定性产品转移。航空产业一直是一个国家工业领域的核心，是在国际上彰显大国地位的核心因素，航空发动机产业也是一个国家是否为工业大国的代表和象征。以美国为例，美国在制造业领域一直处于领先地位，对外采取严格保密措施，不仅仅对我国等发展中国家采取封锁航空发动机技术消息的措施，在核心技术领域对一些欧盟国家也采取“禁运”的方式。同时，发达国家在人力资源方面都采取封锁状态，限制外来国家人员进入到本国航空研发领域，也禁止本国航空发动机研发人员转入其他国家工作，这样就实现了航空技术在本国的垄断，保留了国家航空实力。因此，航空技术对于自主研发能力不够强的国家来说，航空产业在极大程度上仍然依赖于进口。在我国范围内来看，我国航空发动机研制能力较世界先进水平仍有差距、航空发动机发展水平滞后于航空装备发展需求，不能完全满足军民用市场需求，航空发动机产业的国际格局仍未发生根本变化。由于中国航空发动机研制起步晚，工业基础相对薄弱，所以远落后于其他四个国家。因此，国家在2015年开始实施航空发动机和燃气轮机“两机”专项，并列为百项重大工程之首。《航空发动机的现状与发展》一文中，作者以中国航发动力股份有限公司（航发动力）的子公司中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司和美国的著名普拉特惠特尼公司为例，通过对比二者在生产方面的差距来展现我国国内企业的现状，下表为具体现状对比。我国与美国等发达国家相比，在航空发动机的生产方面仍有较大差距。尤其是我国航空发动机企业缺乏一定的流水线建设能力，即使对于少数建立起来流水线的企业来看，也是只是少量、局部的效率，对于整体企业的发展与生产发挥的作用不大，所以我国应该借鉴国外著名优秀的航空发动机研制公司的组织模式，结合我国航空领域的实际发展状况，研究探索符合我国发动机企业的发展模式，为航空发动机的发展提高有力保障。在现阶段，随着WS10、WS13等三代主力航空发动机逐渐定型批产，我国三代主力战机已初步实现自主可控，并在过渡性用于四代主力战机歼20和歼35。国内来看，国内航空动力装备将形成一、二代机加速淘汰，三代机批量稳定交付、四代机研制、五代机预研加速的局面，为军用航空发动机行业发展提供了良好的机遇。在未来的航空发动机技术领域内，智能化、增材制造等将成为未来技术发展方向，市场需求不断向高性能、高稳定性产品转移。同时在航空发动机的生产制造方面，应从以下几种途径推进我国航空发动机发展：1）提高技术，让产品步入专业化、技术化领域；2）建设和完善整体全面的生产流水线；3）精益生产流程，让生产准备精细化；4）利用互联网等大数据，提高生产管理的信息化。随着党的十九大提出新时代国防和军队建设新的“三步走”发展战略，在构建新型国防和国家安全体系的关键时期，航空发动机的发展和航空武器装备建设有望成为未来主旋律。2.3航空发动机行业特点及竞争格局分析航空领域的发展是典型的高投入、高层次、高技术、高利益的国家发展产业。航空发动机更是航空领域发展的核心要素，但是需要高技术人才和大量资金投入，且研发时间较长，耗费精力多。航空发动机除了技术本身难度大，还需要大量的资金投入，更为重要的是，航空发动机的研制周期十分长，如著名的F119发动机研制周期长达23年，而且还存在失败风险。因此，航空发动机研制的高难度、高投入、长周期、高风险等特点造成航空发动机工业的入门难度巨大。总的来说，航空发动机行业存在：研制周期长、技术门槛高、需要长期及大量的资金支持、行业集中度高四大壁垒，具备较深的行业护城河，行业成长确定性较高。军用航空市场方面，随着国内军用航空发动机零部件制造准入门槛降低，具有一定技术能力基础和竞争力的企业不断入局，增加了市场竞争，有利于促进行业整体发展。目前，全球领先的航空发动机企业在设计、研发和制造上不断应用和积累新理念、新技术、新材料，探索颠覆性技术，以航发动力为首的航空发动机整机产品的技术创新面临挑战。航空发动机及衍生产品业务方面，未来我国航空军事装备采购逐渐实现市场化，剑指中大型发动机整机、部件零件市场的民营企业逐步增多，航发动力的市场竞争压力进一步加大。同时，航空发动机作为世界制造业皇冠上的明珠，对技术、人才、资金和资质要求极高，民营企业虽然在体制机制方面具有一定的灵活性及优势，但在技术研发、质量体系、人才储备、能力建设等方面，特别是自主创新方面还有一定差距。整体来看，我国航空发动机行业壁垒较高，但目前行业壁垒正在逐步下降，未来市场规模趋于扩大，行业竞争或将日益激烈。3.航空发动机产业链按照航空发动机的生产流程上来看，我国航空发动机的产业链可以分为五个部分，按流程先后顺序分别为原材料、零部件、分系统、整机制造、维修。3.1原材料原材料方面，航空发动机的原材料主要为高温合金、钛合金、复合材料以及隐身材料。高温合金：航空发动机主要材料，重量占比40%-60%高温合金材料在航空发动机上的应用有较为悠久的历史。根据《铸造高温合金与纯净化熔炼技术发展现状》一文中对高温合金发展历史的相关介绍，纵观世界高温合金技术的发展，铸造高温合金最初应用在航空喷气发动机上是在20世纪40年代，取代之前应用的锻造高温合金。直至今日，伴随着铸造高温合金性能提高，其仍然在航空发动机中起着重要的作用。目前，虽有人研究用复合材料和铝钛合金等代替，但还不能完全实现，这也说明了高温合金材料在航空发动机制造过程中不可替代的作用。1940至1960年之间，高温合金研究进步明显，美国、苏联也相继研制开发铸造高温合金。到了20世纪60年代，随着真空技术越来越完善，应用逐渐推广，使得合金中可以加入更多的合金元素。大量新型合金产生并逐渐应用在航空领域，铸造高温合金迎来了其发展黄金时期，而我国高温合金也正是从1956年开始研制，是在“独立自主，自力更生”方针的指引下发展起来的。自1956年第一炉高温合金GH3030试炼成功，迄今为止，我国高温合金的研究、生产和应用已历经60余年的发展历程，目前高温合金材料产品主要分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末高温合金，其中以变形高温合金为主。高温合金材料属于航空航天材料中的重要组成部分，是制造航空航天发动机热端部件的关键材料，主要用于发动机涡轮叶片、涡轮盘、燃烧室、导向器及部分机匣和封严件。根据钢研高纳2021年度报告，在先进的航空发动机中，高温合金部件占发动机总重量的40%-60%以上。目前国际上对于铸造高温合金的研究与应用已经比较成熟，现阶段的主要目标是采用新的熔炼工艺、技术进一步提高合金的性能与寿命和降低成本。国内由于起步晚、国际上对于该方面研究的封闭，距离国际上对高温合金的标准仍有一定差距。目前我国在高温合金的研发方面已经取得了较大的成果，以钢研高纳为例，该公司是我国高温合金及轻质合金领域技术水平最为先进、生产种类最为齐全的企业之一，是国内航空、航天、兵器、舰船和核电等行业重要的研发生产基地。公司持续优化科研体系，各技术板块陆续组建了工程中心，近年来开发了高代次变形和粉末高温合金、3D打印用高性能高温合金、可焊接Ni3Al合金、新型石化裂解管用抗结焦合金等新材料，并发展出了变形高温合金三联冶炼、高温合金构件残余应力预测与控制技术、真空水平连铸集成技术和成套装备、大规格薄壁复杂结构铸造技术、双联单晶叶片制备技术、高洁净度球形粉末制备、热等静压近净成形、粉末高温合金大规格棒材挤压、等温锻造成型、3D打印大型构件形性调控等关键技术，促进了我国高温合金制造技术的提升。目前国内从事变形高温合金系列产品的厂家分为两类：一类是抚顺特钢、宝钢特钢、长城特钢等大型钢铁企业，生产批量较大的合金板材、棒材和锻件；另一类是以中科院金属所、北京航材院和钢研高纳三家为代表的研究、生产基地，其具有部分变形高温合金的制造能力。需求方面，高端和新型高温合金需求增加主要来自于几个方面，第一，我国发展自主航空航天产业研制先进发动机，将带来市场对高端和新型高温合金的需求增加。第二，我国上海电气、东方电气、哈尔滨汽轮机厂等大型发电设备制造集团在生产规模和生产技术等方面近年来有了较大提高，拉动了对发电设备用的涡轮盘的需求。正在进行国产化研制的新一代发电装备——大型地面燃机（也可作舰船动力）取得了显著进展，实现量产后将带动对高温合金的需求。同时，核电设备的国产化，也将拉动对国产高温合金的需求。第三，“一带一路”经过多个新兴国家，如东盟、中亚、印度等，这些国家处于经济的发展阶段，对于石化、冶金、建材等基础工业产品需求很大，可以带动我国的相关产品和设备的出口，同时也带动相关技术的输出和合作。综上所述，未来高温合金的市场需求或将不断增大，我国高温合金行业相关企业随着技术和产能不断提升，在高温合金相关业务方面业绩可能会有提升，总体来看未来高温合金行业景气度或将保持在较高的水平。目前从事变形高温合金的上市公司主要有：图南股份、钢研高纳、抚顺特钢、西部超导、隆达股份、中洲特材等。整体来看，变形高温合金业务的营业收入近三年呈现稳步上升，公司毛利率变化有一定波动。目前从事铸造高温合金的上市公司主要有：图南股份、钢研高纳、隆达股份、中洲特材等。整体来看，变形高温合金业务的营业收入近三年呈现稳步上升，公司毛利率变化有一定波动。目前从事粉末高温合金的上市公司主要为钢研高纳，公司粉末高温合金的近三年营收稳步上升，毛利率也有较大上升，预计未来公司在粉末高温合金相关业务上或将有较大提升。钛合金：航空发动机重要材料，重量占比超25%高温钛合金具有密度低、比强度高、良好的高温力学性能等特点，能提高航空发动机的推重比，被广泛应用于航空领域中。据《航空用高温钛合金的研究进展》一文介绍，1954年，美国开发研究出了世界上第一个高温钛合金：TC4（名义成分为Ti-6Al-4V），开启了高温钛合金的研究历程。此后，英国和苏联也相继自主研发高温钛合金产品，钛合金的蠕变强度和持久强度逐渐提升。1950年开始，航空飞机的飞行速度取得关键性的突破，超音速飞机的时代来临。在更高飞行速度的要求下，对飞机结构材料的要求也越来越严格。传统的钢结构、铝结构在更高的材料要求下已经不能满足性能要求。而钛合金具有低密度，高比强度，耐腐蚀，耐高温，耐低温，焊接性能好等优点，非常适合在航空领域应用。从1960年开始，钛合金应用于军用飞机的主要受力结构件上；到了70年代，钛合金材料开始应用到民用飞机上；1980年以后，民用飞机的钛使用量大大增加，而且钛合金材料用量已经超过军用飞机的使用。对航空飞机来说，飞机发动机是航空飞机最重要的关键部件之一。航空发动机的叶片和高压压气机盘件，都需要在高温下使用，而且在工作时要承受很大的应力。在如此苛刻的服役条件下，铝合金不能耐受很高的温度，钢密度较大，不能提供很高的推重比。钛合金以其优异的性能：高温强度高、抗蠕变、抗氧化、比强度高，非常适合在航空发动机上进行应用。近年来，钛合金材料在航空发动机制造过程中的地位越来越重要，根据《航空用高温钛合金的研究进展》一文中介绍，目前钛合金材料在国外先进飞机航空发动机上的用量占其总重量的25%-40%，并且随着技术的发展，钛合金材料用量越来越多。我国第三代航空飞机发动机的钛合金材料用量为25%，第4代航空飞机发动机的钛合金材料用量为40%。钛行业在国民经济发展中具有重要的地位，对国防、经济及科技的发展具有战略意义，是支撑尖端科学技术进步的重要原材料产业，也是国民经济发展和产业升级换代的基础产业。我国极为重视钛行业的发展，2021年，国内钛行业市场整体向好，中低端产品市场受益于PTA、化工行业需求推动，同比呈现明显增长态势，高端产品市场受益于航空航天等领域升级换代、国产化提升影响，需求旺盛，钛行业市场延续稳定增长态势，但同时钛行业市场高端产品产能不足，中低端产品竞争激烈、产品趋同化、同质化矛盾依然明显，供需结构继续仍有待进一步改善。总体来看，未来钛合金在航空发动机等航空航天领域有较大的市场发展机遇。目前国内生产航空用钛合金相关产品的企业主要有三家，分别为西部超导、宝钛股份和西部材料。整体来看，钛合金制品业务近三年的营收和毛利率都有一定提升，主要受下游行业需求上升推动。以宝钛股份为例，公司是我国最大的以钛及钛合金为主的专业化稀有金属生产科研基地，主导产品钛材年产量位居世界同类企业前列，2021年公司实现钛产品销售量为2.66万吨。公司在国内市场处于领先地位，连续三届获得中国航天科技集团优秀供应商，同时也是美国波音、法国空客、法国斯奈克玛、美国古德里奇、加拿大庞巴迪、英国罗尔斯－罗伊斯等公司的战略合作伙伴，公司所在地宝鸡被誉为“中国钛城”、“中国钛谷”。公司拥有多项国际领先的具有自主知识产权的核心技术，研发实力雄厚，未来产能提升空间较为广阔。我们认为随着钛行业市场的航空发动机等高端产品需求持续增加，预计国内航空用钛合金的相关制造企业或将通过提高产能来满足市场需求，提升自身业绩。复合材料：使用比重不断提高，航空发动机未来发展的重要方向随着材料、工艺技术的进步，航空发动机的性能也在不断提升。为了提升航空发动机的推力、降低噪声和单位推力油耗，必须采用较大尺寸的风扇。据《航空发动机复合材料风扇叶片制造工艺应用进展》一文中介绍，风扇段质量约占发动机总质量的30%~35%，减小风扇段质量是减小发动机整体质量和提高发动机效率的关键手段，因此采用更大、更轻的风扇叶片已成为航空发动机的发展趋势。因此，采用复合材料风扇叶片是目前实现发动机更大推力和减重最有效的途径。复合材料具有高比强度、高比刚度、耐高温及力学性能可设计等优点，可显著提升新一代航空涡扇发动机的综合性能。有关复合材料风扇叶片的研究可以追溯到20世纪60年代末期，罗·罗公司在RB211–22B发动机上首次尝试使用复合材料制造风扇叶片。此后，国际上各类复合材料叶片发动机的成功应用，都证明了复合材料风扇叶片适用于要求严格的商业飞行的需要。我国航空复合材料技术始于20世纪70年代。目前，航空复合材料按增强基体可分为树脂基复合材料、碳基复合材料、陶瓷基复合材料和金属基复合材料，其中树脂基复合材料是目前航空复合材料家族中应用量最大、技术成熟的材料，广泛应用于民机、军机、发动机领域，对推动航空装备升级换代起到关键作用。目前，聚酰亚胺树脂已成为航空发动机和高温飞机上应用最广泛的航空复合材料基体，且相关技术还正在不断发展提升，以进一步提高聚酰亚胺复合材料的耐热特性，从而可以使该材料在航空发动机上的应用范围进一步扩大至足以覆盖钛合金材料的使用温度范围，进一步减轻航空装备的结构重量。从这一点来看，未来航空用复合材料或将一定程度上取代钛合金材料，未来发展潜力巨大。从全球市场分布来看，航空复合材料在北美市场占比约为58%，在欧洲市场占比为38%，亚太地区仅占市场份额的4%~5%，亚太地区的市场份额占比较低。经过多年发展，我国高性能树脂基复合材料技术已取得巨大突破，例如在增强材料方面，国产T300级碳纤维已实现了千吨级产业化生产，其复合材料性能达到国际顶尖水平，完全实现了航空航天用T300级碳纤维的自主保障；国产T700级碳纤维实现了百吨级批产，并已实现产品应用；国产T800碳纤维关键制备技术也已取得突破，已实现百吨级稳定性生产。以上的技术突破足以说明我国虽然距离国际顶尖水平仍有一定的差距，但航空复合材料技术已初具规模，开始进入较大比例应用的阶段，已初步形成了航空复合材料设计、研发、制造、检测等技术和工艺装备体系。充分利用航空复合材料是实现飞机轻量化的重要途径之一，民用飞机复合材料结构用量已超过50%，无人机已实现主体结构用量100%。未来航空复合材料在航空飞行器上的用量会继续增加，而且这一增加趋势将是长久和持续的。预计到2035年世界航空航天复合材料市场规模将达到500亿美元，其中民航产业占比达到60%，军用产业占比达到30%，航天产业将占10%。北美仍将是最大的市场，预计市场份额将占全球总市场的40%~45%。亚太地区受地缘政治影响，以及中、印等国经济发展的推动，其航空复合材料市场将会超越欧洲成为全球第二大市场。我们认为，未来中国航空用复合材料市场巨大，国内航空复合材料企业或将凭借其对原材料透彻深入的了解、精湛的复合材料制造技术以及广泛的应用和工程技能融入国际市场，同时以其航空技术与产业能力优势发挥产业溢出效应，并且积极融入国际产业链。碳纤维，即树脂基复合材料的增强纤维，是国防工业发展的关键材料之一。整体来看，航空用碳纤维相关业务营收近三年呈增长态势，其中中简科技2022年营收预计将随着产能的大幅提高而实现较大增长，营收预计同比增长超100%；中复神鹰近年来营收也有大幅上升，产能提升迅速，预计2022年营收也将有较大提升。未来碳纤维等新型复合材料市场需求呈不断增长的态势，预计相关企业或将通过提高产能，加快生产以满足市场需求，从而营收或将有较大提升。隐身材料：提升军机作战能力的重要材料隐身技术是在一定的探测环境中，通过缩减、控制目标的各种特征信号，降低其可探测性，使其难以被发现、跟踪、识别和攻击的综合性技术。实战表明，隐身技术能有效地提高武器装备的生存、突防能力和作战效能。因此，隐身技术已成为各军事强国的研究热点之一，也是未来航空发动机材料研发的一个重要方向。目前，航空用隐身材料包括三类，分别为雷达隐身材料，红外隐身材料和多频谱隐身材料，其中以雷达隐身材料和红外隐身材料为主。例如国外的F119和F135发动机采用了大量的隐身涂层，如红外隐身涂层、雷达吸波涂层等。雷达隐身材料主要是雷达吸波材料，按使用形式可分为涂覆型吸波材料和结构型吸波材料。对于涂覆型吸波材料，国外的相关产品以EmersonCuming公司的系列产品为典型代表；对于结构隐身材料，国外相关产品以美国波音公司研究的电磁损耗吸收剂为主。红外隐身材料以降低目标表面红外辐射特征为目的，使得红外成像探测无法识别目标体。随着光电技术的飞速发展，红外探测对飞行器的威胁越来越大，因此，红外隐身已成为飞行器隐身的重要组成部分。从国外的研究情况来看，美、英等国早在20世纪60年代就开始了低发射率涂料的研究，80年代初陆续披露了许多有关低发射率涂料的制备及理论研究成果，此后国外开始研究与雷达、可见光隐身兼容的红外隐身涂料，随着相关的材料进入工程应用，公开报道逐渐减少。当前，武器装备的发展呈现出“精确化、隐身化、信息化”的特点，世界各军事强国均投入了大量财力物力发展隐身技术。目前，我国也对四代战斗机及未来的隐身飞机对发动机提出了较高的隐身指标要求，未来隐身材料发展前景良好。目前主要从事航空隐身材料业务的企业主要有华秦科技和光启技术。华秦科技：公司主要从事特种功能材料，包括隐身材料、伪装材料及防护材料的研发、生产和销售，产品主要应用于我国重大国防武器装备如飞机、主战坦克、舰船、导弹等的隐身、重要地面军事目标的伪装和各类装备部件的表面防护。公司是目前国内极少数能够全面覆盖常温、中温和高温隐身材料设计、研发和生产的高新技术企业，尤其在中高温隐身材料领域技术优势明显，产业化成果突出。通过多年的技术攻关，公司成功研制出可以长期应用于中高温环境的耐温隐身涂层材料，并实现在武器装备上的批产应用。公司隐身材料相关的核心技术处于行业领先地位。2016年，根据国家国防科技工业局鉴定结果，公司隐身材料“综合技术水平达到国际先进水平，在XX方面达到国际领先水平”。此外，隐身材料行业技术要求较高，从而市场壁垒较高，公司未来成长确定性较强。光启技术：截至目前，公司深耕超材料尖端装备行业。公司是我国新一代尖端装备的核心供应商，也是国内唯一一家将超材料技术形成产品并大规模应用于尖端装备领域的公司。公司超材料业务方面，根据国家战略布局，尖端装备市场升级换代加速，最终客户的需求、直接客户下达的交付任务不断增加。由于公司超材料产品在新型装备加速升级换代中起到重要作用，外部需求的不断增加带动公司超材料业务快速增长，在核心装备中的市场渗透率逐步提升。近年来，公司营业收入实现大幅提升。2021年，公司超材料业务营收同比增长50.01%，其中批产收入同比增长102.50%，占超材料业务收入比重从63.30%增加到85.45%，收入结构持续改善。2021年超材料业务整体毛利率增长到58.41%，较上年增加5.58%。公司目前经营状况良好，募投项目推进，产能持续提升，预计未来隐身材料相关业务业绩或将有稳步提升。3.2零部件按照加工工艺，航空发动机零部件可分为盘件类、鼓筒类、轴颈类、长轴类、叶片、叶盘、叶轮、机匣以及齿轮类。根据各部件的制造材料，可分为高温合金部件、钛合金部件以及复合材料部件。主要生产企业如下所示：应流股份：公司是专用设备零部件生产领域内的领先企业，主要产品为泵及阀门零件、机械装备构件，应用在航空航天、核电、油气、资源及国防军工等高端装备领域。2021年，公司实现营业收入20.40亿元，同比上升11.29%；实现归母净利润2.31亿元，同比增长14.67%。其中航空航天新材料及零部件实现营收5.11亿元，同比+59.16%，毛利率46.39%，同比减少2.42pct。公司航空航天新材料及零部件业务营收较大增长的主要原因是公司在航空发动机和燃气轮机领域的前瞻布局和技术突破，航空航天新材料及零部件业务继续保持高速发展态势。公司生产的航空发动机和燃气轮机叶片、机匣、喷嘴环、导向器等高温合金热端部件供不应求，为重点型号发动机和燃气轮机批量交付、稳定供货提供了有力保障。引进的生产重型燃机大尺寸涡轮叶片300公斤单晶炉、大飞机发动机机匣用1吨真空炉陆续投入使用，进一步夯实了公司在行业内的地位。中航重机：公司主要从事的业务主要涉及锻铸、液压环控等业务。公司锻造业务的国内产品主要涉及飞机机身机翼结构锻件、中小型锻件，航空发动机盘轴类和环形锻件、中小型锻件，航天发动机环锻件、中小型锻件，汽轮机叶片等。2021年，公司锻铸业务实现营业收入66.99亿元，同比+34.49%。公司的液压环控业务相关产品主要为高压柱塞泵及马达以及多种材质、多种形式的热交换器及环控附件，产品广泛应用于国内的航空航天、工程机械等领域。对于航空用零部件，公司主要生产民用航空零部件，部分产品批量出口欧美等国家和地区，并为美国GE、史密斯等公司配套生产民用航空零部件。2021年，公司液压环控业务实现营业收入20.91亿元，同比+21.78%。派克新材：公司所属行业为锻造行业，主营业务为各类金属锻件的研发、生产和销售，主营产品包括辗制环形锻件、自由锻件和精密模锻件。产品可用于航空航天、电力、石化以及其他各类机械等多个行业领域。公司自成立以来专注于各种金属材料的自由锻和环锻成型，长期致力于航空、航天新材料的应用研究和航空、航天用锻件先进制造工艺的研究，是国内为数不多的航空环形锻件研制与生产的专业化企业，参与了我国多个航空型号发动机研制和新材料的应用研究，同时还为GE航空、罗罗等国际知名航空发动机制造商提供航空环形锻件和机匣锻件，积累了丰富的工艺和生产经验。2021年，公司航空航天用锻件实现营收7.16亿元，同比+117.77%，毛利率46.21%，同比增加3.87pct。航宇科技：公司是主要从事航空难变形金属材料环形锻件研发、生产和销售的高新技术企业，主要产品为航空发动机环形锻件。公司航空锻件以航空发动机锻件为主，主要竞争对手为安大锻造、派克新材、陕西宏远航空锻造有限责任公司。2021年，公司航空锻件业务实现营收6.69亿元，同比+29.99%，毛利率32.55%，同比增加2.14pct。未来航空发动机等高端装备对航空材料提出了高综合性能、结构功能一体化、结构整体化、低成本控制等要求。随着科技日新月异的快速发展，新的成型技术也不断涌现。例如3D打印、喷射成型等新技术逐渐被引入航空发动机零部件的制造领域。单一的成型工艺也在向多学科交叉发展，比如辗轧+胀形、辗轧+旋压、辗轧+旋压+3D打印等等。未来航空发动机的零部件制造技术或将不断更新迭代，新技术、新材料的市场潜力较大。3.3控制系统与整机制造航空发动机控制系统是航空发动机的核心部件，是航空发动机的“心脏”。生产航空发动机控制系统的上市公司主要为航发控制，生产航空发动机整机的上市公司为航发动力，航发动力也是我国军用航空发动机唯一总装上市公司。由此可见航空发动机产业链的下游行业垄断程度较高，行业壁垒较高。控制系统方面，航发控制作为国内主要航空发动机控制系统研制生产企业，在航空发动机控制系统细分领域处于行业领先地位，全方位参与航空发动机控制系统“探索一代、预研一代、研制一代、生产一代、保障一代”工作，经过多年积累竞争优势显著。2021年，公司发动机控制系统及衍生产品相关业务实现营收35.40亿元，同比+19.00%，毛利率29.62%，同比减少0.68pct。整机制造方面，航发动力是国内唯一生产航空发动机整机的上市公司，公司主要业务分为三类：航空发动机及衍生产品业务、外贸出口转包业务、非航空产品及其他业务。2021年，公司航空发动机及衍生产品业务实现营收318.85亿元，同比+21.87%，毛利率11.95%，同比减少2.86pct。就国内而言，航空发动机产业加速发展的势头仍在持续，将带动相关领域技术加速突破、业态加速升级。对科技和经济发展的带动和辐射作用进一步放大，是我国制造业高质量发展的有力支撑。近年来国家重视国产商用民用航空发动机研制工作，未来民用航空发动机业务或将成为航空发动机产业增长的重要动力。3.4航发维修航空发动机是消耗性装备产品，整个寿命期间一共需要进行四次大修。发动机修理工作是恢复性能，消除、降低风险的重要环节，换件率、试车合格率是评估修理损伤和修理经济性的重要指标。《航空发动机寿命控制体系和寿命评定方法》一文中选取了不同翻修次数的35台次发动机进行检测，最终结果显示：四次大修后，发动机可靠性、安全性、性能衰减及修理经济性等指标基本满足定寿指标要求；随着翻修次数、使用时间的增加，可靠性降低，性能衰减程度加重，使用风险加大，修理难度越来越大，修理经济性变差，五次大修难以满足定寿标准及使用要求。该检测也证明了目前国产机寿命控制管理体系做到了在保证安全性的基础上，达到了可靠性、性能等指标与使用经济性的均衡。在航空发动机维修过程中，发动机盘、轴、叶片、机匣等影响使用安全且价值较高的重要零件是四次大修中替换率较高的零件，具体情况为：首次大修为9.8%，二次大修为11.91%，三次大修为12.38%，四次大修为14.74%。随着发动机使用时间的增加，盘、轴、叶片、机匣等重要零件的平均换件率总体呈上升趋势。目前航发动力是我国最大的航空发动机及衍生品维修基地。目前，我国飞机需求量的增大带动了航空发动机全产业链的发展，预计未来航空发动机的维修数量量以及业务量或将增大；此外，随着未来随着航空发动机的研发持续推进，航发动力有望依托公司在技术方面的优势获得更大的市场份额。4.航空发动机行业未来增长逻辑目前我国国内航空动力装备将形成一、二代机加速淘汰，三代机批量稳定交付、四代机研制、五代机预研加速的局面。随着航空发动机研发能力的不断提升，我国航发技术正在逐渐追赶世界先进水平。2022年11月8日，第十四届中国国际航空航天博览会（中国航展）11月8日在广东珠海开幕。中国航空发动机集团有限公司携AEF1300大涵道比涡扇发动机、“太行”系列发动机、CJ2000发动机等多款新型产品精彩亮相，其中首次亮相的AEF1300发动机令人瞩目。这是中国航发自主研制的大推力、低油耗、大涵道比涡扇发动机，是我国航空动力技术创新发展的典型产品。我国目前发动机自主研发技术提升较快，且高温合金等航发原材料、零部件产品的国产化也在不断推进，以上都说明了航空发动机行业未来发展潜力较大。从微观层面来看，近年来航发产业链相关上市公司的研发投入总体看有一定上升：航发控制：2021年研发投入1.52亿元，同比+4.09%。公司正加速推进自主研发和生产制造，全面实现自主创新战略转型，紧紧把握新一轮科技革命和产业变革的时代特征，推动研发制造向以数字化和智能化为主要特征的新发展模式转型，极大提高航空发动机控制系统产品自主创新发展能力，推进现代航空工业体系建设。航发动力：2021年研发费用为4.73亿元，同比+5.77%。目前公司三代机实现稳定批产，四、五代机正在加速预研。未来公司将重点开拓整机及单元体制造、新产品研发、维修服务等技术附加值和经济附加值较高的业务领域。5.投资分析重点公司分析航发动力：航发产业的中流砥柱航发动力是国内唯一能够研制涡喷、涡扇、涡轴、涡桨、活塞等全谱系军用航空发动机的企业。在国际上，公司是能够自主研制航空发动机产品的少数企业之一。公司拥有先进的航空发动机研制技术、能力、经验、数据积累以及完备的产品谱系，是国内领先的航空发动机研发制造企业。航发动力是我国航空发动机产业的中流砥柱，是国内唯一掌握全谱系航空发动机从零部件到整机加工制造技术的企业，在航空发动机整机制造行业具有垄断地位，具备引领、拉动行业的综合能力。目前，公司以智能制造统领产业转型升级，大力推动信息化与工业化深度融合，CAPP、MBD和PDM技术在工艺设计中得到了普遍应用，正在向数字化转型加速迈进，说明公司工艺技术管理体系正在持续完善。随着目前行业高景气度的维持，公司主营业务业绩预计或将稳健增长，行业领先地位继续保持。随着研发技术的提升，公司在世界军民用各类航空发动机市场或将提升自己的竞争力，缩小与在国际市场上具有垄断地位的欧美航空发动机先进企业之间的差距。财务指标方面，2021年公司营收341.02亿元，同比+19.10%，归母净利润11.88亿元，同比+3.63%；2022年上半年公司实现营收148.06亿元，同比+46.83%，归母净利润6.51亿元，同比+41.21%。航发控制：航空发动机控制系统垄断企业，增长确定性较高中国航发动力控制股份有限公司（下称“航发控制”）是中央直属军工企业中国航发的核心业务板块之一在，航空发动机控制系统细分领域处于行业领先地位，全方位参与航空发动机控制系统“探索一代、预研一代、研制一代、生产一代、保障一代”工作，经过多年积累竞争优势显著。公司主营业务为发动机控制系统及衍生产品，2021年，公司营业收入为41.57亿元，同比+18.25%；分产品来看，发动机控制系统及衍生产品实现营收35.40亿元，同比+19.00%，在总营收中占比达85.17%。公司是国家航空动力控制系统及燃气轮机控制系统产品的研制、生产基地，拥有行业领先的研制技术和能力，且航空发动机产业行业壁垒高，技术难度大，公司所面临的竞争压力较小，未来成长的确定性高。公司是中央直属军工企业中国航发的核心业务板块之一，依靠集团特有的央企战略地位和品牌优势，享有政策支持及资源保障。大力拓展国内外市场，客户广泛分布于军队、军工集团等领域，信用级别高、合作关系牢，为公司的持续壮大提供了有力保障。募投方面，公司正在推进“两机”专项等条件建设项目和新一期募投项目实施工作，补全补齐科研生产关键能力。推进生产制造体系数字化转型升级，加快实现科研生产、运营管理数据贯通。整体来看，航空发动机行业景气度保持在较高水平，公司未来业务增长较为明确。在航空业务方面，公司以满足客户需求为牵引，不断增强服务意识，提升客户满意度，国内市场份额稳步增长，有效支撑了全年生产经营任务。在民用航空市场，公司子公司宏远公司成功开发波音737max机型3项新产品，连续四年获得赛峰起落架公司“亚洲最佳供应商奖”。公司子公司安大公司成功开发商发某型低压涡轮机匣及前后安装节平台产品，市场份额不断扩大。锻铸造业作为机械制造基础性行业，对装备制造和国防建设具有重要意义，是关系到国家安全和国家经济命脉不可或缺的战略性基础行业。锻件是装备制造行业的基础，在航空、船舶、电力设备等领域都有大量使用。锻件业务方面，公司国内产品主要是飞机机身机翼结构锻件、中小型锻件，航空发动机盘轴类和环形锻件、中小型锻件，航天发动机环锻件、中小型锻件，汽轮机叶片，核电叶片，高铁配件，矿山刮板，汽车曲轴等产品。国外产品主要为罗罗、IHI、ITP等公司配套发动机锻件，为波音、空客等公司配套飞机锻件。公司在航空锻造产品的研制生产方面积累了雄厚的技术实力。在整体模锻件、特大型钛合金锻件、难变形高温合金锻件、环形锻件精密轧制、等温精锻件、理化检测等方面的技术居国内领先水平，拥有多项专利；在高技术含量的航空材料（如各种高温合金、钛合金、特种钢、铝合金和高性能复合材料）应用工艺研究方面，居行业领先水平。整体来看，公司航空锻造产品业务的核心竞争力突出，在行业内处于领先地位，且随着未来军用飞机和民航机需求量的上升，该行业的市场规模或将扩大，公司未来有望巩固自身的行业领先地位，成为锻造行业龙头。图南股份：高温合金核心供应商，发展前景广阔江苏图南合金股份有限公司（下称“图南股份”）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。其中，高温合金是公司的主要收入来源。分产品来看，2021年公司铸造高温合金营收2.91亿元，同比+45.41%，营业收入在总营收中占比41.69%；变形高温合金营收1.97亿元，同比+4.90%，在总营收中占比28.21%；特