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1、航空发动机产业链专题报告高景气下,“小核心、大协作”带来航发全产业链投资机会十四五期间,我国航空装备迎来升级换代及规模上量的战略性机会。航空发动机 作为航空装备的唯一动力,其价值量约占军机平台的25%。而由于我国航空工业 早期“飞发绑定”导致我国航发型号发展短期化及性能代差级落后,军机长期的 “心脏病”成为我国航空装备发展的主要短板,也因此,16年后中国航发集团成 立及两机专项落地,我国航发产业在国家政策及资金强力支持下,走入发展快车 道。我国目前已基本停止主力军机配发的进口,航空动力自主可控成为国家安全的必 然选择。随着WS10、WS13等三代主力航发逐渐定型批产,我国三代主力战机已初 步实
2、现自主可控,并在过渡性用于四代主力战机歼20和歼35,也因此目前相关 型号正随着下游军机平台处于核心放量阶段。但三代拖四代的临时性措施不可持 续,后续WS15、WS19等四代在研主力航发定型后,预计将迎来持续的航发换装需 求。同时,航发的服役状态是军机部件中最恶劣的,其使用寿命远短于军机平台, 属于典型的高值消耗品。且航发在其使用寿命期内也存在多次翻修,翻修价值量 等同于单台新机,翻修业务的展开也有望成为航发产业重要的市场增量,并且随 着目前高强度的备战训练及航发视情维修及进口军机自主修理,其市场空间有望 持续增厚。我国航空发动机板块主要由国家布局产业结构及规模的先进制造产业集群组成。 在改革
3、开放前,军用航空发动机产业配套几乎完全由航空发动机主机厂及相关专 业成附件、原材料厂垄断,由科工局及航空工业集团直接管理,由于军工独特的 保密及质控要求,航发产业链呈现高度的封闭性及排他性。改革开放后,随着军 民融合的逐渐推广并上升为国家战略,民营企业研发技术及经营效率优势逐渐体 现,航空发动机产业链从上游开始逐渐对民营企业打开,在部分新材料新工艺领 专业锻造企业集成平台,其产业布局和发展与我国航空装备研制升级过程高度耦 合,具有极大的先入时效及产业卡位优势。公司目前开展的航空锻造大型化、精 密化技改,将扩大公司在高端航空锻件中的市场份额,强化公司的龙头地位。同 时,公司凭借其航空锻件龙头地位
4、及较多的战略物资储备,在原材料涨价的背景 下有较大的议价空间。公司16-21年营收稳定增长。17年分拆新能源业务后,锻 件业务营收占比维持在70%以上,且18-21年持续增长,锻造业务营收同增34. 34%o航空锻件贡献公司主要营收,锻件业务中航空领域占比维持在80%以上。 随着锻件业务规模的扩大,对设备及模具等固定投资的摊薄效应更加明显,锻件 业务毛利率持续升高,达到28.92%。随2018年定增产能逐渐完全达产及2021年 定增新增产能接续,公司的锻件业务规模有望再上台阶。两次募资完成公司航空锻件大型、精密化转型。公司在2018年定增募集17. 03亿 元,其中10. 2亿元用于宏远公司西
5、安新区先进锻造产业基地建设,新增等温锻造 生产线、精密锻造生产线(含自由锻)、热处理生产线、大型模具制造生产线等, 可满足我国大型客机、运输机、大推力发动机以及其它型号工程的大型整体结构 锻件、盘轴类转动件生产的需要;4. 45亿元用于安大公司民用航空环形锻件生产 线建设,用于提升产线智能化制造水平。2021年公司再募集19.1亿元,其中8. 05亿元用于宏远公司先进锻造产业基地航空精密模锻产业转型升级,提高宏远 公司航空精密模锻件研制、生产配套能力,满足国内军用飞机、商用飞机及国际 商用飞机大型精密模锻件市场需求;6. 4亿元用于安大公司无锡分公司开展特种 材料等温锻造生产线建设。航宇科技:
6、专精航空环锻件,军/民+国内/外双线发力公司前身航宇有限成立于2006年,是国内航空发动机环形锻件的主研制单位之一, 承担多个重大科研项目,是工信部第一批专精特新“小巨人”企业。公司在国内 航空市场,与中国航发下属主机厂和科研院所建立了长期稳定的合作关系,参与 我国多个预研和在研型号航空发动机环形锻件的同步研制,包括新一代军用航空 发动机、长江系列国产商用航空发动机。公司也是环锻件国际转包业务的前行者, 已与多家航空OEM签订长协。公司与我国重点航发主机厂配套关系密切,且几乎 参研了全部重点航发及燃机型号,尤其在大直径难变形材料环锻件加工具有技术 专长,实控人及经理层具有深厚的航空环锻件工程经
7、验。公司聚焦核心主业,扩 充产能,逐渐扩展航发领域外的高端环锻件业务。公司营收与毛利率稳步提升, 航空领域占主导。17-19年营收同比增速维持在44%以上水平,20年由于海外疫 情影响国际转包业务等原因,营收增速回落至14%, 21年营收增速提升至43%, 体现国内航发产业高景气带来营收增长。随着公司着力布局的主力科研型号航发 定型量产速度加快,疫情对国际航空制造业影响逐渐消散,公司锻造业务收入有 望进一步提升。公司经过控股权及组织调整后,2018年实现扭亏,随着业务量较快增长,公司毛 利率随着规模效应体现而持续升高,21年综合毛利率达32. 55虬 从公司产品各业 务领域看,航空锻件毛利率水
8、平18年后持续增加,21年达到30. 4%。航宇科技通 过IP0募集项目建设航空发动机、燃气轮机用特种合金环轧锻件精密制造产业园 建设项目,扩充公司核心产品产能,同时通过改进工艺布局、引进先进设备,建 设航空锻造数字化智慧工厂,通过数字化全过程仿真,缩短设计研发周期;引入 自动化的先进生产设备,改进产品生产制造过程,提高生产效率和产品质量。公 司在2022年启动股权激励工作,并且与贵阳国家高新技术产业开发区管理委员会 签订合作协议,拟投资12亿元建设“航空发动机燃气轮机用环锻件精密制造产业 园项目”。派克新材:航空环锻业务迅速扩张,延伸布局航空模锻公司专业从事金属锻件的研发、生产和销售,掌握异
9、形截面环件整体精密轧制技 术、特种环件轧制技术、超大直径环件轧制技术等多项核心技术。公司技术中心 被认定为超大规格轻合金精密成型工程技术研究中心、江苏省企业技术中心、无 锡市企业技术中心,并参与起草多项国家军用及航天企业标准。公司已成为国内 少数几家可供应航空、航天、舰船等高端领域环形锻件的国家高新技术企业之一。 公司航空航天环锻件发力迅速,参与航发主机厂重点型号配套后业务实现翻番, 新型号布局完整,业绩增长稳定性高。公司17-21年环锻业务营收规模快速放量, 其中航空航天领域呈现爆发式增长,21年航空航天环锻件7. 16亿元,同增 117. 6%,或与21年相关主机厂新开批产型号流水导致订单
10、大幅上涨有关。公司环 锻件下游应用多元化,随着航空航天领域放量显著,其业务占比逐渐升高至46. 13%,成为主业。同时,公司的毛利率较高,达到46. 21%,主要与其统计口径 及产品结构差异有关。公司20年IP0募集7. 58亿元,重点用于航空发动机及燃气轮机用热端特种合金 材料及部件建设项目。通过新增7000t自由锻液压机、精密辗环机及50MN胀形机 等设备,建设航空发动机和燃气轮机用热端特种合金锻件的综合性制造基地,建 成后可用于航空发动机及燃气轮机用高温合金、钛合金、铝合金、特种不锈钢及 其他锻件产品制备,另外,也可用于工业重型燃气轮机、核电装备和海工装备等 高端锻件的生产。公司22年同
11、时启动定增,拟募资扩展航空模锻件业务。(报告 来源:未来智库)铸件:关注型号配套经验及产能规模和结构航空铸件主要配套下游的航空装备主机厂。由于航空装备的高可靠性及稳定性要 求,主机厂在选择铸件供应商时,倾向于选择已经参与既有型号配套,具有稳定、 可靠产品交付记录的生产企业,同时具有既有型号配套经验的铸件生产商会前置 参与具体铸件零部件的设计过程,提前锁定新型号份额并分摊研制赛用。航空铸 件,尤其是发动机叶片属于上批量交付,具有产能规模的铸造企业在下游航空装 备需求高景气的中长期内具有先发优势,同时,航空铸件生产流程较长,专用设 备较多,具有完整产业链结构的企业具有成本及效率优势。图南股份:铸造
12、高温合金新秀,材料加工领域多条线发展 公司主营业务为高温合金、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。公司建立特种熔炼、锻造、热轧、轧拔、铸造的全产业链生产流程,自 主生产高温合金、精密合金、特种不锈钢等高性能特种合金材料,并通过冷、热加工工艺,形成了棒材、丝材、管材、铸件等较完整的产品结构,可同时批量化 生产变形高温合金、铸造高温合金(母合金、精密铸件)产品。公司变形高温合 金产品主要为小直径棒丝材及管材,主要为民用,少量用于军用紧固件等中小型 结构件,特种不锈钢产品主要为管材及少量棒材,主要用于飞机及航发管路系统。 公司具有很强的市场开拓及巩固能力,铸造高温合金业务持续增长
13、,与主要航发 主机厂业务合作进一步加深,短期内铸造母合金自用于高附加值铸件比例提升, 有望提升产品利润水平。公司变形高温合金军用占比有望随着沈阳基地建设而逐 渐提高,利好公司利润增长。公司铸造高温合金以军品业务为主,包括铸造高温合金母合金及精密铸件,生产 的高温合金精密铸件主要用于航空发动机、燃气轮机热端部分的关键部件,包括 机匣类大型复杂薄壁结构件、涡轮转动及导向叶片等,其中高温合金精铸机匣作 为某主力型号主流水,业务快速起量,放量稳定。2017年开始,公司铸造高温合 金营收快速增长,占比持续升高,21年铸造业务同增46%,业务占比达到45虬 公司铸造高温合金毛利率主要受母合金/精铸件产品结
14、构影响,其中精密铸件毛利 率60%左右,母合金毛利率35%左右,体现军品复杂大型精铸构件的高溢价。随着 下游航发主机厂高温合金精铸件的需求逐渐增加,公司高温合金母合金自用于高 毛利的精铸件比例增加,有望同时提升公司铸造高温合金营收及利润水平。公司 特种不锈钢管主要用于飞机及航发管路系统,在主要特钢企业中具有一定竞争力。 变形高温合金以棒丝材为主,主要用于民用领域,随着图南沈阳中小零件制造基 地的建设,有望提高变形高温合金的军用占比。公司IP0募投项目“年产1000吨 超纯净高性能高温合金材料建设项目”和“年产3300件复杂薄壁高温合金结构件 建设项目”将分别于2022年7月和2022年底投产,
15、新增铸造母合金、变形高温 合金、精铸机匣产能,有力保障交付需求,支撑中长期增长空间。应流股份:航空航天及核能业务双线发力,业务增长动能充足 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。公 司具有以铸造为源头,铸造、加工和组焊一体化的专用设备关键零部件制造能力。 公司与航空航天及核能主要研究单位持续合作,升级其传统铸造技术及产能,航 发及燃机铸件业务稳定增长,核能材料已实现核心配套,预计进入快速增长期, 公司核心设备先进、产能规模充足,出口业务短期收益于汇率走低。公司航空航 天新材料及零部件营收额自1
16、7年后持续增加,21年营收同增59%,营收占比持续 升高至25.05虬 航空发动机和燃气轮机零部件项目为公司重点布局领域,2015年, 设立孙公司应流航源,加快“两机”零部件制造领域布局和建设,与中航工业北 京航空材料研究院(现中国航发北京航空材料研究院)签订技术合作协议,提供 高温合金等轴晶涡轮叶片、燃气轮机叶片、导向器等结构件制造及高温合金返回 料再利用专有技术,并协助公司建立大尺寸高难度等轴晶涡轮叶片生产线,公司 与通用电气公司签订合作协议,将为通用电气公司研发多种型号的等轴晶和定向 高温合金叶片。公司生产的某型号国产涡扇发动机叶片成熟、稳定、批量供货,某型号航空发动 机机匣接到批量订单
17、并开始生产,与通用电气、西门子、罗罗公司等国际“两机” 行业龙头合作逐渐加深。公司具有较大的设备性能和产能优势。公司从世界各国 进口先进设备,构成模制壳、熔炼浇注、后处理、检验检测完整的生产线。拥有 国内最大规格、综合性能国际领先的大型热等静压设备。砂铸工艺全套引进意大 利IMF包括制芯、混砂、造型、合箱、浇注等生产线,消失模技术生产的重达3 吨的核级叶轮达到了世界领先水平。公司拥有的真空熔炼铸造设备,技术先进, 能满足航空、燃气轮机和油气钻采等不同行业客户的严格要求。万泽股份:航发高价值一盘两叶布局,型号配套仍需观察公司主营业务为微生态制剂、高温合金及其制品的研发、生产及销售。高温合金 业务
18、领域,公司主要研制高温合金母合金、合金粉末、精密铸造叶片及粉末冶金 盘。公司生产的锲基高温母合金主要用于公司粉末冶金制粉及高温合金铸造等, 高温合金粉末主要用于制造发动机的涡轮盘、压气机盘、鼓筒轴、封严盘/环及挡 板等高温承力转动部件,高温合金铸件则包括高质量等轴、定向及单晶叶片,可 用于航空发动机、燃气轮机或汽车增压器涡轮。公司13年,与中南大学建立战略 合作,正式进军航空高温合金及构件领域。14年,万泽中南研究院成立,进行先 进航空发动机高温合金材料的研发及产业化。18年,上海万泽高温合金等轴晶铸 件产业化项目点火投产,具备年产90万件汽车涡轮增压器涡轮、4万片航空发动 机及燃气轮机转动叶
19、片、5000件航空发动机及燃气轮机导向叶片或结构件以及 2000件钛合金及其衍生物的生产能力,向GE运输公司交付首批叶片产品并开始 转入批量生产,并获得首份燃机订单。19年,万泽中南研究院成功研制了二代高 温合金粉末涡轮盘,积累了批量生产粉末盘的技术储备,完成精密铸造叶片中试。 深汕万泽精密铸造一期工程项目中的高温合金母合金熔炼线于19年4月小批量试 生产,高温合金粉末、粉末盘生产线也于19年7月投入试生产。20年,深汕万泽精密铸造高温合金母合金熔炼线扩产扩批成功,具备航空发动机 用先进高温合金年产150吨的量产能力,22年拟扩产至250吨,并拟扩展单晶/ 定向叶片和涡轮盘产能。长沙万泽目前具
20、备单晶/定向涡轮叶片铸件7000件/年的 产能,22年拟扩产至1万件/年。2021年,某型机例行长试已明确搭载深汕万泽 精密生产的高压涡轮叶片配装高压涡轮转子,并完成了 500小时长期试车考核, 公司产品可靠性得到验证。深汕万泽精密收到某型航空发动机150件涡轮盘和 100台份叶片生产准备通知,具备批产放量条件。材料:关注产业龙头及新牌号、新工艺一代材料、一代航发,新型航发科研及批产航发改型带来巨大的新材料需求。航 发新材料研制存在技术专利及资产规模壁垒,背靠我国主要材料及工艺研究机构 的企业可以实现产学研的有机结合,有效转化科研成果,实现工程化规模应用。 传统材料及加工方式依旧是航发制造的主
21、体,需要较高的质量水平、较低的成本 及较短的交期,具有较大产能规模,实现大批量交付的传统龙头具有不可替代的 优势。传统制造企业中拥有设备、技术专长且专耕特定领域的企业,其营收端受 益于行业景气快速增长的同时,可以高效带动盈利端的提升。钢研高纳:高温合金技术龙头,技术优势有望随产能充分释放 公司主要从事模基、钻基、铁基等高温合金材料、铝(镁、钛)轻质合金材料及 制品、高均质超纯净合金的研发、生产和销售,是高温合金材料及制品重要的研 发生产基地。公司具有生产国内80%以上牌号高温合金的技术和能力,产品涵盖 所有高温合金的细分领域,是我国高温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,多
22、个细分产品占据市场主导地位。公司控股股东中国钢研科 技集团有限公司,是我国金属新材料研发基地、冶金行业重大关键与共性技术的 创新基地、国家冶金分析测试技术的权威机构,为公司的后续发展提供了强有力 的后盾。公司为我国高温合金研制龙头,具有极高的新牌号、新工艺技术壁垒。 铸造高温合金完成业务整合,平度基地产能释放,航空航天业务规模扩张;变形 高温合金盘锻件及环锻件产能建设,有望大幅提高业务规模及毛利率水平;新型 高温合金为航发及燃机热端材料发展方向,处于核心放量阶段。新牌号、新工艺 可一定程度缓冲原材料涨价压力。公司铸造高温合金产品主要包括高温合金母合金、精密铸造合金制品、高温合金 叶片和高温合金
23、离心铸管及静态铸件。高温合金母合金:公司能够生产等轴晶、 定向凝固、单晶合金在内的几十种牌号的高温合金母合金,适用于650-no(rc范 围内的不同温度环境,主要供应各航空、航天发动机、船用发动机精铸件生产。 精密铸造合金制品:公司拥有先进的高温合金精密铸件生产线,并拥有高温合金 涡轮机导向器整体精密铸造及重型燃机用大尺寸高温合金叶片铸造等核心技术, 为航空、航天发动机研制了多种关键精铸件,其中航天涡喷、涡扇发动机用高温 合金关键精铸件占据国内的市场份额超过90%。高温合金铸造叶片:公司可生产 高温合金定向、单晶及等轴叶片,单晶叶片牌号主要有DD402、DD407、DD416等, 其中DD40
24、7已通过装机试飞考核,形成批量生产能力,DD416已实现某先进涡桨 发动机装机;公司变形高温合金制品主要包括高温合金盘锻件、高温合金型材、燃烧室用高温 合金环件、司太立耐磨制品及特种钢系列等。高温合金盘锻件:公司在变形高温 合金锻件研制和生产领域一直处于国内领先地位。公司为国内先进航空发动机研 制了多牌号合金涡轮盘;为大推力液氧/煤油火箭发动机等型号的航天发动机研制 多牌号合金涡轮盘和涡轮转子锻件,为燃气轮机研制了新牌号合金盘锻件。高温 合金型材:高温合金型材主要包括棒材、板材、带材、管材和丝材等,应用于航 空、航天、能源、石油、化工、勘探及核工业等领域。新型高温合金制品包括合 金粉末、热等静
25、压合金制件、粉末高温合金锻件、氧化物弥散强化ODS系列制品 和低膨胀紧固件制件等。粉末高温合金锻件:公司研制生产的FGH4095 (第一 代)、FGH4096 (第二代)、FGH4097 (第二代)和FGH4098 (第三代)等粉末 高温合金盘锻件可满足国家多个重点型号航空发动机热端转子部件需求,并实现 在多型号上批量应用。随着粉末高温合金市场需求快速增长,型号需求开始放量, 2019年FGH4095挡板获得某发动机型号批产订货,进一步拓展了在某系列发动机 上的应用,首次航天应用;2019年,FGH4097高压涡轮盘在某盘件国产化招标中 竞标第一。19年后收购青岛新力通叠加航空航天铸件快速起量
26、,铸造高温合金业务逐渐超过 原主业变形业务,21年公司铸造高温合金营收同增20. 78%,其中民品约5.7亿元 (+8.26%),军品约6. 4亿元(+34.71%),整体铸造高温合金毛利率大幅降低10. 13pcts至24. 45%,或为平度基地新产能在年中投用,折旧摊销较大,公司 “多品种、小批量”的产品结构及部分类型铸件原材料涨价有关;变形高温合金 业务以军用为主,同增26. 44%,增速较慢主要是公司的变形高温合金主要工序均 外委实施,受21年主要产能紧张的影响,变形业务增长率有限,同时变形高温合 金毛利率下降7. 18pcts至21. 34%;公司新型高温合金业务则具有极大的技术优
27、势,呈现集中放量趋势,同增54. 36%,同时新型高温合金为先进航发及燃机发展 趋势,毛利率增长7.64pcts至54.94%。公司积极扩展产能,逐渐实现从科研小 批向批量规模交付的转变,全面扩张铸造及变形业务。19年,公司青岛平度产业 基地开始建设,主要生产航空航天用高温合金无余量精密成型件,铝、镁、钛等 航空航天用轻质合金精密成型件等,提升国际宇航业务交付能力、布局高温合金 领域内的先进材料;21年,公司将铸造高温合金制品事业部划转至公司控股子 公司河北钢研德凯科技有限公司,实现铸造业务整合;同年,公司拟在德阳建设 两机用高端金属盘锻件产业基地项目及钢研高纳-四川华腾航空航天环轧中试基地,
28、 进一步扩展变形高温合金业务规模。20年,钢研高纳设立常州钢研,航发资产入 股,扩展激光选区熔化等金属增材制造技术,从事高温合金、钛合金、铝合金、 不锈钢、模具钢等高端金属材料的复杂形状零部件制造。抚顺特钢:变形高温合金龙头,产能扩张助力营收再上台阶抚顺特钢始建于1937年,拥有高温合金、超高强度钢、特冶不锈钢、高档工模具 钢四大主打产品,产品广泛服务于航空航天、国防军工、能源电力、石油化工、 交通运输、机械机电、环保节能等六大领域,是国内重要的特殊钢新材料供应商 之一。公司产品在国防军工行业长期处于龙头位置,高温合金、新型不锈钢、超 高强度钢等航空航天领域用的尖端材料,在产量规模上位居前列,
29、市场占有率达 到60%,其中高温合金及超强钢在军用领域市占率约80%左右。公司高温合金及超 高强度钢特冶工艺具有极高的经验壁垒及产能优势,几乎垄断配套我国军用高端 特钢需求,处于核心放量卡位。连续的技改扩产有望有效承接行业景气,转化为 利润增长。领先的冶炼合格率及冶炼效率,新牌号的联合试产奠定公司坚固的护 城河。公司短期原材料涨价承压。公司21年高温合金业务营收13. 04亿元,同增 12.41%,毛利率同增2. 3pcts至42. 65%。21年,高温合金产量5894吨,销量 6049吨,设计产能约6000吨,产能成为业绩增长的主要制约,公司目前正进行 新产能扩建及老产能技改,预计可新增约5
30、000吨产能,将在需求端持续景气情况 下有效转化为业绩支撑。抚顺特钢在特种冶炼产能上具有绝对的技术及设备优势。目前优质特殊钢冶炼以 “真空感应炉VIM+电渣炉ESR+真空自耗炉VAR”三联及VIM+ESR/VAR”两联为 主流,抚顺特钢拥有真空感应炉7座、真空自耗炉15座和电渣炉38座,绝对数 量全国第一,约为第二的宝钢特钢特种冶炼炉的2. 4倍(来自2021年10月的文 献数据)。同时公司冶炼设备单炉冶炼量远大于其他高温合金冶炼厂,拥有30t 的VIM/ESR/VAR冶炼炉产线,同时变形高温合金冶炼过程控制技术成熟,生产经 验丰富,在保证材料合格的前提下,大型设备可采取大炉量冶炼,可以有效减
31、少 冶炼准备工序,减少材料浪费。因此,抚顺特钢在变形高温合金领域将长期处于 行业领导者的角色,并随着产能释放充分享受业绩高确定性增长。(报告来源: 未来智库)宝钛股份:钛产业龙头,产能升级扩张锁定航空业务高景气宝钛公司目前已建立起“海绵钛、熔铸、锻造、板材、带材、无缝管、焊管、棒 丝材、精密铸造、原料处理十大生产系统,形成3万吨钛铸锭和2万吨钛加工 材生产能力。公司主体装备由美、日、德、奥等十五个国家引进,主要有2400KW 电子束冷床炉、15t/10t真空自耗电弧炉、万吨自由锻压机、2500t快锻机、高速 棒丝生产线、钛带生产线(MB22-TI型二十辐冷轧机)、3. 3米宽厚板生产线等, 这
32、也使我国成为继美、日、俄后拥有完整钛工业产业链的国家,产品广泛应用于 航空、航天、舰船等高精尖领域和氯碱化工、电力、冶金、医药及海洋工程等国 民经济重要领域。公司作为国际钛产品龙头,钛材全条线、全流程布局,具备规 模效应及成本控制优势。航空航天高端钛材领域,公司扩充其优质海绵钛供应能 力后,又在建设高端钛材加工产能,产品结构升级有望持续增厚其盈利水平。公 司作为国际主要钛材供应商,受益于局部冲突带来的产业转移。西部超导:高端钛合金加速航发布局,高温合金延伸技术优势西部超导具有航空航天用金属结构材料超纯净、高稳定冶炼的技术优势,生产的 高端钛合金棒丝材为我国新型战机、运输机核心结构件主干材料。公
33、司是目前国 内唯一实现低温超导线材商业化生产的企业,也是目前国际上唯一的锯钛(NbTi) 锭棒及线材全流程生产企业,主要应用于下游磁共振成像(MRI)、磁控直拉单晶 硅 (MCZ)及核聚变堆科研项目。公司延伸航空钛合金冶炼的技术经验优势,逐 渐布局发动机用高性能高温合金材料,目前多牌号高温合金牌号已进入主要客户 验证阶段。公司作为航空航天用高端钛合金棒丝材的主供应商,大规格毛坯纯净 化、均匀化控制技术优势突出,钛合金跟随下游新型战机及运输机结构用材核心域,民营企业呈现差异化垄断优势。航空航发体制内相关主机厂及专业厂受限于 编制及规模扩张的制度性约束,在保障总装总试及关重(关键重要)零部件加工
34、的核心业务产能的前提下,加快将非核心、不具备技术和规模优势的业务外委实 施,使产业链中上游的体制外企业充分受益。航发集团“小核心、大协作”的生 产研制模式给航发产业链整体的结构优化及规模提升带来了巨大的机会。主机厂:营收拐点已现,盈利拐点仍待型号技术成熟除商发、燃机及若干小型航发外,我国航空发动机整机集成能力高度垄断于各军 机主机厂,单元体及主要部件装配也由各主机厂间互相配套,航发关重零部件也 主要由主机厂制造加工,航发产业链主要产值由主机厂输出,也因此,航发主机 厂作为产业链链长,充分享受军用航发型号升级换代及规模上量的红利。同时, 各主机厂还承接商用航发及燃气轮机的单元体装配及其配套零件试
35、制加工,作为 长期业绩的重要增量。航发主机厂的型号承接能力已相对固定,主机厂的中短期 业绩决定于其在役主力型号的承接情况,长期业绩则取决于在研主力型号的研制 进展及放量趋势。主机厂的型号承接往往具有继承关系,主制在役主力型号的主 机厂一般也会得到下一代在研型号的研制任务,具备短中长期的业务可持续增长 潜力。目前国家四大航空发动机主机厂,中国航发黎明(410厂)、中国航发黎阳(460 厂)、中国航发西航(430 T)及中国航发南方(331 T),均已纳入航发动力(600893)上市平台,约占国家主要在研及在役航发型号数及交付量的85%以上。 另一家航发主机厂中国航发成发(420 D 主要资产则与
36、航发专业厂中国航发哈 轴纳入 航发科技(600391)平台。航发动力:型号发展压制短期利润释放,中长期业绩拐点势能积累 航发动力是我国唯一能够研制涡喷、涡扇、涡轴、涡桨、活塞等全谱系军用航空 发动机的企业及航空动力整体上市唯一平台。公司核心提供了我国目前在役主要 的航发型号,并主制了几乎全部的在研重点任务,同时为民用航发及燃机提供主放量,逐渐布局航发冷端部件需求,有望成为高价值业务增量。高温合金延伸公 司的冶炼加工技术优势,实现新牌号生产的后发先至,弥补我国主要高温航材的 进口依赖,目前主要处于下游验证阶段。变形高温合金需要通过复杂的合金化以实现高温性能稳定,被广泛用于航空发动 机转子及部分静
37、子等核心部件,合金的冶炼杂质、偏析等缺陷对航空发动机可靠 性影响巨大。公司依靠自身在航空金属材料超纯净冶炼的技术优势,开始布局航 空发动机高温合金业务。公司21年高温合金实现收入1.02亿元,毛利率转正为 4.01%,显示出下游需求增长带来的规模优势,公司目前高温合金业务处于导入阶 段,多牌号在下游航发客户处验证试用,公司21年已突破国产主型发动机整体叶 盘用GH4169G大棒材工程化关键技术,在发动机转动件实现装机应用。华秦科技:热端隐身处理渐成趋势,技术发展路径难以复制公司与西北工业大学产学研结合,突破特种功能材料研发与产业化技术瓶颈,主 要产品在多军种、多型号装备实现装机应用,隐身材料及
38、伪装材料的核心产品分 别在2019年及2020年实现批产,特种功能材料在我国武器装备隐身领域和军事 目标伪装等领域实现规模运用,产品系列覆盖隐身材料、伪装材料、高效热阻材 料及重防腐材料等。公司重点布局飞行器热端隐身的装备核心发展方向,吸波材 料匹配及高温长寿命喷涂工艺成为公司核心技术壁垒,短期难以复制,公司短期 跟随核心三代航发集中放量,中长期随着四代航发定型及隐身处理型号及领域扩 展,市场空间有望大幅提升。公司核心业务为中高温隐身涂层材料及其涂覆加工, 主要用于航空发动机尾喷口处的雷达红外信号抑制,并可扩展至导弹等高速飞行 器高温部位隐身处理。隐身是四代战机等对敌穿透打击武器的核心特点,是
39、载机 安全、作战任务成功的重要保障。在目前主要军事大国雷达及红外探测技术不断 进步,并沿我国周边部署萨德等反导系统的的背景下,主战战机及打击武器的隐 身处理将成主流趋势。同时由于飞行器发动机的结构及热流喷射,尾向信号可探 测距离远大于前向,因此,飞行器发动机位置的隐身处理极为必要。公司隐身材料自2019年某型定型批产后,进入快速放量阶段,21年特种功能材 料产品实现收入4. 92亿元,同比增长37. 05%,产品毛利率基本都在60%以上,由 于产品结构及批产后调价等因素,21年毛利率下降至59. 06%,公司原材料价格较 为稳定,批产调价完成后预计该毛利率中枢将保持。公司航发集团中第一大客户(
40、主机厂)营收占比在65%左右,显示出公司目前的型号应用范围较窄,随着四 代航发定型交产及三代航发补充隐身处理,预计公司的业绩规模空间更大。要单元体部件配套。公司具备高度的资源稀缺性,及长期积累的航发制造壁垒, 公司在役机型持续放量,在研重点型号换装需求明确,锁定短、中、长期业绩快 速增长。公司在研重点型号接近定型,航发技术成熟度逐渐提高,单机毛利率有 望回升,带动公司毛利率水平企稳回升。营收快速增长验证行业景气,关联交易显示下游放量分化公司21年实现营收341. 02亿元,同比增长19. 1%, 16年后营收快速增长,体现 航发集团成立及两机专项落地背景下,航空装备整体换代升级及规模上量带来的
41、 行业高度景气。营收分拆看,公司按照航发集团“强身健体”及“核心能力”的 战略要求,持续聚焦航发主业,主业占比持续提升至93.5%, 21年航发及延伸品 主业营收增速达到21.87%,同时受贸易摩擦及新冠疫情对航空国际转包业务的负 面影响,公司转包业务从20年后持续收缩,21年降幅14. 38%,预计转包业务收 缩趋势不可逆,公司持续将航空国际转包产能向军品及民用航发配套转移,有望 进一步巩固整体业绩规模及质量。从关联交易情况来观察公司的营收细节,航发及衍生品主业营收中与航发集团内 的关联销售(包括商品及劳务)主要反映公司为航发下属各科研院所及商发、燃 机等新主机单位的科研型号交付情况,与航空
42、工业集团下属单位的关联销售则 反映为下游军机提供配发及备件的飞机配套情况,其余的则主要为军方直接采购 的外场换发、备件及维修保障的业务情况。可以发现,21年,公司航发及衍生品主业中科研交付型号占比约7.51%,同比大 幅增长51. 02%,显示航发新机型试验件的研制提速;下游飞机配套业务占比约 44.13%,保持高速增长,同比增41. 14%,显示下游军机放量带来的配发需求高涨, 是整体航空装备线高景气的体现;军方采购业务占比约48. 36%,仍为公司航发业 务的最大配套领域,增速维持较低,微增5. 55%,军方采购量的趋稳主要原因可 能为,目前主力三代航发已实现稳定大量交付,航发使用可靠性增
43、长带来使用寿 命的延长及期间维修需求的降低。型号发展压制短期毛利率,看好型号成熟带来业绩厚积薄发16年两机专项带来的巨量航发研制投入,也带来了公司产品结构的更新换代。航 空发动机作为典型“三高一长(高投入、高门槛、高收益、长周期)”产品,需 要较长的时间进行设计迭代及工艺成熟。新型航空发动机具有结构新、材料新、 工艺新的“三新”特点,结构新可能导致反复的设计-制造端试错纠正,设计变更 可导致原采购料报废、原工艺推倒重来等较大浪费,材料新及工艺性则需要在研 制初期进行大量的工装派制、工艺摸索,相应导致较大的废品损失及人力设备成 本,因此,从毛利率维度看,由于新型航发转产规模扩大,公司16年后航发
44、及衍 生品毛利率持续下降,从17年的20. 33%持续下降至21年的11.95%,降幅达 8. 38%o航空发动机行业的高投入与高收益规模,长研制与长收益周期对应,随着新型航 空发动机交付起量带来的制造装配过程工艺成熟度提升及航发集团从上而下推行 “一次把事情做对”的质量改革,集中力量解决航发研制过程中的质量问题以加 速型号成熟,公司新型航发生产过程有望逐渐稳定,制造过程质量问题有望逐渐 减少,航发单台制造周期有望持续缩短,单台成本有望持续降低,从而带动整体 毛利率水平的企稳回升,16T7年成熟型号稳定生产时20%的毛利率中枢值得期待。 从公司的制造成本组成观察毛利率变动,可以发现17-21年
45、公司制造成本中直接 材料占比逐渐升高,反应”一代材料、一代航发”规律下新型航发的高值新材 料扩展应用;制造费用占比出现回落,侧面反应型号投产时工装投入及设备改造 的支出开始持续减少;专项费用主要为航发批次抽样长试的支出,一般正相关于 交付规模,与废品损失合计成本占比出现下降回落,反应新型航发由于工艺不成 熟导致的零部件报废情况正逐渐改善。从各期间费用率观察,管理费用率下降0.5pct,反应公司“强身健体”及AE0S 管理体系优化的成果;研发费用率基本持稳;销售费用率上涨0.36pct,主要为 型号交付后的服务保障费用及销售服务费用增加,销售服务费是为验证航发设计 单位设计可制造性的投入,短期支
46、出有利于提前暴露设计问题,减少投产后变更导致的大量浪费;财务费用率下降0.85pct,主要是公司大额预付款落地,带来 的较大理财收益。黎明稳定生产,南方型号突破、西航和黎阳新型号发展公司下属黎明、西航公司主要从事大中推力涡扇涡喷发动机研制生产,黎阳公司 主要从事中小推力,并逐渐扩展其大推力型号谱系,南方公司则聚焦于涡轴涡桨 航发研制生产。黎明公司受益于三代主力涡扇型号的核心放量,21年营收保持高 速增长,同比增17.05%。黎明公司目前成熟型号批产稳定,新型航发研制顺利, 持续成熟,或已具备小批生产条件,其销售利润率在21年已出现拐点,上涨 0. 03pcto南方公司由于垄断配套国产军用直升机
47、动力及运输机涡桨动力,21年 营收保持高速增长,同比增H.7%,主力直升机动力配套稳定,支撑业绩向上。 多型涡桨涡轴型号(含改型)并行研制对利润实现有拖累,21年利润率继续下降 0. 9pcto黎阳公司三代中推产线20年竣工,三代中推及其改型起量交付,支撑 21年营收大幅提升33. 24%,新型航发投产成为营收重要补充,但技术成熟度尚不 足,拖累利润率下降2.08pctso西航公司完成型号过渡,扩展型号开始投产上量, 大发新型号也成为业绩重要补充,原部件配套业务稳定增长,营收规模大幅上涨 42. 29%,型号发展同样拖累利润率下降1.39pcto航发科技:重点型号或具备放量条件,供需稳定性需持
48、续观察航发科技上市平台中重点包括主机厂中国航发成发(420 T)主要资产及专业厂 中国航发哈轴,主要从事航空发动机及燃气轮机零部件的研发、制造、销售、服 务,主要分为内贸航空及衍生产品、外贸转包产品及航空轴承三个业务板块。内 贸航空及衍生品方面,中国航发成发改革开放后曾因“军转民”而被调出“保军 单位“,1990年后,成发提出“重返航空发动机主战场”,抓住某型发动机改装 研制的机会,自筹资金启动某型发动机的研制。目前,公司成为我国以大推力涡 扇发动机研制生产为主的中国航发骨干企业。公司目前主力的WS18发动机为俄罗 斯进口的D-30-KP-TT型号测仿改型,由于运20和轰6K军机配发依赖并受限
49、于D-30系列,随着WS18型号逐渐具备批生产条件,WS18具有较大的D30系列航发 国产替代趋势。航空轴承方面,中国航发哈轴为航发系列内轴承专业生产企业, 全面广泛配套下游各航发型号,其业务放量与航发整体行业景气保持一致。公司内贸航空产品增长率波动较大,或反应其主制型号未定型,批产交付不稳定, 21年公司内贸航空产品大幅上涨55%,结合航发产业研制规律,或反应其重点型 号已初步具备放量条件,对应的内贸航空产品毛利率降低3.18pcts,至9. 73%, 或与首批产技术成熟度不高及工装器具等初始投入摊销较大有关。外贸转包产品 方面,公司已形成机匣、叶片、镀金、轴类产品专业制造平台,所承揽的外贸零 件由小到大、由简单到复杂、由低级到高级,品种逐渐增多,包括航空发动机和 燃气轮机的各类叶片、燃烧室部件(火焰筒、燃气收集器)、各种机匣、结构件、 环形件等,与GE、罗罗、霍尼韦尔等国际航空发动机巨头保持良好稳定合作关系。 由于中美贸易摩擦及受疫情影响,公司的外贸转包业务持续收缩。(报告来源: 未来智库)部件系统:产品成熟放量有效转化行业高度景气由于较高的技术经验和资质资格壁垒及装机验证周期和成本,航发
限制150内